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康明斯柴油机活塞与连杆的组装说明 |
摘要:活塞连杆组是柴油发电机曲柄连杆机构的重要组成部分。如果活塞连杆组工作不正常或出现故障,就会对柴油发电机造成不利影响。通过对柴油机活塞连杆组的拆装,了解活塞连杆组的组成和工作过程,正确识别不同的金属材料。装配活塞和连杆时,应使活塞的装配与连杆的装配标记位于同侧,通过对活塞连杆组零件的观察,不难发现它的每一个零件的材料都是不同的。康明斯公司在本文中主要介绍了安装活塞连杆组到气缸时,正确的装入步骤和注意事项,以确保活塞连杆组安装的准确性和可靠性。
一、活塞环的安装
首先要润滑活塞环,将环装到活塞上。推荐使用活塞环扩张器以防安装时活塞环开裂或折断,如图1所示。前面曾提到,有的活塞环安装时有正反的要求,根据活塞环断面的形状或环上的标记来确定。安装活塞时要避免活塞环开口在一条直线上。这样会造成活塞环窜气量过大。此外,活塞环开口也不要朝向活塞的推力面。
为检查活塞环开口间隙,可将活塞环装入将要使用的缸套中,如图2所示。使用活塞顶部将活塞环正确地装入缸套中。使用一把塞尺检查活塞环开口间隙。若不符合表1技术规定,则必须更换环。
表1 柴油机活塞环开口间隙参数
部位
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要求
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长度(mm)
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长度(英寸)
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顶部活塞环
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最小
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0.42
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0.017
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最大
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1.00
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0.039
|
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中间活塞环
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最小
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0.42
|
0.017
|
最大
|
1.00
|
0.039
|
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油环
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最小
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0.37
|
0.015
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最大
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0.61
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0.024
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1、选择合适的活塞环
