船舶主推進動力裝置4

1、2022-3-12第二章 主要運動機件1復(fù)習回顧n活塞組概述 活塞的分類 活塞組的基本構(gòu)成 活塞組的功用 活塞的工作條件 常用活塞材料n筒狀活塞 活塞的熱負荷 活塞的冷卻方式 組合式活塞的“薄壁強背”結(jié)構(gòu) （熱負荷/機械負荷） 活塞裙部型面和活塞變形 （熱變形） 活塞銷 活塞環(huán)n作業(yè)簡評 2022-3-12第二章 主要運動機件2本課次主要內(nèi)容本課次主要內(nèi)容n十字頭式柴油機活塞組 比較筒狀活塞和十字頭式活塞組 應(yīng)用/結(jié)構(gòu)/材料/工作條件 結(jié)構(gòu)特點 承磨環(huán) 活塞桿填料函 活塞冷卻機構(gòu)n十字頭組 結(jié)構(gòu) 工作條件 十字頭本體 十字頭滑塊 十字頭軸承2022-3-12第二章 主要運動機件3十字頭式活塞1

2、-活塞頭；2-活塞環(huán)；3-活塞裙；4-承磨環(huán)；5、6-冷卻機構(gòu)；7-連接螺栓；8-活塞桿；9-十字頭 2022-3-12第二章 主要運動機件42022-3-12第二章 主要運動機件52022-3-12第二章 主要運動機件62022-3-12第二章 主要運動機件7十字頭式活塞特點： n組合式結(jié)構(gòu)n活塞頭采用薄壁強背的內(nèi)支承結(jié)構(gòu) n活塞采用滑油冷卻，熱損失較少 n活塞桿中心鉆孔，裝套管，形成進出通道n新機型增設(shè)了兩道承磨環(huán)2022-3-12第二章 主要運動機件82.2.2 活塞組活塞組n活塞組的工作條件n活塞本體的常用材料n筒狀活塞組n十字頭式柴油機活塞組十字頭式柴油機活塞組承磨環(huán)承磨環(huán) 活塞桿填

3、料函 活塞的冷卻 2022-3-12第二章 主要運動機件9承磨環(huán)n為活塞與氣缸的磨合而設(shè)置的；n承磨環(huán)在運行中雖已磨平，但不必更換；n缸套、活塞換新時承磨環(huán)應(yīng)換新；n承磨環(huán)的磨損可分析活塞的對中。2022-3-12第二章 主要運動機件102.2.2 活塞組活塞組n活塞組的工作條件n活塞本體的常用材料n筒狀活塞組n十字頭式柴油機活塞組十字頭式柴油機活塞組承磨環(huán) 活塞桿填料函活塞桿填料函 活塞的冷卻 2022-3-12第二章 主要運動機件11活塞桿填料函(Stuffing Box)n作用：(1)防止contaminant漏入crankcase； (2)防止LO.帶到Scavenge Space 2

4、022-3-12第二章 主要運動機件122022-3-12第二章 主要運動機件13活塞桿填料函(Stuffing Box)定位銷彈簧刮油環(huán)刮油片Lamella for scraper ring2022-3-12第二章 主要運動機件14活塞桿填料函(Stuffing Box)2022-3-12第二章 主要運動機件15活塞桿填料函(Stuffing Box)n活塞桿填料函的兩種拆卸方法和活塞桿一起拆卸 從曲軸箱內(nèi)拆下 2022-3-12第二章 主要運動機件16活塞桿填料函(Stuffing Box)n特點n2個作用n由3部分組成，有2種拆卸方法n每一道刮油環(huán)及密封環(huán)都由3段或4段環(huán)組成，外面用彈簧

