柴油機(jī)配氣惰輪銅套燒損原因及防治改進(jìn)(

1、16V280ZJA柴油機(jī)配氣惰輪銅套燒損原因及預(yù)防措施易國(guó)超（資陽(yáng)機(jī)車有限公司，四川資陽(yáng)641301）摘要：通過(guò)對(duì)16V280ZJA柴油機(jī)配氣惰輪軸承燒損原因分析，闡明了原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝上存在問(wèn)題，并提出了改進(jìn)措施及解決辦法。關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；惰輪；銅套；燒損；結(jié)構(gòu)；改進(jìn)1前言16V280ZJA柴油機(jī)現(xiàn)為我公司的主要機(jī)型，從我廠已生產(chǎn)的近100臺(tái)280柴油機(jī)來(lái)看，其總體質(zhì)量穩(wěn)定，但是三起配氣惰輪（0019號(hào)機(jī)左惰輪、0023號(hào)機(jī)右惰輪、0028號(hào)機(jī)右惰輪）銅套燒損事故表明該柴油機(jī)還存在一定問(wèn)題。惰輪燒損嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞機(jī)體及傳動(dòng)齒輪，造成嚴(yán)重后果。該故障容易判斷（油氣分離器冒白煙），處理起來(lái)卻非常困

2、難，需要拆解自由端大部分零部件，返工量大，處理時(shí)間長(zhǎng)。因此，有必要探討一下惰輪銅套燒損的原因，以期找出解決的辦法。2配氣惰輪銅套燒損原因分析16V280ZJA柴油機(jī)配氣惰輪的裝配結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）大惰輪與小惰輪輪轂外圓以過(guò)盈0.020.04mm相配合，大惰輪的輪轂上設(shè)有一個(gè)斜油孔（孔口為M16X1.5）用于拆裝，帶有凸肩的銅套從大小惰輪的兩端壓入其內(nèi)孔，兩者間的過(guò)盈量為0.040.07mm,以銅套的凸肩作為齒輪的軸向定位。惰輪軸的兩端分別以機(jī)體前端板孔和齒輪箱的襯套孔為支承，軸的中部與齒輪銅套內(nèi)孔滑動(dòng)配合，其徑向間隙為0.080.12mm,機(jī)油從機(jī)體齒輪箱內(nèi)側(cè)軸承孔經(jīng)惰輪軸進(jìn)入軸的內(nèi)孔，再由兩個(gè)徑

3、向油孔分別進(jìn)入兩個(gè)銅套內(nèi)孔的環(huán)形槽。銅套內(nèi)孔有兩個(gè)軸向油槽與環(huán)形槽相通，將機(jī)油分布在整個(gè)配合面上起潤(rùn)滑作用。機(jī)油一方面潤(rùn)滑銅套止推面并經(jīng)端面上的兩條油槽流出；另一方面從銅套內(nèi)側(cè)流入兩個(gè)銅套間的空間，經(jīng)配氣小惰輪上斜孔流出齒輪，同時(shí)帶走軸承工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。惰輪銅套的潤(rùn)滑方式（見(jiàn)圖2）配氣惰輪采用壓力潤(rùn)滑，機(jī)油從主油道進(jìn)入左右凸輪軸第9檔座孔，經(jīng)凸輪軸油腔到左右凸輪軸第1檔，再經(jīng)機(jī)油管進(jìn)入機(jī)體孔（鑄造成16）,然后分別到調(diào)控傳動(dòng)裝置、惰輪、水泵。原因分析銅套結(jié)構(gòu)問(wèn)題（見(jiàn)圖3）從銅套結(jié)構(gòu)看，機(jī)油進(jìn)入銅套內(nèi)壁后，很難在整個(gè)配合面上形成均勻分布，只能靠惰輪的徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠壓力油支承銅套形成滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。銅

