活塞連桿組異響故障檢修方法
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故障檢修與技術(shù)維護(hù)
柴油發(fā)電機(jī)活塞連桿組異響故障檢修方法
柴油發(fā)電機(jī)在工作時(shí)，活塞連桿組有時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種不同的異響。柴油發(fā)電機(jī)活塞這桿組異響故障主要有活塞敲過響，活塞環(huán)異陶，活塞銷異響，活塞拉缸響等..出現(xiàn)異響的主要原因是曲軸主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿瓦、活塞與氣缸、活塞銷與連桿銅套的間隙過大等因素造成的。康明斯公司在本文主要對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組活塞連桿組的異響故障及維修進(jìn)行探討。
一、活塞敲缸響
1、活塞敲缸響故障現(xiàn)象
① 柴油發(fā)電機(jī)怠速時(shí)，在汽缸的上部發(fā)出清晰的敲擊聲，，好像用一小錘輕敲水泥地面產(chǎn)生的"嗒嗒嗒"的聲音；
② 柴油發(fā)電機(jī)低溫時(shí)響聲明顯，溫度升高后響聲減弱或消失；
③ 該缸斷火后，響聲減弱或消失。
2、活塞敲缸響故障原因分析
① 活塞與汽缸壁間隙過大；
② 汽缸壁潤(rùn)滑條件不佳。
3、活塞敲缸響檢查與修復(fù)
① 這種響聲的特點(diǎn)是冷機(jī)明顯，熱機(jī)時(shí)減弱或消失，斷火試驗(yàn)時(shí)響聲減弱或消失；
②可用聽診器具放在汽缸上部聽察，并結(jié)合斷火試驗(yàn)來(lái)確定哪個(gè)汽缸發(fā)響；
③經(jīng)初步診斷確定為某缸發(fā)響后，為進(jìn)一步證實(shí)，可將柴油發(fā)電機(jī)熄火，卸下火花塞，往汽缸內(nèi)注入少量機(jī)油，然后再啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。如聲音減弱或消失，一會(huì)兒后響聲又起，或在啟動(dòng)著火后的幾十秒鐘內(nèi)出現(xiàn)幾聲響，隨后即消失，一會(huì)兒又出現(xiàn)幾聲，則可斷定此缸敲缸響；
④有時(shí)遇到"反上缸"現(xiàn)象，即在斷火試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)敲擊響聲，并由間斷變?yōu)檫B響。這是由于活塞裙部錐度過大，致使活塞頭部撞擊汽缸壁所致；
⑤如冷機(jī)時(shí)響，熱機(jī)不響時(shí)，可繼續(xù)運(yùn)行。大修出廠的發(fā)電機(jī)組，在溫度低于213k（40℃）時(shí)，允許有輕微響聲。
二、活塞拉缸響
1、活塞拉缸響故障現(xiàn)象
① 此響聲一般出現(xiàn)在柴油發(fā)電機(jī)大修后的走合期。即柴油發(fā)電機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)“嗒嗒”聲，略像后，響聲不但不消失，反而稍重一些，且有時(shí)還帶有“吭吭”的聲音，柴油發(fā)電機(jī)稍有抖動(dòng)現(xiàn)象；
② 斷火試驗(yàn)仍有響聲，但嚴(yán)重拉傷后也出現(xiàn)活塞敲缸響，不過此時(shí)做斷火試驗(yàn)時(shí)響聲有減弱；
③ 拉傷到一定程度時(shí)，出現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)突然熄火現(xiàn)象；
④ 嚴(yán)重時(shí)，從加機(jī)油口處往外冒煙。
2、活塞拉缸響故障原因分析
① 活塞與缸壁間隙過小或活塞膨脹系數(shù)過大；
② 活塞橢圓度不足或反橢圓；
③ 活塞頭部尺寸大，活塞環(huán)背隙或端隙過小；
④ 活塞銷與銷座孔配合過緊，致使活塞變形脹大；
⑤ 機(jī)油不足或潤(rùn)滑孔道堵塞，潤(rùn)滑不良；
⑥柴油發(fā)電機(jī)缺水，溫度過高；
⑦柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其在走合期內(nèi)；
⑧ 全浮式活塞銷未裝鎖環(huán)，半浮式活塞銷固定螺釘未擰緊，活塞銷軸向竄動(dòng)拉缸。
3、活塞拉缸響檢查與修復(fù)
①柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，出現(xiàn)類似敲缸的現(xiàn)象，但聲音不是隨柴油發(fā)電機(jī)溫度的升高而減弱消失，可初步斷定為拉缸響聲；
② 拆下汽缸蓋，檢查缸壁的拉傷情況，并找出拉傷原因。如只是由于活塞與缸壁配合較緊而輕微拉傷時(shí)，可稍磨一下缸壁，仍可用原活塞裝復(fù)。如拉傷嚴(yán)重，應(yīng)重新鏜缸，并用換加大活塞的方法修復(fù)。
三、活塞銷響
1、活塞銷響故障現(xiàn)象
①柴油發(fā)電機(jī)在怠速或中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在柴油發(fā)電機(jī)的側(cè)上部可聽到"嗒嗒嗒"的明顯、清晰而尖脆的敲擊聲；
②柴油發(fā)電機(jī)溫度升高，響聲不減弱；
③斷火試驗(yàn)時(shí)響聲減弱或消失，而恢復(fù)工作時(shí)的瞬間有明顯的1～2下響聲。
2、活塞銷響故障原因分析
① 活塞銷與連桿小頭襯套配合松曠；
② 活塞銷與活塞的銷座孔配合松曠；
③ 機(jī)油壓力過低，曲軸箱內(nèi)機(jī)油飛濺量不足，或連桿上的潤(rùn)滑油道堵塞，而造成活塞銷燒蝕嚴(yán)重。
3、活塞銷響檢查與修復(fù)
①斷火試驗(yàn)時(shí)，響聲上缸比較明顯。可將柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定在響聲較強(qiáng)的轉(zhuǎn)速下，逐缸斷火試驗(yàn)，當(dāng)斷開某缸后，響聲明顯減弱或消失，并在復(fù)火的瞬間，能靈敏而突出地恢復(fù)響聲，可斷定此缸活塞銷響；
②如聲響非常嚴(yán)重，并且柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，響聲越大。可在響聲較大的轉(zhuǎn)速下斷火試驗(yàn)，如響聲不但不消失，反而變得雜亂，一般是由于間隙大到了一定的程度所致；
③在柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不斷變化的情況下，將聽診器具觸及在發(fā)響汽缸的缸體側(cè)上部或汽缸蓋上，可聽到較清脆的響聲。
四、活塞環(huán)漏氣響
1、活塞環(huán)漏氣響故障現(xiàn)象
① 響聲類似活塞敲缸響；
② 在加機(jī)油口處察聽，可聽到特別清脆的響聲，并有大量氣體自加油口冒出，如將加機(jī)油口蓋住，響聲可顯著減弱。
2、活塞環(huán)漏氣響故障原因分析
① 活塞環(huán)彈性過弱或缸壁有溝槽；
② 活塞環(huán)質(zhì)量不佳或活塞頭部失圓。
3、活塞環(huán)漏氣響檢查與修復(fù)
① 打開加機(jī)油口蓋，于柴油發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可聽到類似活塞敲缸的響聲，同時(shí)在加油口處向外冒煙，可斷定為活塞環(huán)漏氣響；
② 斷火試驗(yàn)時(shí)，某缸斷火后響聲和煙氣立即消除，可斷定為該缸活塞環(huán)漏氣，但多缸漏氣時(shí)，上述現(xiàn)象則不明顯；
③ 在初步判定的汽缸內(nèi)倒入少許機(jī)油，然后啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)，如在啟動(dòng)后較短時(shí)間內(nèi)，響聲減弱或消失，則可進(jìn)一步斷定是該缸活塞環(huán)漏氣響。
圖1 拆除連桿組的活塞示意圖
圖2 使用活塞環(huán)鉗拆下活塞環(huán)
五、連桿組的維修
連桿組的維修主要包括連桿變形的檢驗(yàn)與校正，以及連桿小端襯套的鉸削。連桿變形（如圖3所示）后，會(huì)使活塞在汽缸中歪斜，引起活塞與汽缸、連桿軸承與連桿軸頸的偏磨、敲缸、拉缸等。
圖3 連桿彎曲檢查
① 連桿變形的校正
當(dāng)連桿彎、扭變形并存時(shí)應(yīng)先校扭后校彎，如圖4-圖5所示。在校正連桿時(shí)，首先要記下連桿彎曲或扭曲的方向及其彎曲度和扭曲度的數(shù)值。
圖4 連桿扭曲校正圖
圖5 連桿彎曲校正圖
② 活塞銷的安裝
在襯套壓裝前，應(yīng)先將其與活塞銷試配，如能勉強(qiáng)套入活塞銷即為合適。如活塞銷不能裝入襯套或裝入后松曠，則表明加工余量過大或過小，均應(yīng)重新選用襯套。襯套壓入后，便可根據(jù)選配好的活塞銷的實(shí)際尺寸鉸削（或鏜削）襯套，使其與活塞銷的配合符合規(guī)定。
