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技术维修与康明斯知识 |
柴油发电机的连杆衬套拆卸、安装与铰削步骤图示 |
摘要：柴油发电机的连杆一般由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成，连杆衬套是为了加强连杆小头的润滑与承压能力，提高连杆可靠性而压装在连杆小头孔内的部件。连杆衬套在工作中与活塞销相互滑动，当活塞受气体压力向下运行时，他承载着活塞销传递的巨大压力。连杆小头与活塞销相连，柴油发电机的工作时，小头与销之间有相对转动，因此小头孔中一般压人减摩的青铜衬套，所以小头与青铜衬套之间的衬套孔的质量要求比较高，一般在加工中先要钻孔，然后再铰才可以达到基本要求。
一、选配说明
连杆和曲轴之间还有一个衬套。其主要功能是减震、隔音、减少疲劳、延长使用寿命。它对柴油发电机组的运行稳定性起着至关重要的作用。因此，总的来说，连杆衬套具有以下功能：保护连杆，延长其使用寿命，节约发动机维护成本，降低发动机经济性。
更换柴油发电机的活塞销时，应选配连杆衬套，如衬套磨损过薄，则应更换新衬套（装配和结构如图1、图2所示）。
（1）衬套与连杵小头内径的配合，应有0.04~0.10mm的过盈量。
（2）新选配的衬套应有一定的加工余量，不宜过大或过小，因为若加工余量过大，则铰削的次数太多，容易把内孔铰偏；若加工余量太小，则不容易保证修配质量。
（3）在衬套压入连杆小头之前，与选配好的新活塞销试套，如果能勉强套上，则为合适。
（5）安装连杆衬套时，用冲子冲入或用台钳压入，有条件的地方，可在压床上进行。
（6）安装时，应注意使衬套的油孔与连杆小头上的油孔对准。若新衬套上无油孔时，应在压入前先将油孔钻好。
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图1 连杆衬套装配零件图 |
图2 连杆衬套结构图 |
二、技术要求
柴油发电机维修时，在更换活塞、活塞销的同时，也要更换连杆衬套，以保证它们之间的配合要求。
1、配合间隙
一般柴油发电机连杆衬套与活塞销的配合间隙为0.005～0.02mm，这样高的精度要求，一般量具是难以测量的，在修理过程中可凭经验判断。将活塞销用手指轻轻推入连杆铜套内，以既无阻力，又无显著松动现象为宜。
2、接触面积
活塞销与连杆衬套的接触面积在75％以上。 其间隙过大、过小，接触面积过小的危害与活塞销、销座孔间间隙过大、过小，接触面积过小的危害相同活塞销与连杆衬套的正确配合，是通过铰削来实现的。
3、尺寸与公差
（1）连杆衬套外圆尺寸公差等级应不低于GB 1800规定的1T7。
（2）连杆衬套内圆尺寸公差等级应不低于GB 1800规定的1T6。留镗量或铰量的连杆衬套内圆尺寸公差等级由供需双方商定。
（3）连杆村套宽度B的公差按表1规定。
表1 连杆村套宽度B的公差（mm）
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宽度B
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公差
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≤25
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0.30
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＞25～50
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0.35
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＞50～80
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0.45
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＞80～120
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0.55
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（4）内、外圆倒角尺寸
