活塞連桿組的選配及裝配過程分析

張永超 周春月

(一拖(洛陽)柴油機(jī)有限公司,河南洛陽 471004)

活塞連桿組的選配及裝配過程分析

張永超 周春月

(一拖(洛陽)柴油機(jī)有限公司,河南洛陽 471004)

在研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行,需根據(jù)特定公式計(jì)算活塞和氣缸的間隙,氣缸間隙在一定的范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能最優(yōu),間隙過大,氣缸和活塞間會(huì)漏氣,間隙過小又會(huì)卡死,同時(shí),活塞連桿組在裝配過程中的裝配方式和步驟也至關(guān)重要,本文又對(duì)活塞連桿組的分裝和總裝方法做出指導(dǎo),此指導(dǎo)可用于發(fā)動(dòng)機(jī)批量生產(chǎn)的作業(yè)指導(dǎo)。

活塞 氣缸 連桿 間隙

活塞連桿組是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)恿Σ考??；钊B桿組的選配和裝配質(zhì)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和使用壽命有很大影響。

1 活塞與氣缸的配合間隙

配缸間隙并非越小越好，活塞與氣缸的配合間隙小不易泄漏，密封效果好。若氣缸內(nèi)圓尺寸加工偏小，裝上活塞環(huán)后，由于活塞膨脹，就會(huì)導(dǎo)致活塞環(huán)卡死。

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠所規(guī)定的活塞與氣缸配合間隙是在20℃環(huán)境溫度條件下的裝配間隙。在鏜、磨缸或裝配測(cè)量時(shí)要求活塞與氣缸的配合間隙時(shí)，若配合間隙過大，可能發(fā)生氣缸壓力偏低；配合間隙過小，可能發(fā)生高溫拉缸等故障。鏜、磨缸或裝配測(cè)量時(shí)活塞與氣缸的配合間隙可按以下公式計(jì)算：Xc=X+0.000012D(20-t)，式中：Xc為鏜、磨缸或裝配測(cè)量時(shí)活塞與氣缸的配合間隙(mm)；X為配合間隙規(guī)定值(mm)；D為氣缸直徑(mm)；t為環(huán)境溫度(℃)。

(2)確保活塞銷和活塞銷座孔之間為0.003-0.014mm的過渡配合。檢查活塞銷與活塞銷座孔配合的精確的檢查方法是：用內(nèi)徑表和外徑千分尺分別測(cè)量活塞銷座孔直徑和活塞銷外徑。

(3)確保連桿襯套與連桿小頭孔、連桿襯套孔與活塞銷的配合要求。

2 活塞、活塞銷與連桿的組裝

活塞、活塞銷與連桿組裝前應(yīng)檢查活塞尺寸，按照缸號(hào)做好記錄，以確認(rèn)活塞尺寸無誤。組裝時(shí)，先把活塞按氣缸號(hào)依次擺好，仔細(xì)檢查活塞與連桿的裝配方向。

(1)裝卡簧：將卡簧鉗尖頭的槽卡進(jìn)卡簧開口處的兩個(gè)孔內(nèi)，將卡簧送到銷子孔外沿。

(2)活塞加熱：①活塞在擺放到加熱爐時(shí)，整齊的放入活塞；②活塞加熱爐溫度控制在130℃。

(3)挑選連桿：每臺(tái)車的連桿的重量組別號(hào)必須一樣。

(4)裝配連桿、活塞銷：①將活塞從加熱爐中取出，使活塞頂部朝下放在工作臺(tái)上，并用白細(xì)布清理活塞銷孔的毛刺；②裝活塞銷時(shí)，活塞頂部的箭頭方向指向自己的右手側(cè)；③一手按住活塞，一手將活塞銷對(duì)準(zhǔn)活塞銷孔，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)活塞銷，使活塞銷伸至與銷孔內(nèi)側(cè)面平齊；④將連桿小頭孔對(duì)準(zhǔn)活塞銷，然后將活塞銷穿過連桿小頭，安裝至與卡簧接觸。此時(shí)連桿大頭有組別號(hào)的一側(cè)朝向自己的胸前或左手側(cè)；如用左手裝配則方向與之相反；⑤連桿裝好后，將另一端的卡簧裝上。

(5)裝活塞環(huán)：①先將內(nèi)撐油簧裝到油環(huán)槽內(nèi)；②依次裝配第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)、內(nèi)撐油環(huán)。

