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故障检修与技术维护 |
康明斯柴油发电机外部漏水原因和修补方法 |
摘要：柴油发电机漏水是指散热器中的冷却水经散热器、水泵、汽缸套等处漏出的故障。柴油发电机外部渗漏的常见原因有：机体或缸盖裂纹漏水、水箱裂纹漏水、机体和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水，一般可用紧固螺栓，焊补及涂密封胶的方法加以解决。
一、柴油机漏水原因和修补措施
1、散热器漏水的原因和修补
散热器漏水大都是因为被冷却液腐蚀造成的，尤其使用寿命超过十年以上的散热器漏水，基本都是因被腐蚀造成的。因此说冷却液的质量很重要，影响散热器使用寿命。另外，如果发电机性能不好，冷却系统和润滑系统、燃烧系统窜气，就更容易腐蚀水箱，而一旦腐蚀到锈烂的地步，在压力、温度较高的状态下就会漏水。
2、水泵水渗漏的原因和修补
水泵壳体裂纹，可在裂纹两端钻止裂孔，然后开“V”形坡口，用铸铁焊条进行焊补。轴承或衬套座孔磨损，可镗大座孔镶入衬套，再按标准尺寸加工。水泵壳体与密封衬垫接触平面有擦痕、麻点、沟槽或不平时，可在车床上车平。水封损坏。采用水封螺帽下压石墨、石棉填料形式的水封漏水，可逐步拧紧水封螺母压紧填料，如仍漏水，则应更换水封填料。采用密封圈、水封碗等零件进行封水的水封，如果漏水，可能是橡胶老化，弹簧变软或耐磨圈磨损严重导致的，此时则应更换水封总成。磨损了的密封圈端面，应进行研磨，密封座面磨损，也应磨平。
柴油发电机水封有的采用陶瓷材料，耐磨，密封性能好，但这属脆性材料，工作过程中如缺水，在高温情况下马上加进凉水，水封就会脆裂，造成漏水。必须让发电机空转，温度下降后才能慢慢增添冷却水，并时常调整风扇皮带的张紧度。
3、机体、缸盖裂纹引起的漏水
柴油发电机缺水过热状态下突然加入冷却水，会引起机体、缸盖炸裂而漏水。冬季没有使用防冻液的备用柴油发电机忘记放掉冷却水，也易将机体冻裂。
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图1 康明斯柴油发动机维修服务 |
图2 柴油机冷却系统结构和原理图 |
二、机体和缸盖裂纹修补方法
1、环氧树脂胶粘
接环氧树脂胶粘接具有粘接力强、收缩小、耐疲劳等优点，同时工艺简单、操作方便、成本低。其主要缺点是不耐高温、不耐冲击等，而且在下一次修理时，经热碱水煮洗后会产生脱落现象，需要重新粘接。所以，气缸体和气缸盖除燃烧室、气门座等高温区域外，其余部位均可采用这种方法进行修复。
2、螺钉填补
这种方法适用于某些受力不大，强度要求小和裂纹范围较短（一般在50mm以下）的平面部位，其修理质量较高，但较费工时。具体的填补工艺如下。
（1）在裂纹两端各钻一个限制孔，如图3所示中的1和2，以防止裂纹的继续延伸。
（2）沿裂纹钻孔3、4、5，孔的直径视螺纹的直径而定，并保证孔与孔之间重叠1/3孔径（比如:第3孔应与6、7孔各重叠1/3孔径）。
（3）在上述1、2、3、4、5孔中攻出螺纹。
（4）在攻好的螺纹中，拧入预先铰好螺纹的紫铜杆（拧入部分漆以白漆），拧好后切断铜杆，使切断处高出裂纹表面1～1.5mm（如图4所示）。
（5）在已经切断的螺杆之间钻孔6、7、8、9，按照上述方法攻螺纹并拧入螺杆，使之填满裂纹，形成一条螺钉链。
（6）为使填满紧密起见，应用手锤在已切断的螺杆之间轻轻敲打，最后用锉刀修平，必要时可用锡焊，以防渗漏。
3、补板封补
在气缸体、气缸盖受力不大的部位上，如裂纹较长或有破洞时，在破损处的四周采用补板封补。
（1）在各裂纹端部钻孔，限制其延伸。