其步驟如下∶選擇鉸刀-調(diào)整鉸刀-鉸削（如圖6所示）-試配-修刮。
圖6 連桿襯套鉸削
六、連桿軸承（瓦）異響的檢測(cè)與修復(fù)
1、連桿軸承（瓦）異響故障現(xiàn)象
① 突然加載時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)有連續(xù)明顯的敲擊聲，響聲清脆，短促而堅(jiān)實(shí)，并隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，隨負(fù)荷的增加而增強(qiáng)；
②柴油發(fā)電機(jī)溫度發(fā)生變化時(shí)，響聲不變化；
③ 軸承嚴(yán)重松曠時(shí)，在怠速或下中速運(yùn)轉(zhuǎn)中，可聽到"咯棱咯棱"的響聲；
④ 斷火試驗(yàn)，響聲明顯減弱或消失。
2、連桿軸承（瓦）異響故障原因分析
① 潤(rùn)滑不良或軸承配合不當(dāng)而造成軸承（瓦）燒損；
② 軸承質(zhì)量不佳或裝配間隙過松、過緊迫使軸承片變形而造成合金脫落；
③ 連桿軸頸失圓、與軸承接觸不良而造成早期磨損。
3、連桿軸承（瓦）異響檢查與判斷
①逐缸斷火試驗(yàn)，從怠速往下中速，由下中速往中速抖動(dòng)油門以及加火油門反復(fù)試驗(yàn)時(shí)，響聲隨柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增高而增大，微抖油門時(shí)可聽到較復(fù)雜的"咯棱咯棱"的響聲。此外，在加油門的瞬間響聲更突出，斷火試驗(yàn)響聲減弱或消失，在復(fù)火的瞬間能靈敏而突出地恢復(fù)響聲。此情況可斷定為連桿軸承響；
② 從加機(jī)油口處察聽，有較強(qiáng)的"哨哨哨"的響聲；
③發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，如加大油門或由低速擋換入高速擋加油時(shí)，可聽到有微小的"嗒嗒"響聲，而慢慢加大油門或減輕負(fù)荷時(shí)，響聲即消失；
④ 如在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中突然聽到"唧唧唧"的響聲，好像在缺乏潤(rùn)滑油的情況下用大鉆頭在材質(zhì)堅(jiān)硬的鋼材上鉆孔時(shí)發(fā)出的聲音，這一般是由于缺乏潤(rùn)滑油而燒瓦所發(fā)出的響聲。出現(xiàn)這種響聲時(shí)，曲軸有被抱住的可能。因此，應(yīng)立即停機(jī)熄火并用手搖柄搖轉(zhuǎn)曲軸。
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一、活塞敲缸響
1、活塞敲缸響故障現(xiàn)象
① 柴油發(fā)電機(jī)怠速時(shí)，在汽缸的上部發(fā)出清晰的敲擊聲，，好像用一小錘輕敲水泥地面產(chǎn)生的"嗒嗒嗒"的聲音；
② 柴油發(fā)電機(jī)低溫時(shí)響聲明顯，溫度升高后響聲減弱或消失；
③ 該缸斷火后，響聲減弱或消失。
2、活塞敲缸響故障原因分析
① 活塞與汽缸壁間隙過大；
② 汽缸壁潤(rùn)滑條件不佳。
3、活塞敲缸響檢查與修復(fù)
① 這種響聲的特點(diǎn)是冷機(jī)明顯，熱機(jī)時(shí)減弱或消失，斷火試驗(yàn)時(shí)響聲減弱或消失；
②可用聽診器具放在汽缸上部聽察，并結(jié)合斷火試驗(yàn)來(lái)確定哪個(gè)汽缸發(fā)響；
③經(jīng)初步診斷確定為某缸發(fā)響后，為進(jìn)一步證實(shí)，可將柴油發(fā)電機(jī)熄火，卸下火花塞，往汽缸內(nèi)注入少量機(jī)油，然后再啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。如聲音減弱或消失，一會(huì)兒后響聲又起，或在啟動(dòng)著火后的幾十秒鐘內(nèi)出現(xiàn)幾聲響，隨后即消失，一會(huì)兒又出現(xiàn)幾聲，則可斷定此缸敲缸響；
④有時(shí)遇到"反上缸"現(xiàn)象，即在斷火試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)敲擊響聲，并由間斷變?yōu)檫B響。這是由于活塞裙部錐度過大，致使活塞頭部撞擊汽缸壁所致；
