新聞主題	柴油發(fā)動(dòng)機挺柱、推桿、搖臂和凸輪軸的作用

 

摘要：柴油發(fā)電機的氣門(mén)傳動(dòng)組件氣門(mén)傳動(dòng)組指從凸輪軸正時(shí)齒輪開(kāi)始至氣門(mén)動(dòng)作的所有零件，主要由挺柱、推桿、搖臂總成、凸輪軸及傳動(dòng)機構組成。其作用是將凸輪軸的旋轉運動(dòng)轉變?yōu)?/span>氣門(mén)的往復運動(dòng)，按規定配氣相位定時(shí)驅動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉，并時(shí)驅動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉，并保證氣門(mén)有足夠開(kāi)度和適當氣門(mén)間隙。按照柴油機的各氣缸工作次序，定時(shí)地開(kāi)啟與關(guān)閉進(jìn)排氣門(mén)，以使燃燒室內進(jìn)氣充足，排氣干凈，且達到密封良好。

 

一、挺柱與推桿的功用及檢修

 

       挺柱與推桿是將凸輪的推力傳遞給搖臂，搖臂克服氣門(mén)彈簧的彈力使氣門(mén)打開(kāi)，當推力逐漸減小到最小值時(shí)，氣門(mén)彈簧的彈力又使氣門(mén)關(guān)閉。挺柱通常有菌形、圓筒形和滾子式三種結構型式。柴油機在正常運轉過(guò)程中，挺柱的磨損一般較小，推桿也不會(huì )彎曲。但若柴油機長(cháng)時(shí)間超負荷運轉或在運轉過(guò)程中負荷變化較大（例如；打樁機和電焊機使用的柴油發(fā)電機組等），易引起挺柱嚴重擦傷、嚴重磨損和疲勞剝落等。當挺柱出現上述損傷時(shí)，一觳是更換新件。若柴油機在運轉中發(fā)生氣門(mén)卡死或氣門(mén)掉入氣缸內，以及發(fā)生飛車(chē)事故，均會(huì )使推桿發(fā)生彎曲。當彎曲度過(guò)大時(shí)，應進(jìn)行校直或更換新件。    

1、普通挺柱的檢修

      挺柱常見(jiàn)損傷形式有挺柱底部出現剝落、裂紋、擦傷劃痕；挺柱與導孔配合間隙過(guò)大等。如果出現這些耗損，則視情況檢修。

① 挺柱底部出現疲勞剝落時(shí)，更換新件。

② 底部出現環(huán)形光環(huán)，該光環(huán)說(shuō)明磨損不均勻，應盡早更換新件。

③ 底部出現擦傷劃痕時(shí)，應更換。

④ 挺柱圓柱部分與導孔的配合間隙規定值時(shí)，應視情更換挺柱或導襯向套。

     當挺柱與導孔的配合間隙過(guò)大時(shí)，應更換挺柱或導孔支架。

2、推桿的檢修

（1）變形的檢修

      推桿一般都是空心細長(cháng)桿，工作時(shí)易發(fā)生彎曲，要求其直線(xiàn)度誤差不大于0.30mm，超過(guò)該極限應校正或更換。

（2）端面磨損的檢修

      上端凹球端面和下端凸球面的磨損量應控制在0.03mm之內，超過(guò)該極限應修復或更換。

 

圖1  柴油機氣門(mén)機構工作原理圖

圖2  柴油機挺柱位置圖

 

二、搖臂總成的功用與檢修

 

       搖臂總成就是利用杠桿原理將推桿向上的推力轉變為對氣門(mén)的壓力。搖臂分進(jìn)氣門(mén)搖臂和排氣門(mén)搖臂，它們通過(guò)搖臂座上的搖臂軸安裝于搖臂座的兩邊。在支座兩端搖臂中心孔內有青銅（或粉末冶金）軸承襯套與搖臂軸配合且能自由轉動(dòng)。搖臂座用螺柱固定在氣缸蓋上。搖臂與推桿接觸的部分有調節螺釘和鎖緊螺母，轉動(dòng)調節螺釘可以調整氣門(mén)間隙，調整完畢后用鎖緊螺母固定，以防止調節螺釘在工作出現松動(dòng)現象。搖臂總成在柴油機的長(cháng)期轉動(dòng)過(guò)程中，易出現的故障是搖臂軸和搖臂襯套的磨損。當它們之間的磨損間隙超過(guò)0.25mm時(shí)，一般要更換搖臂襯套。正常情況下，它們的裝配間隙為0.06mm左右。    

