康明斯柴油发电机组活塞运动部件的校中方法

 

一、概述

柴油发电机固定件在船上安装和活塞运动部件平台复验合格后，将活塞运动部件吊运船上与气缸固定件装配。安装时，先从机架道门将连杆和十字头组件吊入并与曲轴连接，再将活塞部件从上部吊入气缸中，用海底螺帽或螺栓将这两部分连成活塞运动部件。

活塞与气缸不但要有间隙，还要求在整个行程中它们的中心线基本重合，不允许一边间隙大，一边间隙小，更不可单面接触，活塞在气缸中应该是四面脱空的。

长期运转后，由于活塞、十字头、连杆等运动部件本身形状的变化，轴承的磨损，活塞安装不正确等，使得活塞中心线在气缸中产生偏移和倾斜。为此要进行校中。

1、 横向校中——使活塞运动部件在柴油发电机横向，即左右方向与气缸固定件有准确的相对位置；左右方向上的活塞与气缸间隙相等、导板与滑块工作面间隙符合规定。

★ 左右间隙相等；★ 导板与滑块的正向间隙（当滑块与正车导板贴合时，滑块与倒车导板间的间隙）符合要求。

2、 纵向校中（首尾方向）：使活塞运动部件在柴油发电机纵向（轴向），即首尾方向上活塞与气缸间隙相等，侧导板与滑块侧面间隙符合规定。保证几个间隙：

★ 首尾间隙相等；

★ 侧导板与滑块的侧向间隙符合要求；

★ 轴向间隙（专用名词，连杆大小端的轴向间隙）。

 

二、技术要求

柴油发电机说明书和船舶柴油发电机安装标准中对活塞运动部件校中技术要求均有规定。我国船舶行业船用柴油发电机修理技术标准CB规定。

1、活塞与气缸间隙的要求

（1）十字头式柴油发电机，在未装活塞环的条件下，活塞位于近上、下止点位置时，滑块工作面与导板工作面应紧密贴合，用0.05mm塞尺检查插不进的情况下，活塞裙部减磨环处与气缸内孔单边最小间隙：

    缸径＜70mm时，应不小于该处总间隙的30％；

    缸径＞70mm时，应不小于该处总间隙的20％。

（2）筒状活塞式柴油发电机，在未装活塞环的条件下，活塞位于近上、下止点位置时，活塞裙部与气缸内孔单边最小间隙应不小于该处总间隙的25％。总间隙为首、尾或左、右间隙之和。

（3）活塞在气缸内沿柴油发电机纵向允许平行偏在一边，但向另一边撬动时，偏移量应能转移过去。

活塞与气缸的安装间隙和极限间隙。

2、十字头滑块与导板间隙的要求

十字头式柴油发电机的十字头滑块与导板应均匀接触，安装间隙和极限间隙应符合说明书或规定。

3、连杆大、小端的轴向间隙：一般，小端轴向间隙：0.3～0.5mm；大端轴向间隙：（0.01～0.15）d；d——曲柄销直径。

 

三、 校中方法

对活塞运动部件与固定件的相互位置进行校中是为了实现其校中的技术要求。新造柴油发电机在台架安装和在船上安装、柴油发电机大修后的安装中进行校中均是为此目的。营运船舶柴油发电机在船上吊缸检修时进行校中测量，则是为了检查和了解活塞运动部件在气缸中的状态，以便分析和发现存在的故障。

1、 活塞与气缸间隙的测量

柴油发电机检修测量时，应自缸中吊出活塞、取下活塞环，清洁后将不带环的活塞组件装入缸中；新机则直接将不带环的活塞组件装入缸中。

1）测量方法

测量时，盘车使活塞分别处于上止点后15～300、下止点前15～300位置，用塞尺测量活塞与气缸在首、尾、左、右4个部位的间隙值。活塞处于工作状态是为了使滑块在侧推力作用下紧压在正车导板上，有利于提高测量精度。

MAN-B＆W L60MC／MCE型柴油发电机说明书规定，盘车至上止点前350、下止点后450时沿块压在正车导板上，用专用长塞尺分别测量活塞裙部与气缸在首、尾和左、右方向的间隙。

活塞与气缸间隙还可采用透光法进行定性检查。在不带环的活塞装人气缸后，在活塞下方置一强光源，自活塞顶向下观察活塞在近上、下止点位置时的漏光情况（一般间隙大于0.20mm光即容易透过）。若活塞周围有一等宽光环，表明活塞与气缸间隙正常，运动部件对中良好；若光环宽度不等或中断，表明间隙不正常，对中性差。透光法仅适于营运船舶吊缸检修，且不适于长裙活塞及中、小型柴油发电机。

