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康明斯柴油发电机的活塞销座孔配合间隙、检测和铰削要求 |
摘要：活塞销与销座孔在柴油发电机常温下，应有微量过盈（一般为0.0025、0.04mm），加温到75~85℃时，又有微量间隙，使活塞销能在销座孔内转动，而冷却后，活塞裙部椭圆变形即长轴缩短（与活塞硝轴线相垂直方向）；短轴伸长（活塞销轴线方向），其变化均不应超过0.04mm，这是活塞销与销座孔修配的关键。若配合太紧，机油进不去，使活塞销的润滑变坏，加剧磨损，甚至会产生卡缸现象；若配合太松，会使活塞销在活塞往复运动中撞击活塞和连杆衬套，磨损加剧，严重时会出现活塞销折断或窜出，造成事故。
一、活塞销的作用
活塞销在传递气体压力时，会分解出使活塞压向汽缸壁的侧向压力，简称侧压力。作功时活塞裙部受到的侧压力较大，该面称为主压力面，压缩时活塞群部的受力面称为次压力面。一般柴油发电机的活塞销座孔轴线与活塞轴线垂直相交，当压缩行程结束、作功行程开始，活塞越过上止点时，活塞从沿着一侧缸壁运动转换到沿着另一侧缸壁运动，此时活塞由次侧压力面受力突然变为主侧压力面受力，活塞对缸壁产生“拍击”（俗称敲缸），增加了柴油发电机的噪声，且破坏油膜，增加磨损，影响柴油发电机的使用寿命。
如果将活塞销座孔轴线向主侧压力面偏移1～2mm，因销座偏置，在接近压缩上止点时，由于作用在活塞上的气体压力与连杆推力不同心而产生一个转矩，在转矩的作用下使活塞倾斜，裙部下端提前换向，而活塞在越过上止点后，连杆对活塞产生一个向左的侧压力，在侧压力的作用下，活塞以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），实现换向。
二、活塞销选配
活塞销座孔位于活塞的中部，为厚壁圆筒状结构，通常有加强筋与活塞内壁相连，以提高其刚度。两座孔外端加工有卡环槽，用来安装卡环，以限制活塞销的轴向窜动。销座孔有很高的加工精度，并且与活塞销分组选配，以达到更高精度的配合，销座孔的尺寸分组通常用色漆标于销座下方的外表面。
1、活塞销除标准尺寸外，还有四级加大修理尺寸:＋0.08mm、＋0.12mm、＋0.25mm、＋0.20mm。
2、选配时应根据销孔磨损以后的内径，选用近似于内径的加大活塞销（一般比销孔的内径大0.025～0.05mm），如选用最大一级的加大活塞销配合时仍感松旷，则应重选活塞。
3、柴油发电机大修时，因选配的活塞是新的，因此，活塞销应选配标准的，以便给以后的维修留有更换的余地。
4、新选配的活塞销锥形度和失圆度应不超过0.005mm，对多缸柴油发电机而言，各缸的活塞销质量相差不得超过10g。
5、活塞销与销座孔，在常温（15～25℃下，应有0.025～0.04mm的过盈量。
三、活塞销座孔的技术要求
1、松紧度的要求
常温下，柴油机能用手掌的力量，把活塞销推进一个座孔的1/2一2/3为宜；柴油发电机要求活塞在水中加温到75~85℃时，在活塞销上涂以机油，用手掌稍用力将其推入销座孔为合适。
2、接触面的要求
接触面75%以上，在销座孔工作面上的印痕应星点分布均匀，轻重一致。接触面积不少于75%是因为接触面积太小，单位面积承受载荷上升，加速磨损，影响松紧度，柴油发电机寿命下降。
3、配合要求
① 承孔必须正圆，没有凸起点。
② 与活塞销配合的孔必须平直，两端不呈喇叭口形。
③ 连杆小端的孔与活塞的活塞销座孔，其中心线必须准确吻合，不得偏斜。
④ 须有合乎不同结构要求的油膜间隙。
⑤ 表面粗糙度必须合适，以保持和支撑油膜。
4、活塞销座孔检测要求
在圆度仪或三坐标测量机等仪器设备上检测活塞销孔，必须要把活塞销孔轴线调整到与仪器Z轴同轴（重合）或平行，否则在圆度仪上会超出仪器调整范围导致检测失败；因此，应把活塞工件横放安装支承在两V型架工装上，销孔轴线尽量安在垂直于水平面（或仪器工作台面）上，再利用仪器测头延销孔轴向上下测母线，根据测头上下两示值差值，手工绕活塞轴线（也即两V型架支承轴线）旋转调整工件以达到活塞销孔轴线与仪器Z轴同轴（重合）或平行状态。
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活塞销座孔位置示意图 |
活塞销孔内径尺寸 |
四、活塞销座孔铰削
活塞销与销座孔的配合，是通过对活塞销座孔的搪削或铰削完成的。铰削销座孔时，应选用长刃铰刀，使两个销座孔能同时进行铰削，以保证两孔的同心度。
① 选择铰刀
根据销座孔的实际尺寸选择铰刀，并将铰刀夹在虎钳上，使其与钳口的平面保持垂直。
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活塞销铰削示意图 |
② 调整铰刀
铰刀向上调整尺寸缩小，向下调整尺寸扩大。因第一刀是试验性的微量铰削，销座孔铰削量较小，一般是调整到刀片上端露出销座孔即可，，以后各刀的调整量也不应过大，一般是旋转调整螺母60°~90°为宜，当铰削量过小时，可再旋转调整螺母30°~60°。
③ 铰削
铰削时，两手握住活塞稳妥轻压，轻压的力要均匀，掌握要平正，按顺时针方向旋转铰削。为了使销座孔铰削正直，每调整一次铰刀，要从销座孔的两个方向铰一下，当转到某个位置很紧时，可稍倒转一下，再继续顺时针方向旋转，绝不能在转不动时硬转，这样对刀片和销孔表面均有影响，而且要一直铰到底，将活塞从铰刀的另一端取出；中途不能倒转回来，因为，这样会使活塞销孔内圆表面出现与活络铰刀刀片数目相同的阶梯，以致在工作过程中，活塞销和孔的配合间隙会迅速增大；为了提高粗糙度，接近铰好时，铰刀的铰削量应尽量调小
④ 试配
铰削过程中应随时用活塞销试配，防止把活塞销座孔铰大，当铰削到用手掌的力量将活塞销推入一个销座孔的1/3左右时，应停止铰削。然后用木锤或垫以铜铳用手锤轻轻将活塞销打入一个销座孔，试配一两次检查接触情况后，再继续打入另一个座孔。打压时，活塞销要放正，以防销子倾斜损伤销座孔的工作面，最后将活塞销铳出，查看接触面情况，适当进行修刮。
⑤ 刮配
修刮不仅能增加活塞销与销座孔的接触面积，而且还可以获得合适的配合紧度，修刮时刀刃应与销座孔的轴线成30°~40°角，以避免修刮面积过大，刮伤未接触的部位，修刮时应按从里到外，刮重留轻，刮大留小的原则进行，两端边缘处最好开始少刮或不刮，以防止刮成喇叭口形，待活塞销与销座孔的松紧度和接触面接近合适时，再稍修刮两端，修刮后，使松紧度和接触面都达到要求。
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