安裝對于軸瓦來(lái)說(shuō)也是非常重要的環(huán)節,如果安裝錯誤會(huì )引發(fā)出一些列的失誤發(fā)生,最終導致軸瓦早期失效無(wú)法使用,常見(jiàn)安裝錯誤導致軸瓦失效的一些現象有:軸向間隙不足等,為了讓大家對安裝錯誤導致軸瓦失效的一些現象原因有更多的了解,本公司分享如下:
1、軸向間隙不足
現象:軸瓦邊緣和在內表面曲軸高載荷端過(guò)度磨損,其他部分正常磨損,在磨損區域,產(chǎn)生熔化和抗摩擦金屬合金剝落(如圖1所示)。
圖1 熔化和抗摩擦金屬合金剝落
原因:由于軸瓦安裝不正確,例如曲軸壓在軸瓦邊緣,導致軸瓦在軸向上間隙不足。從某種程度上說(shuō),引起了摩擦和潤滑油膜缺乏,導致溫度上升,直到鉛從銅合金層上分離,這些區域完全被損壞。
糾正:按照發(fā)動(dòng)機制造商規定的裝配間隙正確安裝軸瓦,檢查發(fā)動(dòng)機與變速器之間的連接位置是否正確。
2、固體雜質(zhì)侵入軸瓦表面
現象:外界雜質(zhì)侵入軸瓦的抗摩擦合金層,導致合金層移位,軸瓦表面也會(huì )出現刮傷(如圖2所示)。
圖2 合金層移位且軸瓦刮傷
原因:潤滑油中的灰塵、污垢、磨屑以及金屬顆粒吸附在軸瓦表面上,使抗磨合金材料移位。這些合金材料或微粒到達曲軸上,引起局部摩擦,從而破壞了潤滑油膜。在解體發(fā)動(dòng)機的維修工作中,裝機前或裝機后,發(fā)動(dòng)機各部件清洗不徹底,將會(huì )遺留雜質(zhì)在發(fā)動(dòng)機內部。金屬元件磨損后也會(huì )使發(fā)動(dòng)機各部件的工作環(huán)境惡化。
糾正:安裝新軸瓦或進(jìn)行其他發(fā)動(dòng)機維修工作時(shí),應仔細清洗各部件;如果有必要,研磨曲軸;按照規定的里程或時(shí)間間隔更換發(fā)動(dòng)機油和濾清器,保持濾清器和曲軸箱的清潔。
3、固體雜質(zhì)侵入軸瓦背面/內腔
現象:軸瓦合金表面有局部磨損,軸瓦背面有少量雜質(zhì)侵入引起的磨損痕跡(如圖3所示 )。
圖3 軸瓦背面有雜質(zhì)侵入
原因:軸瓦內腔及背面有雜質(zhì),導致接觸面不充分并減弱了熱量傳遞。這些區域的熱量和局部載荷使軸瓦疲勞強度上升,導致軸瓦材料分離。
糾正:在安裝新軸瓦之前,仔細清洗軸瓦內腔,去除所有毛刺、灰塵以及固體顆粒。檢查曲軸頸部,如果有必要,應重新研磨曲軸。
4、軸瓦安裝腔呈橢圓形
現象:軸瓦兩端的額邊緣附近區域過(guò)度磨損(如圖4所示)。
圖4 軸瓦兩端過(guò)度磨損
原因:由于連桿在交替負荷下發(fā)生彎曲,軸瓦的安裝腔變成橢圓形,導致軸瓦也有形成這種形狀的趨勢(如圖5所示),因此軸瓦內表面形成橢圓形。由于內腔變形,軸瓦的分隔間隙明顯減小,這將導致抗摩擦合金與曲軸頸部之間的金屬發(fā)生撞擊。
圖5 軸瓦有橢圓的趨勢
糾正:檢查軸瓦安裝腔的形狀,如果超過(guò)規定,需要修復或更換連桿。檢查曲軸頸部,如果有必要應研磨曲軸頸部。
5、軸瓦半徑高度不足
現象:軸瓦背面或某些表面可見(jiàn)一些光亮區域(拋光區域),也包括分隔區表面(如圖6所示)。
圖6 軸瓦背面可見(jiàn)光亮區域
原因:連桿螺栓的緊固力矩不夠,必要的徑向壓力難以形成,使得軸瓦難以保持在安裝腔內(如圖7所示)。由于軸瓦與安裝腔接觸面不充分,導致軸瓦與連桿之間的熱量傳遞困難,同時(shí)因軸瓦跳動(dòng)而出現的其他磨擦使得熱量增加。導致軸瓦高度不足的原因主要有以下幾點(diǎn):軸瓦經(jīng)過(guò)重新加工;由于軸瓦與安裝腔之間存在灰塵或毛刺,導致軸瓦遠離內腔;連桿螺栓緊固力矩不足;連桿螺栓與螺孔端部干涉;軸瓦安裝腔的尺寸超過(guò)規定。
