CN103317297B - 柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其步骤为，清洁—组装—三坐标精度检测—重组装—校正加工—人工检测和再次三坐标精度检测—拆各档主轴承盖—去毛刺飞边—除锈除污—清洗、检查和检测—待组装。本发明在更换半成品主轴承盖后重新组装上加工中心进行校正加工检查，本发明对碾瓦的机体进行修复，可使其达到原有质量状态，且降低了生产成本。

Description

柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法。

背景技术

机体是柴油机关键而重要的基础件,在柴油机试验和运行过程中，会发生碾瓦又称烧瓦的故障，一旦发生碾瓦柴油机就无法正常工作。机体的价格较高，每台约58万元，重新购买更换的成本较高。柴油机碾瓦主要是曲轴碾瓦，其定性为过载性碾瓦，若曲轴主轴颈与连杆颈承受的载荷大超过轴承油模的承载能力，使承载油模失效，致使轴颈表面与轴瓦表面逐渐接触，产生半干摩擦和干摩擦，摩擦系数增大，轴承内部摩擦热急剧上升，轴承的摩擦状态进一步恶化，最终导致承载油模完全补破坏而失去承载能力。轴颈表面与轴瓦表面大面积直接接触，干摩擦加剧轴瓦的金属层被高温全部溶化。这就是柴油机碾瓦故障的发生过程。柴油机主轴承结构为开合式滑动轴承，由上下两块半圆金属瓦组成，润滑方式为压力润滑。当发生曲轴碾瓦后，除了曲轴与轴瓦受损外，其承载体机体的精度也受到较大影响。安装轴瓦与曲轴的主轴承孔共有9档，主轴承孔径为￠265                                                ，表面粗糙度Ra1.6，孔径圆柱度0.025；其直线度精度要求高,相邻三档孔直线度0.03mm,全长九档孔直线度0.10mm。经对多台发生碾瓦的柴油机机体的精度检测，机体主轴承孔孔径超差（偏小）0.01～0.06mm，圆柱度超差0.005 ～0.04mm，同轴度超差：相邻：0.01～0.05，全长：0.01～0.03；由于精度超差导致机体无法使用。

由于主轴承孔是机体上其它重要孔和面的基准，其精度要求较高，因此主轴承孔的修复最为重要和关键之处，是必须保证主轴承孔中心位置的不变。因为一旦主轴承孔中心位置发生改变，左右凸轮孔至主轴承孔中心距和平行度；左右气缸孔至主轴承孔尺寸和位置精度、齿轮孔及水泵孔中心距等均将发生改变而超差，此时，即使主轴孔精度修复合格了，由于相关重要尺寸与精度的不合格而致机体仍无法重新使用。在保证机体主轴承孔中心不变又能对主轴孔进行修复的情况下，最为有效而简易的方法是更换主轴承盖，并对换盖后的主轴承孔重新进行加工。因为在主轴承盖和主轴承座组成的主轴承孔中，主轴承盖是较为薄弱的部件；同时也是柴油机工作中受力最为严重的部件。柴油机工作时主轴承盖在下面，同时还需承受零件重力作用。因此柴油机碾瓦后主轴承盖最易发生变形而造成主轴承孔圆柱度超差，直线度超差。因此更换半成品主轴承盖后重新上加工中心进行校正加工对机体进行修复的方法是可行的。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其步骤为，清洁—组装—三坐标精度检测—重组装—校正加工—人工检测和再次三坐标精度检测—拆各档主轴承盖—去毛刺飞边—除锈除污—清洗、检查和检测—待组装。关键为：更换半成品主轴承盖后重新组装上加工中心进行校正加工检查：

重组装，对超差严重的档位，更换半成品主轴承盖，并将所有主轴盖档位通过液压拉伸器按油压1243±5 bar,螺母转角360°±15°要求重新组装一遍；

校正加工，校正的校正的部位为a.第一和第八档主轴承孔的中心、或第一和第九档主轴承孔的中心，b.换盖档相邻孔中心，c.校正换盖档主轴承座半圆中心，所有校正误差均在0.01mm以内，加工时控制主轴孔径尺寸，防止将孔径镗大；

