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1、16V240ZJD型柴油机检修手册4 运动件4.1 活塞组 16V240ZJD型柴油机可用钢顶铝裙和钢顶铁裙两种活塞。 活塞组由活塞、活塞环和活塞销等组成，其结构见图41a和41b。图41a 钢顶铁裙活塞装配1第一、二道气环；2锥面环；3活塞顶；4O形密封圈；5定位销；6挡圈；7连接螺栓；8螺帽；9活塞裙；10活塞销装配；11油环装配；12弹性套。钢顶铁裙组合式活塞，采用四组M121.5的螺栓和弹性套及螺母，将活塞顶和活塞裙可靠地连接在一起。活塞顶用42CrMoA制造，其顶部燃烧室没有避阀穴；活塞裙用QT7002制造，采用悬挂式弹性销座的结构型式。冷却活塞用的机油由连杆杆身中的孔到达小端套，通
2、过活塞销油孔，再经活塞销座进入活塞冷却腔，对活塞进行振荡冷却，最后由活塞裙顶部中央的回油孔流回曲轴箱。活塞采用四环组型式：第一、二道为桶形镀铬气环，第三道为锥形气环，第四道为双钩形油环，三道气环布置在活塞顶上，一道油环布置在活塞裙上。为保证活塞环的气密作用，活塞环的开口位置应依次错开90。活塞销用12CrNi3A钢制造，表面经渗碳淬火处理，活塞销与活塞销座为浮动配合。每个活塞组质量为38.5kg。钢顶铝裙组合式活塞的顶部燃烧室形状与钢顶铁裙活塞相同，铝裙根据铝材要求设计，其余各部结构与铁裙活塞基本相同。每个活塞组质量为34.5kg。图41b 钢顶铝裙活塞4.2 连杆组4.2.1 结构介绍连杆组
3、由连杆体与盖、连杆螺钉、连杆轴瓦、小端衬套和定位套等组成，其结构见图42。 连杆体与盖用42CrMo钢制造，大端剖分角为40，采用1060齿形结合，用两根18Cr2Ni4WA钢制造的M332连杆螺钉，采用间接伸长量法紧固，其伸长量为0.560.60mm。在紧固连杆螺钉时，螺纹和螺钉头肩面处应涂以ND5机车用的齿轮箱油（GE规格D50E8C）或LE（力牌）5182飞罗西润滑脂，以防止这些部位擦伤。连杆轴瓦为钢背铝瓦，与大端孔采用定位舌定位。小端衬套为钢背铜铅合金套。同一台柴油机的连杆质量偏差应小于0.3kg，以使柴油机有较好的动力性能。4.2.2 故障处理与分析4.2.2.1 连杆大头结合齿根裂
4、纹 (1) 原因分析：大头孔受力发生变形时，短臂处的齿根部成为应力集中区，特别是紧靠外侧的几个牙更为严重。最后由于微动挤压在齿面上产生裂纹。 (2) 处理与预防：鉴于上述原因，当齿形牙根出现裂纹时，可在裂纹的前缘钻上小孔，以制止该裂纹的继续扩展。 在检修时，应加强对齿结合面接触面积的检查，如达不到70时，应进行研磨，尽力提高齿形的接触面积。4.2.2.2 连杆螺钉断裂 原因分析与判断：如连杆螺钉的断口是有缩颈的，说明断裂是由于连杆螺钉受到过大的拉伸力，超过了它的屈服限疲劳而断的。例如抱缸，或有1根螺钉发生疲劳断裂后，另一根螺钉承受了过大的拉伸力而发生断裂的。 如连杆螺钉的断口是齐平、无缩颈时，
5、说明断裂的原因是在载荷作用下因疲劳而发生的，它是一般由连杆螺钉预紧力不足所引起的。如果预拉伸引线不正确，重装时连杆螺钉没有与连杆孔对号入座等均有可能造成连杆螺钉的过载疲劳断裂。图42 连杆装配 1小端衬套；2连杆体及盖；3轴瓦；4连杆螺钉。4.2.2.3 小头衬套转动(1) 现象：小头衬套与连杆小头孔的骑缝定位销脱落，衬套相对转动一个角度。(2) 后果：由于小头衬套除承受由活塞来的作用力外，还承担着输送机油的任务，如小头衬套在连杆小头内发生转动，则使从连杆杆身中来的冷却机油进不到衬套内孔，不但会影响活塞销与小头衬套，及活塞销与活塞销座之间的润滑，更为严重的是使活塞无法获得机油进行冷却，必将造成
