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柴油机修理工艺手册友联船厂（蛇口）有限公司 2006。4柴油机修理工艺目录 一，概述 1，解体 2，清洁检查 3，测量 4，安装校中与调整 5，试验 二，缸盖与气阀的修理 1，缸头检查与修复 2，进排气阀的修理 三，活塞的修理 1，活塞检查 2，活塞修理 四，活塞环的修理 （一）活塞环检查 （二）活塞环装配 五，轴瓦装配 六，十字头式柴油机活塞导板校中与调整。 七，柴油机试车大纲 （一）发电机负荷试验大纲 （二）主机系泊试验大纲 （三）极管主机航行试验大纲 八，常用修复工艺 （一）镀铬 （二）低温镀铁 （三）快速电镀 （四）焊补 （五）粘粘技术 （六）金属扣合工艺附录： 柴油机装配间隙柴油机修理工艺一， 概述柴油机修理工作概括来说，正如我们常常在工程单上看到的“拆卸，解体，清洁，检查，测量，安装，调整，试车”。我们在实际工作中，应注意采用正确的工艺，方法，安照正确的操作规程，这样才能保障我们的修理工作质量、效率和人机安全。（一） 拆卸解体1， 柴油机拆卸前应确认与船上系统联接的所有水管，油管，压缩空气管阀关闭，水、油已放尽。2， 确认转车机已接上。3， 拆卸工作应尽量使用专用工具，参照说明书正确使用专用工具。4， 所有要拆卸的管子应作好记号，缸号不要混乱，以便安装复原。管子两端应包封保护。5， 所有重要的螺栓与螺母不要混乱，位置记好，并一一对应，上紧位置也要打上记号。6， 拆卸解体任何部件都不准用火。部件所有工作面都应作有效保护，避免碰伤刮伤。（二） 清洁检查1， 清洁重点：a， 排气管内腔积炭b， 气缸头进排气内腔积炭c， 活塞与活塞环特别是活塞头部及活塞环槽的积炭d， 所有管子与孔道，都必须保证通畅。所有热交换器，包括水冷器，油冷器，空气冷却器要进行酸洗通刷。e， 缸套水道水垢清洁。2， 检查重点：a， 气缸盖下表面及密封平面烧蚀情况，有无裂纹。b， 活塞的检查特别是活塞头部和活塞环槽处。有无磨损、烧蚀、裂纹、断裂等。c， 进排气阀烧蚀情况，有无裂纹、断裂，弹簧的外观与弹力情况。-1-d， 活塞与气缸套运行表面的磨损情况，有无拉痕，裂纹。e， 所有拆检的轴承轴瓦的磨损情况，有无拉痕，有无裂纹，铂合金有无龟裂脱落。f， 所有拆检的轴颈磨损情况，有无拉痕，有无裂纹。特别是不允许有任何横向裂纹。g， 所有冷却器清洗后作水压试验，试验压力为使用压力的1.5倍。h， 喷油嘴调试：按说明书要求，调整喷油压力，观察雾化情况。（三） 测量：测量项目和内容有：1,曲轴开档差值测量：测量曲拐轴颈上下左右四个位置时的开档差值。2,气缸直径测量：在气缸的上中下分三至四处定点测量气缸的纵横直径。3,活塞直径测量：在活塞的上中下分三至四处定点测量气缸的纵横直径。4,活塞环的测量：在气缸中测量活塞环开口间隙，在活塞环槽测量平面间隙。5,主轴、曲拐轴、活塞销与销孔、十字头销轴颈直径测量。一般分三档纵横测量。6,主轴承、曲拐轴承、十字头轴承间隙测量，一般分三档压铅线检查。7,燃烧室存气测量。8,喷油提前角测量。（四） 安装校中与调整1， 发动机安装必须保证整机的清洁，特别是运转部位，并应加上一些滑油。2， 上紧螺丝应遵循分散和分阶段的原则，也就是通常说的对角上紧和分阶段上紧，一般分三次，第一次刚好上贴部件，第二次仅上一半扭力，第三次才上足扭力。重要螺丝还需认真打上保险。3， 十字头式活塞连杆机构必须测量校中数据，分折中线情况作适当调整。4， 发电机组的原动机与发电机轴线校中。5， 主机轴线校中。经过移动的主机复位必须经过严格轴线校中。6， 进排气阀间隙调整：活塞处于爆炸冲程上死点处按说明书调整进排气阀杆与摇臂间隙。7， 参照说明书要求，调整喷油提前角。