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气缸体裂纹现象和缸盖平直度的检测方法
发布时间:2022-06-25 00:39:20  ▏阅读:

 

 

技术维修与康明斯知识

气缸体裂纹现象和缸盖平直度的检测方法


柴油发电机气缸体与气缸盖容易产生裂纹的部位往往与他们的结构有关,不同形式的柴油发电机易出现裂纹的部分各自有它一定的规律性。柴油发电机的气缸体与气缸盖一般是采用灰铸铁、合金铸铁及铝合金铸造的 ,它的结构形状复杂,其工作是在高温、高压、热负荷和交变载荷下进行的。因此气缸体和气缸盖常出现砂眼和裂纹等现象。


一、气缸裂纹检查方法与原因分析

    

一般来说,在气缸体平面,气门导管孔、喷油器孔、冷却水套壁等处易产生裂纹。可用水压试验、气压试验和磁力探伤等方法进行检查。


1、气缸体与气缸盖的裂纹的现象特征

(1)柴油发电机排白烟。

(2)打开水箱盖看到水箱冒气泡

(3)缸压低。


2、气缸体与气缸盖出现裂纹的原因

(1)气缸体结构复杂,各处壁厚不均衡,在一些薄弱部位,刚度低易出现裂纹。

(2)柴油发电机在高速运转时的惯性、热应力、气缸体受交变应力作用等原因,使水套壁产生裂纹。

(3)水套中水垢过厚

减小了冷却水的通过,同时由于水垢传热性差,降低了柴油发电机的散热性能,特别是气缸之间、气门之间的水道阻塞后,严重影响它的散热,使局部工作温度升高,热应力过大,易出现在严冬季节,骤加高温热水而炸裂。

(4)气门座和气缸套镶配次数过多,压配工艺不当或过盈量过大

缸盖的排柴油发电机气缸体与气缸盖容易产生裂纹的部位往往与他们的结构有关,不同形式的柴油发电机易出现裂纹的部分各自有它一定的规律性。柴油发电机的气缸体与气缸盖一般是采用灰铸铁、合金铸铁及铝合金铸造的,它的结构形状复杂,其工作是在高温、高压、热负荷和交变载荷下进行的。因此气缸体和气缸盖常出现砂眼和裂纹等现象。

(5) 使用不当引起渗水、漏水

如柴油机高温状态下骤加冷水,在严冬季节起动时骤加高温水,或没有按规定使用防冻防锈液,致使气缸体、气缸盖被胀裂,或安装水堵盖产生裂缝,造成水堵盖锈蚀、穴蚀出现漏缝。

(6) 拆装维修不当

没有按规定的顺序、方法和力矩紧固缸盖螺栓,使气缸体和气缸盖受力不均或受撞击产生裂纹;或更换水堵盖时安装不到位,偏斜变形。

(7)制造缺陷

如砂眼、时效处理不当、热应力集中或铸造时残余应力较大等,造成气缸体、缸盖渗漏水。

 

 

3、裂纹检测方法


气缸体、气缸盖等零件的裂纹,通常采用水压试验进行检验。


(1)水压试验法

试验方法是将气缸盖及衬垫装在气缸体上,将水压机出水管接头与气缸前端连接好,并封闭所有水道,然后将水压入缸体水套中,要求压力为30~40 kPa,保持5 min,如气缸,气缸盖由里向外有水珠渗出,即表明该处有裂纹。更换气缸套、气门座圈及气门导管后应再进行一次水压试验。在没有水压机的情况下,可用自来水及气泵将水注入气缸体、气缸水套内。

 

气缸体裂纹的水压试验-柴油发电机组.png

气缸体裂纹的水压试验

 

(2)敲击检验法

另外,对缸体还可采取敲击检验方法。将气缸体侵入煤油或柴油中片刻,取出后将表面擦干,撒上一层白垩粉,然后用小锤敲击,在裂纹处会出现油痕。此法适用于金属疲劳裂纹的检验。4气缸体与气缸盖裂纹的修理气缸体、气缸盖裂纹与破裂的修理方法有粘结、焊接和螺钉填补等。具体采用那种方法应根据裂纹的大小、程度和部位未确定。

