設備裝配與結構組成

康明斯柴油發電機活塞連桿組和汽缸蓋安裝步驟

 

摘要：活塞連桿組部件裝配步驟隨著柴油發電機的類型及結構的不同而不同，其原則是以氣缸體為裝配的基礎，由內到外，逐段進行。在進行解體之前，注意掌握柴油機各部分的現狀，有助于分析故障原因和提高檢修作業的效率。應根據活塞連桿組檢修內容和目的，確認各項目中所要求的事項。康明斯公司在本文著重介紹影響柴油機性能的活塞連桿組和汽缸蓋裝配方法，并簡述了安裝后的驗證方法和注意事項。

 

一、活塞連桿組拆卸步驟

 

1、檢測活塞的突出量

      如圖1所示。檢測柴油機活塞的突出量，掌握參數標注及工況。

2、測量連桿的軸向間隙

      檢測柴油機連桿的軸向間隙，掌握參數標注及工況。

3、清除缸套上部的積碳

      用積碳清除劑，將柴油機缸套上部的積碳清除。

注: 注意不要損傷柴油機缸套的內表面。

4、拆卸連桿軸承端蓋

      如圖2所示。從柴油機缸體側面的檢測口用套筒拆卸柴油機連桿螺栓，將柴油機連桿軸承端蓋和軸瓦一起取出。

注意：不要使軸瓦掉落柴油機油底殼內受損傷。拆下的軸瓦要按照氣缸編號和上下軸瓦明確區分后保存。

 

圖1  活塞突出量檢測步驟圖.

圖2  連桿軸承端蓋拆卸步驟圖

 

5、 拔出柴油機活塞

（1） 拔出柴油機活塞時，注意柴油機連桿軸承上軸瓦不要掉落。

（2） 柴油機活塞和柴油機連桿從柴油機缸套內拔出時，要避免因柴油機連桿的搖動損傷柴油機缸套。

（3） 柴油機缸套內安裝的柴油機活塞數減少后，柴油機曲軸有可能回轉，要固定住柴油機曲軸避免回轉。

（4） 拔出柴油機活塞時，注意柴油機連桿不要和潤滑油冷卻噴油嘴相碰。

（5） 柴油機活塞從柴油機缸套內拔出時，要用手扶住避免柴油機活塞搖動。柴油機活塞搖動時，柴油機活塞內側和柴油機連桿會碰撞損傷。

● 用鏈式葫蘆吊起拔出時（如圖3所示）

（1） 盤動柴油機曲軸，使拆卸了柴油機連桿軸承的柴油機活塞處于上死點位置。

（2） 在柴油機活塞頂部的螺孔內安裝吊環螺栓，吊住柴油機活塞不使其下落。

（3） 為了避免柴油機連桿大端和柴油機缸套相碰，盤動柴油機曲軸使曲柄銷稍微向檢測口側轉動。

（4） 確認柴油機連桿大端進入了柴油機缸套內，同時緩緩向上起吊柴油機活塞。

● 頂推柴油機連桿大端向上拔出時（如圖4所示）

（1） 盤動柴油機曲軸，使拆卸了柴油機連桿軸承的柴油機活塞處于上死點位置。

（2） 在柴油機活塞頂部的螺孔內安裝吊環螺栓，吊住柴油機活塞不使其下落。

（3） 緩慢盤轉柴油機曲軸，使曲柄銷和柴油機連桿分離，從檢測口能夠看到柴油機連桿下側的螺栓孔。

（4） 在撬棒上卷繞紗頭后插入，以曲柄銷為支點，緩慢向上頂推柴油機連桿的下部。

注：用紗頭、橡膠等卷繞撬棒，避免損傷曲柄銷和柴油機連桿大端。

（5） 不斷調整支點位置，向上頂推柴油機連桿和柴油機活塞。當潤滑油環從柴油機缸套內拔出后輕輕地擱置在柴油機缸套上面。

（6） 再利用柴油機活塞頂部的吊環螺栓吊起，從柴油機缸套內拔出。

 

圖3  用鏈式葫蘆吊起拔出連桿活塞組

圖4  向上頂推連桿大端部位

 

6、拆卸柴油機活塞環

       如圖5所示。將柴油機活塞和柴油機連桿固定在臺鉗上，用柴油機活塞環鉗拆下柴油機活塞環。

7、拆卸柴油機活塞銷、活塞

（1） 用卡環鉗拆除卡環，如圖6所示。

（2） 用木條頂住柴油機活塞銷的端面，用錘輕擊，拔除柴油機活塞銷，使柴油機活塞和柴油機連桿分離。

注：不能直接錘擊柴油機活塞銷。柴油機活塞銷拆卸困難時，柴油機活塞銷部分可用加熱器或熱水加溫。

 

圖5  活塞環拆卸步驟圖

圖6  活塞銷拆卸步驟圖.

 

二、活塞連桿組安裝步驟

 

      活塞連桿組將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動，同時將作用于活塞上的力轉變為曲軸對外輸出轉矩，以驅動發電機轉動。它是發動機的傳動件，它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉并輸出動力。活塞連桿組主要由活塞、活塞環、活塞銷、連桿及連桿軸瓦等組成。其結構外形和渲染圖如圖7、圖8所示。

 

 

圖7  活塞連桿組安裝圖

圖8  柴油機活塞連桿組渲染圖

 

1、活塞連桿組總成的裝配

① 將柴油發電機活塞連桿組總成的各零件用柴油或汽油清洗干凈并吹干。

② 將清洗好的活塞放在機油中加熱至100℃左右后取出活塞，及時地把活塞銷放入活塞銷座孔和連桿小頭孔中。在裝配過程中應特別注意連桿與活塞的方向標記，如圖3、圖4所示。

