新聞主題	柴油機渦輪增壓器拆裝順序圖與注意事項說明

 

摘要：增壓器有效地利用柴油發電機排出的廢氣脈沖能量驅動徑流式渦輪，帶動與渦輪同軸的離心式壓氣機葉輪高速旋轉，使空氣壓力升高，并由柴油發電機進氣管進入汽缸。提高柴油發電機的充氣量，可供更多的柴油燃燒，從而提高柴油發電機的輸出功率與經濟性。康明斯增壓柴油發電機與非增壓柴油發電機相比，功率一般可提高50％～60％，降低燃油耗率5％～6％，并可用于廢氣凈化和高原功率補償。由于廢氣渦輪增壓器轉子的轉速很高，零件比較精密，在使用和保養增壓器時，應熟悉增壓器的結構特點，掌握增壓器拆卸、清洗、檢查和裝配技術。

 

一、結構簡介

 

      為便于大家了解增壓器，我們以康明斯增壓柴油發電機廢氣渦輪增壓器為例，對增壓器的結構與保養作一介紹。

      增壓器的外形和結構如圖1所示。它由徑流式渦輪、離心式壓氣機及帶有支撐裝置、密封裝置、潤滑和冷卻裝置的中間殼組成。

      渦輪部分包括徑流式渦輪轉子軸，無葉蝸殼等；壓氣機部分包括壓氣機殼、壓氣機葉輪。這兩個部分分別設在中間殼兩端。壓氣機葉輪用自鎖螺母固定在渦輪轉子軸上，轉子軸由設在中間殼兩端的浮動軸承支撐。兩葉輪產生的推力由設在中間殼壓氣機端的推力軸承承受。壓氣機殼、渦輪殼分別與柴油發電機的進、排氣管連接。中間殼內還設有潤滑和冷卻浮動軸承及推力軸承的油路。潤滑油來自柴油發電機的潤滑系統。經過專門濾清后進入中間殼體上的進油孔，通過增壓器軸承，經中間殼的回油腔，流回柴油發電機的油底殼。

      在渦輪和壓氣機葉輪內側設有彈力密封環，起封油封氣作用。

 

圖1 柴油機廢氣渦輪增壓器縱剖面圖

 

 

二、拆卸、清洗、檢查與裝配

 

     在拆卸、檢查與裝配本廢氣渦輪增壓器的整個過程中不需要使用專用工具。

1、拆卸

      在拆卸前可將壓氣機殼、中間殼及渦輪殼三者的相互位置做好標記，以便在裝配時安裝到原始位置。拆卸過程按如下步驟進行。

① 分別松開壓氣機殼、渦輪殼與中間殼上固緊件，取下兩只殼體。若兩只殼體與中間殼配合較緊時，可用橡膠或木質槌沿殼體四周圍輕輕敲打，取下殼體時要細心，不能使殼體在軸線方向產生傾斜，以免碰傷壓氣機及渦輪葉片的頂尖部分或碰毛殼體相應的內側表面。

② 將渦輪轉子軸、葉輪出口處六角形凸臺夾在臺虎鉗上。識別或做好軸封螺母，渦輪轉子軸及壓氣葉輪相互位置的動平衡標記。松開自鎖螺母并擰下，將壓氣機葉輪從渦輪轉子軸上輕輕拔出。若拔不出則可將附有轉子的中間殼從臺虎鉗上取下后，倒置過來，將壓氣機葉輪部分浸沒在裝有沸水的盆內，稍待片刻后即可將葉輪從轉子軸上順利取下。

③ 取出壓氣機葉輪后，用手托住渦輪葉輪，把附有渦輪轉子軸的中間殼從臺虎鉗上取下置于工作臺上。

用手輕輕壓渦輪轉子軸在壓氣機端的螺紋中心孔端面，取出渦輪轉子軸。取出轉子軸時應十分小心，切不可將轉子軸上螺紋碰及浮動軸承內孔表面。

④ 用圓頭鉗取下中間殼內壓氣機端的孔用彈性擋圈，并用兩把起子取下壓氣機端氣封板如圖5-17所示，并從中間殼上取出擋油板、壓氣機端推力片、隔圈，再從壓氣機端氣封板中壓出軸封7，然后在手指上套上兩個用細鐵絲做成的圓環，取出軸封上的兩個彈力密封環。

⑤ 用起子壓平推力軸承上鎖片的翻邊，擰下4只六角螺栓后取出推力軸承及另一片推力片。

⑥ 用尖嘴鉗取出壓氣機端軸承孔中彈簧卡環后再從軸承孔中取出推力環及浮動軸承，然后仍在壓氣機端方向用尖頭鉗從軸承孔中取出該浮動軸承另一端的彈簧卡。但要特別注意不要使彈簧卡環擦傷軸承孔的表面。

