柴油機咬缸后活塞、缸套組件拆卸技術研究

李 軍

（武漢船舶職業(yè)技術學院，湖北武漢 430050）

發(fā)電柴油機是船舶重要的設備之一，驅動發(fā)電機為船舶提供充沛的電力，保障船舶安全航行，由二管輪負責維護、管理。經常由于二管輪缺乏責任心，對柴油機維護管理不到位而引起種種機損事故，特別是拉缸、咬缸最為嚴重，利用廠家配套的專用工具幾乎不能拆除缸套、活塞。如果缸套之前長時間沒有更換過，水腔積垢又很嚴重，只能另辟蹊徑自制工具采用非常規(guī)的方法拆除損壞的活塞、缸套。本文以大發(fā)DK－26柴油機為例，研究探討拆除損壞活塞、缸套的方法。

1 現(xiàn)象

某日，某輪的二管輪檢修完柴油機的油頭后準備試車，柴油機沖車后再啟動卻發(fā)現(xiàn)柴油機紋絲不動，進一步檢查發(fā)現(xiàn)第三缸活塞、缸套咬死。

2 制定方案

按照說明書的步驟先后拆卸完排煙管與缸頭之間的連接螺栓、缸頭附件、連桿大端，拆卸缸頭螺栓后吊起缸頭。針對活塞與缸套咬死在一起的現(xiàn)象，準備了三套方案：一、利用起吊活塞的專用工具在吊起活塞的同時一起拉出缸套；二、先用煤油浸泡咬死的活塞、缸套，再用鋅棒錘擊活塞使其與缸套分離，最后利用專用工具分別吊起活塞和缸套；三、利用自制工具和油壓千斤頂從下面頂出活塞、缸套組件。

3 執(zhí)行方案

事實證明第一、第二兩套方案根本行不通。由于此臺大發(fā)DK－26型柴油機已經有5年時間沒更換過缸套，也沒有按照要求處理冷卻水，水質較硬，氣缸冷卻水腔積垢嚴重，同時咬缸發(fā)生時，活塞對缸套的沖擊力過大，缸套已經變形卡在機體里，試著利用葫蘆、起吊活塞的工具拉缸套，無論用多大的力拉葫蘆，活塞、缸套都紋絲不動。由于活塞與缸套緊緊地咬合在一起，煤油雖然能滲進兩者之間的空隙，但是卻不能使其脫開，只能試用第三套方案。

3.1 自制工具

3.1.1 測量

先測量缸套底部與曲拐箱底部之間的距離，4噸油壓千斤頂無受力狀況時的高度（根據(jù)船舶配備千斤頂?shù)囊?guī)格選取適合的油壓千斤頂，最好挑選4噸或者2噸的千斤頂，1噸或者0.5噸無法頂起缸套），再算出制作工具的高度，實際制作時，工具的高度最好比計算的高度稍微低一厘米左右，便于安裝調整。

3.1.2 選材和制作

（1）倒“工”字型工具

切割φ50mm×2.5mm的鋼管作為承受向上作用力的中間支撐，切割規(guī)格為100mm×100mm×10mm的鋼板一塊作為工具的底座。選取缸套專用工具中的底板作為工具的頂部支撐。把三者焊接起來做成一個倒“工”字型的工具，如圖1所示。

圖1 倒工字型工具示意圖

（2）“門”型工具

切割φ25mm×3.4mm的鋼管兩根，10﹟工字鋼一段，30×30×2三角鐵一段，焊接成一個“門”型的工具，工具的頂部與缸套底部配合的部分要求打磨成圓弧狀，如圖2所示。

圖2 門型工具示意圖

3.2 實施

盤車使第三缸的曲柄銷置于水平右舷位置，從左舷曲拐箱道門處塞進倒“工”字型工具、和油壓千斤頂，千斤頂放置于曲拐箱底部。調整倒“工”字型工具使其與氣缸套底部良好配合，再調整千斤頂?shù)奈恢檬蛊鋭偤梦挥诠ぷ中凸ぞ哒旅?，大發(fā)DK－26柴油機曲拐箱底部并非是水平的，為了調整千斤頂使其垂直，可以在千斤頂下面塞鍥型塊，如圖所示3。向下緩慢壓千斤頂?shù)氖直?，觀察缸套是否有向上移動的跡象，如果千斤頂油封漏油或者手柄已經壓不動了，缸套仍然沒有移動的痕跡，停止拆卸，切記不要野蠻施工，也免造成機體損壞或者曲拐箱底部產生裂紋，造成額外的損失?？梢圆捎没瘜W溶液松解水垢的方法，先使水垢松散，再拆卸缸套。