注：活塞環(huán)彈力并非越高越好，用大一級(jí)的活塞環(huán)通過修整開口間隙的辦法來提高環(huán)的徑向彈力，這不僅破壞原設(shè)計(jì)而造成漏氣，還因彈力過高，使活塞環(huán)組的摩擦力加大，而且過高的徑向壓力易破壞缸壁上的油膜，產(chǎn)生干摩擦，導(dǎo)致拉缸等異常損傷。

(6)檢查活塞環(huán)端隙、側(cè)隙和背隙 活塞環(huán)端隙的方法：端隙的檢查方法是：將活塞環(huán)推入氣缸內(nèi)，用塞尺測(cè)量活塞環(huán)的端隙。如端隙過大或過小，應(yīng)予以更換。側(cè)隙的檢查方法是：將活塞環(huán)壓到活塞環(huán)槽內(nèi)滾動(dòng)一圈，應(yīng)能自由滾動(dòng)，無阻力感；也可用塞尺測(cè)量側(cè)隙值。背隙的檢查方法是：將活塞環(huán)裝到活塞環(huán)槽內(nèi)，用肉眼觀察活塞環(huán)應(yīng)低于活塞環(huán)槽岸，否則，活塞環(huán)背隙為0，活塞環(huán)受熱膨脹，將卡滯在環(huán)槽內(nèi)，甚至引起拉缸故障。

(7)測(cè)量活塞在氣缸內(nèi)的偏斜量：將未裝活塞環(huán)的活塞連桿組按裝配要求裝入氣缸內(nèi)，搖轉(zhuǎn)曲軸兩圈后用塞尺測(cè)量活塞頭前、后方在活塞上止點(diǎn)、下止點(diǎn)和氣缸中部時(shí)與氣缸的間隙，其差值在100mm長度上均為≤0.03mm。如活塞在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)該間隙的差值符合規(guī)定，而在氣缸中部時(shí)差值過大，說明連桿扭曲；若活塞在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)，該間隙的差值過大，則說明連桿彎曲、連桿襯套孔軸線歪斜或氣缸軸線與曲軸軸線不垂直等，這時(shí)應(yīng)逐一檢查、處理。

(8)活塞環(huán)斷面形狀和正確的安裝方向：在將活塞環(huán)往活塞上安裝時(shí)，最重要的是活塞環(huán)的安裝方向必須正確。第一道活塞環(huán)為氣環(huán)，一般為鍍鉻環(huán)。如果氣環(huán)上有安裝標(biāo)記，安裝時(shí)標(biāo)記應(yīng)向上；如果氣環(huán)上有切槽，則內(nèi)圓切槽向上，外圈切槽向下。安裝單面外圓倒角油環(huán)時(shí)，油環(huán)外圓倒角應(yīng)向上。

(9)向氣缸內(nèi)安裝活塞連桿組的步驟：準(zhǔn)備好專用活塞夾緊工裝、引導(dǎo)桿、曲軸扳桿、油刷等工具和潤滑油，確認(rèn)活塞重量分組標(biāo)記是否相同、活塞環(huán)裝配位置是否正確無誤。

①擦凈曲軸軸頸、氣缸、連桿瓦，并抹上潤滑油；

②旋轉(zhuǎn)曲軸，將第一缸和第四缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到最下方；

③在第一缸活塞連桿組的連桿軸承、活塞銷和活塞上抹一層潤滑油，然后轉(zhuǎn)動(dòng)活塞環(huán)，待潤滑油向活塞環(huán)槽內(nèi)滲流后將活塞連桿組按安裝方向裝入第一缸；與此同時(shí)，另一人可在氣缸體另一側(cè)觀察連桿是否在活塞中間；

④撥轉(zhuǎn)活塞環(huán)切口，使其避開活塞承受最大側(cè)壓力的部位和活塞銷座孔部位，柴油機(jī)活塞環(huán)切口還要避開活塞頂上渦流室凹坑部位；

⑤布置活塞環(huán)切口，第2道與第1道活塞環(huán)切口都錯(cuò)開180°角，第3道介于第1道和第3道活塞環(huán)中間，與1、2環(huán)槽切口夾角90°；

⑥用活塞環(huán)夾緊工裝夾緊活塞環(huán)后，用尼龍棒輕推活塞頂部，將活塞推入氣缸；與此同時(shí)，另一人用手托住連桿，將連桿大頭拉到曲軸連桿軸頸上；

⑦裝上連桿蓋，按規(guī)定力矩?cái)Q緊連桿螺栓，然后轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸1周，觀察是否正常。