新聞主題	柴油機(jī)渦輪增壓器拆裝順序圖與注意事項(xiàng)說明

 

摘要：增壓器有效地利用柴油發(fā)電機(jī)排出的廢氣脈沖能量驅(qū)動(dòng)徑流式渦輪，帶動(dòng)與渦輪同軸的離心式壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使空氣壓力升高，并由柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸。提高柴油發(fā)電機(jī)的充氣量，可供更多的柴油燃燒，從而提高柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率與經(jīng)濟(jì)性?？得魉乖鰤翰裼桶l(fā)電機(jī)與非增壓柴油發(fā)電機(jī)相比，功率一般可提高50％～60％，降低燃油耗率5％～6％，并可用于廢氣凈化和高原功率補(bǔ)償。由于廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很高，零件比較精密，在使用和保養(yǎng)增壓器時(shí)，應(yīng)熟悉增壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握增壓器拆卸、清洗、檢查和裝配技術(shù)。

 

一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

 

      為便于大家了解增壓器，我們以康明斯增壓柴油發(fā)電機(jī)廢氣渦輪增壓器為例，對(duì)增壓器的結(jié)構(gòu)與保養(yǎng)作一介紹。

      增壓器的外形和結(jié)構(gòu)如圖1所示。它由徑流式渦輪、離心式壓氣機(jī)及帶有支撐裝置、密封裝置、潤(rùn)滑和冷卻裝置的中間殼組成。

      渦輪部分包括徑流式渦輪轉(zhuǎn)子軸，無葉蝸殼等；壓氣機(jī)部分包括壓氣機(jī)殼、壓氣機(jī)葉輪。這兩個(gè)部分分別設(shè)在中間殼兩端。壓氣機(jī)葉輪用自鎖螺母固定在渦輪轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子軸由設(shè)在中間殼兩端的浮動(dòng)軸承支撐。兩葉輪產(chǎn)生的推力由設(shè)在中間殼壓氣機(jī)端的推力軸承承受。壓氣機(jī)殼、渦輪殼分別與柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)、排氣管連接。中間殼內(nèi)還設(shè)有潤(rùn)滑和冷卻浮動(dòng)軸承及推力軸承的油路。潤(rùn)滑油來自柴油發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)。經(jīng)過專門濾清后進(jìn)入中間殼體上的進(jìn)油孔，通過增壓器軸承，經(jīng)中間殼的回油腔，流回柴油發(fā)電機(jī)的油底殼。

      在渦輪和壓氣機(jī)葉輪內(nèi)側(cè)設(shè)有彈力密封環(huán)，起封油封氣作用。

 

圖1 柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器縱剖面圖

 

 

二、拆卸、清洗、檢查與裝配

 

     在拆卸、檢查與裝配本廢氣渦輪增壓器的整個(gè)過程中不需要使用專用工具。

1、拆卸

      在拆卸前可將壓氣機(jī)殼、中間殼及渦輪殼三者的相互位置做好標(biāo)記，以便在裝配時(shí)安裝到原始位置。拆卸過程按如下步驟進(jìn)行。

① 分別松開壓氣機(jī)殼、渦輪殼與中間殼上固緊件，取下兩只殼體。若兩只殼體與中間殼配合較緊時(shí)，可用橡膠或木質(zhì)槌沿殼體四周圍輕輕敲打，取下殼體時(shí)要細(xì)心，不能使殼體在軸線方向產(chǎn)生傾斜，以免碰傷壓氣機(jī)及渦輪葉片的頂尖部分或碰毛殼體相應(yīng)的內(nèi)側(cè)表面。

② 將渦輪轉(zhuǎn)子軸、葉輪出口處六角形凸臺(tái)夾在臺(tái)虎鉗上。識(shí)別或做好軸封螺母，渦輪轉(zhuǎn)子軸及壓氣葉輪相互位置的動(dòng)平衡標(biāo)記。松開自鎖螺母并擰下，將壓氣機(jī)葉輪從渦輪轉(zhuǎn)子軸上輕輕拔出。若拔不出則可將附有轉(zhuǎn)子的中間殼從臺(tái)虎鉗上取下后，倒置過來，將壓氣機(jī)葉輪部分浸沒在裝有沸水的盆內(nèi)，稍待片刻后即可將葉輪從轉(zhuǎn)子軸上順利取下。

