故障檢修與技術維護

康明斯柴油發電機外部漏水原因和修補方法

 

摘要：柴油發電機漏水是指散熱器中的冷卻水經散熱器、水泵、汽缸套等處漏出的故障。柴油發電機外部滲漏的常見原因有：機體或缸蓋裂紋漏水、水箱裂紋漏水、機體和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水，一般可用緊固螺栓，焊補及涂密封膠的方法加以解決。

 

一、柴油機漏水原因和修補措施

 

1、散熱器漏水的原因和修補

      散熱器漏水大都是因為被冷卻液腐蝕造成的，尤其使用壽命超過十年以上的散熱器漏水，基本都是因被腐蝕造成的。因此說冷卻液的質量很重要，影響散熱器使用壽命。另外，如果發電機性能不好，冷卻系統和潤滑系統、燃燒系統竄氣，就更容易腐蝕水箱，而一旦腐蝕到銹爛的地步，在壓力、溫度較高的狀態下就會漏水。 

2、水泵水滲漏的原因和修補

      水泵殼體裂紋，可在裂紋兩端鉆止裂孔，然后開“V”形坡口，用鑄鐵焊條進行焊補。軸承或襯套座孔磨損，可鏜大座孔鑲入襯套，再按標準尺寸加工。水泵殼體與密封襯墊接觸平面有擦痕、麻點、溝槽或不平時，可在車床上車平。水封損壞。采用水封螺帽下壓石墨、石棉填料形式的水封漏水，可逐步擰緊水封螺母壓緊填料，如仍漏水，則應更換水封填料。采用密封圈、水封碗等零件進行封水的水封，如果漏水，可能是橡膠老化，彈簧變軟或耐磨圈磨損嚴重導致的，此時則應更換水封總成。磨損了的密封圈端面，應進行研磨，密封座面磨損，也應磨平。

      柴油發電機水封有的采用陶瓷材料，耐磨，密封性能好，但這屬脆性材料，工作過程中如缺水，在高溫情況下馬上加進涼水，水封就會脆裂，造成漏水。必須讓發電機空轉，溫度下降后才能慢慢增添冷卻水，并時常調整風扇皮帶的張緊度。

3、機體、缸蓋裂紋引起的漏水

      柴油發電機缺水過熱狀態下突然加入冷卻水，會引起機體、缸蓋炸裂而漏水。冬季沒有使用防凍液的備用柴油發電機忘記放掉冷卻水，也易將機體凍裂。

 

圖1  康明斯柴油發動機維修服務

圖2  柴油機冷卻系統結構和原理圖

 

二、機體和缸蓋裂紋修補方法

 

1、環氧樹脂膠粘

      接環氧樹脂膠粘接具有粘接力強、收縮小、耐疲勞等優點，同時工藝簡單、操作方便、成本低。其主要缺點是不耐高溫、不耐沖擊等，而且在下一次修理時，經熱堿水煮洗后會產生脫落現象，需要重新粘接。所以，氣缸體和氣缸蓋除燃燒室、氣門座等高溫區域外，其余部位均可采用這種方法進行修復。

2、螺釘填補

      這種方法適用于某些受力不大，強度要求小和裂紋范圍較短（一般在50mm以下）的平面部位，其修理質量較高，但較費工時。具體的填補工藝如下。

（1）在裂紋兩端各鉆一個限制孔，如圖3所示中的1和2，以防止裂紋的繼續延伸。

（2）沿裂紋鉆孔3、4、5，孔的直徑視螺紋的直徑而定，并保證孔與孔之間重疊1/3孔徑（比如:第3孔應與6、7孔各重疊1/3孔徑）。

（3）在上述1、2、3、4、5孔中攻出螺紋。

（4）在攻好的螺紋中，擰入預先鉸好螺紋的紫銅桿（擰入部分漆以白漆），擰好后切斷銅桿，使切斷處高出裂紋表面1～1.5mm（如圖4所示）。

（5）在已經切斷的螺桿之間鉆孔6、7、8、9，按照上述方法攻螺紋并擰入螺桿，使之填滿裂紋，形成一條螺釘鏈。

（6）為使填滿緊密起見，應用手錘在已切斷的螺桿之間輕輕敲打，最后用銼刀修平，必要時可用錫焊，以防滲漏。

3、補板封補

      在氣缸體、氣缸蓋受力不大的部位上，如裂紋較長或有破洞時，在破損處的四周采用補板封補。

（1）在各裂紋端部鉆孔，限制其延伸。

（2）用3～5mm厚的紫銅板或1.5～2mm厚的鐵板，截成與破口輪廓相似，四周大于破口15～20mm的補板。如破裂的表面有凸起部分，需在補板上敲出同樣凸起形狀，使整個補板能與封補部位的表面貼合。