人工检查：用内径千分尺从孔径的左、中、右三个位置，以30度为一间隔，分别测量孔径尺寸；

再次三坐标精度检测：采用三坐标测量机测量机体上各主轴承孔孔径、圆柱度、Y/Z坐标、相邻及全长直线度，然后进行主轴承孔的压瓦检查，要求孔径表面与瓦背表面的接触面积≥80%。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述压瓦检查的方法是：将主轴承盖拆开，分别把主轴承座与主轴承盖孔表面擦洗干净；同时将轴瓦背面擦洗干净，在瓦背面表面均匀涂一层红丹粉；将轴瓦分别装入主轴承座和主轴承盖半圆孔中，将主轴承盖装入主轴承座，按主轴承盖装配要求拉伸拧紧主轴承螺栓后松开，拆开主轴承盖分别检查瓦背与主轴承座和主轴承盖半圆孔表面红丹粉压痕情况；若压瓦检查接触面达不到要求，再经钳工抛修及涂镀方式修复。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述清洁的方法是：对碾瓦柴油机拆解，拆除机体上安装的所有附件，并对机体进行清洗，使待修机体处于较为清洁的状态。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述组装是按机加工组装要求重新组装各档主轴承盖。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述三坐标精度检测，为测量各档主轴承孔的尺寸、坐标及形位精度。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述校正加工，当更换第九档主轴承盖时，须在加工过程中必须将止推档两端锪平,确保两面对主轴承公共轴线A-B垂直度0.03mm。

本发明的有益效果是，本发明对碾瓦的机体进行修复，可使其达到原有质量状态，降低了生产成本。

具体实施方式

机体的主轴承孔中心是机体的设计基准，气缸孔、凸轮孔和齿轮孔系均是以主轴承孔中心为基准的。而主轴承孔由主轴承座和主轴承盖经主轴承螺栓和横拉螺栓紧固联结而成的。在共九档主轴承孔中，第一主轴承孔是轴各基准孔。经对多台碾瓦机体的修复，得出了碾瓦机体的修复工艺方法及流程如下：

一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其步骤为，清洁—组装—三坐标精度检测—重组装—校正加工—人工检测和再次三坐标精度检测—拆各档主轴承盖—去毛刺飞边—除锈除污—清洗、检查和检测—待组装。

清洁：对碾瓦柴油机拆解，拆除机体上安装的所有附件，并对机体进行清洗，使待修机体处于较为清洁的状态。

组装：机体通过液压拉伸器按油压1243±5 bar,螺母转角360°±15°要求重新组装各档主轴承盖。

三坐标精度检测：对机体进行三坐标精度检测，测量各档主轴承孔的尺寸、坐标及形位精度。

重组装：对超差严重的档位，一般为碾瓦档，更换半成品主轴承盖，半圆预留2.0mm加工预余量，并将所有主轴盖档位通过液压拉伸器按油压1243±5 bar,螺母转角360°±15°要求重新组装一遍。

校正加工：对机床进行校正加工，这是机体修复的关键。一是校正第一和第九档主轴承孔中心、或第一和第八档主轴承孔中心；二是校正换盖档相邻孔中心；三是校正换盖档主轴承座半圆中心。校正误差必须控制在0.01mm以内。四是加工时必须控制主轴孔径尺寸，不致将孔径镗大。