根据康明斯发电机厂家提供的规格和要求,选择合适的活塞环。通常活塞环分为三个部分:上环、中环和下环。上环和下环通常是钢质材料,中环通常是铸铁材料。根据活塞环的设计和用途,选择合适的材料和尺寸。
2、检查活塞环
在安装活塞环之前,务必仔细检查活塞环是否有损坏、变形或者磨损。任何有缺陷的活塞环都应该被更换,以免对发动机工作造成影响。
3、清洁工作
在安装活塞环之前,必须确保活塞环、活塞和缸套的工作面都是干净的。使用清洁剂和布将这些部件清洗干净,并确保没有任何杂质存在。清洁工作的目的是保证活塞环能够完全贴合在活塞上,达到良好的密封效果。
4、活塞环与缸套的相对位置
活塞环的“前”、“后”、“左”、“右”面是有规定的,且需要与缸套的相对位置对应。通常会有标识或刻线来表示活塞环的正确安装方向。在安装活塞环时,务必确保活塞环的相对位置正确,避免安装错误导致活塞环损坏或工作不正常。
5、安装顺序
通常活塞环的安装顺序是先安装上环,然后中环,最后下环。上环和下环通常需要使用安装工具进行安装,而中环则可以手动安装。在安装活塞环时,需要确保每个环都能完全贴合在活塞上,没有任何卡阻或松动。
6、润滑工作
在安装活塞环之前,可以在活塞环和活塞之间涂抹一层合适的润滑剂,以便活塞环能够顺利地安装和工作。润滑剂还可以减少活塞环与活塞之间的摩擦,延长活塞环的寿命。
7、注意安装顺序和方向
在安装活塞环时,需要按照正确的顺序和方向进行。通常活塞环会有编号或标识,以指示其正确的安装方向。务必严格按照发动机厂家提供的指导进行安装,避免错误安装导致故障发生。
安装活塞环是一项技术性较强的工作,需要仔细操作和严格遵守相关规范。只有正确安装活塞环,才能保证发动机的正常工作和较长的使用寿命。在进行活塞环的安装时,建议参考康明斯发电机厂家提供的相关资料,并严格按照其要求进行操作。
图1 活塞环压缩安装示意图 |
图2 活塞环开口间隙检查 |
二、活塞销的安装
1、在同一台柴油发电机上,应装用相同件号的成组活塞,使重量误差在允许范围内。
2、连杆和连杆轴承盖在拆卸后均应打上标记,如图3所示。组装时应按打上的标记进行,不要互相混淆错。
3、在活塞销孔槽中先装上一个活塞销锁环。
4、在沸水中或一恒温箱中(温度低于98.9℃)加热铝活塞,在活塞取出冷却前经活塞销孔和连杆小头衬套孔装入活塞销(加热润滑油),在21.1℃时,活塞销的配合是0.0025~0.0076mm。活塞一定要在活塞加热后进行装配。不要包活塞销硬打入活塞中,这样会使活塞变形,并使活塞在气缸套中卡住。
5、在活塞销孔的另一端槽中装入第二个锁环,如图4所示。装入后检查两只锁环是否已正确地进入环槽内,如果锁环没有正确进入环槽内,在柴油发电机工作期内,它将被甩处,而引起柴油发电机严重损坏。具体装配步骤和注意事项如下:
(1)卡环必须完全装入到活塞销槽中,以避免发动机在运转期间损坏。卡环的平面侧必须朝外。
(2)在每个活塞的活塞销孔中安装一个新卡环。
(3)不得使用锤子安装活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。
(4)对于新款电喷机型,活塞在装配之前无须加热。活塞销为滑动配合。
(5)将活塞冷却喷嘴切口与连杆大头端的锥形侧对准。
(6)用清洁的发动机机油润滑活塞销和连杆衬套内径。
(7)此时,可以安装活塞销。
(8)安装第二个卡环,旋转两个卡环以确保它们完全装入环槽。确保连杆转动自如。
图3 柴油机连杆和连杆盖标记 |
图4 活塞销孔卡环安装 |
三、活塞与连杆的组装
1、压装连杆铜套
安装连杆铜套时最好用压力机,也可借助虎钳进行,切忌用铁锤猛打;铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正,以保证其润滑。铜套压入后,其两端伸出连杆端面距离应相等。
2、装配活塞及连杆
装配活塞及连杆时,应注意它们的相对位置和方向。连杆大端为平切口的,其活塞顶部的涡流槽应与连杆大端配对号码同侧;连杆大端为斜切口的,其活塞顶部的涡流槽,应与斜切口上端同侧,活塞顶部有凸尖的一端,应向喷油泵一方。
3、活塞环压装
为避免损伤活塞与活塞环,一定要使用活塞环压缩器,如图5所示。有的压环器有上下端凸起防止压环器在安装时卡在活塞和缸壁之间,正确使用方法如图6所示。收紧压环器来压缩活塞环,以防安装时活塞环折断。