（五） 试车1， 整机水套压水试验，特别是缸套经过拆卸，要在曲拐箱中检查有无泄漏。2， 换新活塞环、缸套、轴承等运动件的要经过不少于2小时的磨合。3， 按照试验大纲要求试车。-2-二， 缸盖与气阀的修理（一），缸盖检查与修复。1，缸盖下平面就是燃烧室的上部，在高温高压的状态下金属很容易发生烧蚀、爆裂，应认真检查。2，铸钢气缸盖的裂纹，允许采用焊补修复，铸铁气缸盖的裂纹不允许补焊，不影响强度的裂纹，可铲刮清除，发现影响强度的裂纹，只能报废换新。（二），进排气阀与阀座的修复、研磨。1，检查气门杆与气门导管的间隙，不应超过下列规范极限值。气门杆直径10102020303050508080120进气阀007010018028038050排气阀0080120200300450652，气门座阀面的密封工作宽度推荐采用下表数值：气门盘直径50507575125125175175250250接触宽度1.52.02.02.52.53.03，进排气阀与阀座用细钢沙研磨，磨好后一般用铅笔痕检查密封情况。三， 活塞的修理（一），活塞检查1，检查活塞头部、吊环孔、活塞环槽、活塞销孔周围、活塞裙部等处有无烧损、裂纹等缺陷。2，检查测量活塞、活塞环槽的磨损情况，活塞裙部的圆度和圆柱度极限值见下表：-3-缸径100100150150250250350350400400450450500500550筒式活塞0.100.120.150.200.250.250.30十字头式活塞0.300.350.400.45缸径550600600650650700700750750800800850850900900筒式活塞0.300.35十字头式活塞0.500.600.700.800.901.001.101.203，检查测量活塞的减磨环有无松动，过度磨损等情况。4， 检查测量筒型活塞销孔的磨损情况，活塞销孔与活塞销的极限间隙见下表：活塞销孔直径浮动式销与衬套固定式销与销孔浮动式销与销孔铸铁活塞铝活塞500.130.010.020.0450750.180.010.030.06751000.250.010.040.071001250.300.010.050.071251500.350.010.060.081501750.400.0.150.070.081752000.480.0152002250.540.0152252500.600.022502750.650.022750.700.02-4-5， 检查活塞冷却腔及其接头的锈蚀和密封情况。6， 检查活塞内部加强筋有无裂纹。7， 检查组合活塞连接螺栓的紧固情况及其螺母的锁紧情况。8， 必要时，解体检查组合式活塞的各接合平面有无变形，连接螺栓螺纹孔周围有无裂纹、腐蚀；螺纹有无损伤情况。(二)，活塞修理1，钢质、铝质活塞顶部缺陷允许补焊，修复后冷却腔应经0.7MPa水压试验，必要时顶部还要作1.5倍工作压力试验。2，环槽过度磨损可用电镀修复。3， 减磨环过度磨损要换新，镶入减磨环打击力度要均匀，镶入要贴合，并留有34个热胀开口，开口间隙为36mm。光车后径向跳动0.05mm，表面粗糙度应3.2m。四， 活塞环的修理（一）活塞环检查1，检查活塞环工作表面，不允许有缺损、弹力减退、永久变形等影响质量的缺陷。2，将活塞环套入气缸内，用塞尺测量开口间隙；将活塞环装入活塞环槽内，测量活塞环平面间隙。