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内燃机车柴油机检修过程中缸套更换

来源:原创五星独胆倍投方案网 添加时间:2019-09-19

内燃机车司机技师五星独胆倍投方案优选五星独胆倍投方案8篇之第六篇:内燃机车柴油机检修过程中缸套更换

  摘要:文中主要介绍内燃机车柴油机检修过程中更换柴油机汽缸套、活塞环的工装机具;利用此工装可以更快速更换汽缸套、活塞环,它的主要作用是柴油机更换活塞环、汽缸套时不必拆卸活塞连杆,而是利用缸套模拟限位器限制活塞环开口,汽缸套从未拆卸的活塞上部套入,与缸套模拟限位器密贴,推动并延续其运动轨迹,使缸套安装到位,解决活塞只能从汽缸套上部进入机体内部问题,经近几年的使用,效果良好,能够达到缩短检修时间,优化检修工艺等目的。

  关键词:柴油机; 汽缸套; 活塞环; 缸套模拟限位器; 工艺流程

  Abstract:

  This paper mainly introduces the replacement of diesel engine cylinder sleeve and piston ring in the process of diesel locomotive diesel engine maintenance. The cylinder line and piston ring can be replaced more quickly by using this tool and equipment. Its main function is to replace the piston ring when the cylinder sleeve is replaced. The cylinder liner does not have to remove the piston connecting rod when the cylinder liner is used. Instead, the cylinder liner simulation limiter is used to limit the piston ring opening. The upper part of the piston sleeve, which has never been removed, is closely affixed to the cylinder liner simulation limiter to promote and continue its movement track, so that the cylinder liner is installed in place. The piston can only enter the inner part of the cylinder sleeve from the upper part of the cylinder sleeve. After the usage in recent years, the effect is good, and the maintenance time can be shortened and the maintenance technology can be optimized.

  Keyword:

  Diesel engine; Cylinder liner; Piston ring; Cylinder sleeve analog limiter; Technological process;

内燃机车

  1 引言

  内燃机车是铁路运输重要组成部分,国家能源集团包神铁路集团内燃机车主要担当车站或集装站,装车、调车任务。因工作环境影响,沙尘、煤灰穿透空滤进入柴油机进气系统,造成柴油机活塞环、汽缸套加剧磨损,严重影响其工作寿命,需提前对柴油机进行系统检修;柴油机检修过程中更换柴油机汽缸套、活塞环,按内燃机车检修工艺先分解柴油机活塞连杆,将其吊装出柴油机机体,后更换汽缸套或活塞环,检修过程繁琐复杂,不确定因素较多,如拆卸连杆螺栓时出现螺栓划扣、固死等现象,将影响检修进度。为避免拆卸活塞连杆组,直接更换汽缸套或活塞环,在保证机车检修顺利的前提下研究制作缸套模拟限位器,并获得国家发明专利,现将缸套模拟限位器作用原理、结构、制作及使用过程中的注意事项进行介绍,并通过与原检修工艺流程对比,得出切实可行、操作简便、效率优良的新方法。

  2 缸套模拟限位器作用原理

  柴油机更换汽缸套、活塞环按机车新造、大中修检修工艺流程是先安装汽缸套,再由汽缸套上部通过活塞导套将活塞连杆插入缸套内组装在曲轴上,完成活塞连杆组环绕曲轴运动做功。而对于机车活塞连杆状态良好,仅需更换汽缸套或活塞环,在不拆卸活塞连杆组情况下安装汽缸套,经包神铁路机务分公司检修中心多次试验,总结出主要问题是活塞连杆组中活塞环在自由状态下,阻碍气缸套向下运行,汽缸套不能顺利安装。为解决汽缸套在套装活塞时,活塞环达到闭口状态/工作状态,使缸套顺利安装到位,就需要一个能使活塞环闭口,限制活塞环开口的部件;根据活塞结构及汽缸套与活塞配合间隙,研究制作缸套模拟限位器,模拟成汽缸套,在机体内部限制活塞环开口,使汽缸套能延续其运行轨迹向下安装到位,达到不拆卸活塞连杆组直接更换汽缸套或活塞环的目的。

