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B型噴油泵凸輪軸斷裂的故障原因、修理方法及預防措施

http://www.globalev.com.cn 2015年09月19日        

目前,我軍工程兵部(分)隊裝備的TY120型推土機、ZL系列裝載機、PY160型平路機、75KW移 動電站等主要工程裝備,絕大多數均采用6135型柴油發動機作為機械的源動力裝置。作為6135型 柴油發動機“心臟”的B型噴油泵,在裝備訓練、野營拉動等過程中,凸輪軸經常斷裂,嚴重影響了 部隊訓練和演習任務的順利完成。結合裝備教學和修理實踐,對6135型柴油發動機B型噴油泵凸輪 軸斷裂的故障原因,修理方法和預防措施作一介紹。

  1 故障原因
  6135型柴油發動機采用的B型泵為整體柱塞式噴油泵,它通過四根螺栓固定在柴油機機體一側 的支架上,由柴油機曲軸經正時齒輪驅動,噴油泵 凸輪軸與油泵驅動軸采用聯軸器連接。噴油泵凸輪的升程為10mm,分泵中心距為40mm,油泵的最 大轉速達1000轉/分鐘。由于噴油泵高轉速的工作 狀況和”四點支撐”的安裝形式以及使用保養不當等原因,造成噴油泵與支架結合處泵體外圓弧面磨 損(支架內圓弧面磨損相對較少),泵體下移,使凸輪軸與油泵驅動軸軸線偏移。噴油泵凸輪軸受到扭 曲、彎曲和擺動等作用力而產生附加交變應力,最終導致凸輪軸疲勞斷裂。
  2 修理方法
  6135型柴油發動機B型噴油泵凸輪軸軸頸表面光潔度不低于 8,硬度不低于HRC45,圓柱度 公差為0.10mm,全長直線度公差為0.05mm ,屬于精密零件。對于凸輪軸斷裂的修復,一般采用“換件修理法”,即更換凸輪軸。但換件修復后若不排 除造成凸輪軸斷裂的根本原因,必然導致凸輪軸再次斷裂。為避免凸輪軸重復斷裂,通常是更換B型 噴油泵泵體或B型噴油泵總成。這種做法既不經濟,保障難度也大(采用更換B型噴油泵泵體的方 法需用噴油泵試驗臺校泵),尤其是在野戰條件下保障難度更大。經多年實踐,以下三種應急方法, 比較適合野戰條件下對6135型柴油發動機B型噴油泵凸輪軸斷裂的修復。
  2.1原件修復法
  造成凸輪軸斷裂的根本原因是噴油泵泵體的磨損。基于此,我們可以對泵體用電焊、銅焊采取 “堆補”的方法進行焊接,堆補的厚度和區域略比磨損量大。焊接后采用挫削和研磨的方法將焊接部位拋 光打平,恢復泵體原有幾何形狀,清洗各零件,裝機調試后即可使用。原件修復法還可以用金屬膠膠 補的方法,對噴油泵泵體進行修補。即用調制好的金屬膠涂在磨損區域,金屬膠涂層的厚度和區域略 大于磨損量,待金屬膠凝固20~30分鐘后,對涂有金屬膠的區域進行打磨拋光,清洗各零件,裝機調試后即可使用。
  2.2零件拆拼法
  6135型柴油發動機B型噴油泵泵體的材質一般為鑄鐵或鋁合金,盡管材質不同,其安裝尺寸和 內部結構完全一致。因此,可在已報廢的6135型柴油發動機B型噴油泵中,根據需要拆卸可以利用的 泵體、凸輪軸等零件,拼裝成一個完整的B型噴油泵,經調試合格后裝機使用。
  2.3附加零件法
  在野戰條件下,無法利用“原件修復法”和“零件拆拼法”時,可以采用“附加零件法”。具體方 法是:①用挫刀和研磨砂布將泵體磨損部位研磨打光(磨損部位為與支架的配合面,且靠油泵驅動軸 一端較為嚴重);②用深度卡尺測量經研磨后泵體磨損部位的深度,磨損深度一般在0.5~1mm之間; ③用銅片或鐵片制作成附加零件的墊片。附加零件的厚度根據測量所得磨損部位深度的大小確定,附 加零件的寬度約等于支架的厚度,附加零件的長度約等于泵體磨損部位的弧長 ;④將制作好的墊片附加在支架與泵體的磨損部位之間。附加墊片的數量 根據測量所得磨損部位的深度大小確定,一般不宜超過三片;⑤安裝調整后起動試車,交付使用。
  3 預防措施
  6135型柴油機發動機B型噴油泵泵體的磨損主要是因為泵體與支架的相對松動造成的。因此, 可從以下三個方面加以預防。
  3.1安裝要正確
  6135型柴油發動機B型噴油泵經常因各缸供油量不均、供油間隔角不準等原因進行整體拆下修 復、校泵后整體安裝。安裝時要注意以下幾點:①固定螺栓應對角緊定。如果先緊定外側或靠機體一 側的兩個螺栓,一方面可能造成調整好的供油提前角被破壞。先緊定靠機體一側的兩個固定螺栓,供 油提前角提前;先緊定外側的兩個固定螺栓,供油提前推遲提前。另一方面可能造成噴油泵凸輪軸軸 線與油泵驅動軸軸線,在安裝時就已經偏移,發動機啟動后,凸輪軸直接受到附加交變應力而疲勞斷 裂。②固定螺栓應分2~3次緊定。③固定螺栓的緊定力矩應在1.5~2.5公斤力之間(固定螺栓為M8×1或M10×1的細牙螺紋,緊定力矩過大易損壞螺 紋) ;④固定螺栓均應緊定到位。實踐中,經常出現靠近機體一側的兩個固定螺栓,因安裝位置限 制而緊定不到位,而外側的兩個固定螺栓反而緊定過度。
  3.2維護要適當
  6135型柴油發動機B型噴油泵是柴油發動機燃油供給系統的重要部件。在使用維護過程中要 注意以下三點:①油泵內機油的數量、質量要符合要求。如潤滑不良,輕則使泵內的傳動部件早 期磨損,重則使軸承卡死,造成凸輪軸被扭斷。②凸輪軸軸向間隙要適當。凸輪軸軸向間隙一般為 0.03~0.15mm左右,間隙過大,凸輪軸磨損加快,發動機運轉不平穩,造成泵體的早期磨損。③油 泵的供油提前角和各缸供油間隔角要符合要求。供油提前角和各缸供油間隔角若不符合要求,不 僅會使發動機動力性、經濟性變差,而且會造成發動機啟動困難,運轉不平穩,導致泵體磨損加 快。
  3.3檢查要及時
  6135型柴油機發動機B型噴油泵泵體與支架的松動情況,一般在周保養時進行檢查。若發現發 動機有異常情況或泵體松動現象,應及時檢查緊定。檢查緊定的方法按前述安裝要求進行。
  以上是對6135型柴油發動機B型噴油泵凸輪軸斷裂的故障原因、修理方法及預防措施介紹。實 踐證明,上述應急方法、預防措施是科學的、合理的、可行的、也是實用的,有較高的軍事、經濟效 益。供同仁借鑒。


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