⑤如冷機(jī)時(shí)響，熱機(jī)不響時(shí)，可繼續(xù)運(yùn)行。大修出廠的發(fā)電機(jī)組，在溫度低于213k（40℃）時(shí)，允許有輕微響聲。
二、活塞拉缸響
1、活塞拉缸響故障現(xiàn)象
① 此響聲一般出現(xiàn)在柴油發(fā)電機(jī)大修后的走合期。即柴油發(fā)電機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)“嗒嗒”聲，略像后，響聲不但不消失，反而稍重一些，且有時(shí)還帶有“吭吭”的聲音，柴油發(fā)電機(jī)稍有抖動(dòng)現(xiàn)象；
② 斷火試驗(yàn)仍有響聲，但嚴(yán)重拉傷后也出現(xiàn)活塞敲缸響，不過此時(shí)做斷火試驗(yàn)時(shí)響聲有減弱；
③ 拉傷到一定程度時(shí)，出現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)突然熄火現(xiàn)象；
④ 嚴(yán)重時(shí)，從加機(jī)油口處往外冒煙。
2、活塞拉缸響故障原因分析
① 活塞與缸壁間隙過小或活塞膨脹系數(shù)過大；
② 活塞橢圓度不足或反橢圓；
③ 活塞頭部尺寸大，活塞環(huán)背隙或端隙過小；
④ 活塞銷與銷座孔配合過緊，致使活塞變形脹大；
⑤ 機(jī)油不足或潤(rùn)滑孔道堵塞，潤(rùn)滑不良；
⑥柴油發(fā)電機(jī)缺水，溫度過高；
⑦柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其在走合期內(nèi)；
⑧ 全浮式活塞銷未裝鎖環(huán)，半浮式活塞銷固定螺釘未擰緊，活塞銷軸向竄動(dòng)拉缸。
3、活塞拉缸響檢查與修復(fù)
①柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，出現(xiàn)類似敲缸的現(xiàn)象，但聲音不是隨柴油發(fā)電機(jī)溫度的升高而減弱消失，可初步斷定為拉缸響聲；
② 拆下汽缸蓋，檢查缸壁的拉傷情況，并找出拉傷原因。如只是由于活塞與缸壁配合較緊而輕微拉傷時(shí)，可稍磨一下缸壁，仍可用原活塞裝復(fù)。如拉傷嚴(yán)重，應(yīng)重新鏜缸，并用換加大活塞的方法修復(fù)。
三、活塞銷響
1、活塞銷響故障現(xiàn)象
①柴油發(fā)電機(jī)在怠速或中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在柴油發(fā)電機(jī)的側(cè)上部可聽到"嗒嗒嗒"的明顯、清晰而尖脆的敲擊聲；
②柴油發(fā)電機(jī)溫度升高，響聲不減弱；
③斷火試驗(yàn)時(shí)響聲減弱或消失，而恢復(fù)工作時(shí)的瞬間有明顯的1～2下響聲。
2、活塞銷響故障原因分析
① 活塞銷與連桿小頭襯套配合松曠；
② 活塞銷與活塞的銷座孔配合松曠；
③ 機(jī)油壓力過低，曲軸箱內(nèi)機(jī)油飛濺量不足，或連桿上的潤(rùn)滑油道堵塞，而造成活塞銷燒蝕嚴(yán)重。
3、活塞銷響檢查與修復(fù)
①斷火試驗(yàn)時(shí)，響聲上缸比較明顯。可將柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定在響聲較強(qiáng)的轉(zhuǎn)速下，逐缸斷火試驗(yàn)，當(dāng)斷開某缸后，響聲明顯減弱或消失，并在復(fù)火的瞬間，能靈敏而突出地恢復(fù)響聲，可斷定此缸活塞銷響；
②如聲響非常嚴(yán)重，并且柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，響聲越大。可在響聲較大的轉(zhuǎn)速下斷火試驗(yàn)，如響聲不但不消失，反而變得雜亂，一般是由于間隙大到了一定的程度所致；
③在柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不斷變化的情況下，將聽診器具觸及在發(fā)響汽缸的缸體側(cè)上部或汽缸蓋上，可聽到較清脆的響聲。
四、活塞環(huán)漏氣響
1、活塞環(huán)漏氣響故障現(xiàn)象
① 響聲類似活塞敲缸響；
② 在加機(jī)油口處察聽，可聽到特別清脆的響聲，并有大量氣體自加油口冒出，如將加機(jī)油口蓋住，響聲可顯著減弱。
2、活塞環(huán)漏氣響故障原因分析
① 活塞環(huán)彈性過弱或缸壁有溝槽；
② 活塞環(huán)質(zhì)量不佳或活塞頭部失圓。
3、活塞環(huán)漏氣響檢查與修復(fù)
