故障檢修與技術(shù)維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)活塞連桿組異響故障檢修方法

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)在工作時，活塞連桿組有時會出現(xiàn)各種不同的異響。 柴油發(fā)電機(jī)活塞這桿組異響故障主要有活塞敲過響，活塞環(huán)異陶，活塞銷異響，活塞拉缸響等.. 出現(xiàn)異響的主要原因是曲軸主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿瓦、活塞與氣缸、活塞銷與連桿銅套的間隙過大等因素造成的。康明斯公司在本文主要對柴油發(fā)電機(jī)組活塞連桿組的異響故障及維修進(jìn)行探討。

 

一、活塞敲缸響故障

 

1、活塞敲缸響故障現(xiàn)象

① 柴油發(fā)電機(jī)怠速時，在汽缸的上部發(fā)出清晰的敲擊聲，，好像用一小錘輕敲水泥地面產(chǎn)生的"嗒嗒嗒"的聲音；

② 柴油發(fā)電機(jī)低溫時響聲明顯，溫度升高后響聲減弱或消失；

③ 該缸斷火后，響聲減弱或消失。

2、活塞敲缸響故障原因分析

① 活塞與汽缸壁間隙過大；

② 汽缸壁潤滑條件不佳。

3、活塞敲缸響檢查與修復(fù)

① 這種響聲的特點是冷機(jī)明顯，熱機(jī)時減弱或消失，斷火試驗時響聲減弱或消失；

② 可用聽診器具放在汽缸上部聽察，并結(jié)合斷火試驗來確定哪個汽缸發(fā)響；

③ 經(jīng)初步診斷確定為某缸發(fā)響后，為進(jìn)一步證實，可將柴油發(fā)電機(jī)熄火，卸下火花塞，往汽缸內(nèi)注入少量機(jī)油，然后再啟動柴油發(fā)電機(jī)。如聲音減弱或消失，一會兒后響聲又起，或在啟動著火后的幾十秒鐘內(nèi)出現(xiàn)幾聲響，隨后即消失，一會兒又出現(xiàn)幾聲，則可斷定此缸敲缸響；

④ 有時遇到"反上缸"現(xiàn)象，即在斷火試驗時出現(xiàn)敲擊響聲，并由間斷變?yōu)檫B響。這是由于活塞裙部錐度過大，致使活塞頭部撞擊汽缸壁所致；

⑤ 如冷機(jī)時響，熱機(jī)不響時，可繼續(xù)運行。大修出廠的發(fā)電機(jī)組，在溫度低于213K（40℃）時，允許有輕微響聲。

 

圖1  活塞結(jié)構(gòu)組成圖

圖2  活塞爆震導(dǎo)致敲缸動態(tài)圖

 

二、活塞拉缸響故障

 

1、活塞拉缸響故障現(xiàn)象

① 此響聲一般出現(xiàn)在柴油發(fā)電機(jī)大修后的走合期。即柴油發(fā)電機(jī)在怠速運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)“嗒嗒”聲，略像后，響聲不但不消失，反而稍重一些，且有時還帶有“吭吭”的聲音，柴油發(fā)電機(jī)稍有抖動現(xiàn)象；

② 斷火試驗仍有響聲，但嚴(yán)重拉傷后也出現(xiàn)活塞敲缸響，不過此時做斷火試驗時響聲有減弱；

③ 拉傷到一定程度時，出現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)突然熄火現(xiàn)象；

④ 嚴(yán)重時，從加機(jī)油口處往外冒煙。

2、活塞拉缸響故障原因分析

① 活塞與缸壁間隙過小或活塞膨脹系數(shù)過大；

② 活塞橢圓度不足或反橢圓；

③ 活塞頭部尺寸大，活塞環(huán)背隙或端隙過小；

④ 活塞銷與銷座孔配合過緊，致使活塞變形脹大；

⑤ 機(jī)油不足或潤滑孔道堵塞，潤滑不良；

⑥ 柴油發(fā)電機(jī)缺水，溫度過高；

⑦ 柴油發(fā)電機(jī)長時間高速運轉(zhuǎn)，尤其在走合期內(nèi)；

⑧ 全浮式活塞銷未裝鎖環(huán)，半浮式活塞銷固定螺釘未擰緊，活塞銷軸向竄動拉缸。

3、活塞拉缸響檢查與修復(fù)