6、拉缸、抱缸、活塞顶烧穿等重大事故。 原因分析与预防：小头衬套与连杆小头孔的配合过盈量不足。两者的过盈量应为0.0440.101mm，这须用选配的方式来达到要求。4.2.2.4 连杆杆身发生弯曲 原因分析与预防：连杆杆身发生弯曲主要是由于气缸内发生油锤或水锤等原因造成的，因此为了避免连杆发生弯曲，必须消除产生油锤或水锤的因素。4.2.2.5 连杆孔径发生变形 如柴油机工作情况正常，孔径变形一般不会太大，基本上不影响使用。如孔径变形超过技术限度时，小头可通过重新配衬套后加工内孔进行修复。大头孔的变形一般垂直方向缩小，水平方向大，此时应用局部涂镀后重新加工进行修复。4.3 活塞连杆组的拆装4.3.1
7、 拆解(1) 拧下螺钉，取下连杆盖及瓦，按顺序放好。(2) 用刮刀将气缸套顶部积碳清除，并用干净抹布擦净。(3) 用盘车机构将活塞盘至该缸上止点，用活塞专用吊具，从气缸套内吊出活塞连杆组。注意避免连杆大头拉伤或碰伤气缸套的工作表面。(4) 使用活塞环拆装专用工具将活塞环从活塞上取下。注意防止折断，避免拉伤活塞表面。(5) 用卡环钳子拆下活塞销挡圈。(6) 用铜棒轻敲，取出连杆上瓦，按顺序放好。(7) 将活塞置于水槽中缓缓加温至100，取出活塞连杆组置于翻转架上，钢顶铝裙活塞须在活塞一端放一专用垫板，用铜锤轻敲，退出活塞销。(8) 将活塞销置于清洗槽中喷洗半小时，清洗液为水基清洗剂。(9) 用刮
8、刀、汽油、泡沫塑料清除活塞顶部和环槽中残存的油垢、积炭，然后用压缩空气吹净。4.3.2 组装(1) 先用柴油将连杆结合齿面的润滑油脂或其它脏物清洗掉。(2) 用铁刷和铁丝等工具拉擦油孔，清除铁屑和脏物，用压缩空气吹净，再用细白布拉擦，彻底检查。(3) 将活塞、连杆置于7080的清洗液中，除掉碱性，再用压缩空气吹净。(4) 组装时，相互摩擦表面均应涂抹润滑油。(5) 使用卡环钳子将一个活塞挡圈装入活塞销座中。(6) 装入活塞销，用塞尺检查连杆小头的两端面与活塞销座面之间的间隙，允许修配连杆小头两端面，以满足间隙要求。摆动连杆或活塞，应灵活。(7 ) 再装上另一个活塞挡圈。(8) 用压缩空气从连杆
9、大端进油口吹扫活塞连杆组的冷却油通路，确认油路畅通。(9) 用活塞拆装专用工具将活塞环装到活塞上，环在环槽中应能转动自如。(10) 当将活塞连杆组装到柴油机上时，应在活塞、活塞环的外圆面及气缸套的工作面涂以机油，相邻活塞环的开口应互相错开90。(11) 用专用吊具将活塞连杆组吊入柴油机的气缸套中，装上连杆盖，对标记把紧螺钉，注意吊装时防止连杆拉伤气缸套镜面。4.3.3 活塞连杆组检修 4.3.3.1 辅修、小修见柴油机发电机组辅修、小修的曲轴箱部分。4.3.3.2 中修(1) 活塞连杆组的解体(a) 用专用活塞环钳依次将14道环从活塞上部取出。(b) 用专用钳取下活塞销挡圈。(c) 用钢棒轻轻
10、打出连杆瓦。(d) 用活塞销拆卸油压设备将活塞销压出。(2) 活塞连杆组的清洗(a) 活塞清洗按“活塞清洗工艺”进行。(b) 用柴油清洗连杆、螺钉、连杆瓦、活塞销等，然后用压缩空气吹扫干净。 (3) 活塞连杆组的检修(a) 活塞检修- 外观检查应无缺损，活塞顶与裙部连接不得松动，活塞圆柱面与活塞销座孔不得有严重拉伤，活塞顶部圆周和铝裙，有轻微碰伤允许打磨消除棱角，圆滑后使用。- 探伤检查任何部位不得有裂纹，否则应更换。- 距离活塞顶部510mm部位测量活塞外径，活塞顶部（与活塞销孔水平垂直的方向）尺寸小于 237.8mm，活塞应报废。- 对于新活塞，距离活塞底部1020mm部位测量铝裙外径，尺