③ 取出壓氣機(jī)葉輪后，用手托住渦輪葉輪，把附有渦輪轉(zhuǎn)子軸的中間殼從臺(tái)虎鉗上取下置于工作臺(tái)上。

用手輕輕壓渦輪轉(zhuǎn)子軸在壓氣機(jī)端的螺紋中心孔端面，取出渦輪轉(zhuǎn)子軸。取出轉(zhuǎn)子軸時(shí)應(yīng)十分小心，切不可將轉(zhuǎn)子軸上螺紋碰及浮動(dòng)軸承內(nèi)孔表面。

④ 用圓頭鉗取下中間殼內(nèi)壓氣機(jī)端的孔用彈性擋圈，并用兩把起子取下壓氣機(jī)端氣封板如圖5-17所示，并從中間殼上取出擋油板、壓氣機(jī)端推力片、隔圈，再?gòu)膲簹鈾C(jī)端氣封板中壓出軸封7，然后在手指上套上兩個(gè)用細(xì)鐵絲做成的圓環(huán)，取出軸封上的兩個(gè)彈力密封環(huán)。

⑤ 用起子壓平推力軸承上鎖片的翻邊，擰下4只六角螺栓后取出推力軸承及另一片推力片。

⑥ 用尖嘴鉗取出壓氣機(jī)端軸承孔中彈簧卡環(huán)后再?gòu)妮S承孔中取出推力環(huán)及浮動(dòng)軸承，然后仍在壓氣機(jī)端方向用尖頭鉗從軸承孔中取出該浮動(dòng)軸承另一端的彈簧卡。但要特別注意不要使彈簧卡環(huán)擦傷軸承孔的表面。

⑦ 用尖嘴鉗取出中間殼在渦輪端軸承孔中彈簧卡環(huán)后，取出推力環(huán)、浮動(dòng)軸承。然后，仍在渦輪端方向用尖嘴鉗取出設(shè)在浮動(dòng)軸承另一端的彈簧卡環(huán)。但要特別注意，在取出上述兩個(gè)彈簧卡環(huán)時(shí)不要擦傷軸承孔及彈性密封環(huán)座孔的表面，如圖2所示。

 

圖2 柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器氣封板的拆卸

 

 

2、清洗

① 不允許用有腐蝕性的清洗液來清洗各零部件。

② 在清洗液內(nèi)浸泡零部件上積炭及沉淀物使之松軟。其中，中間殼回油腔內(nèi)在渦輪編側(cè)壁的較厚積炭層必須徹底鏟除。

③ 只能用塑料刮刀或鬃毛刷清洗，鏟刮鋁質(zhì)和銅質(zhì)零部件上的積污。

④ 若用蒸汽沖擊清洗時(shí)，應(yīng)將軸頸和其他軸承表面保護(hù)起來。

⑤ 應(yīng)用壓縮空氣來清潔所有零部件上潤(rùn)滑油通道。

3、檢查

      外觀檢查前各零件不要清洗以便分析損壞原因。下面列出所要檢查的主要零部件。

① 浮動(dòng)軸承。

      觀察浮環(huán)端面、內(nèi)外圓表面磨損情況。在一般情況下經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后內(nèi)外表面上所鍍的鉛錫層仍存在，而在外圓表面磨損較內(nèi)圓表面為大，開有油槽的端面上，稍有磨損痕跡，這些均屬正常狀況。浮環(huán)工作表面上劃出的溝槽是由于潤(rùn)滑油不干凈所引起，如果表面刻痕較為嚴(yán)重或經(jīng)測(cè)量超過磨損極限時(shí)，建議更換新的浮環(huán)。

② 中間殼。

      觀察與壓氣機(jī)葉輪背部以及與渦輪葉輪背部相鄰的表面有否碰擦痕跡與積炭程度，若有碰擦現(xiàn)象及浮動(dòng)軸承有較大磨損則軸承內(nèi)孔座表面同樣遭到了破壞，則需用相應(yīng)的研磨棒研磨內(nèi)孔或用金相砂皮輕輕擦拭內(nèi)孔表面，除去黏附在內(nèi)孔表面上的銅鉛物質(zhì)的痕跡，經(jīng)測(cè)量合格后才能繼續(xù)使用，并應(yīng)分析引起上述不良情況的原因。

③ 渦輪轉(zhuǎn)子軸。

      在轉(zhuǎn)子工作軸頸上用手指摸其表面，應(yīng)感覺不出有明顯的溝槽；觀察渦輪端密封環(huán)槽處積炭和環(huán)槽側(cè)壁的磨損情況；觀察渦輪葉片進(jìn)出口邊緣有否彎曲和斷裂；葉片出口邊緣有無裂紋和葉片頂尖部位有否因碰擦引起的卷邊毛刺；渦輪葉背有否碰擦傷現(xiàn)象等。