① 柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)中，出現(xiàn)類似敲缸的現(xiàn)象，但聲音不是隨柴油發(fā)電機(jī)溫度的升高而減弱消失，可初步斷定為拉缸響聲；

② 拆下汽缸蓋，檢查缸壁的拉傷情況，并找出拉傷原因。如只是由于活塞與缸壁配合較緊而輕微拉傷時，可稍磨一下缸壁，仍可用原活塞裝復(fù)。如拉傷嚴(yán)重，應(yīng)重新鏜缸，并用換加大活塞的方法修復(fù)。

 

三、活塞銷響故障

 

1、活塞銷響故障現(xiàn)象

① 柴油發(fā)電機(jī)在怠速或中速運轉(zhuǎn)時，在柴油發(fā)電機(jī)的側(cè)上部可聽到"嗒嗒嗒"的明顯、清晰而尖脆的敲擊聲；

② 柴油發(fā)電機(jī)溫度升高，響聲不減弱；

③ 斷火試驗時響聲減弱或消失，而恢復(fù)工作時的瞬間有明顯的1～2下響聲。

2、活塞銷響故障原因分析

① 活塞銷與連桿小頭襯套配合松曠；

② 活塞銷與活塞的銷座孔配合松曠；

③ 機(jī)油壓力過低，曲軸箱內(nèi)機(jī)油飛濺量不足，或連桿上的潤滑油道堵塞，而造成活塞銷燒蝕嚴(yán)重。

3、活塞銷響檢查與修復(fù)

① 斷火試驗時，響聲上缸比較明顯。可將柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定在響聲較強(qiáng)的轉(zhuǎn)速下，逐缸斷火試驗，當(dāng)斷開某缸后，響聲明顯減弱或消失，并在復(fù)火的瞬間，能靈敏而突出地恢復(fù)響聲，可斷定此缸活塞銷響；

② 如聲響非常嚴(yán)重，并且柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，響聲越大。可在響聲較大的轉(zhuǎn)速下斷火試驗，如響聲不但不消失，反而變得雜亂，一般是由于間隙大到了一定的程度所致；

③ 在柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不斷變化的情況下，將聽診器具觸及在發(fā)響汽缸的缸體側(cè)上部或汽缸蓋上，可聽到較清脆的響聲。

 

四、活塞環(huán)漏氣響故障

 

1、活塞環(huán)漏氣響故障現(xiàn)象

① 響聲類似活塞敲缸響；

② 在加機(jī)油口處察聽，可聽到特別清脆的響聲，并有大量氣體自加油口冒出，如將加機(jī)油口蓋住，響聲可顯著減弱。

2、活塞環(huán)漏氣響故障原因分析

① 活塞環(huán)彈性過弱或缸壁有溝槽；

② 活塞環(huán)質(zhì)量不佳或活塞頭部失圓。

3、活塞環(huán)漏氣響檢查與修復(fù)

① 打開加機(jī)油口蓋，于柴油發(fā)電機(jī)高速運轉(zhuǎn)時可聽到類似活塞敲缸的響聲，同時在加油口處向外冒煙，可斷定為活塞環(huán)漏氣響；

② 斷火試驗時，某缸斷火后響聲和煙氣立即消除，可斷定為該缸活塞環(huán)漏氣，但多缸漏氣時，上述現(xiàn)象則不明顯；

③ 在初步判定的汽缸內(nèi)倒入少許機(jī)油，然后啟動柴油發(fā)電機(jī)試驗，如在啟動后較短時間內(nèi)，響聲減弱或消失，則可進(jìn)一步斷定是該缸活塞環(huán)漏氣響。

