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故障检修与技术维护

柴油发电机气门传动组的检修内容

 

摘要：配气机构由气门组和气门传动组组成，气门组用来封闭气缸的进、排气道口；气门传动组的主要功用是按照凸轮的外廓形状传递动力，使柴油发电机气门按时开启和关闭，其结构由挺柱，推杆，摇臂，摇臂轴，摇臂座及气门间隙调整螺钉组成。配气机构的气门要关闭严密，开闭及时，开度足够。如果气门关闭不严，在压缩行程会漏气，造成气缸压力不足和燃烧的损失；在做功行程会泄压，使燃烧压力降低。如果气门开闭不及时或开度不够，则会使进气不充分，排气不彻底。这些情况都会严重影响发动机的功率，甚至使发动机不能启动。因此，气门传动组检查项目主要包括凸轮轴检测、挺柱及摇臂等部件技术数据的测量，其维修方法主要以换件为主。

 

一、凸轮轴及轴承的检修

 

      凸轮轴是发动机的部件，承受周期性冲击载荷，凸轮与挺柱接触应力大，相对滑动速度高，凸轮工作面磨损严重。因此，凸轮轴轴颈和凸轮工作面不仅要有高的尺寸精度、小的表面粗糙度和足够的刚度，还要有高的耐磨性和良好的润滑性。

1、凸轮轴的外观检查

      主要是检查凸轮轴外表面有无裂纹、严重磨损、机械损伤、化学腐蚀等缺陷，如有则应及时更换凸轮轴。

2、凸轮轴的磨损检修

      凸轮轴的损坏形式有磨损（包括凸轮、支承轴颈和正时齿轮轴颈键槽的磨损）、凸轮轴的弯曲变形等。

（1）凸轮轴弯曲和磨损的检测如图1，凸轮磨损后，其最大升程减小值大于0.40mm时应更换；

（2）凸轮轴轴颈磨损后其圆度大于0.015mm，或各轴颈的同轴度大于0.0 5mm，或中间轴颈的圆跳动大于0.025mm时，应按修理尺寸法进行修磨。

（3）凸轮高度和直径尺寸用千分尺进行测量，若测出的凸轮高度尺寸低于极限值，则应更换凸轮轴。测量工具如图2。

 

图1 凸轮轴直径测量位置示意图

图2 凸轮轴轴颈直径测量工具（外径千分尺）

 

 

3、凸轮轴轴承的配合间隙检查

      凸轮轴轴承的配合间隙超过使用极限时，应更换新轴承。

      更换轴承时应注意∶轴承与承孔的过盈量，剖分式轴承为0.07~0.19mm；整体式轴承为0.05~0.13mm，铝合金缸体为0.07mm；

      轴承内径与承孔的位置相适应。安装时，应使用专用的压装工具压入。

      凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙一般为0.05~0.10mm，而凸轮轴的轴向间隙不大于0.15mm。

      凸轮轴轴向间隙的检查如图4所示，拆下气门传动组其他零件后，用百分表测头抵在凸轮轴端，前后推拉凸轮轴，将百分表垂直抵在凸轮轴的端上，使凸轮轴轴向移动，观察百分表的读数应为0.10mm左右，凸轮轴轴向间隙的使用极限一般为0.20mm。如果轴承间隙过大，可更换轴承。

（3）使用轴承盖定位

      以轴承盖定位的凸轮轴轴向间隙的检查和调整，发动机凸轮轴轴向定位在第五道凸轮轴轴承上，以轴承盖与轴颈的宽度尺寸对凸轮轴作轴向定位。

图3 发动机凸轮轴跳动量测量（百分表）

图4 发动机凸轮轴轴向间隙测量（百分表）

 

 

二、气门挺柱及推杆的检修

 

      挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门杆，推动推杆或气门克服气门弹簧的作用力而运动，同时承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。其安装位置为气缸体或气缸盖相应处镗出的导向孔，常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造。

1、普通挺柱的检修

      普通挺在在使用过程时出现底部疲劳剥落、环形光环和擦伤划痕应予更换；圆柱面与导孔的配合间隙一般为0.03~0.10mm，如果超过0.12mm，应视情更换挺柱或导孔衬套。

2、液压挺柱的检修

      检修液压挺柱时应注意∶液压挺柱与承孔的配合间隙通常为0.01~0.04mm，使用极限为0.10mm；发动机总成修理时，如气门的升程不足时，一般应更换液压挺柱。

3、推杆的检修

      推杆最容易发生弯曲，直线度不得大于0.30mm，杆身应平直，不得有裂纹和锈蚀。上端凹球面和下端凸球面半径磨损应不大于0.03mm。

 

三、摇臂及摇臂轴的检修

 

      摇臂的作用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启，摇臂在摆动过程中承受很大的弯矩，因此应有足够的强度和刚度以及较小的质量。

1、摇臂的检修

      摇臂的损伤主要是摇臂头部和轴孔的磨损。检查装置如图5所示，头部应光洁无损，其修理后的凹陷量应小于0.5mnm。轴孔的磨损度量标准是与轴的配合间隙不大于0.10mm，位置如图6所示，否则应予镶套处理或更换。

 

图5 摇臂检测装置

图6 气门摇臂轴孔检测图

 

2、摇臂轴的检修

（1）摇臂轴的弯曲变形

      摇臂轴发生弯曲变形时，应予冷压校直（校直后的直线度要求100mm，长度不大于0.03mm），轴颈磨损大于0.02mm应涂镀或更换。

（2）摇臂轴的径向跳动

      采用专业测量装置（如图7所示）或用自制V形铁和百分表，检查摇臂轴的径向跳动。如径向跳动超出使用限度。应更换摇臂轴。径向跳动使用限度：0.10mm。

（3）摇臂轴磨损量检查

      测量摇臂轴的直径如图8所示，当摇臂轴磨损后的尺寸超过使用极限时，应更换新的摇臂轴，其直径一般为ø15（-0.020~-0.040）mm；

 

图7 摇臂轴径向跳动检测装置

图8 气门摇臂轴直径测量（外径千分尺）

 

3、摇臂与摇臂轴的间隙

      按照表1数据，用百分尺和内径千分表，测定摇臂轴直径和摇臂内径。此两读数之差就是摇臂与摇臂轴间的间隙，并规定了使用极限。如超过此极限，应更换摇臂轴或摇臂，甚至更换两者。

表1    摇臂总成的技术要求

 

总结：

      柴油机在工作中，配气机构的零部件会发生磨损、烧蚀或变形等损伤，致使气门漏气或渗漏机油，影响柴油发动机的正常工作，导致柴油发动机的动力性和经济性变坏。配气机构的工作性能好坏，对发动机有重要影响。因此，应按要求检查和调整柴油机的配气机构，发生故障时要及时维修，确保柴油发电机组正常工作。

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