（3）在補板四周每隔10～15mm，鉆直徑4～6mm的孔，其位置離補板邊沿1mm左右

（4）將補板按在破口上，從補板孔中用劃針在氣缸體上做出鉆孔記號，移去補板后，在記號處鉆出深度約10mm左右的孔，并攻出所需直徑的螺紋。

（5）在氣缸體與補板之間，填入涂有白漆的石棉襯墊，然后用平頭螺栓將補板緊固在氣缸體上，必要時將補板四周用小錘敲擊，并進一步擰緊螺栓，以增加其密封性。

4、焊補

      氣缸體與氣缸蓋的裂紋，如發生在受力較大或溫度較高的部位，以及用以上幾種方法不易操作的部位，多采用焊補法修復。其焊補工藝如下：

（1）在裂紋兩端各鉆一個3～5mm的孔，防止裂紋的延伸。

（2）按具體情況，將裂紋鑿成60°～90°的V形槽，并清理干凈，露出光澤。

（3）采用電焊時，應使用直流電焊；采用乙炔焊時，應將缸體或缸蓋墊平，將焊區緩慢預熱至500℃左右，焊補后加熱至500～550℃保持1h，然后在不少于16h內緩冷至常溫。

5、堵漏劑堵漏

      堵漏劑通常是由水玻璃、無機聚沉劑、有機絮凝劑、無機填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體。適用于鑄鐵或鋁缸體所出現的細小裂紋、砂眼等缺陷的堵漏。 采用堵漏劑進行修復裂紋時，應先找出漏水的部位，確定裂紋的長度、寬度或砂眼的孔徑。如裂紋長度超過40～50m時，可在裂紋兩端鉆3～4mm的限制孔，并點焊或攻螺紋擰上螺釘，防止裂紋的延伸。同時，每隔30～40mm鉆孔（不鉆通）點焊或攻螺紋擰上螺釘，避免工作中的振動使裂紋擴展。若裂紋寬度、砂眼孔徑超過0.3mm時最好不用這種方法修復。皆漏劑堵漏僅適用于小裂紋或有微量滲漏時采用。

      若裂紋發生在關鍵部位，如缸孔邊、主軸承座等受力較大的部位時，一般無法修復，應更換氣缸體或氣缸蓋。凡經過修補的氣缸體和氣缸蓋都應進行水壓試驗，以檢查其是否有滲漏現象。

 

圖3  缸蓋裂紋螺釘填補的鉆孔順序

圖4  螺釘填補裂紋擰入紫銅桿的方法

 

三、冷卻水與機油混入的后果

      康明斯柴油發電機潤滑系統中，機油是在高溫、大負荷和高速條件下工作，主要對運動件起到潤滑、冷卻、密封、凈化的作用。影響機油性能的因素很多，如粘度、酸值和閃點，而水分的影響尤為嚴重，水分超標會對金屬件產生強的腐蝕作用，同時易使機油呈泡沫狀而破壞金屬表面的油膜，嚴重破壞機油潤滑性能，如不及時排除，則可能引發機損事故，因此機油中不允許含有水分。

      機油中含有水分，主要是由于柴油發電機的冷卻水漏入機油系統造成的，而冷卻水漏入機油的成因很多，主要有缸套安裝不正確、選購的缸套阻水圈質量有問題或安裝不當、阻水圈安裝后未進行密封性檢漏或檢漏方法不當，造成缸套密封不嚴而發生漏水。缸套或機體質量有問題時，缸套或機體便會在發電機發生敲缸、拉缸、超負荷、缸套潤滑不良、冷卻水溫度突變等因素影響下產生裂紋或變形，造成冷卻水經裂紋滲至曲軸箱內：缸體與缸套配合間隙過大，容易造成阻水圈莊緊度不足，在機體振動等因素作用下，也易使冷卻水在密封圈處發生滲漏。另外，機油冷卻器、增壓器、氣缸蓋發生裂紋等故障現象，也會引起冷卻水漏入機油。

      在使用發電機過程中，必須加強科學管理、合理使用、及時維修，特別要注重對發電機冷卻系統和機油系統的管理，便更好發揮發電機的工作性能。如何有效、準確、快速地對柴油發電機的漏水進行檢驗。

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