其安装间隙和极限间隙见下表：气缸直径D筒型活塞柴油机十字头式柴油机150150225225300300压缩环二冲程平面间隙顶部两根最小0.150.200.250.300.30极限0.250.350.400.500.50其余最小0.100.150.200.250.25极限0.250.350.400.500.50搭口间隙顶部两根最小0.005D0.0075D极限0.015D0.025D其余最小0.004D0.006D极限0.015D0.025D气缸直径D筒形活塞柴油机十字头式柴油机150150225225300300压缩环四冲程平面间隙顶部两根最小0.100.150.200.250.30极限0.200.300.350.450.50其余最小0.080.120.160.200.25极限0.200.300.350.450.50搭口间隙顶部两根最小0.005D0.0075D极限0.015D0.025D其余最小0.004D0.006D极限0.015D0.025D油环二冲程平面间隙最小0.050.0650.080.09极限0.250.350.400.50搭口间隙最小0.003D极限0.015D四冲程平面间隙最小0.0350.050.0650.075极限0.200.300.350.45搭口间隙最小0.003D极限0.015D（二）活塞环的制造与安装1，活塞环磨损或损坏只能换新，活塞环材料采用HT250、HT300铸铁或合金铸铁；表面不允许有任何裂纹、砂眼、气孔及疏松等缺陷。表面粗糙度：平面：0.8m，外圆：3.2m硬度： 低速机：布氏180200HB， 中高速机：布氏190230HB 合金铸铁活塞环：布氏220250HB2， 低速柴油机开口倒角形状参照原机旧环修配。3， 活塞环安装要加入滑油，装入环槽后，应能自由平移，并应将开口分散分布，气缸有扫气口的低速机应将活塞环开口避开扫气口。4， 油环安装要注意平面方向，观察倒角方向应是向下刮油。-6-五，轴瓦装配1，换新轴瓦必先对照旧瓦检查新瓦的厚度、内径无误才可安装。2，装入轴瓦，色点检查轴瓦接触情况，3，薄壁轴瓦不须也不准拂刮，但要检查背面是否贴合，贴合面积应大于75%并均匀分布，且自由状态下扩张量应符合该机型要求，一般无翻边轴瓦为0.301.00mm，有翻边轴瓦为0.100.40mm。4，厚壁轴瓦拂刮前应先将油孔堵塞，防止合金屑丢入油道内。5，厚壁轴瓦经拂刮后，合金与轴颈贴合面积应大于75%，并均匀分布于中心线左右两侧各600范围内。6，拂刮主轴瓦要结合开档差的测量，判断轴瓦是否偏高。7，连杆大头轴承、十字头轴承的拂刮要结合活塞的中线情况，作必要的修正。8，按该机型要求，调整轴承的安装间隙，一般是压铅线测量。9，轴瓦安装前必须把轴颈和轴瓦彻底清洁，油道内不得留有杂物，安装时加入润滑油。六，十字头式柴油机活塞导板校中调整1，把末装入活塞环的活塞吊装入气缸中，与十字头、连杆连接好。2，倒车转至下死点后300（即正车的下死点前300位置），使连杆有一个侧压力压死正车导板。3，用塞尺检查正车导板一侧前后上下四角位有无贴紧，此时0.05塞尺应不能插入。4，在倒车导板一侧测量导板前后上下四角位的间隙，此为横向正面间隙。5，在滑板的前缘上下两位置和后缘上下两位置测量滑板的纵向侧面间隙。6，用长塞尺插入活塞减磨环处，测量活塞纵横向前后左右四点的间隙。7，测量十字头轴承和曲拐轴承轴向前后间隙。8，以上测得的一组数值就是活塞在下死点附近的中线情况。再继续倒车转至上死点前300(即正车的上死点后300位置),使连杆有一个侧压力压死正车导板。按上面的步骤测量另一组数值。9，分析数据，调整活塞中线。-7- 纵向垂直度调节十字头轴承 横向垂直度调节滑板垫片 纵向偏移调节导板位置 横向偏移调节滑板垫片 10，运动部件装配校中应符合如下要求： a，考虑到当导板滑块有所磨损后，活塞不至过分失中，活塞的理想位置是偏向倒车导板一侧0.100.15mm. b，活塞在气缸上下位置与气缸间隙的变动量应不大于0.15mm/m。 c，活塞在气缸任何位置的间隙应不小于0.10mm. d，导板与滑块的正向和侧向间隙均必须小于活塞与气缸在横向、纵向上的总间隙。 e，运动部件的装配间隙可参照说明书要求。七，柴油机试验大纲（一）发电机负荷试验大纲1，机组试验前应先确认该机已全部安装完毕，水套已加足水，冷却系统已建立。