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1、第八章 柴油机主要零件的检修第一节 气缸盖的检修气缸盖是燃烧室的组成部件，其结构复杂、孔道较多、壁厚不均，受到机械应力、热应力和腐蚀的共同作用，受力复杂，工作条件差,常见的故障是：底面（触火面）、冷却面的裂纹，冷却面的腐蚀、气阀阀座和导套的磨损等一.气缸盖裂纹 1.发生部位 1）底面（触火面）裂纹：发生在各种开孔的过渡圆处，并沿径向发展 2）冷却面裂纹 老式机：冷却侧环形筋的根部（应力集中处）并沿圆周方向向底面扩展 新式（钻孔冷却）机：在钻孔处发生裂纹，并向底面扩展（由腐蚀和燃烧不良引起） 2.气缸裂纹的检验方法 1）冷却水压力波动，有气泡冒出 2）启动前冲车，示功阀有水喷出 3）机油油位增多
2、或油质乳化 4）吊缸时，发现燃烧室某些部位生锈以上几点可说明燃烧室部件有穿透性裂纹存在 3.气缸盖产生裂纹的原因 1）根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的疲劳破坏 2）轮机人员操作不当或维护保养不良引起 4.修理 1）穿透性及关键部位的严重裂纹应换新缸套 2）微小裂纹采用锉刀、油石和风砂轮打磨消除 3）底面裂纹采用金属扣合法修理 4）各种孔壁上的裂纹采用镶套法修理 5）外表面采用覆板法修理二.气阀阀面的检修 1.阀座面磨损的检修：气阀座面磨损后阀线变宽、中断、模糊，气阀关闭不严，产生漏气 原因：高温下气阀座面不断受到冲击，气阀座面金属产生塑变和拉毛；高压下阀与阀座的配合面有微小相对运动，产
3、生磨损， 1）大型低速柴油机气阀磨损后采用随机专用的磨床研磨修复铸钢阀座磨损严重时，采用堆焊修复； 中、小型机阀座磨损较轻时，采用研磨修复 2）气阀研磨后密封性检查方法 （1）铅笔画线法：在阀面每35毫米画一线，将阀贴在阀座上，转动90，取 出阀，如铅笔线全部擦掉，表明密封性好 （2）敲击阀及阀座，若阀座面有一连续光环，表明密封性好 （3）煤油试验法：煤油浸5分钟后，无浸入配合面，表明密封性好 2.气阀座面烧伤和腐蚀的检修烧伤和腐蚀大多发生在排气阀座面上，阀座面产生麻点、凹坑，甚至局部烧穿，大多发生在排气阀座面上。原因：主要是由于座面的变形、磨损、积炭和座面裂纹等引起气阀关闭不严，高温燃气漏泄
4、；阀座过热和金属烧损；燃用重油发生高温钒腐蚀。修理：阀盘锥面上的腐蚀和烧伤的麻点、凹坑可机械加工消除，然后用专用磨床修磨，或采用堆焊、喷焊工艺修复。阀座面的腐蚀、烧伤可机加工或手工铰削，也可进行堆焊、喷焊。损伤严重时应更换座圈第二节 气缸套的检修气缸套的损坏形式： 1）内圆表面的磨损、腐蚀、裂纹和拉缸 2）外圆表面的穴蚀、裂纹一.气缸套磨损检修 1.缸径的磨损指标 1）缸套的磨损量超过0.4%0.8%D（缸径）时，燃烧室失去密封性 2）铸铁缸套正常磨损率小于0.1毫米/千小时 镀铬缸套正常磨损率在0.010.03毫米/千小时 2.气缸套内圆表面磨损测量 1）测量部位 （1）分别在首尾和左右方向
5、各测四个位置 a上止点时，第一道活塞环对应的缸径b行程中点时，第一道活塞环对应的缸径c行程中点时，末道刮油环对应的缸径d下止点时，末道刮油环对应的缸径 （2）大型机缸径测量一般采用随机的定位样板来定位 2）测量后，通过计算，得出最大圆度/圆柱度误差、磨损率、最大内径增量；并与说明书或标准比较，以确定磨损程度和选择修理方案 3.气缸套磨损得修复 1）船员自修 （1）轻微的纵向拉痕，用砂纸或油石打磨光滑再使用 （2）较轻檫伤，用油石、锉刀、风砂轮手工消除后再使用 2）船厂修复 （1）镗缸修复：镗缸后内径增量仍未超标 （2）修理尺寸法：在保证缸壁强度下（内径已超标），镗缸后，再依新缸径尺寸配活塞组件