④ 壓氣機(jī)葉輪。

      檢查葉輪背部及葉片頂尖部分有無碰擦現(xiàn)象；葉片有否彎曲和斷裂；葉片進(jìn)出口邊緣有無裂紋及被異物碰傷現(xiàn)象等。

⑤ 無葉渦殼及壓氣機(jī)殼。

      檢查各殼體上圓弧部分碰擦情況或有否被異物擦傷現(xiàn)象。注意觀察各流道表面上油污沉積程度，并分析引起上述不良情況的原因。

⑥ 彈力密封環(huán)。

      檢查密封環(huán)工作兩側(cè)面磨損和積炭情況，測(cè)量環(huán)的厚度及自由狀態(tài)時(shí)開口間隙應(yīng)不小于2mm。若小于上述數(shù)值及環(huán)的厚度超過規(guī)定的磨損極限時(shí)應(yīng)更換。

⑦ 推力片及推力軸承。

      在工作面上不應(yīng)有手指感覺得出來的明顯溝槽，同時(shí)檢查推力軸承上進(jìn)油孔有否阻塞，并測(cè)量各件的軸向厚度應(yīng)符合所規(guī)定尺寸范圍。若推力片工作表面有明顯磨損痕跡，但又未超過磨損極限值時(shí)，則可在重裝時(shí)分別將兩片推力片的另一未磨損的面作為工作面順次裝入。

⑧ 壓氣機(jī)端氣封板及中間殼在渦輪端的彈力密封環(huán)座孔。

      檢查彈力密封環(huán)與座孔接觸部位有無磨損現(xiàn)象。

4、裝配

      裝配前所有零件應(yīng)仔細(xì)清洗（包括裝配用的各種工具），要用不起毛的軟質(zhì)布料擦拭各零件。并放置在清潔的場(chǎng)所，同時(shí)在裝配前各零件均應(yīng)通過檢查合格，必要時(shí)渦輪轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)葉輪及其組合部件應(yīng)復(fù)校動(dòng)平衡，然后進(jìn)行重裝。裝配過程及注意如下：

① 把中間殼的壓氣機(jī)端朝上，將彈簧卡環(huán)裝進(jìn)壓氣機(jī)端軸承座孔內(nèi)側(cè)環(huán)槽中，注意不要碰傷軸孔。然后放入抹上清潔機(jī)油的浮動(dòng)軸承和推力環(huán)，再裝入另一只彈簧長(zhǎng)環(huán)。存裝浮動(dòng)軸承時(shí)，要注意把側(cè)面有油槽的一端向上。在每個(gè)彈簧卡環(huán)裝入后，均要檢查卡環(huán)是否完全進(jìn)入環(huán)槽內(nèi)。

② 把中間殼的渦輪端朝上如同步驟①中所述次序?qū)椈煽ōh(huán)、浮動(dòng)軸承、推力環(huán)依依次裝入渦輪端軸承孔中，在裝浮動(dòng)軸承時(shí)要注意把側(cè)面有油槽的一端向上。

③ 用細(xì)鐵絲制作的兩個(gè)圓環(huán)套在手指上，將兩個(gè)彈力密封環(huán)張開，套入渦輪轉(zhuǎn)子軸密封環(huán)槽中，注意不能用力過猛，以免導(dǎo)致彈力密封環(huán)永久變形或造成斷裂。

④ 渦輪轉(zhuǎn)子輔上兩只彈力密封環(huán)開口位置應(yīng)錯(cuò)開180°，然后在密封環(huán)上抹上清潔機(jī)油。小心地將轉(zhuǎn)子插到中間殼中去。套裝時(shí)，注意不要使軸上臺(tái)階及螺紋碰傷浮動(dòng)軸承內(nèi)孔表面。

      另外，為防止在套裝時(shí)環(huán)從一邊滑出或斷裂，所以彈力密封環(huán)相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的位置要居中，并依靠中間殼座孔上錐面作引導(dǎo)，如圖3、圖4所示，使之能順利滑入密封座孔中。

 

圖3 增壓器彈力密封環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)子軸要居中圖

圖4 柴油機(jī)增壓器彈力密封環(huán)的安裝

 

 

⑤ 用手托住已裝入中間殼的渦輪葉輪，將渦輪葉輪出口處六角形臺(tái)肩夾在臺(tái)虎鉗上，并用手輕輕扶住中間殼不使產(chǎn)生意外的傾側(cè)，注意要防止渦輪轉(zhuǎn)子軸從中間殼中滑出。