2，清理现场周围杂物，建立良好的试验环境。3，柴油机活塞，活塞环，轴承，缸套等运动部件如有换新的，必须经过运行磨合，方可进行负荷试验。磨合时间可按说明书要求，一般可带20%30%负荷运行23个小时。4，负荷试验：必须连续进行负荷kw试验时间h20%1/450%1/475%1/2100%2-8-5，参数测定：在100%试验工况下测定和记录下列各项数值。序号参数名称单位序号参数名称单位1转速r/min10涡轮后废气温度0C2各缸压缩压力MPa11空冷器前进气温0C3各缸最大爆压MPa12空冷器后进气温0C4各缸排气温度0C13增压空气压力MPa5各缸泠却水温0C14增压空气温度0C6冷却水压力MPa15空冷器前冷却水温0C7滑油温度0C16空冷器后冷却水温0C8滑油压力MPa179涡轮前废气温度0C18技术要求:压缩压力：2.5%内 爆发压力:4%内 排气温度:5%(高速7%)6，调速性能试验：突卸100%0 分段突增050%100%突增0100%突增突卸, 测量计算调速性能应符合下列指标要求：瞬时调速率1%稳定调速率2%稳定时间tS转速波动率%10550.57，发动机并联运行并作有关自动开关的试验，包括过载保护，逆功率保护，欠电压保护。8，试车结束，打开曲轴箱，检查主轴承，曲拐轴承温度和电机轴承温度。（二），主机系泊试验大纲1，主机动车前，应与有关部门协调，对码头系泊缆绳布置检查加固，确认其可靠性，安全性。动车全过程应有专人在船甲板与码头安全监督。2，舵角置于零位，并与驾驶台舵角指示器一致，动车过程不能动舵机。3，确认盘车机已脱开。4，清理主机及轴系周围杂物，建立良好试验环境。-9-5，确认为主机服务的各种辅机和泵浦须运转正常。6，确认主机各部件安装的正确性和安全性。7，起动试验：主机起动在冷态下进行，试验连续次数不少于3次，每次起动应在规定时间内顺利完成。8，换向试验：主机换向应在热态下进行，换向次数应不少于4次。9，磨合试验：主机更换活塞，活塞环，缸套，轴瓦等部件后应按说明书的规定作磨合。10，运转试验：应连续进行序号工况转速试验时间h1正车n50%1/22n70%13n80%24倒车n70%1/4n；主机修理前航行常用最高转速11，参数测定：在n80%试验工况下测定和记录下列各项参数。序号参数名称单位序号参数名称单位1负荷指示读数格11涡轮前废气温度0C2转速r/min12涡轮后废气温度0C3废气增压器转速r/min13空冷器前进气温0C4各缸压缩压力MPa14空冷器后进气温0C5各缸最大爆压MPa15增压空气压力MPa6各缸排气温度0C16增压空气温度0C7各缸泠却水出温0C17空冷器前冷却水温0C8冷却水压力MPa18空冷器后冷却水温0C9滑油温度0C19各缸油门开度格10滑油压力MPa2012，试车结束，打开曲轴箱，检查主轴承曲拐轴承温度和十字头轴承温度。-10-（三），主机航行试验大纲1，系泊试验合格后，方可进行航行试验，末能做系泊试验的主机应具备动车的必要条件。2，起动试验：应在冷态下进行，起动时的暖缸温度应按说明书要求。起动试验的连续次数不少于3次，每次起动均应按规定的时间顺利完成。3，运转试验：应连续进行，若停车检查亦不应超过0.5h序号工况转速试验时间h1正车n80%1/22n90%13n100%44倒车常用转速1/4n；主机修理前航行常用最高转速4，参数测定：在n100%试验工况下测定和记录下列各项参数。