6、，以保证配合间隙不变 （3）恢复尺寸法：缸径已超标时，先镗缸再用电镀或喷涂工艺修理，恢复原有缸径及配合间隙二.缸套裂纹的检修 1.气缸套裂纹大多为热疲劳和机械疲劳所致， 管理人员维护保养不良、管理操作不当是发生裂纹的直接原因 一般发生在应力集中的部位 2.分类 1）冷却侧裂纹：在冷却水一侧产生裂纹，向缸套内侧扩展 2）内圆表面裂纹（内侧）：由于高温、热疲劳、拉缸等原因，在内侧产生裂纹，并向冷却侧扩展 3.修理 1）内表面少量的纵向裂纹，可用强密扣合修理 2）内表面少量的横向裂纹，需换新缸套 3）裂纹较严重或已裂穿时，换新缸套三.拉缸 1.拉缸：活塞与气缸的配合面产生过度磨损、拉毛、划痕、檫伤、
7、裂纹或咬死等现象；是不同程度的粘着磨损；严重时导致咬缸和自动停车等故障 2.拉缸的种类 1）磨合拉缸 2）运行拉缸 3.产生的原因 根本原因是：工作表面油膜变薄或被破坏，从而发生粘着磨损 1）工作表面粗糙度不合适引起磨合拉缸 2）安装不良或长期运行导致活塞、缸套的对中性差引起油膜被破坏，发生拉缸 4.防止拉缸的措施 1）保证良好的对中性 2）缸套采用波纹加工，以改善润滑 3）缸套、活塞环表面强化处理（镀铬、喷钼等）第三节 活塞的检修活塞的主要损坏形式：外圆表面及环槽的磨损、裂纹和破裂，顶部烧蚀等一.活塞的损坏与检修 1.活塞外圆表面 1）磨损：一般筒形活塞因受侧推力作用，外圆表面易磨损 测量：
8、采用外径千分尺测取活塞上、中、裙部的外径 2）修复：2.环槽 1）环槽的磨损以第一、二道环为最为快；环槽的正常磨损率为0.01毫米/千小时 2）测量：使用样板（厚度相当于新环的高度）和塞尺测量 修复方法：（1）光车，选配活塞环；要求槽脊减薄量不超过原厚度的20%-25% 且同一活塞不能有两个环采用此法 （2）光车，镀铬及或喷焊恢复尺寸 （3）镶垫环，恢复尺寸 3.活塞裂纹 1）触火面的裂纹主要由热应力引起，同时还有机械应力的作用 2）冷却侧裂纹主要由于过大的机械应力引起 3）钢质、铝质活塞顶部裂纹较轻时，焊补； 钢质活塞裂纹严重时局部更换环槽根部、穿透性、冷却侧等裂纹，换新活塞。4.活塞烧蚀
9、1）烧蚀使厚度减薄，强度降低，甚至影响压缩比。 2）使用活塞顶部样板和塞尺测量烧蚀程度。 3）采用措施 （1）改变活塞安装位置 （2）焊补 （3）换新二。验收 轮机人员应对活塞的材料成分，性能、尺寸、形状和位置精度、表面粗糙度进行验收。第四节 活塞环的检修活塞环的作用：密封、传热，布油、刮油活塞环的损坏形式：过度磨损、折断、粘着及弹力丧失一.扫气口检查（二冲程机）通过扫气口检查活塞环等零件的工作状态（P138）二.损坏与检修 1. 活塞环随活塞在气缸内作往复运动，使活塞环外圆工作表面磨损，径向厚度减小，搭口间隙增大；活塞环在环槽内运动使环的上、下端面磨损、轴向高度减小，环与环槽的间隙即平面间隙