⑦ 用尖嘴鉗取出中間殼在渦輪端軸承孔中彈簧卡環后，取出推力環、浮動軸承。然后，仍在渦輪端方向用尖嘴鉗取出設在浮動軸承另一端的彈簧卡環。但要特別注意，在取出上述兩個彈簧卡環時不要擦傷軸承孔及彈性密封環座孔的表面，如圖2所示。

 

圖2 柴油機廢氣渦輪增壓器氣封板的拆卸

 

 

2、清洗

① 不允許用有腐蝕性的清洗液來清洗各零部件。

② 在清洗液內浸泡零部件上積炭及沉淀物使之松軟。其中，中間殼回油腔內在渦輪編側壁的較厚積炭層必須徹底鏟除。

③ 只能用塑料刮刀或鬃毛刷清洗，鏟刮鋁質和銅質零部件上的積污。

④ 若用蒸汽沖擊清洗時，應將軸頸和其他軸承表面保護起來。

⑤ 應用壓縮空氣來清潔所有零部件上潤滑油通道。

3、檢查

      外觀檢查前各零件不要清洗以便分析損壞原因。下面列出所要檢查的主要零部件。

① 浮動軸承。

      觀察浮環端面、內外圓表面磨損情況。在一般情況下經過長期運轉后內外表面上所鍍的鉛錫層仍存在，而在外圓表面磨損較內圓表面為大，開有油槽的端面上，稍有磨損痕跡，這些均屬正常狀況。浮環工作表面上劃出的溝槽是由于潤滑油不干凈所引起，如果表面刻痕較為嚴重或經測量超過磨損極限時，建議更換新的浮環。

② 中間殼。

      觀察與壓氣機葉輪背部以及與渦輪葉輪背部相鄰的表面有否碰擦痕跡與積炭程度，若有碰擦現象及浮動軸承有較大磨損則軸承內孔座表面同樣遭到了破壞，則需用相應的研磨棒研磨內孔或用金相砂皮輕輕擦拭內孔表面，除去黏附在內孔表面上的銅鉛物質的痕跡，經測量合格后才能繼續使用，并應分析引起上述不良情況的原因。

③ 渦輪轉子軸。

      在轉子工作軸頸上用手指摸其表面，應感覺不出有明顯的溝槽；觀察渦輪端密封環槽處積炭和環槽側壁的磨損情況；觀察渦輪葉片進出口邊緣有否彎曲和斷裂；葉片出口邊緣有無裂紋和葉片頂尖部位有否因碰擦引起的卷邊毛刺；渦輪葉背有否碰擦傷現象等。

④ 壓氣機葉輪。

      檢查葉輪背部及葉片頂尖部分有無碰擦現象；葉片有否彎曲和斷裂；葉片進出口邊緣有無裂紋及被異物碰傷現象等。

⑤ 無葉渦殼及壓氣機殼。

      檢查各殼體上圓弧部分碰擦情況或有否被異物擦傷現象。注意觀察各流道表面上油污沉積程度，并分析引起上述不良情況的原因。

⑥ 彈力密封環。

      檢查密封環工作兩側面磨損和積炭情況，測量環的厚度及自由狀態時開口間隙應不小于2mm。若小于上述數值及環的厚度超過規定的磨損極限時應更換。

⑦ 推力片及推力軸承。

      在工作面上不應有手指感覺得出來的明顯溝槽，同時檢查推力軸承上進油孔有否阻塞，并測量各件的軸向厚度應符合所規定尺寸范圍。若推力片工作表面有明顯磨損痕跡，但又未超過磨損極限值時，則可在重裝時分別將兩片推力片的另一未磨損的面作為工作面順次裝入。

⑧ 壓氣機端氣封板及中間殼在渦輪端的彈力密封環座孔。

      檢查彈力密封環與座孔接觸部位有無磨損現象。

4、裝配

      裝配前所有零件應仔細清洗（包括裝配用的各種工具），要用不起毛的軟質布料擦拭各零件。并放置在清潔的場所，同時在裝配前各零件均應通過檢查合格，必要時渦輪轉子壓氣機葉輪及其組合部件應復校動平衡，然后進行重裝。裝配過程及注意如下：

① 把中間殼的壓氣機端朝上，將彈簧卡環裝進壓氣機端軸承座孔內側環槽中，注意不要碰傷軸孔。然后放入抹上清潔機油的浮動軸承和推力環，再裝入另一只彈簧長環。存裝浮動軸承時，要注意把側面有油槽的一端向上。在每個彈簧卡環裝入后，均要檢查卡環是否完全進入環槽內。