2）测量部位

活塞与气缸间隙测量部位随机型、活塞结构不同而异。

长裙活塞：一般测量减磨环和裙下部任一点与气缸的间隙。

短裙活塞：测量裙部与气缸间隙或再增测活塞杆与填料函孔之间的间隙a3、b3。

筒形活塞：测量活塞头部和裙部与气缸的间隙。

每次测量活塞与气缸间隙的部位应保持不变，以便于比较和分析。

2、 十字头滑块与导板间隙的测量：

测量滑块与导板间隙同样是要求活塞分别处于上止点后15～300、下止点前15～300位置，正车滑块压紧在正车导板时：

双导板柴油发电机：测量倒车滑块工作面与倒车导板工作面之间的间隙，即左、右方向上工作面间隙；测量倒车滑块侧面与倒车侧导板之间的间隙，即首、尾方向上的侧面间隙。并使工作面间隙和侧面间隙符合说明书规定。MAN-B＆W L60MC／MCE型柴油发电机测量部位和要求。测量时，要求在活塞分别位于上止点前350、下止点后450时正车工作面间隙（凸轮侧）为零的状态下测量倒车工作面间隙及侧面间隙，并符合要求。

单导板柴油发电机：测量活塞位于上、下止点附近部位时，滑块倒车工作面与倒车导板的工作面间隙及滑块侧面与侧导板的侧面间隙，而且需测滑块与导板的上部和下部。

由于测量数据较多，为方便记录采用的现场记录方式。

3、 连杆大、小端轴承轴向间隙的测量：

用塞尺直接测量。

注意点：在船上测量时，由于船首高于船尾，活塞在气缸中后倾，因而可能会出现十字头轴承尾侧的轴向间隙为零。此时，可用小橇杠把十字头向前拨动，能顺利拨过去，说明没问题。

 

四、活塞运动部件失中原因分析及调整（重点）

失中：柴油发电机运转中活塞运动部件与固定件之间的相对位置不正确，称为活塞运动部件的失中。

分为：

横向失中（活塞运动部件与固定件在左右方向发生不对中的现象）

纵向失中（活塞运动部件与固定件在首尾方向发生不对中的现象）。

1、横向失中及处理方法

横向失中二般发生在十字头式柴油发电机上。十字头式柴油发电机由于安装质量不佳或运转中异常磨损造成固定件的导板工作面与气缸中心线不平行或距离不符合设计要求；运动部件的滑块工作面与活塞运动部件的中心线不平行或距离不符合设计要求；或以上两种情况同时存在。

是活塞运动部件横向失中举例。其中图a）为活塞分别位于近上、下止点时，活塞运动部件中心线与气缸中心线重合或在要求范围内平行的正常情况，即活塞与气缸在左、右方向的间隙和滑块与导板的平面间隙符合柴油发电机说明书或规定。

导板工作面与气缸中心线间的距离过大或过小、滑块工作面与活塞运动部件中心线间的距离过大或小造成在上、下止点附近时活塞在气缸中偏左或偏右的极端情况。此时，活塞与气缸左、右两侧间隙相差悬殊，甚至一侧为零。应调节导板与机架或滑块与十字头之间的垫片厚度使距离符合要求，或采用导板、滑块工作面重浇白合金等措施。例如，单侧导板结构的柴油发电机可调节E、G、A垫片）所示；双侧导板结构的柴油发电机可调节正、倒车导板3、10与机架1之间的垫片E、F，图10-25b）所示。

为活塞运动部件在气缸中发生倾斜，在上、下止点附近时活塞在气缸中分别偏向一侧。这种情况从所测量的活塞与气缸间隙分布明显地反映出来。其原因是导板工作面与气缸中心线或滑块工作与活塞运动部件中心线不平行所致。采用分段调节垫片或刮研白合金的方法消除导板或滑块的倾斜以缓解故障，到港后进厂彻底修理。

2、 纵向失中及处理方法：

各类柴油发电机均会发生活塞运动部件与气缸固定件的纵向失中，以筒状活塞式柴油发电机为例分析各种纵向失中情况。

测量活塞在近上、下止点位置时的活塞与气缸首、尾间隙值相等或接近，表明活塞运动部件纵向对中良好。

活塞与气缸的首、尾间隙不等，但上、下止点位置时同侧间隙相等或接近，表明活塞在气缸中偏靠一侧，即活塞运动部件中心线与气缸中心线平行。造成这种情况的原因主要是连杆大端两侧轴向间隙不等或船舶纵倾所致。调节大端轴向间隙可消除此种失中。

通过测量间隙可以分析判断活塞在近上止点时在缸中倾斜，而在近下止点时活塞在缸中位置居中，这是由于曲柄销颈不均匀磨损产生单面锥度所致。消除曲柄销颈几何形状误差可使活塞在缸中有正确的相对位置。

通过对测量数据的分析可以判断活塞位于近上、下止点位置时括塞在气缸中发生向同一侧倾斜的现象。两图中的失中现象虽然相同，但产生的原因不同。d）为连杆大端轴承上瓦偏磨，e）为曲柄销颈纵向不均匀磨损出现锥度。分别采用刮瓦和修轴措施消除失中现象。

测量值显示出活塞位于近上、下止点时活塞在缸中向不同方向倾斜。这是由于曲轴的曲柄销中心线与主轴颈中心线不平行造成的。机械加工消除曲轴的位置误差可提高活塞运动部件的对中性。

为了便于分析，上述各种失中现象是简单的，原因是单一的。船上柴油发电机运转中的失中问题则是复杂的，原因是多方面的、综合性的。轮机员在船上遇到失中问题时，应依具体情况，进行各种测量、收集实际运转的数据和资料，综合分析和判断，找出真正的失中原因，采取对症措施消除失中故障。

 

 

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