 

圖3 拆除連桿組的活塞示意圖

圖4  使用活塞環(huán)鉗拆下活塞環(huán)

 

五、連桿組的維修

 

      連桿組的維修主要包括連桿變形的檢驗與校正，以及連桿小端襯套的鉸削。連桿變形（檢測方法如圖5所示）后，會使活塞在汽缸中歪斜，引起活塞與汽缸、連桿軸承與連桿軸頸的偏磨、敲缸、拉缸等。

1、連桿變形的校正

       當(dāng)連桿彎、扭變形并存時應(yīng)先校扭后校彎，如圖6-圖7所示。在校正連桿時，首先要記下連桿彎曲或扭曲的方向及其彎曲度和扭曲度的數(shù)值。

2、活塞銷的安裝

      在襯套壓裝前，應(yīng)先將其與活塞銷試配，如能勉強(qiáng)套入活塞銷即為合適。如活塞銷不能裝入襯套或裝入后松曠，則表明加工余量過大或過小，均應(yīng)重新選用襯套。襯套壓入后，便可根據(jù)選配好的活塞銷的實際尺寸鉸削（或鏜削）襯套，使其與活塞銷的配合符合規(guī)定。

     其步驟如下∶選擇鉸刀-調(diào)整鉸刀-鉸削（如圖8所示）-試配-修刮。

 

圖5  連桿彎曲檢查	圖6  連桿扭曲校正圖
圖7  連桿彎曲校正圖	圖8  連桿襯套鉸削

 

 

六、連桿軸承（瓦）異響的檢測與修復(fù)

 

1、連桿軸承（瓦）異響故障現(xiàn)象

① 突然加載時，柴油發(fā)電機(jī)有連續(xù)明顯的敲擊聲，響聲清脆，短促而堅實，并隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，隨負(fù)荷的增加而增強(qiáng)；

② 柴油發(fā)電機(jī)溫度發(fā)生變化時，響聲不變化；

③ 軸承嚴(yán)重松曠時，在怠速或下中速運轉(zhuǎn)中，可聽到"咯棱咯棱"的響聲；

④ 斷火試驗，響聲明顯減弱或消失。

2、連桿軸承（瓦）異響故障原因分析

① 潤滑不良或軸承配合不當(dāng)而造成軸承（瓦）燒損；

② 軸承質(zhì)量不佳或裝配間隙過松、過緊迫使軸承片變形而造成合金脫落；

③ 連桿軸頸失圓、與軸承接觸不良而造成早期磨損。

3、連桿軸承（瓦）異響檢查與判斷

① 逐缸斷火試驗，從怠速往下中速，由下中速往中速抖動油門以及加火油門反復(fù)試驗時，響聲隨柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增高而增大，微抖油門時可聽到較復(fù)雜的"咯棱咯棱"的響聲。此外，在加油門的瞬間響聲更突出，斷火試驗響聲減弱或消失，在復(fù)火的瞬間能靈敏而突出地恢復(fù)響聲。此情況可斷定為連桿軸承響；

② 從加機(jī)油口處察聽，有較強(qiáng)的"哨哨哨"的響聲；

③ 發(fā)電機(jī)組運行中，如加大油門或由低速擋換入高速擋加油時，可聽到有微小的"嗒嗒"響聲，而慢慢加大油門或減輕負(fù)荷時，響聲即消失；

④ 如在發(fā)電機(jī)組運行中突然聽到"唧唧唧"的響聲，好像在缺乏潤滑油的情況下用大鉆頭在材質(zhì)堅硬的鋼材上鉆孔時發(fā)出的聲音，這一般是由于缺乏潤滑油而燒瓦所發(fā)出的響聲。出現(xiàn)這種響聲時，曲軸有被抱住的可能。因此，應(yīng)立即停機(jī)熄火并用手搖柄搖轉(zhuǎn)曲軸。

 

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