安裝對于軸瓦來說也是非常重要的環(huán)節(jié),如果安裝錯誤會引發(fā)出一些列的失誤發(fā)生,最終導(dǎo)致軸瓦早期失效無法使用,常見安裝錯誤導(dǎo)致軸瓦失效的一些現(xiàn)象有:軸向間隙不足等,為了讓大家對安裝錯誤導(dǎo)致軸瓦失效的一些現(xiàn)象原因有更多的了解,本公司分享如下:
1、軸向間隙不足
現(xiàn)象:軸瓦邊緣和在內(nèi)表面曲軸高載荷端過度磨損,其他部分正常磨損,在磨損區(qū)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(dǎo)致軸瓦在軸向上間隙不足。從某種程度上說,引起了摩擦和潤滑油膜缺乏,導(dǎo)致溫度上升,直到鉛從銅合金層上分離,這些區(qū)域完全被損壞。
糾正:按照發(fā)動機制造商規(guī)定的裝配間隙正確安裝軸瓦,檢查發(fā)動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(xiàn)象:外界雜質(zhì)侵入軸瓦的抗摩擦合金層,導(dǎo)致合金層移位,軸瓦表面也會出現(xiàn)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(dá)曲軸上,引起局部摩擦,從而破壞了潤滑油膜。在解體發(fā)動機的維修工作中,裝機前或裝機后,發(fā)動機各部件清洗不徹底,將會遺留雜質(zhì)在發(fā)動機內(nèi)部。金屬元件磨損后也會使發(fā)動機各部件的工作環(huán)境惡化。
糾正:安裝新軸瓦或進行其他發(fā)動機維修工作時,應(yīng)仔細(xì)清洗各部件;如果有必要,研磨曲軸;按照規(guī)定的里程或時間間隔更換發(fā)動機油和濾清器,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(nèi)腔
現(xiàn)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(nèi)腔及背面有雜質(zhì),導(dǎo)致接觸面不充分并減弱了熱量傳遞。這些區(qū)域的熱量和局部載荷使軸瓦疲勞強度上升,導(dǎo)致軸瓦材料分離。
糾正:在安裝新軸瓦之前,仔細(xì)清洗軸瓦內(nèi)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(yīng)重新研磨曲軸。
4、軸瓦安裝腔呈橢圓形
現(xiàn)象:軸瓦兩端的額邊緣附近區(qū)域過度磨損(如圖4所示)。
圖4 軸瓦兩端過度磨損
原因:由于連桿在交替負(fù)荷下發(fā)生彎曲,軸瓦的安裝腔變成橢圓形,導(dǎo)致軸瓦也有形成這種形狀的趨勢(如圖5所示),因此軸瓦內(nèi)表面形成橢圓形。由于內(nèi)腔變形,軸瓦的分隔間隙明顯減小,這將導(dǎo)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,如果超過規(guī)定,需要修復(fù)或更換連桿。檢查曲軸頸部,如果有必要應(yīng)研磨曲軸頸部。
5、軸瓦半徑高度不足
現(xiàn)象:軸瓦背面或某些表面可見一些光亮區(qū)域(拋光區(qū)域),也包括分隔區(qū)表面(如圖6所示)。
圖6 軸瓦背面可見光亮區(qū)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(nèi)(如圖7所示)。由于軸瓦與安裝腔接觸面不充分,導(dǎo)致軸瓦與連桿之間的熱量傳遞困難,同時因軸瓦跳動而出現(xiàn)的其他磨擦使得熱量增加。導(dǎo)致軸瓦高度不足的原因主要有以下幾點:軸瓦經(jīng)過重新加工;由于軸瓦與安裝腔之間存在灰塵或毛刺,導(dǎo)致軸瓦遠(yuǎn)離內(nèi)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規(guī)定。
圖7 軸瓦在安裝腔內(nèi)轉(zhuǎn)動
糾正:在緊固連桿螺栓之前,應(yīng)清洗連桿座和軸瓦表面;檢查軸瓦內(nèi)腔尺寸和整體情況,如果有必要應(yīng)進行修整;按照發(fā)動機制造商的推薦值緊固連桿螺栓。
6、軸瓦分隔區(qū)域附近磨損
現(xiàn)象:兩片軸瓦分隔區(qū)域附近過度磨損(如圖8所示)
圖8 軸瓦分隔區(qū)域附近過度磨損
原因:在將軸瓦裝入連桿內(nèi)腔時,兩片軸瓦分隔區(qū)域表面有凸出。當(dāng)擰緊連桿螺栓時,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高,產(chǎn)生的徑向接觸壓力使兩片軸瓦分隔區(qū)域變形。軸瓦分隔表面重新加工過,或連桿螺栓緊固力矩過大是造成這種現(xiàn)象的最常見原因。
圖9 軸瓦半徑高度過高
糾正:如果軸瓦分隔區(qū)、缸體或連桿內(nèi)腔被研磨過,應(yīng)重新加工連桿內(nèi)腔來獲取內(nèi)腔圓度;在檢查扭矩扳手對螺栓的扭緊力矩后,還應(yīng)該利用普魯士藍(lán)或內(nèi)徑量規(guī)檢查橢圓公差是否在允許的極限范圍內(nèi);必須遵照推薦的緊固力矩擰緊螺栓和螺母。
7、軸瓦對應(yīng)面磨損
現(xiàn)象:兩片軸瓦的對應(yīng)面出現(xiàn)對稱過度磨損(如圖10所示)。
圖10 對稱過度磨損