序号参数名称单位序号参数名称单位1负荷指示读数格11涡轮前废气温度0C2转速r/min12涡轮后废气温度0C3废气增压器转速r/min13空冷器前进气温0C4各缸压缩压力MPa14空冷器后进气温0C5各缸最大爆压MPa15增压空气压力MPa6各缸排气温度0C16增压空气温度0C7各缸泠却水出温0C17空冷器前冷却水温0C8冷却水压力MPa18空冷器后冷却水温0C9滑油温度0C19各缸油门开度格10滑油压力MPa20各缸主要参数对于平均值的差异百分数不得大于下列规定值:压缩压力: 2.5 % 最大爆发压力: 4 % 排气温度: 5 %5，最低工作稳定转速试验:航行试验中应作最低稳定转速试验,时间为15分钟,记录转速值6，换向试验:在热态下进行,换向时间一般不大于15秒。时间计算是主机低速运转时从换向操作起到柴油机开始按反方向工作为止。-11-7，遥控及自动化功能检查：起动，调速，换向，紧急停车等效用试验各2次，操纵必须可靠准确。8，下列各项安全装置须在系泊试验前完成效用试验，动作要灵敏，可靠准确，试验次数不少于2次。安全装置（紧急停车）； 超速保护；防爆门；油，水，气压力保护； 油，水，气温度报警；9，试车结束，打开曲轴箱，检查主轴承，曲拐轴承温度和十字头轴承温度。八，常用修复工艺（一）镀铬1，简介：镀铬有镀硬铬和松孔镀铬两种，硬铬是耐磨镀铬的一种，有良好的金属结合力，磨擦系数低适合用于提高机械零件的耐磨性以及修复磨损的零件。松孔镀铬与一般硬铬的区别在于表面经过松孔处理，形成点状沟槽，改善了偶合件的磨擦条件。2，适用范围：铸铁、合金铸铁、合金钢制的缸套（松孔镀铬）30、40、45号钢制的活塞杆、十字头（松孔或硬铬）10、20、15Cr、20Cr等钢制的经过渗碳淬火的活塞销（松孔镀铬）35、40、45、40Cr、45Cr、35CrMoA、ZG35、ZG45等钢材及QT60-2制成的曲轴（硬铬）。3， 修复镀铬层厚度：总厚度（直径增量）不超过1.2mm，镀层厚度一般在0.10.35mm。4，镀铬后必需检查无明显缺陷和脱铬现象,经精磨加工恢复部件尺寸与技术要求。（二）低温镀铁1，简介：低温镀铁是一种较新的工艺，镀层同样有很高的硬度和良好的金属结合力，还有一个优点就是镀层可达4mm2，适用范围：与镀铬同。3，镀铁层厚度：一般镀铬层越厚，其结合力就越差，镀铬层厚应控制在0.35mm内,而低温镀铁层厚可达4mm其结合力仍然很好。-12-（三）快速电镀1，简介：快速电镀又称涂镀、刷镀，是一种无槽电镀，只需将被镀件电源接阴极，镀笔接电源阳极，将镀液擦拭工件表面形成镀层。并且镀后不需加工。2，适用范围：可适用于多种不同金属材料。如碳钢、铸钢、轴承钢、不锈钢、铜、黄铜、铝及合金铝等。3，镀层厚度：一般控制在0.200.40mm以内.（四）焊补焊接与堆焊可采用电孤焊和气焊，本工艺操作简单，结合力特强，但易产生变形和裂纹，特别是铸铁件要慎用此工艺。为保证铸铁件的焊补质量，应预热工件，焊后还要保温，严格按正确的焊补工艺规程操作。（五）粘粘技术1，特点：a，粘结力强，不论金属还是非金属均具有极高的粘结力。b，耐腐蚀c，固化时收缩小。d，抗振性及抗老化性能较高，e，抗冲击性能和耐热性能差f，工艺简单操作方便。2，有机粘结剂（环氧树脂）用于损坏零件的修理a，修复微动的轴和孔b，修补腐蚀的零件c，修补零件的裂纹。3，有机粘结剂用于装配工艺a，用于螺旋桨的尾轴的装配省去大量的刮研工作。b，用于主辅机机座垫片的安装。c，用于密封接合面液态密封胶。4，无机粘结剂磷酸一氧化铜一般有机粘结剂仅适用于2000C以下的温度环境，而无机粘结剂能长期工作于5000C高温下，但结合力比有机粘结剂差。-13-（六）金属扣合工艺1，简介：金属扣合工艺是用特殊高强度合金材料制成的连接件波浪键把损坏处连接使之恢复性能的一种修理方法。具体做法是：a，在工件裂纹垂直方位上钻若干排孔，深度为工件厚度的2/3，并加工成波浪形槽。b，将波浪键打槽内，并逐层铆紧。c，沿裂纹中心在全长上钻孔攻牙，旋入涂有粘结剂的密封螺钉。2，适用范围：此法可用于柴油机机座、机架、气缸盖、各种机械壳体和螺旋桨裂纹的修复，尤其对难焊补修理的铸铁件更为适宜。