连杆衬套内、外圆倒角长度C1、C2应优先采用0.3，0.5，0.8，1.0，2.0mm。
（5）内、外圆倒角角度
① 连杆村套外圆倒角角度α1一般采用45°，亦可采用15°。
② 连杆衬套内圆倒角角度α2采用45°。
三、连杆衬套的铰配
柴油发电机的连杆衬套的饺配步骤与活塞销座孔的铰配步骤相似。
根据活塞销实际尺寸选择铰刀，将铰刀夹入虎钳与钳口平面垂直。
把连杆小端套入饺刀内，一手托住连杆的大端，一手压小端，以刀刃能露出衬套上平面3~5mm为第一刀的饺削量。
铰刀的调整量：以旋转螺母60°~90°为宜。如铰削量过大或过小，都会使连杆在铰削过程中摆动，铰出棱坎或喇叭口。
3、铰削
（1）更换连杆衬套，必须先取出旧衬套，可使用压力设备和专用工具进行拆装，如图3所示。
（2）将新的柴油发电机的连杆衬套压入后，应先按连杆机油孔的大小和位置将衬套钻通，然后根据活塞销的外径尺寸，配铰衬套内孔。连杆衬套的铰削可用活动铰刀进行手工操作，如图6所示，其操作要点如下：
① 根据活塞销直径，选用合适的活络铰刀，将铰刀夹在台虎钳上，并使铰刀与钳口平面垂直。
② 把连杆衬套套在铰刀上，一手将连杆大头托平，另一手把住连杆小头并向下轻压，使铰刀的刀口露出衬套端面3～5mm为宜。若刀口露出过多或过少，均需要调整铰刀螺母。
③ 铰削时，一手把住连杆大端，并均匀用力拨转，一手把持小端，并向下施压力进行铰削。铰削中应保持连杆与饺刀成直角，以免铰偏。（调次刀校到底后，再将连杆翻面铰一次，免铰成锥形当衬套下平面与刀刃下方向平齐时，应下压连杆小头，使衬套从铰刀下方脱出，以免起棱。
4、试配
（1）在铰削过程中，应随时用活塞销试配，防止铰大。每次的铰削量不宜过大，一般使铰刀的调整螺母旋转60°～90°为宜。
（2）当铰削到用手掌的力将销子推入衬套1/3~2/3时，应停止铰削，此时，可将销子压入或用木锤打入衬套内（打时要防止销子倾斜），并夹持在虎钳上左右往复拨转连杆，然后压出销子，查看衬套的接触情况。
5、修刮
根据活塞销与连杆衬套接触面积的大小，适当进行修铰或研磨。如此反复，直到接触面积和配合间隙均符合技术要求为止。
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图3 连杆衬套的拆卸和安装图 |
图4 连杆衬套铰削示意图 |
四、连杆衬套修配专业工具
1、连杆衬套孔钻铰加工夹紧装置
柴油发电机连杆衬套孔钻铰加工夹紧装置包括夹具体、定位组件、夹紧组件、支承块和钻套；在夹具体的右侧布置一个定位件并用紧定螺钉在夹具体上固定，定位件中套上连杆的大头圆孔，连杆上面放置开口垫片，开口垫片上用六角螺母旋紧压住连杆。接着在夹具体左端过盈或者过度配合安装一个支承块，支承块上放置连杆小头，同时在夹具体最左边用第一螺钉紧固一个支架，支架中以细牙螺纹形式安装一个调节手柄，调节手柄端部穿过一个焊接在夹具体上的支座而活动的连接一个可动v型块。也就是说，当旋调节手柄时，可动v型块向右移动就可以夹紧和定位连杆小头了。最后在支座的上面用四个第二螺钉紧固一块钻模板，钻模板上与连杆小头衬套孔对应位置安装一个用钻套螺钉紧固的钻套。之后开动机床就可以钻铰连杆小头的衬套孔了。装置中，为了保证衬套孔钻铰顺利进行，支承块在连杆小头衬套孔位置留有孔。
2、连杆衬套压装工装
结构如图5所示，连杆衬套压装工装包括有底板，底板上安装有支撑块，支撑块上安装有台阶形连杆端部固定凸台，连杆端部固定凸台的中部设有衬套固定销，支撑块的上方安装有与可升降的压头，压头的中心位置与其下方的衬套固定销对应，压头的升降由其上方的气缸驱动，支撑块的一侧安装有可移动的滑动块，滑动块的前端部安装有防变形板，防变形板用于伸入到连杆端部的卡槽中支撑连杆端部，防变形板为弧形板，其弧形与待压装衬套的外圆度配合，滑动块的移动由其后端部的气缸驱动。
3、轻型拉拔器
康明斯发动机公司提供的专业工具，用于拆卸小的密封、套筒、轴承座圈和衬套。工具号3375784，如图6所示。
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图5 连杆衬套压装工装设备示意图 |
图6 轻型拉拔器（工具号3375184） |
总结：
通常，连杆衬套由比连杆“更软”的材料制成，例如铜。这样，连杆衬套可以避免磨铁，延长机器的使用寿命。即使连杆衬套打磨好，也可以更换，成本低，经济性好。因此，应使用更耐磨的衬套，以延长连杆的使用寿命。
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