② 把中間殼的渦輪端朝上如同步驟①中所述次序將彈簧卡環、浮動軸承、推力環依依次裝入渦輪端軸承孔中，在裝浮動軸承時要注意把側面有油槽的一端向上。

③ 用細鐵絲制作的兩個圓環套在手指上，將兩個彈力密封環張開，套入渦輪轉子軸密封環槽中，注意不能用力過猛，以免導致彈力密封環永久變形或造成斷裂。

④ 渦輪轉子輔上兩只彈力密封環開口位置應錯開180°，然后在密封環上抹上清潔機油。小心地將轉子插到中間殼中去。套裝時，注意不要使軸上臺階及螺紋碰傷浮動軸承內孔表面。

      另外，為防止在套裝時環從一邊滑出或斷裂，所以彈力密封環相對于轉子軸的位置要居中，并依靠中間殼座孔上錐面作引導，如圖3、圖4所示，使之能順利滑入密封座孔中。

 

圖3 增壓器彈力密封環相對轉子軸要居中圖

圖4 柴油機增壓器彈力密封環的安裝

 

 

⑤ 用手托住已裝入中間殼的渦輪葉輪，將渦輪葉輪出口處六角形臺肩夾在臺虎鉗上，并用手輕輕扶住中間殼不使產生意外的傾側，注意要防止渦輪轉子軸從中間殼中滑出。

⑥ 將推力片、隔圈套在軸上再放入抹上清潔機油的推力軸承，注意推力軸承平面上方的進油孔要向下對準中間殼上進油孔，然后放上止動墊片，擰緊4個螺栓后，將止動墊片翻邊保險，鎖住4個螺栓。然后再將另一塊推力片套在軸上及裝入擋油板．注意擋油板上的導油舌，必須伸入回油腔。

⑦ 將已裝有彈力密封環的軸封7抹上清潔機油后裝入壓氣機端氣封板上相應的座孔中去，裝入前將兩個環的開口位置錯開，使之相隔180°，另將“o”形橡膠密封圈套入壓氣機氣封板外圓的環槽中，為了便于壓入中間殼，橡膠密封圈外圓表面上適當抹上一些薄機油，再壓入中間殼體中去。

⑧ 在對準轉子及壓氣機葉輪上動平衡標記后套上壓氣機葉輪，將自鎖螺母6擰上并擰緊至與輔端面上的動平衡記號對準為止（此時擰緊扭矩為39～44N·m（4～4.5kgf·m））。在擰緊時不允許壓氣機葉輪相對于軸有轉動（若壓氣機葉輪不能順利套入軸上時，可將壓氣機葉輪浸入沸水加熱后再套入）。

⑨ 從臺虎鉗上取下已裝好的組合件，按原來標記裝入無葉渦殼中，注意在裝配時不要歪斜以免碰傷渦輪葉片頂尖部分，然后再裝上渦輪端壓板及止動墊片18擰緊六角螺母（擰緊扭矩為39N·m（4kgf·m））后，將止動墊片翻邊鎖住螺母。

⑩ 將壓氣機殼對準標記裝到中間殼中去。裝配前先將“V”型夾箍23套入中閘殼。并注意裝配時不要歪斜以免壓氣機殼圓弧部分碰傷壓氣機葉輪葉片頂尖部分，裝上“V”型夾箍并擰緊螺栓（擰緊扭矩為14.7N·m（1.5kgf·m））。

? 在中間殼進油孔中注入清潔機油后用于轉動葉輪，應靈活旋轉，并細心測聽，檢查有無碰擦聲。

? 總裝完后，應對下列兩項進行測量。

（1）渦輪壓氣機轉子軸向移動量的測量

      如圖5所示，把有千分表的吸鐵表座放在渦輪殼出口法蘭盤面上，將千分表的測量棒末端頂在渦輪葉輪出口處的六角形臺肩平面上，再用手推拉轉子軸即測得最大軸向移動量，其值應小于0.25mm。若超過此值，則應進一步檢查止推軸承及推力片等各組合件。

      此方法可用于增壓器已安裝在柴油發電機上的情況下測定。

（2）壓氣機徑向間隙

      如圖6所示，用手指從徑向壓轉子軸上自鎖螺母后用厚薄塞規測量壓氣機葉輪葉片與壓氣機殼之間最小間隙。此間隙應大于0.15mm，小于此值時應拆卸檢查。檢查時小心不要損壞葉輪上葉片，此方法可在已安裝增壓器的柴油發電機上進行。

 

圖5 柴油機增壓器渦輪轉子軸向移動量測量圖

圖6 柴油機增壓器徑向間隙測量

 

      請注意：在更換增壓器時，應注意不同機型的增壓柴油發電機配用不同型號的增壓器，以免影響柴油發電機的性能和增壓器的安裝。

 

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