11、寸大于239.85mm，严禁装机。- 检查活塞裙部与钢顶连接螺钉状态良好。- 外观检查环槽侧面不得严重拉伤。用内径千分尺几点测量环槽宽度与新的活塞环厚度，计算环槽与环的配合间隙应符合要求。环槽侧面严重拉伤或侧隙超限，可进行等级修并配用等级环，具体尺寸下：环槽部分原形尺寸修理等级第一、二道环槽第三道环槽第四道环槽5.05.08.0第一级5.55.58.5整台柴油机上部分活塞采用等级环槽时，应注意控制活塞及活塞连杆组的质量差在允许范围之内，并作好记录。- 活塞环的检修中修时，更换所有旧活塞环，如环槽进行等级修时，则配以相应的等级环。新环须进行如下检查： - 在自由状态下，活塞环开口间隙应符合限度要
12、求。- 在240mm，标准环规中检查环的开口间隙应符合限度要求，自由状态下开口间隙超的活塞环不能使用，环如开口间隙过小，可锉修切口。- 把活塞环放入240mm环规中，环的外圆与环规的圆应密贴，在距开口不小于55mm外的圆周内允许有两处不大于0.03mm的局部间隙，但每处间隙的最大长度不得大于70mm，两处间隙的总长度不得超过100mm。除去活塞环的飞边和毛刺，第三道锥形环上下面不能装反。(b) 活塞销检修- 活塞销探伤不许有裂纹。- 测量活塞销外径检查其圆度、圆柱度不大于0.03mm。- 把活塞销放在专用V型铁上，用百分表测量活塞销全长弯曲度不超过0.03mm。 - 在专用试验台上，对活塞销内
13、油腔进行0.6MPa油压试验，保持5min 不得泄露。如更换销端油堵，油堵与孔的配合过盈量应满足0.06mm的限度要求，油堵压入后，应在骑缝处冲上冲眼，然后进行上述试验，不得泄露。(c) 连杆组检修- 外观检查连杆螺栓螺纹部分应无锈蚀、滑扣现象，凡有上述现象应更换。螺栓座面不得有拉伤痕迹存在，轻微拉伤允许用油石修磨光滑，严重拉伤或圆根部分存在伤痕应更换。(I) 连杆螺栓预拉伸及引线在连杆螺栓螺纹部分的头部的结合涂以齿轮箱油，将连杆螺栓拧入工艺套内按技术要求进行预拉伸，用测量卡规测量螺栓的伸长量为0.560.60mm时，把工艺套的标记对应反映到工艺螺栓头部，并在连杆头部端面打出柴油机代号，顺号，
14、螺栓号等钢印。(II) 工艺螺栓引线a. 对于新工艺螺栓首先做0.560.60mm的预拉伸（对于已用过的工艺螺栓不再做拉伸），再把工艺套上的标记相应反映到工艺螺栓头部，再把检查过拉伸量的工艺螺栓将瓦盖与连杆把对，按规定拉伸分三次把紧，达到规定值后将工艺螺栓头部的标记反刻在瓦盖座面对应部位上。b. 松开工艺螺栓，再用已划好线的连杆螺栓分三次逐步拧紧。c. 检查连杆螺栓尾部座面与连杆盖密贴情况，0.03mm塞尺塞不进。- 螺栓探伤检查不得有裂纹，更换螺栓时应按原螺栓打好柴油机代号、顺号、螺栓号等记号。 (d) 连杆体、盖的检修- 检查连杆体与盖不得有裂纹。- 外观检查连杆小头喷嘴不得堵塞，连杆体不
15、得有凹痕，如有允许打磨，打磨深度不超过1.5mm，且应圆滑过渡。- 外观检查小端衬套，不得松动，内径不得有严重拉伤、剥离，否则衬套更换（轻微拉伤允许刮削）。更换衬套时，选配衬套与体孔的过盈量应符合限度要求。- 大端孔内径不得严重拉伤，连杆瓦定位舌槽不许碰伤，其槽宽为0.1mm。- 连杆体的螺栓孔应完好，瓦盖螺栓座面不得严重拉伤，允许打磨或用平面磨床磨削表面去除拉伤痕迹，磨削精度为3.2。- 测量连杆小端衬套内径和连杆大端体孔内径圆柱度，圆度应符合相应的限度要求，不符合时允许刮削相应内径至限度要求。- 油机发生水锤、油锤、飞车及拉缸事故连杆都必须测量连杆大小端体孔（小端可带套），中心线的平行度和扭曲度，不得超过限度要求。(e) 连杆瓦的检修（参见曲轴及附件和轴瓦等的检修）。(f) 选配连杆瓦：