 

4、修复方法


(1)粘结法

大部分裂纹可采用粘结法修复。常采用环氧树脂粘结,它具有粘结力强、收缩性小、耐疲劳等优点,同时工艺简单、操作方便、成本低。其主要缺点是不耐高温,不耐冲击等,而且在下一次所以,除了燃烧室、气门座附近的高温区以外,其余均可采用此法。对于工作温度较高的部位如燃烧室、气门座附近在镶气门座与气门导管前发现成孔有局部裂纹,可采用扣合键无机粘结剂法修理,它可以防止漏水,可承受600℃的高温,抗压性能良好。对破洞和裂纹集中部位,可以采用补板加环氧树脂粘结法修理。用螺钉固定补板,其间涂以环氧树脂以保持其密封。

 

(2)焊接法

焊接可分为冷焊和热焊两种。热焊时,将工件预热到600~700℃进行焊接,焊缝金属冷却缓慢,零件冷却时各处温差小,不易形成较大内应力,防止了零件产生白口和裂纹。但是热焊易产生变形和氧化比较严重,工艺复杂,工人劳动条件差。冷焊一般不预热,工艺顺序是:①焊前准备,彻底清洁油污水垢,检查裂纹方向及起至点,用215 mm钻头沿着裂纹钻一排孔。注意排孔的起至点分别超出裂纹两端4~5 mm,排孔深度为该处壁厚的2/3,然后修整出60°~70°的V型坡口,下部保持曲线形状,坡口两侧25 mm以内的表面用钢丝刷或砂布打光。焊前清除坡口底部裂纹中残留的油污水分并烘干。②焊接时,用“小电流、分段、分层”锤击,以减少焊接应力和变形。采用直径为215 mm的铸607焊条,电流90 A且电流极性为直流反接。③焊接时,应在室内避风处进行,将工件稍加预热(200~500℃)后施焊,焊接效果更好。

 

(3)堵漏剂堵漏法

堵漏剂是由水玻璃,无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘接剂等组成的胶状液体,适用于铸铁或铝缸体所出现的裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。若裂纹宽度、砂眼孔径超过013 mm时最好不用这种方法修复。堵漏剂堵塞裂纹适于细小裂纹或有微量渗漏时采用。裂纹长度超过40~50 mm时,可在裂纹两端钻3~4 mm的限制孔,并点焊或攻丝拧上螺丝,防止裂纹扩展。同时,每间隔30~40 mm钻孔(不钻通)点焊或攻丝拧上螺钉,避免工作中的振动使裂纹扩展。

 


二、缸盖平直度检查

    

气缸盖与气缸垫配合表面如有伤痕、腐蚀或不均匀磨损时,应进行检查。运用的工具有∶精密直尺和塞规。对气缸盖的表面不平度进行检查时,检查的位置在左图所示的六个方向上进行。并取六个方向上测量得到的最大值为气新缸T盖表面不平度。同时要测量年T盖与歧管接触面的变形量。

 

汽缸盖和气缸体变形不平度测量-柴油发电机组.png

气缸盖不平度检测方法

 

气缸套每次加工量为0.1270~0.1524mm,气缸盖厚度加工达到使用极限时应予以报废。康明斯6BT系列柴油机气缸盖的厚度最小为111.00mm,最大为111.25mm,磨损极限为110.24mm。应当注意气缸盖平面未重新加工时,只允许用0.7939mm的缸垫。

KTTA型柴油机气缸盖厚度X不小于119.76mm。 气缸盖的上平面和下平面必须是平行的,不平行度在0.13mm以内,否则可能使气缸套座孔发生变形。

如果在气压试验或水压试验中发现喷油器套有渗漏或损伤,则应更换喷油器套。

(1)用专用拉器卸下喷油器套筒。

(2)用钢丝刷清除喷油器套筒密封面上的杂质。

(3)气缸盖与喷油器套之间接触座面的边缘如有磨损,可用铰刀来铰关表面,切削深度不大于0.254mm。



 

 


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