發(fā)動機軸承維修要點及注意事項
一、維修要點
(1)、薄壁軸瓦不允許修刮,只能按相應尺寸選配
現(xiàn)代發(fā)動機曲軸主軸承和連桿軸瓦的耐磨合金涂層均很薄,加工的尺寸精度很高,粗糙度很低,一般不允許修刮,只能按相應的尺寸選配;如果沒有合適尺寸的軸承,可采用基孔制的方法磨削曲軸。對于三層合金軸瓦(由鋼背一銅鉛合金一表層構成),電鍍在銅鉛合金上的表層合金厚度一般為0.02~0.03mm,若刮削將會破壞其配合性能,故直接裝配成品瓦。鑊瓦或直接裝配成品瓦時,主要以配合尺寸合適為主,同時檢查接觸印痕和松緊度,印痕稍小于75%也是允許的。軸瓦磨損后,不可在瓦背上加墊。軸瓦裝配后不允許松動。
(2)、削薄軸瓦工作面分界處
采用工作面分界處削薄結構的軸瓦,因軸瓦裝配時有一定的過盈量,可能引起分界面的微量變形,破壞軸瓦的潤滑和工作條件。為此,將軸瓦工作面分界處削薄15~35μm,等于在軸瓦內圓周面分界處開出了一道截面很小的縱向油槽,有利于潤滑和沖出雜質。修理廠如采用自己澆注的軸瓦,須加工出上述結構,以保證發(fā)動機修理質量。
(3)、軸瓦背面有定位唇也要預防滾瓦
軸瓦工作時不允許轉動、移動和振動,可靠定位的關鍵是過盈量適當,而不是依靠定位唇,定位唇的作用是裝配時作初始定位用。
(4)、曲軸膠帶松緊度調整適當
若膠帶過緊,不僅會造成傳動阻力增加,還會引起水泵軸、風扇軸和交流發(fā)電機軸變形,甚至加速軸承損壞。
(5)、曲軸及連桿軸瓦合金厚度多趨減薄
若軸瓦合金層比較薄,使用時內部應力分布會比厚的要均勻得多,同時合金層間的剪應力可以減少到零,表面的疲勞狀況也就大大改善。經(jīng)過試驗,發(fā)現(xiàn)薄的合金層最耐用,粘合的情況也好。對曲軸和連桿鈾瓦的合金層厚度,推薦白合金為0.25~0.4mm,銅鉛合金為0.4~0.8mm,上述合金層厚度不包括刮削量。
(6)、軸瓦或軸承套與軸頸間要留出一定的間隙
滑動軸承的間隙有徑向間隙和軸向間隙兩種。徑向間隙又分頂間隙和側間隙,前者的數(shù)值約為后者的兩倍;軸向間隙也叫軸間竄動量,又分為推力間隙和膨脹間隙。
二、修理注意事項
(1)、主軸承座孔同心度
柴油機氣缸體在使用過程中,既有縱向變形,又有橫向變形,變形程度越大,座孔同心度誤差也越大。若誤差符合原廠規(guī)定或小于0.04mm時,可按規(guī)定磨削軸頸并選用同一修理尺寸的軸承直接裝用;若誤差按近標準規(guī)定的最大值(全長上不大于0.15mm),相鄰兩孔的同心度誤差不大于0.10mm時,可選用減磨合金軸承,也就是具有抗咬粘性、嵌藏性、順應性和抗腐蝕性的軸承,如高錫鋁基合金軸承等;若同心度誤差大大超過標準值時,可對座孔進行鏜削(最好采用加工精度高的軸承鏜床),然后選配鋼背加厚的軸承。為減小裝配偏差與相位位置偏差的影晌,在鏜削或刮削軸承前必須先校正水平線,即把一側的軸瓦放在倒置的氣缸體軸承座上,再將曲軸抬上,在不裝軸承蓋的情況下轉動曲軸數(shù)圈,然后抬下曲軸查看接觸印痕,并修刮或調置軸瓦,使接觸印痕大體相同,以保證軸承上片接觸面處于同一水平線上。
(2)、連桿軸承座孔
在選配軸承前,應對座孔的圓度進行檢驗,防止其超差。方法是:擦凈座孔,加上軸承蓋,按規(guī)定力矩擰緊螺母,然后測量座孔的圓度。如圓度誤差小于0.03mm,可不加墊片;若為0.03~0.07mm,則可在每端分別加0.05mm厚的“不壓軸承墊”;當超過0.07mm時,應在軸承蓋兩端堆焊,或采用刷鍍工藝使端面變厚。
(3)、軸承的自由彈勢
為使軸承易于裝配并使之與座孔緊密貼合,防止軸承蓋上緊后在壓力的作用下軸承蓋工作表面皺縮,須保證修理后裝用的軸承自由彈勢符合要求。一般薄壁軸承自由彈勢最小值為0.25~0.50mm,最大值為1.20~1.50mm。若彈勢過小,會導致工作時軸承背與座孔表面發(fā)生相對位移,甚至造成“拉瓦”事故;自由彈勢過大,將使減磨合金層與軸承背接合處的剪應力增大,容易使合金層在接合處發(fā)生剝落。
(4)、軸承背面的貼合印痕
該印痕能鑒定座孔的圓柱度誤差、軸承的端面高度以及代用瓦的彎度等。檢驗時,可在座孔內表面涂一層薄紅丹油,裝上軸承和軸承蓋,以規(guī)定力矩擰緊螺母后,再拆下軸承查看其背面的貼合印痕,正常的貼合面積應在85%以上。如兩片軸承端部印痕淺,中部無印痕,并在螺母未加力矩時兩端就無間隙,說明軸承端面高度過低;如兩片軸承一端有印痕,另一端無印痕,說明座孔圓柱度超差;如兩端印痕深,中部無印痕或印痕淺,說明彎度過小,可用榔頭輕擊軸承背部。
(5)、軸承的修配
嚴禁挑剔刮削軸承工作面,挑剔刮削會刮掉第三合金層使其磨損加;工作面星點密布產(chǎn)生應力集中會導致合金層疲勞碎裂或掉塊,甚至使軸承合金層局部燒熔。因此,應以鏜削取代刮削工藝。
現(xiàn)代柴油機滑動軸承對故障的敏感性很差,故當軸承正常工作條件被破壞時,一般不易察覺。一旦發(fā)生“燒瓦”、“抱軸”事故,其溫度已高達800~900℃。在此高溫下,曲軸會局部變色退火,甚至產(chǎn)生微細裂紋,一般不能繼續(xù)使用。由于高溫還會使軸承座變色,基至發(fā)生變形,修復起來也很困難。因此,除優(yōu)先選用銅鉛合金軸承外,在修配時應重視以下問題:先對磨損的軸頸進行磨削,然后再配相應尺寸的軸承,切不可用刮削或鏜削的軸承以配合已磨損的軸頸。在沒有曲軸磨床且曲軸軸頸磨損屬正常時,采用過渡刮削法修配軸承,即選用比軸頸加大一級的軸承,如果間隙過小,可使用“壓瓦墊”,然后視情況對兩片軸承分界面附近的工作表面進行適當修刮,但刮削量不得超過“壓瓦墊”厚度的一半。修刮需分2~3次完成,直到間隙符合規(guī)定為止。
(6)、軸承蓋固定螺檢的擰緊力矩
裝配時必須以規(guī)定力矩擰緊軸承蓋固定螺栓,各缸主軸承蓋的擰緊順序一般為先中間后兩端,6缸直列柴油機的擰緊順序4-3-5-2-6-1-7。
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