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b型喷油泵凸轮轴断裂原因及预防措施
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:428

b型喷油泵凸轮轴断裂原因及预防措施

目前,我军工程兵部(分)队装备的ty120型推土机、zl系列装载机、py160型平路机、75kw移动电站等主要工程装备,绝大多数均采用6135型柴油发动机作为机械的源动力装置。作为6135型柴油发动机“心脏”的b型喷油泵,在装备训练、野营拉动等过程中,凸轮轴经常断裂,严重影响了部队训练和演习任务的顺利完成。结合装备教学和修理实践,对6135型柴油发动机b型喷油泵凸轮轴断裂的故障原因,修理方法和预防措施作一介绍。

  1故障原因

  6135型柴油发动机采用的b型泵为整体柱塞式喷油泵,它通过四根螺栓固定在柴油机机体一侧的支架上,由柴油机曲轴经正时齿轮驱动,喷油泵凸轮轴与油泵驱动轴采用联轴器连接。喷油泵凸轮的升程为10mm,分泵中心距为40mm,油泵的最大转速达1000转/分钟。由于喷油泵高转速的工作状况和”四点支撑”的安装形式以及使用保养不当等原因,造成喷油泵与支架结合处泵体外圆弧面磨损(支架内圆弧面磨损相对较少),泵体下移,使凸轮轴与油泵驱动轴轴线偏移。喷油泵凸轮轴受到扭曲、弯曲和摆动等作用力而产生附加交变应力,最终导致疲劳断裂。

  2修理方法

  6135型柴油发动机b型喷油泵凸轮轴轴颈表面光洁度不低于8,硬度不低于hrc45,圆柱度公差为0.10mm,全长直线度公差为0.05mm,属于精密零件。对于凸轮轴断裂的修复,一般采用“换件修理法”,即更换凸轮轴。但换件修复后若不排除造成凸轮轴断裂的根本原因,必然导致凸轮轴再次断裂。为避免凸轮轴重复断裂,通常是更换b型喷油泵泵体或b型喷油泵总成。这种做法既不经济,保障难度也大(采用更换b型喷油泵泵体的方法需用喷油泵试验台校泵),尤其是在野战条件下保障难度更大。经多年实践,以下三种应急方法,比较适合野战条件下对6135型柴油发动机b型喷油泵凸轮轴断裂的修复。

  2.1

  造成凸轮轴断裂的根本原因是喷油泵泵体的磨损。基于此,我们可以对泵体用电焊、铜焊采取“堆补”的方法进行焊接,堆补的厚度和区域略比磨损量大。焊接后采用挫削和研磨的方法将焊接部位抛光打平,恢复泵体原有几何形状,清洗各零件,装机调试后即可使用。原件修复法还可以用金属胶胶补的方法,对喷油泵泵体进行修补。即用调制好的金属胶涂在磨损区域,金属胶涂层的厚度和区域略大于磨损量,待金属胶凝固20~30分钟后,对涂有金属胶的区域进行打磨抛光,清洗各零件,装机调试后即可使用。

  2.2零件拆拼法

  6135型柴油发动机b型喷油泵泵体的材质一般为铸铁或铝合金,尽管材质不同,其安装尺寸和内部结构完全一致。因此,可在已报废的6135型柴油发动机b型喷油泵中,根据需要拆卸可以利用的泵体、凸轮轴等零件,拼装成一个完整的b型喷油泵,经调试合格后装机使用。

  2.3附加零件法

  在野战条件下,无法利用“原件修复法”和“”时,可以采用“附加零件法”。具体方法是:①用挫刀和研磨砂布将泵体磨损部位研磨打光(磨损部位为与支架的配合面,且靠油泵驱动轴一端较为严重);②用深度卡尺测量经研磨后泵体磨损部位的深度,磨损深度一般在0.5~1mm之间;③用铜片或铁片制作成附加零件的垫片。附加零件的厚度根据测量所得磨损部位深度的大小确定,附加零件的宽度约等于支架的厚度,附加零件的长度约等于泵体磨损部位的弧长;④将制作好的垫片附加在支架与泵体的磨损部位之间。附加垫片的数量根据测量所得磨损部位的深度大小确定,一般不宜超过三片;⑤安装调整后起动试车,交付使用。

  3预防措施

  6135型柴油机发动机b型喷油泵泵体的磨损主要是因为泵体与支架的相对松动造成的。因此,可从以下三个方面加以预防。

  3.1安装要正确

  6135型柴油发动机b型喷油泵经常因各缸供油量不均、供油间隔角不准等原因进行整体拆下修复、校泵后整体安装。安装时要注意以下几点:①固定螺栓应对角紧定。如果先紧定外侧或靠机体一侧的两个螺栓,一方面可能造成调整好的供油提前角被破坏。先紧定靠机体一侧的两个固定螺栓,供油提前角提前;先紧定外侧的两个固定螺栓,供油提前推迟提前。另一方面可能造成喷油泵凸轮轴轴线与油泵驱动轴轴线,在安装时就已经偏移,发动机启动后,凸轮轴直接受到附加交变应力而疲劳断裂。②固定螺栓应分2~3次紧定。③固定螺栓的紧定力矩应在1.5~2.5公斤力之间(固定螺栓为m8×1或m10×1的细牙螺纹,紧定力矩过大易损坏螺纹);④固定螺栓均应紧定到位。实践中,经常出现靠近机体一侧的两个固定螺栓,因安装位置限制而紧定不到位,而外侧的两个固定螺栓反而紧定过度。

  3.2维护要适当

  6135型柴油发动机b型喷油泵是柴油发动机燃油供给系统的重要部件。在使用维护过程中要注意以下三点:①油泵内机油的数量、质量要符合要求。如润滑不良,轻则使泵内的传动部件早期磨损,重则使轴承卡死,造成凸轮轴被扭断。②凸轮轴轴向间隙要适当。凸轮轴轴向间隙一般为0.03~0.15mm左右,间隙过大,凸轮轴磨损加快,发动机运转不平稳,造成泵体的早期磨损。油泵的供油提前角和各缸供油间隔角要符合要求。供油提前角和各缸供油间隔角若不符合要求,不仅会使发动机动力性、经济性变差,而且会造成发动机启动困难,运转不平稳,导致泵体磨损加快。

  3.3检查要及时

  6135型柴油机发动机b型喷油泵泵体与支架的松动情况,一般在周保养时进行检查。若发现发动机有异常情况或泵体松动现象,应及时检查紧定。检查紧定的方法按前述安装要求进行。



 

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