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康明斯柴油机增压器的拆卸、清洗、检修与装配 |
涡轮增压器在柴油发电机使用2000～2500小时后，即使还能正常运转，也应该对其转子的轴向移动量做不解体测量。为此，应将进、排气管从增压器上拆下，用千分表触头顶在转子轴上，然后轴向推动叶轮进行测量，该值一般为0.10～0.30mm。此外，还可用厚薄规测量其径向间隙，一般为0.08～0.20mm。若测得的数值超过上述范围，应将涡轮增压器从柴油发电机上拆下进行检修。
一、增压器的拆卸与清洗
1、拆卸注意事项
由于增压器的高转速、废气与新鲜空气同时存在等工作环境的要求，转子与壳体之间的间隙较小，故在拆卸增压器时必须注意以下几点：
（1）分解涡轮增压器前，必须了解增压器的结构，仔细阅读增压器说明书，严格按照说明书规定的拆卸顺序进行拆卸；拆下的零件应妥善存放，以免丢失损坏。
（2）正确使用专用工具。每台增压器随机配备有一套专用工具，在拆卸时要予以充分利用，特别是在拆卸轴承和拉出转子时，不用专用工具就很难做到安全可靠。
（3）在拆卸每一零部件前，要注意其接合面有无定位记号。若无，则应做出相应记号，使装复时易于还原。凡经整体平衡试验过的零件，分解时应作出记号，以免装复时破坏其动平衡。特别是转子在壳体内的轴向位置，在拆卸前一定要仔细检查、记录。
增压器工作一段时间后，涡轮端流通部分（涡流叶片、喷嘴环、扩压器等）存在燃烧灰渣；压气机会带入空气中的脏物；冷却水腔会结存水垢以及生锈；轴承箱中也会因润滑油的变质和磨损产物落入而污染。由此使增压器转子失去平衡，效率降低，增压压力下降，涡轮增压器的空气流通量减少，柴油机排出的废气温度和燃油消耗量就升高。为了消除污垢，恢复其正常工作状况，必须定期对增压器进行拆卸并解体清洗。
2、清洗注意事项
（1）不允许用有腐蚀性的清洗液来清洗柴油发电机增压器各零部件；
（2）用清洗液浸泡或工具铲除涡轮壳内积碳；
（3）柴油发电机增压器铝质或铜质零部件不能用硬工具清理；
（4）用蒸汽冲刷清洗时注意保护柴油发电机增压器轴颈；
（5）用压缩空气清洁柴油发电机增压器润滑油道。
3、清洗步骤
（1）冷却水腔的清洗。
废气涡轮冷却水腔的水垢和铁锈可用酸洗的办法清洗。用浓度为5％的稀盐酸注入冷却水腔，并将上部排水孔打开，让气体逸出。溶液浸放的时间，依水垢的厚度和种类而定，一般为4～8h。若水垢厚度较薄或主要成分为碳酸盐，溶液浸泡时间则较短，若水垢厚度较厚或主要成分为硫酸盐，则浸泡时间要长些。为加快清洗速度，浸泡时要轻轻地敲击冷却水腔外壳。当清洗好并把盐酸溶液放出之后，应立即用清水冲洗，再用浓度为5％的碳酸钠溶液冲洗，以中和残余的盐酸，最后再用清水冲洗一次即可。为防止酸腐蚀金属本体，可在清洗剂中加入适量缓蚀剂。酸洗之前，应将冷却水腔中的防腐锌板全部取出，待清洗完毕后再放入。
（2）空气滤清器的清洗。
空气滤清器必须根据运转条件定期加以清洗，以保证空气通过时压降不至过大，此压降在任何情况下都不准超过2kPa。清洗时可将滤清器中的填料（一般为金属网）拿下，放入煤油或柴油中洗净，也可用最大浓度为1％的碳酸钠溶液进行碱洗。洗后用压缩空气吹干净，装入即可。
（3）叶片的清洗。
无论是压气机叶片还是涡轮叶片，当其上沾有污物时，不但会使增压器效率降低，而且还会破坏转子的平衡，引起振动。涡轮叶片产生污染的主要原因是柴油机排气中含有低熔点的熔渣，其主要成分是五氧化二钒和硫酸钠。它们只能在600℃以上才熔化，这个温度虽然高于柴油机排气的平均温度，但是短时间内出现这样高的温度也是可能的。当液态灰渣通过涡轮叶片时，就会在叶片上形成一层薄膜，并且随着柴油机运转时间的延长而增厚。燃气中的碳也是污染源之一，它同样会在通过叶片及其他通道时附着其上，形成积碳。
（4）压气机的清洗。
对于压气机来说，其污染的主要原因是空气中污物附着的结果。压气机的污染使进气阻力变大，柴油机进气压降低。清洗时可用浓度为10%～15％的盐酸或浓度为15％～20％的硫酸溶液清洗干净后再用碱水中和清水冲洗，以及压缩空气吹净，最后进行干燥处理。这种办法不仅可以除掉叶片及叶轮上浮灰和水溶性污物，而且也可以除掉不溶于水的污物，故清洗质量比较好。使用专用的化学清洗剂，能取得较好的效果。
二、废气涡轮增压器的检查
1、检查内容
（1）压气机壳与涡轮壳∶壳内部有无碰擦；
（2）扩压器：有无碰擦
（3）压气机叶轮∶有无碰擦，叶片有无弯曲、裂纹或折断；
（4）止推组件：在工作面上不能有明显沟槽）两端油封板；