① 打開加機(jī)油口蓋，于柴油發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可聽到類似活塞敲缸的響聲，同時(shí)在加油口處向外冒煙，可斷定為活塞環(huán)漏氣響；
② 斷火試驗(yàn)時(shí)，某缸斷火后響聲和煙氣立即消除，可斷定為該缸活塞環(huán)漏氣，但多缸漏氣時(shí)，上述現(xiàn)象則不明顯；
③ 在初步判定的汽缸內(nèi)倒入少許機(jī)油，然后啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)，如在啟動(dòng)后較短時(shí)間內(nèi)，響聲減弱或消失，則可進(jìn)一步斷定是該缸活塞環(huán)漏氣響。
圖1 拆除連桿組的活塞示意圖
圖2 使用活塞環(huán)鉗拆下活塞環(huán)
五、連桿組的維修
連桿組的維修主要包括連桿變形的檢驗(yàn)與校正，以及連桿小端襯套的鉸削。連桿變形（如圖3所示）后，會(huì)使活塞在汽缸中歪斜，引起活塞與汽缸、連桿軸承與連桿軸頸的偏磨、敲缸、拉缸等。
圖3 連桿彎曲檢查
① 連桿變形的校正
當(dāng)連桿彎、扭變形并存時(shí)應(yīng)先校扭后校彎，如圖4-圖5所示。在校正連桿時(shí)，首先要記下連桿彎曲或扭曲的方向及其彎曲度和扭曲度的數(shù)值。
圖4 連桿扭曲校正圖
圖5 連桿彎曲校正圖
② 活塞銷的安裝
在襯套壓裝前，應(yīng)先將其與活塞銷試配，如能勉強(qiáng)套入活塞銷即為合適。如活塞銷不能裝入襯套或裝入后松曠，則表明加工余量過大或過小，均應(yīng)重新選用襯套。襯套壓入后，便可根據(jù)選配好的活塞銷的實(shí)際尺寸鉸削（或鏜削）襯套，使其與活塞銷的配合符合規(guī)定。
其步驟如下∶選擇鉸刀-調(diào)整鉸刀-鉸削（如圖6所示）-試配-修刮。
圖6 連桿襯套鉸削
六、連桿軸承（瓦）異響的檢測(cè)與修復(fù)
1、連桿軸承（瓦）異響故障現(xiàn)象
① 突然加載時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)有連續(xù)明顯的敲擊聲，響聲清脆，短促而堅(jiān)實(shí)，并隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，隨負(fù)荷的增加而增強(qiáng)；
②柴油發(fā)電機(jī)溫度發(fā)生變化時(shí)，響聲不變化；
③ 軸承嚴(yán)重松曠時(shí)，在怠速或下中速運(yùn)轉(zhuǎn)中，可聽到"咯棱咯棱"的響聲；
④ 斷火試驗(yàn)，響聲明顯減弱或消失。
2、連桿軸承（瓦）異響故障原因分析
① 潤(rùn)滑不良或軸承配合不當(dāng)而造成軸承（瓦）燒損；
② 軸承質(zhì)量不佳或裝配間隙過松、過緊迫使軸承片變形而造成合金脫落；
③ 連桿軸頸失圓、與軸承接觸不良而造成早期磨損。
3、連桿軸承（瓦）異響檢查與判斷
①逐缸斷火試驗(yàn)，從怠速往下中速，由下中速往中速抖動(dòng)油門以及加火油門反復(fù)試驗(yàn)時(shí)，響聲隨柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增高而增大，微抖油門時(shí)可聽到較復(fù)雜的"咯棱咯棱"的響聲。此外，在加油門的瞬間響聲更突出，斷火試驗(yàn)響聲減弱或消失，在復(fù)火的瞬間能靈敏而突出地恢復(fù)響聲。此情況可斷定為連桿軸承響；
② 從加機(jī)油口處察聽，有較強(qiáng)的"哨哨哨"的響聲；
③發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，如加大油門或由低速擋換入高速擋加油時(shí)，可聽到有微小的"嗒嗒"響聲，而慢慢加大油門或減輕負(fù)荷時(shí)，響聲即消失；
④ 如在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中突然聽到"唧唧唧"的響聲，好像在缺乏潤(rùn)滑油的情況下用大鉆頭在材質(zhì)堅(jiān)硬的鋼材上鉆孔時(shí)發(fā)出的聲音，這一般是由于缺乏潤(rùn)滑油而燒瓦所發(fā)出的響聲。出現(xiàn)這種響聲時(shí)，曲軸有被抱住的可能。因此，應(yīng)立即停機(jī)熄火并用手搖柄搖轉(zhuǎn)曲軸。
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