⑥ 將推力片、隔圈套在軸上再放入抹上清潔機(jī)油的推力軸承，注意推力軸承平面上方的進(jìn)油孔要向下對(duì)準(zhǔn)中間殼上進(jìn)油孔，然后放上止動(dòng)墊片，擰緊4個(gè)螺栓后，將止動(dòng)墊片翻邊保險(xiǎn)，鎖住4個(gè)螺栓。然后再將另一塊推力片套在軸上及裝入擋油板．注意擋油板上的導(dǎo)油舌，必須伸入回油腔。

⑦ 將已裝有彈力密封環(huán)的軸封7抹上清潔機(jī)油后裝入壓氣機(jī)端氣封板上相應(yīng)的座孔中去，裝入前將兩個(gè)環(huán)的開口位置錯(cuò)開，使之相隔180°，另將“o”形橡膠密封圈套入壓氣機(jī)氣封板外圓的環(huán)槽中，為了便于壓入中間殼，橡膠密封圈外圓表面上適當(dāng)抹上一些薄機(jī)油，再壓入中間殼體中去。

⑧ 在對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子及壓氣機(jī)葉輪上動(dòng)平衡標(biāo)記后套上壓氣機(jī)葉輪，將自鎖螺母6擰上并擰緊至與輔端面上的動(dòng)平衡記號(hào)對(duì)準(zhǔn)為止（此時(shí)擰緊扭矩為39～44N·m（4～4.5kgf·m））。在擰緊時(shí)不允許壓氣機(jī)葉輪相對(duì)于軸有轉(zhuǎn)動(dòng)（若壓氣機(jī)葉輪不能順利套入軸上時(shí)，可將壓氣機(jī)葉輪浸入沸水加熱后再套入）。

⑨ 從臺(tái)虎鉗上取下已裝好的組合件，按原來標(biāo)記裝入無葉渦殼中，注意在裝配時(shí)不要歪斜以免碰傷渦輪葉片頂尖部分，然后再裝上渦輪端壓板及止動(dòng)墊片18擰緊六角螺母（擰緊扭矩為39N·m（4kgf·m））后，將止動(dòng)墊片翻邊鎖住螺母。

⑩ 將壓氣機(jī)殼對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記裝到中間殼中去。裝配前先將“V”型夾箍23套入中閘殼。并注意裝配時(shí)不要歪斜以免壓氣機(jī)殼圓弧部分碰傷壓氣機(jī)葉輪葉片頂尖部分，裝上“V”型夾箍并擰緊螺栓（擰緊扭矩為14.7N·m（1.5kgf·m））。

? 在中間殼進(jìn)油孔中注入清潔機(jī)油后用于轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，應(yīng)靈活旋轉(zhuǎn)，并細(xì)心測(cè)聽，檢查有無碰擦聲。

? 總裝完后，應(yīng)對(duì)下列兩項(xiàng)進(jìn)行測(cè)量。

（1）渦輪壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)量的測(cè)量

      如圖5所示，把有千分表的吸鐵表座放在渦輪殼出口法蘭盤面上，將千分表的測(cè)量棒末端頂在渦輪葉輪出口處的六角形臺(tái)肩平面上，再用手推拉轉(zhuǎn)子軸即測(cè)得最大軸向移動(dòng)量，其值應(yīng)小于0.25mm。若超過此值，則應(yīng)進(jìn)一步檢查止推軸承及推力片等各組合件。

      此方法可用于增壓器已安裝在柴油發(fā)電機(jī)上的情況下測(cè)定。

（2）壓氣機(jī)徑向間隙

      如圖6所示，用手指從徑向壓轉(zhuǎn)子軸上自鎖螺母后用厚薄塞規(guī)測(cè)量壓氣機(jī)葉輪葉片與壓氣機(jī)殼之間最小間隙。此間隙應(yīng)大于0.15mm，小于此值時(shí)應(yīng)拆卸檢查。檢查時(shí)小心不要損壞葉輪上葉片，此方法可在已安裝增壓器的柴油發(fā)電機(jī)上進(jìn)行。

 

圖5 柴油機(jī)增壓器渦輪轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)量測(cè)量圖

圖6 柴油機(jī)增壓器徑向間隙測(cè)量

 

      請(qǐng)注意：在更換增壓器時(shí)，應(yīng)注意不同機(jī)型的增壓柴油發(fā)電機(jī)配用不同型號(hào)的增壓器，以免影響柴油發(fā)電機(jī)的性能和增壓器的安裝。

 

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