③ 裝配好活塞與連桿后，不要忘記裝活塞銷卡簧。

④ 活塞冷卻后，再用活塞環鉗把活塞環依次裝好。注意：若原有柴油發電機的第一道活塞環是鍍鉻環，安裝時也應按要求安裝鍍鉻環。

⑤ 將連桿軸瓦裝入連桿大頭孔內。

注意：新的連桿軸瓦可以互換，使用過的連桿軸瓦各缸不能互換。

2、活塞連桿組的安裝

① 將活塞連桿組總成清洗后吹干，在連桿大頭蓋和下瓦上涂上機油，然后使相鄰的兩道活塞環開口相互錯開120°、180°，各環的開口位置與活塞銷成45°以上的夾角。

② 在氣缸套和活塞連桿組上涂少許機油，用安裝活塞的專用工具謹慎地將活塞裝入氣缸內（為便于安裝連桿蓋，該缸連桿軸頸，最好處于上止點后90。左右的位置）。

③ 按配對記號裝好連桿軸承蓋，分2~3次對稱均勻地擰緊連桿螺栓，其力矩為26~28kgf·m，裝配好后轉動曲軸應無阻滯現象，連桿大頭與曲軸連桿軸頸之間的配合間隙為0.195~0.495mm。若其間隙過小或無間隙，則可能是裝配不當造成的，應查明原因。最后鎖好連桿螺栓保險鐵絲（如果原機有的話）。

④ 按上述要求裝好其余各缸活塞連桿組。

⑤ 檢查、清潔曲軸箱內部，裝上曲軸箱側蓋板。

 

圖9  連桿方向標記示意圖

圖10  活塞方向標記示意圖

 

三、氣缸蓋組件安裝步驟

 

1、氣缸蓋組件的裝配

① 將要裝配的零件用柴油或汽油清洗干凈并吹干。

② 將氣缸蓋側立，在氣門桿上擦少量機油后將氣門裝入各自的氣門導管內，是第幾缸的就裝入第幾缸，決不能將缸序顛倒。在拆卸的時候就應做上記號，以免裝配時弄錯。

③ 將氣缸蓋平放在木板或專用工作臺上，把氣門鎖簧安裝好，再把氣門彈簧依次放好，用專用工具按壓彈簧上座，裝上氣門鎖夾后拆下專用工具并仔細檢查鎖夾是否裝好。

④ 安裝噴油器。

      首先在噴油器墊片上涂少量機油或黃油，然后把墊片慢慢放入噴油孔內。注意：在緊固噴油器固定螺母時要交錯均勻地用力，螺母不要擰得過緊，一般所用力矩為2.5kgf·m左右。噴油器裝好后，用直鋼尺量一下噴油嘴噴孔中心至氣缸蓋底平面的距離，普通柴油發電機為1.5~2.0mm，增壓機為2.5~3.0mm。

2、氣缸蓋總成的安裝

① 氣缸蓋總成外觀如圖11所示。放好氣缸墊（反邊的一面朝上）。

② 把氣缸蓋放在氣缸墊上，放好各缸螺母墊圈和前后兩塊支架。值得注意的是：氣缸蓋與支架之間，兩個氣缸蓋之間的墊圈均是球面陰陽墊片，凹凸面應對在一起，凹陷的墊片應放在下面。

② 用扭力扳手，按由里向外、對角交叉的順序分2~3次擰緊氣缸蓋的緊固螺母，其扭矩為25~27kgf·m。注意：兩個氣缸蓋之間的螺母和氣缸蓋與支撐板的螺母'應在兩缸其余螺母旋緊后再按對角擰緊到規定力矩。

3、缸套與活塞配合間隙檢驗

      柴油發電機維修工程師在裝配過程中，對汽缸與活塞之間配合間隙的測量是非常重要的。間隙過大或過小都會直接影響到柴油發電機運轉時的技術性能。若間隙過大，則會導致柴油發電機功率下降、壓縮力不足、起動困難等故障現象:間隙過小時，又會造成活塞和汽缸內壁拉傷或咬死等故障現象。因此，維修工程師在裝配過程中一定要認真細致地進行測量。

      目前，測量汽缸與活塞配合間隙所使用的工具主要是塞尺和彈簧秤，如圖12所示。其方法是將汽缸內壁和活塞擦拭干凈，然后將不帶活塞環的活塞倒放在汽缸內（活塞裙部應放置在汽缸中、上部位置），并在活塞裙部承受側壓力的方向與汽缸內壁之間夾一個長為200mm左右、寬為12m左右的塞尺，厚度按各機型規定間隙值選取，然后用彈簧秤按各機型柴油發電機規定的拉力拉出為合適。

      在沒有彈簧秤的情況下，也可憑經驗用塞尺進行檢查，即按要求將塞尺和活塞放置在汽缸內，塞尺不動，用手推拉活塞，若活塞上、下移動時沒有過大的阻力，則塞尺的厚度就為汽缸與活塞的配合間隙值。

 

圖11  柴油機缸蓋總成示意圖

圖12  汽缸套與活塞配合間隙測量

 

總結：

     活塞連桿組是發動機關鍵部件之一，需要定期檢查和維護，確保其正常工作狀態。在拆卸和裝配過程中，需要掌握力度和角度的控制，避免造成不必要的損壞。并保持工作環境和工具的清潔，以防止雜質進入活塞連桿組內部。因此，拆裝活塞連桿組是一項需要謹慎操作和技術要求的工作。只有按照正確的步驟進行，才能確保活塞連桿組的安裝質量和使用效果。在操作過程中，需要注意安全、保持清潔，并定期檢查和維護，以保證柴油發電機組的正常運行

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