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引起气缸套断裂的原因分析

发布时间:2018/9/14 16:29:52

   一、气缸套本身的问题。
  1.硬度过高或强度偏低。按气缸套(铸铁)的技术要求 ,气缸套内圆表面活塞环行程范围内的硬度,不经表面处理的柴油机气缸套硬度应大于或等于210HBS,汽油机应大于或等于 190HBS,且同一气缸套内圆表面的硬度差均应小于或等于 30HBS。由于硬度没有上限,有的厂家在制造时宁硬勿软,往往硬度达 250HBS以上,这不仅给加工带来困难,更主要的是硬度越高铸铁越脆,越易断裂。气缸套材料的机械强度应符合规定的 HT200要求 ,其抗拉强度应大于或等于 200MPa。如果偏低,气缸套容易断裂。
  2.退刀槽半径过大或过小。退刀槽半径一般为 0.5mm。如半径大于槽深时,圆弧将露出槽外 ,且凸出支承肩下端面。安装气缸套时圆弧凸出部分顶在机体上的支承肩孔 的端面上,使支承肩下端面靠外圆部分悬空,造成断裂。如半径过小 ,则应力集中,也会造成断裂。
  3.支承肩过高。如气缸套支承台肩过高,使支承肩上端面凸出机体上平面也会过高(凸出高度一般为 0.05~0.15mm),气缸盖压力集中在支承肩上端面上,而机体对支承肩的支承力又偏外圆,因此 ,气缸套极易断裂。
  4.凸肩过高。凸肩高度是一个关键尺寸。过低会冲坏气缸垫;过高气缸盖会压到凸台,使气缸套断裂。
  二、气缸套相关件的问题除了气门折断、活塞破裂和活塞销露出等打坏气缸套外,还有气缸垫质量不符合要求 ,也会造成气缸套断裂。
  1.气缸垫缸 口护圈过厚或厚薄不一。因为气缸垫缸口护圈过厚,拧气缸盖螺母时 ,与支承肩上端面凸出机体上平面过高一样 ,支承肩上端面受力过大;缸口护圈厚薄不一,支承肩受力不均匀 ,都会造成气缸套断裂。
  2.气缸垫及缸 口护圈过薄。因为气缸垫及缸口护圈过薄时,与气缸套凸台过高一样 ,气缸盖会压到凸台,造成气缸套断裂。
  三、安装方法的 问题。
  1.气缸套安装方法不正确。安装气缸套时,应用专用工具或把木板平放在气缸套上面 ,用锤子轻敲木板装入;若将带封水圈的气缸套放人机体上的气缸套孔中,不装气缸垫,直接装上气缸盖或将 四个废活塞销套在气缸盖螺栓上 ,通过紧气缸盖螺母,用气缸盖或活塞销压装 ,当气缸套到位后,再紧气缸盖螺母,则压力全部作用在气缸套凸台上,而支承肩上端面不承受压力 ,机体对气缸套支承肩的支承力却在外圆部分,两力错位 ,且方向相反,因而产生剪切,造成气缸套断裂。
  2.气缸套错配。一是将凸台外径大的气缸套错配 在 凸 台 外 径 小 的气 缸 套 的 柴 油 机 上。如SF6105QC型和 YC6105QC型两种柴油机的结构基本相同,配用的气缸套仅凸台外径不同,配用的气缸垫仅缸口直径不同。前一种柴油机气缸垫的缸口直径为 1 12mm;而后一种柴油机气缸套的凸台外径为1 15mm,如将后一种柴油机的气缸套错配在前一种柴油机上 ,由于气缸垫缸 口不能套进凸台 ,安装气缸盖时,气缸垫缸口护圈部分压在凸台上,造成气缸套断裂。二是将有凸台的气缸套错配在配用无凸台气缸套的柴油机上。如 190A型和 190K型两种柴油机的结构也基本相同,配用的气缸套除前一种有外径为 +95ram的凸台外,其余尺寸相 同,后一种配用气缸垫的缸 口直径仅  lmm,如将前一种有凸台的气缸套错配在后一种柴油机上 ,同样造成气缸套断裂。
  3.气缸套溢水槽 内安装封水圈。如 49OQ型、LR100系 列 、LR105系 列 、R1o0系 列 、R105系 列 、X105系列 、X6110和 D61l OQ等型号柴油机的气缸套都有溢水槽,如槽内安装封水圈,这不仅使溢水槽失去溢水作用,而且 由于封水圈的截面积 比溢水槽的大,所 以气缸套不易装入机体内。若强行装入,会使气缸变形甚至破裂。
  4.气缸垫错配。YC6105QC型柴油机气缸套 的凸台外径为 115mm,如错配缸 口直径为 112mm的老式气缸垫,缸 口不能套进凸台,造成气缸套断裂。
  5.气缸垫缸 口护圈装反。如 HD610SQ型柴油机的气缸套虽然没有凸台,但气缸垫的缸 口护圈为整体钢板 ,能起凸台作用。气缸垫由缸 口护圈和钢板架乳胶板粘结而成,由于孔的位置不同,粘结好的气缸垫不可装反。因为拆装 ,缸 口护圈与钢板架乳胶板可能脱开 ,但仍可使用。由于缸 口护圈上下两面都冲有 凸环 ,且上凸环在内,下凸环在外。安装时,缸 口护圈的上凸环与气缸盖接触 ,下凸环与气缸套接触。缸口护圈不能装反 ,否则气缸盖对气缸套支承肩上端面的压力移 向气缸套内圆侧,与机体对气缸套支承肩下端面的支承力错位,且方向相反 ,因而增大了作用在气缸套支承肩上的弯曲力矩 ,气缸套容易断裂。
  6.气缸套等件不清洁或涂漆、涂胶。
  总之,即使气缸套的质量再好 ,如果一旦型号配错 ,或气缸套的相关件的质量不符合要求 ,以及不按修理工艺和使用说明书安装 ,都会造成气缸套断裂。
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