5、箍緊。n3種通道：n氣缸橫隔板 n孔A相連的通道引到機外 孔B流回曲軸箱 2022-3-12第二章 主要運動機件172.2.2 活塞組活塞組n活塞組的工作條件n活塞本體的常用材料n筒狀活塞組n十字頭式柴油機活塞組十字頭式柴油機活塞組承磨環(huán) 活塞桿填料函 活塞的冷卻活塞的冷卻 2022-3-12第二章 主要運動機件18十字頭式活塞-活塞冷卻機構(gòu) 2022-3-12第二章 主要運動機件192022-3-12第二章 主要運動機件20十字頭式活塞的冷卻 噴射振蕩式冷卻1-噴嘴；2-活塞環(huán)2022-3-12第二章 主要運動機件21十字頭式活塞的冷卻n絞鏈式(密封性不好)和套管式(水擊現(xiàn)象)n對于水冷活塞

6、，由于存在著油、水交叉污染的問題，目前已較少使用n現(xiàn)代新型柴油機通常利用套管式或鉸鏈式輸送機構(gòu)將同時用于十字頭潤滑和活塞冷卻的高壓滑油送入十字頭。2022-3-12第二章 主要運動機件222.2.2 活塞組（回顧）活塞組（回顧）n活塞組的工作條件n活塞本體的常用材料n筒狀活塞組n十字頭式柴油機活塞組承磨環(huán) 活塞桿填料函 活塞的冷卻 結(jié)構(gòu)活塞銷活塞環(huán)2022-3-12第二章 主要運動機件23十字頭組 結(jié)構(gòu) 工作條件 十字頭本體 十字頭滑塊 十字頭軸承2022-3-12第二章 主要運動機件24十字頭組的裝配圖 2022-3-12第二章 主要運動機件252022-3-12第二章 主要運動機件2620

7、22-3-12第二章 主要運動機件272022-3-12第二章 主要運動機件282.3.2 十字頭組(crosshead)2022-3-12第二章 主要運動機件292.3.2 十字頭組(crosshead)n十字頭組件的功用連接活塞和連桿承受側(cè)推力導向2022-3-12第二章 主要運動機件30十字頭組件的工作條件n 周期性的氣體爆發(fā)壓力；n 滑塊承受側(cè)推力的作用；n 零件尺寸受限制，受力嚴重，特別是十字頭軸承；n 軸承內(nèi)不易形成良好的油膜； 十字頭銷和軸承座變形后，負荷不均工作條件惡化。2022-3-12第二章 主要運動機件312.3.2 十字頭組(crosshead)n十字頭組件組成十字頭本

8、體十字頭滑塊十字頭軸承 2022-3-12第二章 主要運動機件32十字頭組件結(jié)構(gòu)a)6ESCZ76/160型柴油機的十字頭1-十字頭銷；2-十字頭滑塊；3-十字頭端蓋板；4-固定塊；5-活塞桿螺母；6-十字頭軸承座；7-十字頭軸承蓋b)L-MC/MCE型柴油機十字頭1-連桿小端軸承蓋；2-連桿小端軸瓦；3-滑塊；4-導軌；5-耳軸；6-十字頭銷本體；7-調(diào)整墊片；8-連桿螺栓；9-連桿小端下瓦；10-連桿小端軸承座；11-桿身2022-3-12第二章 主要運動機件33019 Plate(壓板)068 Crankpin bearing shell, complete103 Outlet pipe

9、（出油管）115 Guide shoe（滑塊）139 Guide strip（導條）140 Crosshead bearing shell, lower part211 Crosshead bearing cap247 Crosshead260 Crankpin bearing cap272 Guide pin343 Telescope pipe（伸縮套管）402 Guide shoe414 Shim, 0.25 mm（墊片）426 Shim, 0.50 mm （墊片）509 Counterweight（平衡重）510 Spring pin2022-3-12第二章 主要運動機件342022-3

10、-12第二章 主要運動機件352022-3-12第二章 主要運動機件362022-3-12第二章 主要運動機件372.3.2 十字頭組(crosshead)n十字頭組件組成十字頭本體十字頭本體十字頭滑塊十字頭軸承 2022-3-12第二章 主要運動機件38十字頭本體 n材料/結(jié)構(gòu)特點n剛度和磨損n十字頭與活塞桿的連接方法 2022-3-12第二章 主要運動機件39十字頭組件結(jié)構(gòu)n 十字頭本體（十字頭本體（十字頭銷）材料：優(yōu)質(zhì)碳鋼（40、45號鋼）鍛造，合金鋼要求：n 粗而短粗而短提高剛度，增加線速度便于油膜形成；n 表面采用滾壓或鍍鉻提高其耐磨性n 表面粗糙度的要求高，保證工作可靠性n 十字頭

