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技术维修与康明斯知识 |
柴油发电机组活塞连杆组件的检查 |
摘要：活塞连杆组件的拆装是柴油机重要而且常见的检修项目。其拆装的质量直接关系到修理成本、工作性能和使用寿命，而拆装质量与拆装方法的正确性密切相关。筒式柴油机活塞连杆组件的安装，一般可分为活塞连杆组件的组装、活塞连杆组件在柴油机上的安装和活塞在气缸中的校中等。作为合格的维修工，必须熟练掌握活塞连杆组件的拆装和检测方法。
一、拆卸准备和方法
活塞组件和连杆组件是柴油机主要的运动部件。这两部分对于筒式柴油机通常采用浮动活塞销连接，形成一个运动整体——活塞连杆机构。拆装时是整体拆下吊出或吊入安装，而十字头式柴油机是通过十字头组件予以连接。拆装时采用分别拆下吊出或吊入安装。
1、准备工作
拆卸前清洁缸套上部及活塞顶上的油污积碳后，对缸套及活塞顶进行下述检查和修整：、
（1）缸套的预处理：
活塞在上止点时第一环对应的缸套处一般有磨损凸台。通过肉眼观察可发现有明显的磨损痕迹，用手触摸可容易的发现有磨损凸台。该凸台在吊出活塞时易卡住活塞环而将活塞环拉断，故在吊缸前应使用三角刮刀将其修刮掉使之成为过渡斜面，然后用油石打磨光滑消除刮削痕迹。
（2）活塞的预处理：
检查、修整活塞顶吊装螺孔。将螺孔中的积碳清楚后，观察螺纹状况如有损伤或不易除掉的硬积碳，可使用与螺孔螺纹同规格的丝攻攻削，从而恢复螺纹。
2、拆卸步骤
（1）拆卸油底壳和密封垫。
（2）拆卸机油吸油管，如图1所示。
（3）拆下缸盖、活塞冷却喷嘴。
（4）转动曲轴，使连杆盖位于下止点位置，以便进行拆卸。
（5）松开连杆螺钉，此时不要从连杆上拆下螺钉。不要使用冲击扳手松开连杆螺钉。如果使用动力工具松开，螺钉可能损坏。
（6）连杆和连杆盖朝向左排凸轮轴的一侧均必须标有气缸号。检查连杆的标记是否正确，使用钢印标记任何未正确标记的连杆。
（7）松开螺钉，直至连杆盖与螺钉头之间有6 mm[1/4 in]的间隙。
（8）用橡胶锤敲击连杆螺钉，使连杆盖从定位销上松开。
（9）拆下连杆螺钉、连杆盖、连杆下轴承。
（10）在轴承定位舌平面上标上气缸号和字母"L"（下部），小心不要让连杆损坏缸套内表面。
（11）如图2所示。使用两个11mm连杆导销，零件号3163363。安装导向销，以防止连杆掉落，损坏其他发动机部件。
（12）如图3所示。用T形柄活塞推杆将连杆推离曲轴。推动连杆直至活塞环被推出缸套顶部。
（13）用双手取出活塞和连杆总成。将活塞和连杆总成放在架子上，以降低损坏的可能性。
（14）如果这些零件将继续使用，则活塞和连杆总成必须安装在与拆卸时相同的气缸编号中，确保已磨损的接合面正确配合。使用标签标记活塞和连杆总成所属的气缸号，如图4所示。
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图1 柴油机机油吸油管拆卸 |
图2 连杆导向销安装 |
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图3 推动连杆直至活塞环被推出缸套顶部
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图4 活塞连杆组拆下后标记缸号
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二、活塞连杆组装配步骤
1、零部件的预处理
（1）曲柄销：
去除封闭油孔的胶带纸彻底进行清洁后，在轴劲上涂上薄薄一层清洁机油，而后盘车至上止点。如连杆大端为斜切口的，应盘车至上止点稍前。
（2）缸套：
彻底清洁后，在工作面上涂薄薄清洁机油，然后在缸套顶面装上导向套并涂上清洁机油。
（3）活塞连杆组件：
在活塞顶面吊装孔处装上吊装工具，将组件稍稍吊离地面，用活塞环工具从组件两端逐道装上活塞环。
（4）连杆轴承：
将轴承彻底清洁后在底座配合面及上下瓦背面涂上薄薄一层清洁机油；将上下瓦衬分别装入上下瓦座，此时瓦衬定位凸应能正确就位。
（5）连杆螺栓及螺栓孔：
将连杆螺栓及螺栓孔彻底清洁后在它们的定位面及螺栓头支撑面涂上薄薄一层清洁机油，在螺纹处涂上薄薄一层清洁机油。
2、活塞连杆组件装入气缸
（1）活塞连杆组组装完成后，外观示意图如图5所示。将组件吊至气缸上方，调整吊车位置使活塞轴线在气缸轴线的延长线上，然后作下述准备工作：整理活塞环使相邻搭口错开120度。在环表面及活塞表面涂上一层清洁机油；校验连杆大端装配标记并调整至正确的位置。
（2）将活塞组件徐徐落下通过导向套孔引导进入缸套，此时在道门处注意扶正连杆上轴承落座于曲柄销上。注意：如果活塞下落过程中被某道环卡住不能落下，此时且不可硬敲活塞顶，只能按住导向套稍稍升起组件将卡住的活塞环调正后在试落。
3、连杆与曲柄销的装配
（1）轴承盖的装配
盘车至上止点：在瓦盖的瓦衬工作面上涂上一层清洁机油按原装配标记装到曲柄销上，随即将连杆螺栓对号入座装入连杆轴承螺栓孔中并拧上螺母。