  3 缸套模拟限位器的结构

  缸套模拟限位器包括限位主体部分和附属卡扣捆绑金属带两部分组成,限位主体部分(图1)套设在活塞的外圆周面限制活塞环开口,其高度符合活塞3道汽环和1道油环工作宽度,对4道活塞环同时起限制作用,附属卡扣部分限制主体张开程度,可通过调节螺钉调整主体部分对活塞的松紧程度,两部分共同完成限制活塞环的目的。

  3.1 缸套限位器主体部分结构特点

  限位器主体部分是直接与活塞环接触,限制活塞环达到工作状态的支撑板。主体部分包括可拆卸地连接并能够包围活塞外圆周面的2个支撑板。2个支撑板彼此铰接结构组装一起,铰接轴线对称设置,2个支撑板同样大小,相互配合组成圆柱体,中间铰接可使2个支撑板相互移动,全开口可大于180°,方便缸套限位器在使用过程中顺利套装在活塞上;2个支撑板的铰接位置之间具有间隙,此间隙不宜过大也不宜过小,过大容易造成活塞环开口处串入,过小会影响限位器开口,造成限位器不灵活,使用起来笨拙;2个支撑板底部设有支撑部分,支撑部分与支撑板连接处设有圆弧过度,方便限位器向下移动不会出现卡滞现象,起导向作用;支撑部分大小根据汽缸套厚度而设定,主要起保持活塞连杆在机体缸孔中间位置,形成缸套限位器的主体1的一端设置凸缘3而能够使得活塞的轴线和缸孔的轴线重叠,从而能够使缸套更加顺利地安装于活塞的外周面和缸孔内。

  3.2 限位器附属卡扣金属捆绑带结构特点

  缸套限位器包括用于限制2个支撑板闭合包围活塞的外周面的关闭位置的限位件。

  (1)限位件可调节长度,满足主体需求。

  (2)限位件设有卡扣措施,在主体没有内应力情况下或缸套模拟限位器完成限位作用后降落至连杆处时可直接分开,满足缸套模拟限位器在机体内取出,如图1、图2所示。

  图1 缸套限位器的结构??

  图2 缸套限位器附属限位件??

  4 缸套模拟限位器的使用

  缸套模拟限位器在应用中提供一种更换柴油机汽缸套、活塞环的方法,该方法同现有检修流程略有不同。该方法优于现执行检修流程,步骤包括:

  (1)盘动曲轴移动活塞位置,使待更换汽缸套缸数活塞置于上止点的位置。

  (2)吊装拆卸汽缸套,使汽缸套脱离活塞连杆组。

  (3)检查活塞环槽状态,对活塞顶、活塞销两端卡簧及活塞裙部认真检查,确认无误后清理活塞环槽积碳,更换活塞环。

  (4)将缸套限位器安装在活塞的外周面,限制活塞环的开口以使活塞环处于闭合状态。

  (5)限位器限位在活塞的四道活塞环上,上下均等,保证限位器同活塞倾斜度一致。

  (6)将待更换汽缸套从活塞的上方套装到活塞的外周面上,并使待更换汽缸套的底面与缸套限位器的上表面完全接触,通过待更换汽缸套重力推动缸套限位器向曲轴侧移动,速度不宜过快,保证缸套模拟限位器与汽缸套交换活塞环时出现弹出现象,待限位器引导汽缸套使四道活塞环琢一进入汽缸套内,至汽缸套完全套装在活塞的外周面,并且插入到机体的缸孔内,限位器向下运行脱出活塞落入连杆大端,此时限位器失去内应力作用自动打开限位件锁扣,完成限位作用,由曲轴箱孔盖手动取出。