11、銷與連桿的連接方式十字頭銷與連桿的連接方式n 海底螺帽（forked type） 全支承（continuous type )2022-3-12第二章 主要運動機件40十字頭組件結(jié)構(gòu)2022-3-12第二章 主要運動機件412.3.2 十字頭組(crosshead)n十字頭組件組成十字頭本體十字頭滑塊十字頭滑塊十字頭軸承 2022-3-12第二章 主要運動機件42十字頭組件結(jié)構(gòu)十字頭雙滑塊結(jié)構(gòu)單滑塊結(jié)構(gòu)n十字頭滑塊十字頭滑塊 材料：鍛鋼2022-3-12第二章 主要運動機件43十字頭滑塊 n三種結(jié)構(gòu)形式：雙滑塊（雙導板）結(jié)構(gòu) 、單滑塊（單導板）結(jié)構(gòu)和圓筒形滑塊（圖2-23）n潤滑2022-3-1

12、2第二章 主要運動機件44十字頭組件結(jié)構(gòu)n十字頭滑塊十字頭滑塊 材料：鍛鋼雙滑塊特點：n滑塊的承壓面一樣的，工作可靠；n連桿運動平面沒有障礙，檢修方便；n四個面都和氣缸中心線平行，制造、安裝和校中要求高，總重量較大。n單滑塊特點：n布置較緊湊，受力合理； 曲軸箱空間較小，維修拆裝不便。 2022-3-12第二章 主要運動機件452.3.2 十字頭組(crosshead)n十字頭組件組成十字頭本體十字頭滑塊十字頭軸承十字頭軸承 2022-3-12第二章 主要運動機件46十字頭軸承十字頭軸承n工作特點：1）潤滑條件很差，難以形成良好的潤滑油膜；2）軸承的負荷很重；提高十字頭軸承可靠性的措施：1）降

13、低軸承比壓2）保證良好的潤滑和冷卻3）提高軸承合金的承載能力4）確保十字頭銷頸表面光滑程度1、單向受力、單向受力2、連桿擺動角速度小、連桿擺動角速度小1、軸承比壓大、軸承比壓大2、周期性氣體力沖擊、周期性氣體力沖擊3、軸向受力不均、軸向受力不均1、限制最高爆發(fā)壓力、限制最高爆發(fā)壓力2、增大承壓面積、增大承壓面積(增大軸頸；全支承；增大軸頸；全支承；增大貼合面積增大貼合面積)3、使軸承軸向負荷分布均勻、使軸承軸向負荷分布均勻1、改變供油路線（滑油先至、改變供油路線（滑油先至軸承，再到連桿大端）軸承，再到連桿大端）2、提高滑油供油壓力、提高滑油供油壓力3、合理開設(shè)油槽合理開設(shè)油槽4、保證合適的軸承

14、間隙、保證合適的軸承間隙1、采用高錫鋁合金、采用高錫鋁合金2、采用薄壁軸瓦、采用薄壁軸瓦2022-3-12第二章 主要運動機件47十字頭組件結(jié)構(gòu)自整位軸承自整位軸承改變供油路線改變供油路線2022-3-12第二章 主要運動機件48十字頭軸承的工作特點 n1）潤滑條件很差，難以形成良好的潤滑油膜。n （1）單向受力單向受力。n （2）連桿小端軸承相對于十字頭銷的運動是擺動，難以建立液體動力潤滑，往往處于邊界潤滑狀態(tài)。n2）軸承的負荷很重。n （1）軸承的比壓大。n （2）承受著周期性變化的沖擊性的氣體力。n （3）軸向受力不均軸向受力不均。十字頭銷和軸承變形，使軸承負荷沿銷的軸線分布不均勻，局部比壓更大了。一般在軸承內(nèi)側(cè)受力更大。 202