10、增大；正常的磨损率为0.10.5毫米/千小时 寿命一般为：800010000小时 测量：1）搭口间隙-环处于工作状态时的开口大小；为环的热胀间隙，一般大于等于安装间隙小于极限间隙（1毫米） 2）平面间隙-环与环槽端面的间隙；其值应在装配间隙与极限间隙范围内（一般为零点几毫米）通常，第一道环的平面间隙较大，其它环依次减小。 (1)大尺寸活塞环的测量：将环装入活塞内再测量 （2）小尺寸活塞环的测量：如下图 3）环径向厚度测量：是衡量环磨损的参数 2.折断 多为第一、二道环易折断，折断部位在搭口附近 原因：1）搭口间隙过小 2）环槽积碳 3）气缸有磨台4）环槽过度磨损 5）环挂住扫气口 3.粘着环卡
11、死在槽内 部位：第一、二道环易粘着 原因：大多因过热、滑油过多或燃烧不良 措施：从扫气口用木棒检查判断；发生粘着后应换新活塞环 避免过热，滑油量合适，保证燃烧质量 4.弹力丧失 检查方法：1）测量法环的自由开口小于新环的自由开口时表明弹力丧失 2）吊缸时人为使开口闭合或扩张一倍，若开口增量超过10%，表明弹力过小 3）对比法：用新环压旧环，若新环开口未闭合，旧环已闭合，表明弹力不足 4）吊缸时，将环装入气缸，若能轻易装入和移动，表明弹力过小 检修：用小锤轻敲击环的内圆表面三.轮机员配换活塞环工艺 1.可用修锉搭口两端和环的上端面来调节搭口和平面间隙（不允许锉环的下端面） 2.要求环的径向厚度环
12、槽小0.51.0毫米 3.应将新环装在第一、二道环槽内 4.安装时环的搭口应错开 5.新环应进行2024小时的磨合，磨合时应把气缸油注油量调到最大四.验收环1.活塞环尺寸、形状和位置精度及表面粗糙度应符合图纸要求 2.活塞环材料、金相和硬度符合要求，环的硬度比缸套硬度高HB1020 3.活塞环外观、弹力检查4.密封性检查：（漏光法）同一处漏光不超过30；几处漏光的总和不超过90；搭口30范围内不允许漏光第五节 活塞销的检修活塞销的作用：筒形活塞与连杆的连接，传递气体力和往复惯性力；主要的损坏形式是：磨损和裂纹1.活塞销的检测 1）活塞销的磨损测量：使用外径千分尺测量，并计算圆度和圆柱度误差 2
13、）活塞销裂纹的检测：使用外观检查或磁粉探伤；工作表面不允许有裂纹和横向发纹，允许有少量的纵向发纹（小于5条）2.活塞销的修理：使用镀铬、镀铁等方法修理；当表面有裂纹和渗碳层剥落时应换新。第六节 活塞杆填料函的检修 作用：密封扫气空气、刮除活塞杆油污、分隔气缸与曲柄箱一.结构（从上到下） 1.上部填料函:密封扫气空气，防止扫气室污油进入曲柄箱 1）刮油环：刮去杆表面的污油 2）密封环：密封扫气空气 2.下部填料函:防止曲柄箱机油带入扫气箱 1）第一道刮油环刮掉扫气室带入的污油，经SR孔排出 2）第二、三四道刮油环刮掉由曲柄箱带入的机油，由OR孔流回曲柄箱 3.各道刮油环和密封环由三段扇形块组成二
14、.检修 环的间隙接近或超过最大值，环内表面产生划痕、檫伤等损坏时应换新环；每次吊检活塞时必须检修填料函第七节 曲轴的检修曲轴的作用：将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，汇集并输出各缸的功率 特点：形状复杂，刚性差，重量占整机7%15%，造价占10%20%；影响柴油机的正常运行及船舶的安全航行和经济性损坏形式：磨损、腐蚀、裂纹、断裂、红套滑移一.检修 1.磨损的检修 圆度误差：同一圆周因气体力的变化而引起的磨损不均；会破坏油膜，降低轴承的承载力 圆拄度误差：轴向因弯曲应力和活塞组件不对中而引起的磨损不均；会引起轴向负荷分配不均，活塞运动失中 1）测量使用外径千分尺或游标卡尺 （1）曲柄销直径：将待测曲柄销转到上止点或下止点后再测量 （2）主轴直径：应拆除主轴承并盘出