如果更换第九档主轴承盖，则在加工过程中必须将止推档两端锪平,确保两面对主轴承公共轴线A-B垂直度0.03mm。

人工检测和再次三坐标精度检测：人工检查，用内径千分尺从孔径的左、中、右三个位置，以30度为一间隔，分别测量孔径尺寸。再次三坐标精度检测：三坐标测量机采用规格: 6000×2500×2000mm的测量机，测量机体上各主轴承孔孔径、圆柱度、Y/Z坐标、相邻及全长直线度（“相邻”是指1、2、3；2、3、4；3、4、5；直至7、8、9依此类推三档主轴承孔叫“相邻”），孔径尺寸检测和三坐标测量，是采点方式的检查，属于宏观检查，然后进行压瓦检查，是微观变形的检查，按组装使用要求，方法是进行主轴承孔的压瓦检查，并要求孔径表面与瓦背表面的接触面积≥80%。压瓦检查方法如下：将主轴承盖拆开，分别把主轴承座与主轴承盖孔表面擦洗干净；同时将轴瓦背面擦洗干净，在瓦背面表面均匀涂一层红丹粉；将轴瓦分别装入主轴承座和主轴承盖半圆孔中，将主轴承盖装入主轴承座，按主轴承盖装配要求拉伸拧紧主轴承螺栓后松开，拆开主轴承盖分别检查瓦背与主轴承座和主轴承盖半圆孔表面红丹粉压痕情况。若压瓦检查接触面达不到要求，须经钳工抛修及涂镀方式修复。

然后拆各档主轴承盖，清理去毛刺飞边，除锈和除油污，清洗、检查和检测，最后待组装。

通过上述发明方法，对碾瓦的机体进行修复，可使其达到原有质量状态，且降低了生产成本，现已成功修复10多只主轴承孔碾瓦机体，并经柴油机组装试验和机车装车出厂运行，情况良好，修复机体能满足使用要求。本发明对同类型机体的修复，提供较大的技术参考价值。

Claims (6)

1.一种柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其步骤为，清洁—组装—三坐标精度检测—重组装—校正加工—人工检测和再次三坐标精度检测—拆各档主轴承盖—去毛刺飞边—除锈除污—清洗、检查和检测—待组装，其特征是，更换半成品主轴承盖后重新组装上加工中心进行校正加工检查：

重组装，对碾瓦档的档位，更换半成品主轴承盖，并将所有主轴承盖档位通过液压拉伸器按油压1243±5bar,螺母转角360°±15°要求重新拉伸组装一遍；

校正加工，校正的部位为a.第一和第八档主轴承孔的中心、或第一和第九档主轴承孔的中心，b.换盖档相邻孔中心，c.校正换盖档主轴承座半圆中心，所有校正误差均在0.01mm以内，加工时控制主轴孔径尺寸，防止将孔径镗大；

人工检测：用内径千分尺从孔径的左、中、右三个位置，以30度为一间隔，分别测量孔径尺寸；

再次三坐标精度检测：采用三坐标测量机测量机体上各主轴承孔孔径、圆柱度、Y/Z坐标、相邻及全长直线度，然后进行主轴承孔的压瓦检查，要求孔径表面与瓦背表面的接触面积≥80%。

2.根据权利要求1所述的柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其特征是，所述压瓦检查的方法是：将主轴承盖拆开，分别把主轴承座与主轴承盖孔表面擦洗干净；同时将轴瓦背面擦洗干净，在轴瓦背面表面均匀涂一层红丹粉；将轴瓦分别装入主轴承座和主轴承盖半圆孔中，将主轴承盖装入主轴承座，按主轴承盖装配要求拉伸拧紧主轴承螺栓后松开，拆开主轴承盖分别检查瓦背与主轴承座和主轴承盖半圆孔表面红丹粉压痕情况；若压瓦检查接触面达不到要求，再经钳工抛修及涂镀方式修复。

3.根据权利要求1所述的柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其特征是，所述组装是通过液压拉伸器按油压1243±5bar,螺母转角360°±15°要求重新组装各档主轴承盖。

4.根据权利要求1所述的柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其特征是，所述三坐标精度检测，为测量各档主轴承孔的尺寸、坐标及形位精度。

5.根据权利要求1所述的柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其特征是，所述清洁的方法是：对碾瓦柴油机拆解，拆除机体上安装的所有附件，并对机体进行清洗，使待修机体处于较为清洁的状态。

6.根据权利要求1所述的柴油机机体主轴孔碾瓦的修复方法，其特征是，所述校正加工，当更换第九档主轴承盖时，在加工过程中必须将止推档两端锪平,确保两面对主轴承公共轴线A-B垂直度0.03mm。