4、套油槽寬度為7mm齒輪軸上油孔為5.5mm,而5.5mm孔中心到齒輪軸90h5定位軸肩的距離為29mm（見(jiàn)圖四）經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)和圖紙上尺寸計(jì)算得知29+7/2=32.5mm，銅套7mm寬油槽中心距端面為32.5mm,即寬油槽中心與5.5mm孔中心錯(cuò)位3.5mm,惰輪軸油孔被遮住一半，為保證惰輪裝配的軸向間隙0.10.4mm,加上調(diào)整墊片后油孔會(huì)被遮得更多，從而，惰輪軸上另一油孔也會(huì)相應(yīng)錯(cuò)位，這直接導(dǎo)致油量供給不足（從第0028#銅套與軸的貼合痕跡看，油孔有一部分被遮?。?。潤(rùn)滑油取油方式存在問(wèn)題（如圖2）經(jīng)在銅套機(jī)體潤(rùn)滑油孔前裝油壓工裝顯示，油壓只有0.3MPa,這是由于取油距離太遠(yuǎn),主油道的潤(rùn)滑油經(jīng)

5、凸輪軸第九檔到第一檔,到機(jī)體孔才傳到惰輪軸，由流體力學(xué)知，油壓存在一定的沿程損失，沿程損失的大小與油路的長(zhǎng)度、油路的曲直程度有關(guān)，如果從主油道直接取油到惰輪軸則油壓可達(dá)0.5MPa，油壓低則惰輪軸與銅套間的油膜難以建立，造成惰輪軸與銅套間的干摩檫或半干摩擦，從而導(dǎo)致事故。加工工序存在問(wèn)題惰輪軸內(nèi)孔存有調(diào)質(zhì)產(chǎn)生的氧化皮，在組裝過(guò)程中，很難保證徹低清除，但在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)振動(dòng)及潤(rùn)滑油的反復(fù)沖刷，氧化皮則脫落，堵塞油道或拉傷配合面，破壞油膜造成銅套燒損。2-4預(yù)防措施改進(jìn)銅套加工尺寸如圖3將銅套寬油槽靠圖肩邊，距端面29mm改為7mm寬油槽中心距端面為29mm使惰輪軸油孔中心線與銅套7mm寬油槽中心

6、線對(duì)齊，保證潤(rùn)滑油的供給量。改進(jìn)銅套裝配工藝由于銅套壓入齒輪內(nèi)孔后具有一定的收縮量，組裝前通過(guò)量取銅套外徑、惰輪內(nèi)徑即可保證過(guò)盈0.040.07mm要求，由于收縮量的存在，卻難保證惰輪軸與銅套間的間隙0.080.12mm,通過(guò)對(duì)0029#0058#配氣惰輪銅套組裝前后內(nèi)孔尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理后得知，在小范圍內(nèi)的過(guò)盈與收縮量成1：1的比例。所以按1：1的收縮比例，班組按工藝執(zhí)行，測(cè)量時(shí)應(yīng)按大過(guò)盈0.050.07mm,大間隙0.100.12mm進(jìn)行選配，能有效防止銅套轉(zhuǎn)動(dòng)和彌補(bǔ)前后銅套的同軸度的不足。同時(shí)，設(shè)計(jì)裝配完成后的銅套同軸度檢測(cè)芯軸，檢測(cè)芯軸順利通過(guò)后，才能算完全合格，表明大小惰輪端銅套同軸度符合要求。243改進(jìn)油路在主油道進(jìn)油總管上分出油路到兩個(gè)水泵及調(diào)控上，這樣減少了潤(rùn)滑齒輪的油量分路，使齒輪銅套潤(rùn)滑油量充足，能夠充分保證潤(rùn)滑。改進(jìn)惰輪軸加工工藝即在惰輪軸經(jīng)熱處理后，再精加工用30.5的鉸刀擴(kuò)孔，除去氧化皮，防止油路堵塞。提高裝配清潔度組裝配氣惰輪時(shí)，嚴(yán)格清除銅套、惰輪、惰輪軸飛邊、毛刺，認(rèn)真清洗油道，去除機(jī)械雜質(zhì)，保證油道清潔、暢通。3結(jié)束語(yǔ)通過(guò)改進(jìn)，從100#柴油機(jī)以后，至今已經(jīng)生產(chǎn)近700臺(tái)16V28