（2）用3～5mm厚的紫铜板或1.5～2mm厚的铁板，截成与破口轮廓相似，四周大于破口15～20mm的补板。如破裂的表面有凸起部分，需在补板上敲出同样凸起形状，使整个补板能与封补部位的表面贴合。
（3）在补板四周每隔10～15mm，钻直径4～6mm的孔，其位置离补板边沿1mm左右
（4）将补板按在破口上，从补板孔中用划针在气缸体上做出钻孔记号，移去补板后，在记号处钻出深度约10mm左右的孔，并攻出所需直径的螺纹。
（5）在气缸体与补板之间，填入涂有白漆的石棉衬垫，然后用平头螺栓将补板紧固在气缸体上，必要时将补板四周用小锤敲击，并进一步拧紧螺栓，以增加其密封性。
4、焊补
气缸体与气缸盖的裂纹，如发生在受力较大或温度较高的部位，以及用以上几种方法不易操作的部位，多采用焊补法修复。其焊补工艺如下：
（1）在裂纹两端各钻一个3～5mm的孔，防止裂纹的延伸。
（2）按具体情况，将裂纹凿成60°～90°的V形槽，并清理干净，露出光泽。
（3）采用电焊时，应使用直流电焊；采用乙炔焊时，应将缸体或缸盖垫平，将焊区缓慢预热至500℃左右，焊补后加热至500～550℃保持1h，然后在不少于16h内缓冷至常温。
5、堵漏剂堵漏
堵漏剂通常是由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘接剂等组成的胶状液体。适用于铸铁或铝缸体所出现的细小裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。 采用堵漏剂进行修复裂纹时，应先找出漏水的部位，确定裂纹的长度、宽度或砂眼的孔径。如裂纹长度超过40～50m时，可在裂纹两端钻3～4mm的限制孔，并点焊或攻螺纹拧上螺钉，防止裂纹的延伸。同时，每隔30～40mm钻孔（不钻通）点焊或攻螺纹拧上螺钉，避免工作中的振动使裂纹扩展。若裂纹宽度、砂眼孔径超过0.3mm时最好不用这种方法修复。皆漏剂堵漏仅适用于小裂纹或有微量渗漏时采用。
若裂纹发生在关键部位，如缸孔边、主轴承座等受力较大的部位时，一般无法修复，应更换气缸体或气缸盖。凡经过修补的气缸体和气缸盖都应进行水压试验，以检查其是否有渗漏现象。
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图3 缸盖裂纹螺钉填补的钻孔顺序 |
图4 螺钉填补裂纹拧入紫铜杆的方法 |
三、冷却水与机油混入的后果
康明斯柴油发电机润滑系统中，机油是在高温、大负荷和高速条件下工作，主要对运动件起到润滑、冷却、密封、净化的作用。影响机油性能的因素很多，如粘度、酸值和闪点，而水分的影响尤为严重，水分超标会对金属件产生强的腐蚀作用，同时易使机油呈泡沫状而破坏金属表面的油膜，严重破坏机油润滑性能，如不及时排除，则可能引发机损事故，因此机油中不允许含有水分。
机油中含有水分，主要是由于柴油发电机的冷却水漏入机油系统造成的，而冷却水漏入机油的成因很多，主要有缸套安装不正确、选购的缸套阻水圈质量有问题或安装不当、阻水圈安装后未进行密封性检漏或检漏方法不当，造成缸套密封不严而发生漏水。缸套或机体质量有问题时，缸套或机体便会在发电机发生敲缸、拉缸、超负荷、缸套润滑不良、冷却水温度突变等因素影响下产生裂纹或变形，造成冷却水经裂纹渗至曲轴箱内：缸体与缸套配合间隙过大，容易造成阻水圈庄紧度不足，在机体振动等因素作用下，也易使冷却水在密封圈处发生渗漏。另外，机油冷却器、增压器、气缸盖发生裂纹等故障现象，也会引起冷却水漏入机油。
在使用发电机过程中，必须加强科学管理、合理使用、及时维修，特别要注重对发电机冷却系统和机油系统的管理，便更好发挥发电机的工作性能。如何有效、准确、快速地对柴油发电机的漏水进行检验。
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