圖7 軸瓦在安裝腔內轉動(dòng)
糾正:在緊固連桿螺栓之前,應清洗連桿座和軸瓦表面;檢查軸瓦內腔尺寸和整體情況,如果有必要應進(jìn)行修整;按照發(fā)動(dòng)機制造商的推薦值緊固連桿螺栓。
6、軸瓦分隔區域附近磨損
現象:兩片軸瓦分隔區域附近過(guò)度磨損(如圖8所示)
圖8 軸瓦分隔區域附近過(guò)度磨損
原因:在將軸瓦裝入連桿內腔時(shí),兩片軸瓦分隔區域表面有凸出。當擰緊連桿螺栓時(shí),軸瓦凸出的部分將壓在曲軸表面上,從而產(chǎn)生很 大的徑向接觸壓力。圖9展示了因軸瓦高度過(guò)高,產(chǎn)生的徑向接觸壓力使兩片軸瓦分隔區域變形。軸瓦分隔表面重新加工過(guò),或連桿螺栓緊固力矩過(guò)大是造成這種現象的最常見(jiàn)原因。
圖9 軸瓦半徑高度過(guò)高
糾正:如果軸瓦分隔區、缸體或連桿內腔被研磨過(guò),應重新加工連桿內腔來(lái)獲取內腔圓度;在檢查扭矩扳手對螺栓的扭緊力矩后,還應該利用普魯士藍或內徑量規檢查橢圓公差是否在允許的極限范圍內;必須遵照推薦的緊固力矩擰緊螺栓和螺母。
7、軸瓦對應面磨損
現象:兩片軸瓦的對應面出現對稱(chēng)過(guò)度磨損(如圖10所示)。
圖10 對稱(chēng)過(guò)度磨損
原因:連桿彎曲或扭曲(如圖11所示),連桿內腔錯位,從而產(chǎn)生高壓力區域,甚至可能使軸瓦和曲軸頸部發(fā)生金屬撞擊。強迫安裝活塞銷(xiāo),使用虎鉗或液壓機不正確地安裝連桿,然后擰緊連桿螺栓時(shí)可能造成連桿彎曲。
圖11 連桿彎曲或扭曲
糾正:檢查連桿,如果有必要應更換,避免扭轉載荷加載在連桿上。
8、軸瓦分隔區域對稱(chēng)面磨損
現象:兩片軸瓦接近分隔區域的對稱(chēng)面上過(guò)度磨損(如圖12所示 )
圖12 對稱(chēng)面上過(guò)度磨損
原因:軸瓦頂部移位,迫使兩片軸瓦的一邊靠在曲軸上(如圖13所示 )。擰緊螺栓時(shí),扭矩不足;軸瓦錯位;孔、銷(xiāo)或其他中心位置改變;曲軸在磨削過(guò)程中,中心移位;多次重復使用了連桿螺栓。
圖13 兩片軸瓦的一邊靠在曲軸上
糾正:選擇正確的螺栓緊固力矩,并采用多次緊固的方式交替擰緊螺栓,以使軸瓦處于正確的位置;確保連桿座的安裝方向和軸瓦的安裝位置正確;檢查軸瓦的定位機構是否改變或損壞,如果有必要應更換;遵照發(fā)動(dòng)機制造商的建議更換連桿和螺栓;根據發(fā)動(dòng)機制造商的規定加工曲軸。
9、曲軸變形(如圖14)
圖14 曲軸變形導致主軸瓦過(guò)載
現象:一對配合的主軸瓦的上部軸瓦或下部軸瓦有明顯的磨損條紋(如圖15所示),這種磨損從一片軸瓦轉移到另一片軸瓦,但總體來(lái)說(shuō)主要表現在中心軸瓦上。
圖15曲軸變形引起的軸瓦磨損
原因:曲軸變形導致主軸瓦過(guò)載,在最高扭曲定形成高壓,這將導致曲軸與軸瓦之間的間隙減小,或軸瓦和曲軸頸部發(fā)生撞擊。由于運輸、存放方式不當,或者極端條件下運行度可能導致曲軸變形。
糾正:如果曲軸變形,應采取措施校正曲軸或更換。
10、缸體變形(如圖16)
圖16 發(fā)動(dòng)機缸體變形
現象:在一對配合的主軸瓦的上部軸瓦或下部軸瓦有明顯的磨損條紋(如圖17所示)。這種磨損從—片軸瓦轉移到另一片軸瓦,但總體來(lái)說(shuō)主要表現在中心軸瓦上。