      分解搖臂總成時(shí)，應注意各搖臂的序號、搖臂軸的安裝方向及位置，以免安裝時(shí)位置裝錯。對搖臂總成零件進(jìn)行清洗時(shí)，應注意將搖臂軸內部清理干凈，’并保證各油孔通暢。搖臂總成分解后，主要進(jìn)行以下檢查：

（1）搖臂常見(jiàn)的損傷主要是搖臂頭的磨損。檢查時(shí)，搖臂頭部應光潔無(wú)損。若有輕微的磨損溝痕，可用油石或磨光機進(jìn)行修磨，磨損嚴重時(shí)應更換搖臂。修磨后的凹陷應不大于0.50mm。如超過(guò)規定的值則可用堆焊修磨修復或更換搖臂。

（2）安裝有氣門(mén)間隙調整螺釘的搖臂，檢查調整螺釘、鎖緊螺母和搖臂上的螺孔是否完好，若有損壞應更換。

（3）帶滾動(dòng)軸承的浮動(dòng)式搖臂，檢查其軸承，若磨損嚴重或損壞更換襯套或應更換搖臂。

（4）安裝在搖臂軸上的搖臂，測量搖臂襯套內徑和搖臂軸外徑，檢查其配合間隙，若間隙超過(guò)允許極限，應更換零件或總成。

 

圖3  柴油機搖臂總成零件示意圖

圖4  搖臂驅動(dòng)機構示意圖

 

三、凸輪軸的功用與檢修

 

      凸輪軸是配氣機構中的重要驅動(dòng)部件。其主要功用是按照柴油機工作過(guò)程的要求，定時(shí)地開(kāi)啟和關(guān)團進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)。凸輪軸的外部構造，其主要由進(jìn)氣凸輪、排氣凸輪和凸輪軸軸頸等部件構成。凸輪軸的中心鉆有油孔并與軸頸孔相通，以保證軸頸表面得到潤滑。每相鄰兩個(gè)軸頸之間有兩個(gè)凸輪，分別是進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。凸輪與凸輪軸通常制成一個(gè)整體，為了減少摩擦和磨損，凸輪和凸輪軸的工作表面進(jìn)行滲碳、淬火或氮化和磨光。凸輪軸在正常情況下一般不易損壞，但柴油機若工作年限過(guò)長(cháng)或長(cháng)時(shí)期超負荷工作易使凸輪軸發(fā)生損傷等。

1、工作條件

      工作中承受周期性沖擊載荷，凸輪挺柱之間接觸應力很大，相對滑動(dòng)速度很高，作表面磨損較嚴重。

2、性能要求

      凸輪的磨損直接影響到氣門(mén)開(kāi)閉和程以及發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力經(jīng)濟性等，故要求凸輪表面有良好的耐磨性，足夠的剛度和強度。

3、材料

      凸輪軸一般用優(yōu)質(zhì)鋼鍛制或球星鑄鐵鑄制；凸輪和軸頸表面須經(jīng)熱處理后精磨。

4、檢修方法

（1）凸輪軸軸向間隙的檢查調整

      采用止推凸緣進(jìn)行軸向定位的發(fā)動(dòng)機在檢查軸向間隙時(shí)，用塞尺插入凸輪軸第一道軸頸前端面與止推凸緣之間或正時(shí)齒輪輪轂端面與止推凸緣之間，塞尺的厚度值即為凸輪軸軸向間隙。一般為0.10mm，使用極限為0.25mm，如間隙不符合要求，可用增減止推凸緣的厚度來(lái)調整。

（2）凸輪軸彎曲變形的檢修

      凸輪軸的彎曲變形是以凸輪軸中間軸頸對兩端軸頸的徑向圓跳動(dòng)誤差來(lái)衡量。將凸輪軸放置在V型鐵上，V型鐵和百分表放置在平板上，使百分表觸頭與凸輪軸中間軸頸垂直接觸。轉動(dòng)凸輪軸，觀(guān)察百分表表針的擺差即為凸輪軸的彎曲度。檢查完畢后將檢查結果與標準值比較，以確定是修理還是更換。

（3）凸輪磨損的檢修

      凸輪的磨損使氣門(mén)的升程規律改變和最大升程減小，因此凸輪的最大升程減小值是凸輪檢驗分類(lèi)的主要依據。當凸輪最大升程減小值大于0.40mm或凸輪表面累積磨損量超過(guò)0.80mm時(shí)，則更換凸輪軸；當凸輪表面累積磨損量小0.80mm時(shí)，由于加工精度極高，修理成本高，所以目前極少修復，一般更換凸輪軸。

 

凸輪軸結構圖

凸輪軸中間齒輪零件圖

 

表1    中間齒輪 Idler Gear    BP 4010     BP 4016     BP 4026 

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