图5 活塞环压缩机使用方法 |
图6 活塞环压缩器工具示意图 |
4、连杆螺母拧紧顺序
连杆螺母的拧紧程序与主轴承螺栓的拧紧程序类似。逐个装上活塞并拧紧连杆盖。转动曲轴确认无卡滞再装下一个活塞和拧紧连杆盖。这样,如发生卡滞,也好知道问题出在哪一缸。装连杆盖时,要交替拧紧盖的螺母,以防连杆和连杆盖座合不正。
5、装入连杆组
连杆组装入气缸时,装连杆盖时,应注意连杆大端的配对记号,同时要用扭力扳手按规定扭矩分2~3次拧紧螺栓,转动曲轴应无卡滞现象。具体安装步骤及注意事项如下:
(1)在安装连杆时,(左排和右排)连杆上压印的气缸号必须朝向左排凸轮轴。如果连杆安装不正确可能会导致发动机损坏。
(2)组装前,缸体和所有零件必须保持清洁。
(3)不得润滑轴瓦的背面。这样会减小轴承的工作间隙,在发动机运行时会损坏轴承。
(4)使用一块干净不起毛的布清洁连杆和轴瓦,如图7所示。
注意:轴瓦的定位舌必须扣入连杆上的槽中。轴瓦的端面必须与连杆盖安装表面齐平。核实轴瓦中的所有机油孔与连杆中的机油孔对准。
(5)如果不使用新轴承,旧轴承必须装回到拆下时所在的同一个连杆上。将上轴承轴瓦装到连杆上。
(6)如图8所示。必须润滑整个缸套孔。使用Lubriplate™105或等同物涂敷轴瓦的内径。在缸套上涂一层厚厚的干净的15W-40发动机机油。
(7)将活塞和活塞环总成浸在一个盛有干净的15W-40机油的容器中,如图9所示。将活塞和活塞环组件从容器中取出,沥尽过多的机油。
(8)每个活塞环的开口都不得与活塞销或其他活塞环的开口对准。如果活塞环的开口位置不正确,活塞环就不能正确密封。
(9)胀环的端隙必须距离控油环的端隙180°,不要重叠胀环的两端。使用活塞环压缩机(零件号4918212)压缩活塞环,如10图所示,然后按图6所示旋转并调整活塞环的开口位置。
(10)转动曲轴,使待安装的连杆的轴颈位于下止点。
(11)安装连杆时,必须使连杆的倒角朝向曲轴连杆轴颈的圆角半径。如果连杆装反,会损坏曲轴。(左右两排的)连杆的轴承舌必须朝向左排凸轮轴,否则会损坏曲轴或连杆。
(12)活塞尺寸必须与缸套尺寸匹配,否则会发生发动机损坏。将连杆插入缸套,使轴瓦定位舌朝向发动机的左排凸轮轴侧,直到活塞环压缩机接触到缸套的顶部。
(13)不得使用金属冲头将活塞敲入缸套内。否则会损坏活塞环和缸套。将活塞环压缩器顶住缸套。将活塞穿过活塞环压缩器推入缸套中。推动活塞,直到顶环完全进入缸套,如图11所示。确保活塞在气缸中移动自如。如果活塞不能移动自如,拆下活塞并检查活塞环是否断裂或损坏。
(14)如图12所示,安装尼龙连杆导销(零件号3163363)。用尼龙导向销对准连杆和曲轴,同时将活塞和连杆总成推入到位。之后,拆下尼龙导销。
注意:连杆和连杆盖的编号必须相同并且必须装入正确的气缸中,否则会造成发动机损坏。连杆盖和连杆的编号必须位于连杆的同一侧,以降低发动机在运转中损坏的可能性。
(15)用干净的15W-40发动机机油润滑连杆螺钉的螺纹和垫圈。然后开始安装连杆盖、螺钉和垫圈,拧紧所有螺钉。
(16)活塞连杆组安装完成后,盘动发动机,以使3、4、2、和5号轴颈位于下止点。
活塞连杆组装配完后,应检查活塞在气缸中是否有偏缸现象。如果有偏缸,说明活塞连杆组在修配中,各零件公差不符合规定,应查明原因,妥善处理。
图7 连杆和轴瓦清洁步骤 |
图8 连杆和缸套安装步骤 |
图9 活塞和活塞环浸泡在机油中 |
图10 旋转活塞环直至活塞环开口的位置 |
图11 活塞装入汽缸套步骤示意图
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图12 尼龙连杆导销安装. |
总结:
综上所述,在安装活塞连杆组到气缸时需要注意以上所述事项,并通过保持清洁、检查配件、润滑、正确连接、定位和安装紧固,可以确保活塞连杆组的正常工作和可靠性。这些操作不仅可以提高活塞柴油发电机的性能,还可以延长其使用寿命。因此,在进行活塞连杆组安装时务必严格遵守这些事项,确保活塞连杆组安装质量和效果。
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