原因:連桿彎曲或扭曲(如圖11所示),連桿內(nèi)腔錯位,從而產(chǎn)生高壓力區(qū)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,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(yīng)更換,避免扭轉(zhuǎn)載荷加載在連桿上。
8、軸瓦分隔區(qū)域?qū)ΨQ面磨損
現(xiàn)象:兩片軸瓦接近分隔區(qū)域的對稱面上過度磨損(如圖12所示 )
圖12 對稱面上過度磨損
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,扭矩不足;軸瓦錯位;孔、銷或其他中心位置改變;曲軸在磨削過程中,中心移位;多次重復(fù)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(gòu)是否改變或損壞,如果有必要應(yīng)更換;遵照發(fā)動機制造商的建議更換連桿和螺栓;根據(jù)發(fā)動機制造商的規(guī)定加工曲軸。
9、曲軸變形(如圖14)
圖14 曲軸變形導(dǎo)致主軸瓦過載
現(xiàn)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(zhuǎn)移到另一片軸瓦,但總體來說主要表現(xiàn)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(dǎo)致主軸瓦過載,在最高扭曲定形成高壓,這將導(dǎo)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(dāng),或者極端條件下運行度可能導(dǎo)致曲軸變形。
糾正:如果曲軸變形,應(yīng)采取措施校正曲軸或更換。
10、缸體變形(如圖16)
圖16 發(fā)動機缸體變形
現(xiàn)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(zhuǎn)移到另一片軸瓦,但總體來說主要表現(xiàn)在中心軸瓦上。
圖17 缸體變形引起的軸瓦磨損
原因:發(fā)動機水溫突然過高或過低是導(dǎo)致發(fā)動機缸體變形的原因之一,例如發(fā)動機在缺少節(jié)溫器的狀態(tài)下運行。一下原因也會引起發(fā)動機缸體變形:不良運行環(huán)境(例如發(fā)動機過載),缸蓋螺栓擰緊程序不正確。
糾正:使用有效的技術(shù)手段來檢查可能存在的變形;主軸瓦腔重新鏜孔;安裝節(jié)溫器。
11、曲軸頸部失圓
現(xiàn)象:軸瓦表面呈不均衡的磨損條紋(如圖18所示)。根據(jù)最高壓產(chǎn)生的區(qū)域,曲軸呈現(xiàn)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(qū)域產(chǎn)生高負(fù)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(xiàn)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(nèi)腔不正確的修復(fù)引起的。
糾正:正確研磨曲軸軸頸和連桿軸瓦內(nèi)腔。
12、曲軸軸頸倒角半徑不正確
現(xiàn)象:軸瓦側(cè)面區(qū)域過度磨損(如圖20所示)。
圖20 軸瓦側(cè)面區(qū)域過度磨損
原因:由于曲軸軸頸倒角半徑不正確(圖21),使軸瓦側(cè)面區(qū)域發(fā)生金屬撞擊,導(dǎo)致過度磨損和早期局部強度不正確的倒陽疲勞。
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。否則會在這些載荷區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力集中,削弱曲軸強度。
13、緊固力矩過大或粘合劑使用不正確
現(xiàn)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(dāng)施加在發(fā)動機缸體螺栓上的緊固力矩超過了發(fā)動機制造商的推薦值,缸體會有變形的趨勢,從而引起運動中的金屬撞擊,這樣的金屬撞擊產(chǎn)生過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(nèi)也是軸瓦過早損壞的一個原因。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(dǎo)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)動機制造商推薦的螺栓扭矩組裝發(fā)動機,特別應(yīng)注意是否需要使用粘合劑。
14、安裝疏忽導(dǎo)致裝配不正確
如果安裝不正確或改變了設(shè)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。下面列舉幾個最常見的安裝錯誤。
(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缸連桿進行配對。
圖24 連桿座裝反或與連桿不匹配
(2)連桿在活塞銷上安裝不對稱(圖25)導(dǎo)致連桿大端側(cè)面與曲軸軸頸接觸摩擦。
圖25 連桿在活塞銷上安裝不對稱
(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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