（2）装紧连杆螺母
在螺母及螺栓处涂上一层清洁机油并按要求的拧紧力距或压力拧紧螺母。注意若采用开口销锁紧时，应边拧紧边对准销孔，切勿错过时机。若拧过了只能将两侧螺母旋下重新拧紧对孔，因为这会破坏一侧的轴承间隙，其次还会对该螺栓带来过大的附加应力。
（3）检查装配质量并锁紧防松装置
盘车数圈检查装配质量，应是配合件转动灵活自如无卡带现象及异常响声。检查无误后，将防松装置锁紧。用开口销锁紧时，应将销的短边向螺纹头折翻，长边向对应的螺母六角边折翻。不允许将开口销的两边沿螺母周边折翻。
4、装完后测试
安装油底壳、缸盖，并加注机油至油底壳。运转发动机，使之达到正常工作温度，检查有无泄漏。如图6所示。
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图5 活塞连杆组矢量渲染图 |
图6 柴油机起动后机油泄漏检查 |
三、活塞连杆组检测方法
1、活塞检查
（1）活塞外径测量
在距活塞裙部15mm处，与活塞销轴线成90°的位置上测量活塞外径，测量结果与活塞标准尺寸的最大偏差量不超过0.04mm。如图7所示。
（2）活塞高度测量
活塞高度是指活塞顶部到活塞底部的距离。活塞高度测量可以使用千分尺或游标卡尺进行。首先，将活塞放在平整的工作台上，用千分尺或游标卡尺测量活塞的顶部和底部的距离。在测量时，应将千分尺或游标卡尺的刻度与活塞的顶部和底部垂直，以确保测量的准确性。如果发现活塞的高度不符合标准，应及时更换。
（3）活塞圆度测量
活塞的圆度是指活塞的圆形度，也是活塞与缸体之间的间隙。活塞圆度测量可以使用圆度仪进行，如图8所示。首先，将活塞放在圆度仪上，记录下活塞的圆度。在测量时，应确保圆度仪的准确性，以确保测量的准确性。如果发现活塞的圆度不符合标准，应及时更换。
（4）活塞端面平行度测量
活塞端面平行度是指活塞端面与活塞轴线之间的平行度。活塞端面平行度测量可以使用平行度仪进行。首先，将活塞放在平行度仪上，记录下活塞端面与活塞轴线之间的平行度。在测量时，应确保平行度仪的准确性，以确保测量的准确性。如果发现活塞端面平行度不符合标准，应及时更换。
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图7 活塞外径检查 |
图8 活塞失圆度测量 |
2、活塞销磨损测量及圆度、圆柱度
（1）检验外径千分尺，若有误差应予以调整。
（2）将拆下的活塞销清洁并竖立于工作台上。
（3）测量部位的确定：取活塞销的两端和中间三个位置，每个位置测量水平和垂直两个方向的尺寸。
（4）用外径干分尺测量上述六个部位的尺寸，并记录。
（5）求出圆度值和圆柱度值。
（6）活塞销座孔及连杆小端测量后，便可计算活塞销与连杆小端轴承以及座孔的配合间隙（或过盈量）。
（7）如果圆度及圆柱度超过活塞销直径公差值一半，活塞销与座孔及连杆小端轴承配合间隙达到说明书极限值，或者活塞销表面有渗碳层脱落，有裂纹等缺陷，应予以换新或修理，进行修理时允许表面磨削后镀铬恢复尺寸。
3、活塞环的检查
（1）活塞环端隙的检查
端隙是活塞环装入气缸后的开口间隙。先将活塞环平整地放在待配的气缸内，用活塞头将活塞环推平推入气缸约10cm处，然后用塞尺插入活塞环开口处进行测量，如图9所示。通常发动机第一道气环端隙为0.2~0.32mm,第二道气环端隙为0.30~0.50mm。
（2）环槽侧隙的测量
环槽侧隙即活塞环在槽内上下间隙或称端面轴向间隙。侧隙过大将会影响活塞的密封作用；若过小会使活塞环在工作时卡死在槽内。检查时，用厚薄方法进行测量和检验，如图10所示。
（3）活塞环槽隙的检查
活塞环放入活塞环槽内，活塞环应低于活塞环槽岸（0.20～0.35）mm，以免工作时卡死在汽缸内。通常气环槽隙为（0.15～0.35）mm，油环槽隙为（0.35～0.70）mm。
（4）活塞环闭合间隙及端面轴向间隙的检查与修整
活塞环的闭合间隙是防止活塞环受热膨胀后被卡死在缸内，安装时必须保证这个间隙，活塞环闭合间隙及端面轴向间隙的测量，如果闭合间隙过小，应用锉刀进行修整。修整时应保证对口平整密合，锋边应倒去毛刺，以防安装后刮伤缸壁。
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图9 活塞环开口间隙测量 |
图10 活塞环侧隙检测图 |
总结：
综上所述，康明斯公司认为从严谨的角度来讲，组装活塞和连杆组合件应交给专业的人士来处理，例如康明斯授权经销商。因为他们知道正确的步骤，也知道装配这些部件的时候可能会拆下哪些零件，只有拥有整体的专业性，才能够更好地完成组件的安装，即便大家具备相关的基础能力，也并不建议大家自行操作，毕竟发动机的复杂性是大家难以想象的。这就是组装活塞和连杆组合件的整体步骤以及注意事项，并不建议大家自行操作，希望能给大家提供一些帮助。
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