  (7)注意在取出缸套模拟限位器之前,将所述活塞移动至活塞下止点。

  5 缸套模拟限位器使用过程中注意事项

  缸套模拟限位器在使用中须严格按要求操作,不当的操作会造成缸套限位器损坏或变形,失去其正常作用。

  (1)缸套限位器的内周面的圆度应与活塞保持一致,使得缸套限位器套设在活塞的外周面时能够与活塞和活塞环全面接触,并且缸套限位器的内周面应保持平滑,使得缸套限位器与活塞环接触时能够顺利下滑而防止出现卡滞现象。

  (2)缸套模拟限位器在使用前必须清理活塞环槽积碳,活塞在运用中因其承受高温高压燃烧膨胀做功在活塞环槽内部积存大量积碳,清除积碳是为了保证活塞环能顺利进入环槽中。

  (3)缸套模拟限位件在使用中注意安装位置,应使限位件安装在限位器中部,防止限位器出现上开口或下开口现象。

  (4)缸套限位器的与待更换汽缸套接触的表面即缸套限位器的上表面需要设置为平整,使得缸套限位器与待更换缸套接触时均匀受力而稳定地移动。

  (5)缸套限位器在安装在活塞上时避免活塞环开口对应限位器开口。

  (6)缸套模拟限位器安装完毕后向下运行时应确认限位件松紧程度,标准是使活塞环全部进入环槽自身在适当缸套重力作用下能向下移动,为保证活塞环全部入槽,限位件紧固力矩大些,在靠缸套重力不能移动时可使用铜棒轻轻敲击汽缸套,使汽缸套推动缸套模拟限位器向曲轴方向移动。

  (7)缸套模拟限位器在全部脱出活塞群部后须注意其所在位置,严禁将缸套直接落入底部,须盘车至活塞下止点,手动取出缸套模拟限位器后将缸套安装到位。

  6 检修工艺流程对比

  (1)现有检修流程,更换缸套或活塞环时需要从曲轴上拆卸连杆分解连杆螺栓,此螺栓位于柴油机曲轴箱内,是确保连杆围绕曲轴旋转运动的重要保障。(螺栓采用18CrNiWA优质合金钢制成,经调质处理后硬度为HRC35-40,拉伸强度б≥1079MPa,屈服极限б≥981MPa,延伸率б≥14%,断面收缩率ψ≥62%,冲击韧性aK98.1j/cm2,紧固力矩约1500N/m)。因柴油机曲轴箱内空间狭小,只能在曲轴箱检查孔处安装固定扳手,由人力缓慢移动固定扳手拆除连杆螺栓,此过程效率低,且极难操作,耗费大量人力,然后分解连杆与曲轴配合的连杆瓦盖,后将活塞连杆整体拔出在吊装拆卸汽缸套,这种方法不仅更换效率低,而且连杆螺栓拆卸难度大,吊装拆卸过程中不安全因素较多,并且拆卸活塞连杆紧固螺栓时可能会损坏活塞连杆紧固螺栓或损坏连杆体内的螺栓孔径,从而导致需要整体更换连杆。

  (2)应用模拟缸套限位器检修流程,将缸套限位器套设在活塞上能够限制活塞环的开口,在此状态下,通过待更换汽缸套从活塞的上方套装到活塞的外周面上,使待更换汽缸套推动缸套限位器直至待更换汽缸套完全套装在活塞的外周面,并且落装到柴油机机体的缸孔内,从而方便地完成更换汽缸套或活塞环的操作,避免拆卸柴油机活塞连杆组,提高了更换汽缸套或活塞环的效率。

  7 结束语

  缸套模拟限位器自应用以来,已更换200个以上柴油机气缸套或活塞环,应用效果较好,能够做到缩小修程、减少修时、降低员工劳动强度、提高机车运用率的目的,经测算拆卸1个活塞连杆须4名检修钳工作业3h,截至目前已节约2000工时。

  参考文献
  [1] 况作尧。内燃机车检修[M].北京:中国铁道出版社,2013.
  [2] 李晓村。内燃机车综合故障分析与处理[M].北京:中国铁道出版社,2008.
  [3] 李晓村。内燃机车柴油机[M].北京:中国铁道出版社,2010.

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