（5）涡轮叶轮∶叶片有无弯曲、裂纹与断裂；
（6）喷嘴环：有无碰擦变形裂纹等现象；
（7）中间壳：两边分别与压气机叶轮和涡轮叶轮相邻表面有无擦痕和积碳；
（8）转子轴∶有无弯曲变形，轴颈是否光滑；
2、判断方法
（1） 观察烟雾颜色
如果发现发电机组尾气中有大量白烟或黑烟，说明涡轮增压器可能出现问题。白烟可能是由于涡轮增压器漏油，而黑烟可能是由于燃油不完全燃烧。
（2）检查涡轮增压器进气管
涡轮增压器进气管的内部通常会有油渍，如果发现油渍的数量增多，说明涡轮增压器可能存在漏油的问题。
（3） 检查增压器轮叶片
涡轮增压器的轮叶片是一个很重要的部件，如果叶片出现断裂或者磨损，将会影响涡轮增压器的工作效率，导致动力不足或噪音增加。
（4）观察增压器轴承
涡轮增压器轴承的损坏通常会引起轰鸣声。可以通过在发动机怠速时听到引擎舱内的声音来判断轴承是否有问题。
（5）检查压力表读数
涡轮增压器会通过压力表来显示增压器的工作状态。如果发现压力表读数偏低，说明涡轮增压器的压力输出不足。
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增压器涡轮转轴检查示意图 |
三、废气涡轮增压器的装配
装配前所有柴油发电机增压器零件应仔细清洗（包括装配用的各种工具），要用不起毛的软质布料擦拭各零件，并放置在清洁的场所，同时在装配前各零件均应检查合格，必要时涡轮转子压气机叶轮及其组合部件应复校动平衡，然后进行重装。
① 把中间壳的压气机端朝上，将弹簧卡环装进压气机端轴承座孔内侧环槽中，注意不要碰伤轴孔。然后放入抹上清洁机油的浮动轴承，推力环再装入另一只弹簧卡环。在装浮动轴承时，要注意把侧面有油槽的一端向上。在每个弹簧卡环装入后，均要检查卡环是否完全进入环槽内。
② 把中间壳的涡轮端朝上如同步骤．中所述次序，将弹簧卡环、浮动轴承、推力环依次装入涡轮端轴承孔中，在装浮动轴承时要注意把侧面有油槽的一端向上。
③ 把用细铁丝制作的两个圆环套在手指上，将两个弹力密封环张开，套入涡轮转子轴密封环槽中，注意不能用力过猛，以免导致弹力密封环永久变形或断裂。
④ 在安装涡轮转子轴上两只弹力密封环时开口位置应错开180°，然后在密封环上抹上清洁机油，小心地将转子插到中间壳中去，套装时注意不要使轴上台阶及螺纹碰伤浮动轴承内孔表面。为防止套装时环从一边滑出或断裂，弹力密封环相对于转子轴的位置要居中，并依靠中间壳座孔上锥面作引导，使之能顺利滑入密封环座孔中。
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增压器密封环装配图 |
⑤ 用手托住已装人中间壳的涡轮叶轮，将涡轮叶轮出口处六角形台肩夹在台虎钳上，并用手轻轻扶住中间壳不使产生意外的倾侧，注意要防止涡轮转子轴5从中间壳中滑出。
⑥ 将推力片和隔圈套在轴上，再放人抹上清洁机油的推力轴承，注意推力轴承平面上方的进油孔要向下对准中间壳上的进油孔，然后放上止动垫片，拧紧4个螺栓后，将止动垫片翻边保险，锁住4个螺栓。然后再将另一块推力片套在轴上及装人挡油板，注意挡油板上的导油舌，必须伸人回油腔。
⑦ 将已装有弹力密封环的轴封抹上清洁机油后装人压气机端气封板上相应的座孔中去，装人前将两个环的开口位置错开，使之相隔180°。另将O形胶密封圈套人压气机气封板圆的环槽中，为了便于压人中间壳，橡胶密封圈外圆表面上适当抹上一些薄机油，再压人中间壳机体中去。
⑧ 在对准转子及压气机叶轮上动平衡标记后套上压气机叶轮，将自锁螺母拧上并拧紧至与轴端面上的动平衡记号对准为止[此时拧紧扭矩为39~44N·m（4~4.5kgf·m)]，在拧紧时不允许压气机叶轮相对于轴有转动（若压气机叶轮不能顺利套人轴上时，可将压气机叶轮浸人沸水加热后再套人）。
⑨ 从台虎钳上取下已装好的组合件，按原来标记装人涡轮壳中，注意在装配时不要歪斜，以免碰伤涡轮叶片顶尖部分，然后再装上涡轮端压板及止动垫片，拧紧六角螺母[拧紧扭矩为39N·m(4kgf·m)]后，将止动垫片翻边锁住8个螺母。
⑩ 将压气机壳对准标记装到中间壳中去，装配前先将v形夹箍套人中间壳，并注意装配时不要歪斜，以免压气机壳圆弧部分碰伤压气机叶轮叶片顶尖部分。装上v形夹箍并拧紧螺栓[拧紧扭矩为14.7N.m（1.5kgf·m)]。‘
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增压器装配零件图 |
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