圖17 缸體變形引起的軸瓦磨損
原因:發(fā)動(dòng)機水溫突然過(guò)高或過(guò)低是導致發(fā)動(dòng)機缸體變形的原因之一,例如發(fā)動(dòng)機在缺少節溫器的狀態(tài)下運行。一下原因也會(huì )引起發(fā)動(dòng)機缸體變形:不良運行環(huán)境(例如發(fā)動(dòng)機過(guò)載),缸蓋螺栓擰緊程序不正確。
糾正:使用有效的技術(shù)手段來(lái)檢查可能存在的變形;主軸瓦腔重新鏜孔;安裝節溫器。
11、曲軸頸部失圓
現象:軸瓦表面呈不均衡的磨損條紋(如圖18所示)。根據最高壓產(chǎn)生的區域,曲軸呈現出3種失圓形式(如圖19所示)。
圖18 軸瓦表面呈不均衡的磨損條紋
圖19 曲軸頸部失圓
原因:曲軸頸部失圓使得施加在軸瓦表面上的載荷不均衡,在某些區域產(chǎn)生高負荷,從而加速磨損。軸瓦與曲軸之間間隙變小,產(chǎn)生金屬撞擊。軸頸剖面呈現圓錐形、凹面或凸面,以及連桿軸瓦腔錐面的形成通常均是由于曲軸軸頸或連桿軸瓦內腔不正確的修復引起的。
糾正:正確研磨曲軸軸頸和連桿軸瓦內腔。
12、曲軸軸頸倒角半徑不正確
現象:軸瓦側面區域過(guò)度磨損(如圖20所示)。
圖20 軸瓦側面區域過(guò)度磨損
原因:由于曲軸軸頸倒角半徑不正確(圖21),使軸瓦側面區域發(fā)生金屬撞擊,導致過(guò)度磨損和早期局部強度不正確的倒陽(yáng)疲勞。
圖21 曲軸軸頸倒角半徑不正確
糾正:研磨曲軸軸頸,獲取正確的倒角半徑;不要再曲軸上留下尖倒角。否則會(huì )在這些載荷區域出現應力集中,削弱曲軸強度。
13、緊固力矩過(guò)大或粘合劑使用不正確
現象:缸體變形,外部潤滑油道部分被粘合劑阻擋(如圖22所示)。
圖22 油道被粘合劑阻擋
原因:當施加在發(fā)動(dòng)機缸體螺栓上的緊固力矩超過(guò)了發(fā)動(dòng)機制造商的推薦值,缸體會(huì )有變形的趨勢,從而引起運動(dòng)中的金屬撞擊,這樣的金屬撞擊產(chǎn)生過(guò)多的熱量而引起軸瓦材料的熔化和脫離。另外,粘合劑遺留在缸體外部潤滑油道內也是軸瓦過(guò)早損壞的一個(gè)原因。配合部件的表面錯誤移位產(chǎn)生的殘留物也可能引起部分變形(如圖23所示),導致油道間隙減小。
圖23 表面錯誤移位產(chǎn)生的變形
糾正:定期檢查扭矩扳手,遵照發(fā)動(dòng)機制造商推薦的螺栓扭矩組裝發(fā)動(dòng)機,特別應注意是否需要使用粘合劑。
14、安裝疏忽導致裝配不正確
如果安裝不正確或改變了設計位置,軸瓦將不能正常工作,安裝不正確常常容易引起軸瓦早期磨損。下面列舉幾個(gè)最常見(jiàn)的安裝錯誤。
(1)連桿座裝反,或連桿座與連桿不匹配(圖24),例如將1缸連桿座與2缸連桿進(jìn)行配對。
圖24 連桿座裝反或與連桿不匹配
(2)連桿在活塞銷(xiāo)上安裝不對稱(chēng)(圖25)導致連桿大端側面與曲軸軸頸接觸摩擦。
圖25 連桿在活塞銷(xiāo)上安裝不對稱(chēng)
(3)使用不合適的墊片(如圖26 )。
圖26 使用不合適的墊片
(4)上下軸瓦顛倒安裝(如圖27 )。
圖27 上下軸瓦顛倒安裝
(5)軸瓦上的潤滑油孔未與瓦座上的油道對正(如圖28)。
圖28 油孔未與油道對正
(6)軸瓦的凸起與瓦座的凸起干涉(如圖29)
圖29 軸瓦的凸起于瓦座的凸干涉
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