3.3 化學松解水腔水垢

如果采用上述方法不能拆卸氣缸套，可能是水腔嚴重積垢造成的，柴油機冷卻水腔的水垢成分復雜，大致分為三種類型：碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽。只有清楚水垢的化學成分后才能有針對性的選擇化學試劑，遠洋船舶條件有限不能化驗水垢的化學成分，但是可以利用現(xiàn)有的條件做簡單的實驗。打開缸套冷卻水腔觀察孔，取出三塊水垢樣品，分別放置于三個玻璃瓶中，然后分別向三只玻璃瓶中添加稀鹽酸、碳酸鈉溶液和苛性鈉溶液，觀察水垢的溶解程度，選取反應最快的化學試劑。配置化學溶液，通常稀鹽酸的濃度是2.5%－－5.0%，添加0.5%－1%的福爾馬林（甲醛）、骨膠、干血清等作為抑制劑，保護零件不受腐蝕。磷酸酸鈉的濃度是0.3%－0.5%。封堵柴油機第三缸冷卻水進出通道，通過氣缸套頂部的水流通道向水腔里灌注化學溶液，由于缸套頂部水腔通道孔徑較小，灌注時要特別小心謹慎，保持透氣孔暢通，勿飛濺。待24小時后水垢與化學試劑充分反映后，再利用自制的工具、千斤頂向上頂缸套，如果缸套還是不能松動，還可以采用熱脹冷縮法。

3.4 熱脹冷縮

排除氣缸套冷卻水腔里的化學溶液，用氧乙炔在氣缸套內壁烘烤，火焰溫度調到500℃左右，待烘烤到氣缸內壁出現(xiàn)灰色為止，缸套受熱膨脹擠壓水腔里的水垢，使其變得松散，然后再用二氧化碳滅火器噴射烘烤過的氣缸內壁，如果船舶二氧化碳滅火器船東不讓用，可以到伙食冰庫里收集冰塊，冰塊一定要及時地塞滿整個氣缸套，缸套遇冷收縮促使已經松散的積垢開始脫落，如此反復幾次，最后再用自制工具和千斤頂向上頂壓缸套，大多能壓出氣缸套。

事實表明，第三套方案采用化學反應水垢結合熱脹冷縮再利用自制工具向上頂壓缸套的方法是有效可行的。

4 注意事項

（1）當用化學試劑松解水垢時，一定要嚴格遵守公司質量管理體系的相關規(guī)則，操作者戴耐酸堿的橡膠手套，戴口罩、護目鏡，開啟機艙風機徹底通風，如果化學試劑不慎濺到皮膚、眼睛等處，一定要用大量的清水沖洗，嚴重者立即送醫(yī)治療。

（2）使用氧乙炔火焰烘烤缸套內壁時，火焰溫度調到500℃左右即可，不可調到過高，以免燒融缸套，要提前清理現(xiàn)場的易燃物，如：破布、棉絮、油跡等，準備滅火器材，指派專人看火。

（3）使用二氧化碳滅火器冷卻缸套之前，一定要預先通知三副，盤點庫存量，不能因為缺貨而影響PSC檢查（港口國監(jiān)督）。使用時開啟機艙通風機，必要時在施工現(xiàn)場布置兩臺移動式送風機換氣，總之一定要保持操作現(xiàn)場通風良好。

（4）不能蠻干，當用千斤頂頂缸套時，要采用循序漸進的方式，首先采用0.5噸的千斤頂，再依次換用1噸、2噸、4噸的千斤頂，一般情況4噸千斤頂不能頂出缸套，就不能換用更大的千斤頂了，因為曲拐箱的空間不足以容納較大體積的千斤頂。

（5）使用化學試劑浸泡過的機體、零部件，一定要用清水沖洗干凈，作業(yè)時，可在機體下面用橡膠皮做成一個簡易漏斗把水引導出機體外面，避免污染滑油造成不必要的損失。另外在用自制工具頂氣缸套時，要用帆布或者膠皮包扎曲柄銷，避免碰上曲柄銷表面。

1 劉玉學.發(fā)動機水垢的成因、危害及清除［J］.內燃機，1993（5）：30－31

2 林博文.談用機械方法拆出主機缸套［J］.航海技術，2011（2）：57－58

3 中國海事服務中心.主推進動力裝置［M］.大連：大連海事大學出版社，2008