柴油机连杆轴瓦与衬套的更换
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摘 要：详细介绍了连杆轴瓦与衬套多样选配的方法和注意事项。对于实际工作中，提高连杆轴瓦与衬套维修质量有重要参考价值。
关键词：柴油机;连杆轴瓦;衬套;更换
中图分类号：S218.5 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.03.056
1 连杆瓦
发动机上的连杆瓦是对曲轴的连杆轴颈起保护作用的，随运转时间的增加，轴瓦会出现磨损、表面合金层疲劳剥落、机械损伤、腐蚀和烧瓦等损伤，影响发动机的正常工作。连杆瓦的检查与更换是柴油机大修的一项重要工作。
1.1 轴瓦更换的判断
若柴油机运转中出现以下症状，可认为轴瓦配合间隙过大需要更换轴瓦： （1）机油中含有的合金成分增加。轴瓦合金层磨损或剥落后，会进入机油中，用手指蘸一些机油捻一捻，可感觉到或看到有较多的合金微粒，可判断轴瓦出现了磨损超限或合金层疲劳剥落。（2）机油压力降低。当柴油机在额定转速下，机油压力低于正常压力值，有一种原因是由主轴瓦、连杆瓦磨损严重，与轴颈配合间隙过大引起的。 （3）响声异常。当轴瓦磨损过多，与轴颈配合间隙增大，更引起润滑不良，工作性能恶化。主轴瓦间隙大，发出“空通、空通”响声，连杆轴瓦间隙大，发出“钢当、钢当”响声。
轴瓦合金表面检查：（1）轴瓦表面合金损伤，可直观检查。当轴瓦合金层厚度小于0.30 mm，且轴瓦与轴颈配合间隙在允许范围内，轴瓦表面出现少量浅的环状沟痕时，一般对轴瓦的承载能力影响不大，可以继续使用。（2）轴瓦合金如果具有米粒大小的块状剥落，根据经验判断，不会再继续发展的，也可以继续使用。（3）几何形状鉴定，轴瓦表面经观察鉴定后，认为仍可继续使用时，还要对轴瓦的尺寸、形状进行鉴定，作为确定轴瓦与轴颈配合是否合格的依据。
1.2 更换方法
（1）试配：根据轴颈尺寸和配合要求，决定更换标准轴瓦或加大轴瓦，更换时要进行试配。如试配与轴颈的配合间隙过小或接触面不符合要求时，可通过少量的修刮来达到要求，但是，一般地说薄壁轴瓦应做到尽量不刮或少刮。
（2）检查轴瓦表面：拿到新轴瓦后，去油封清洗干净，检查合金表面有无裂纹、气孔和碰伤等现象。瓦背应光洁无毛刺。定位唇良好，同一副轴瓦的两片厚度差不应超过0.05 mm。
（3）过盈量检查（凸出高度检查）：薄壁轴瓦靠弧度大于瓦座的弧度来达到配合要求。轴瓦装入瓦座后，上、下两片轴瓦的每端均应高出瓦座平面。轴瓦高出瓦座平面的高度就是轴瓦的凸出高度，有了这个高度，当紧固连杆螺栓时，就转化为连杆大头瓦座与轴瓦的过盈量。凸出高度的检查在制造时是用测试装置进行检查。在柴油机维修中，没有专用设备的情况下，要检查连杆轴瓦的凸出高度，可将连杆轴瓦装好，按规定要求紧固连杆螺栓，然后将其中一个螺栓完全松开，再按15～20 N·m的力矩紧固，用塞尺测量瓦盖接合面之间的间隙。
柴油机连杆轴瓦的凸出高度一般为0.08～0.12 mm，过高时可将轴瓦无定位唇的一端均匀地锉去少许，过低时应重新更换轴瓦。轴瓦的凸出高度过高或过低，对柴油机工作均不利。凸出高度过高或过低，过盈量不足，随着轴颈的旋转，轴瓦产生游移。瓦背磨损影响散热和力的传递。若凸出高度过高，即过盈太大，以规定力矩紧固螺栓时，势必引起轴瓦变形，轴瓦瓦口将向内鼓起，会加大磨損。
2 连杆衬套
柴油机的连杆可分为连杆小头、杆身、连杆大头三部分。连杆小头为短圆管形，它与活塞销相连，在连杆小头孔内压有薄壁铜衬套作为减磨轴承，以减少活塞销的磨损。连杆小头和连杆衬套上钻有油孔，并在连杆衬套上铣有油槽，以便从活塞内腔飞溅来的润滑油流到活塞。
2.1 连杆衬套常见损伤
连杆衬套常见损伤有：（1）衬套与活塞销不断撞击摩擦而发生自然磨损。（2）衬套与活塞销的配合间隙太大;安装时造成损伤，配合间隙增大，会导致早期磨损。（3）机油不足，润滑不良，柴油机长期过热，超负荷作业，迅速磨损。（4）制造质量差，热处理不合要求，内孔失圆造成受力不均，会很快磨损。
2.2 检验与更换方法
衬套的磨损情况可用内径百分表进行检查测量。一般测量两个部位，根据测量的结果计算出衬套的圆度和圆柱度以及与活塞销的配合间隙。当连杆衬套的圆度和圆柱度超过0.05 mm以上，与活塞销配合间隙超限等，须更换连杆衬套。
更换连杆衬套时，应先将旧衬套压出，将连杆彻底清洗，包括油道和小头孔，测量出连杆小头孔内径、新衬套的内径和外径。计算出小头孔与衬套的配合过盈量，一般柴油机此过盈量为0.04～0.10 mm。同时要求衬套内径有一定加工余量。余量过大，铰削次数多，容易铰偏;余量过小，不利于铰削。经验做法是，在衬套压入小头孔之前，将衬套与欲配合的活塞销试配，如果用力推活塞销能进入衬套，则为合适。
新衬套的压入，当过盈量不大时，可在压床或台虎钳上进行直接装配。但一定要涂抹机油，且放正衬套，免得压入衬套时，挤下一层铜屑使配合变松，这样衬套在小头孔中便不紧固了。衬套一旦跟着活塞销转动，会使油孔堵塞，失去润滑，引起衬套烧坏。因此，装配时必须十分注意，衬套上钻有油孔的在压入时要与连杆上的油孔对准，不得错开，且衬套两端面不突出连杆小头平面，并与连杆小头平面两边对称。
对于过盈量较大的衬套，应进行热装配，将连杆小头预热至140～160 ℃后再进行装配。也可进行冷装配，将衬套置于液态氮中冷缩，而后及时装入连杆小头孔内，待到常温连杆衬套则因过盈量而固定。
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