附录：柴油机装配间隙1，十字头销与轴承的装配间隙十字头销直径装配间隙极限间隙1750.10-0.120.24175-2000.12-0.140.28200-2250.14-0.160.32225-2500.16-0.180.36250-2750.18-0.190.38275-3000.19-0.210.40300-3250.21-0.230.44325-3500.23-0.250.48350-4000.25-0.280.52400-4500.28-0.320.56450-5000.32-0.360.60500-5500.36-0.400.64550-6000.40-0.450.706000.45-0.500.76-14-2,主轴颈与主轴承、曲拐轴颈与连杆大头径向装配间隙轴承直径十字头式机筒形活塞式500r/min筒形活塞式500r/min装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙锡基合金铜铅合金装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙1000.06-0.080.200.08-0.100.20100-1250.08-0.110.250.10-0.120.25125-1500.11-0.150.300.13-0.160.30150-2000.14-0.180.300.16-0.200.400.17-0.230.40200-2500.18-0.220.400.20-0.240.500.24-0.280.50250-3000.17-0.210.400.22-0.260.500.24-0.280.60300-3500.21-0.250.500.26-0.300.60350-4000.25-0.300.600.30-0.340.70400-4500.30-0.350.700.34-0.380.80450-5000.35-0.400.80500-5500.40-0.450.90550-6000.45-0.501.00600-6500.50-0.551.10650-7000.55-0.601.207000.60-0.651.30曲轴主要工作表面粗糙度要求不大于下表规定:单位m机型曲轴材料主轴颈曲柄销过渡圆角油孔出口非工作表面轴颈法兰外圆及端面中高速柴油机合金钢0.80.80.81.61.6优质中碳钢1.61.61.63.23.2球墨铸铁1.61.61.63.23.2低速机优质中碳钢3.21.61.63.23.2-15-3,活塞与气缸装配间隙及极限间隙(四冲程)气缸直径四冲程筒形活塞顶部裙部有冷却间隙无冷却间隙铸铁活塞铝活塞装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙1000.50-0.640.60-0.800.09-0.120.350.18-0.22100-1250.64-0.800.80-1.000.12-0.150.450.22-0.260.50125-1500.80-1.001.00-1.200.15-0.180.550.26-0.320.60150-1751.00-1.161.20-1.400.18-0.210.650.32-0.380.70175-2001.06-1.321.40-1.600.21-0.240.720.38-0.440.80200-2251.32-1.481.60-1.800.24-0.270.800.44-0.500.90225-2501.48-1.641.80-2.000.27-0.300.880.50-0.561.00250-2751.64-1.802.00-2.200.30-0.330.960.56-0.621.10275-3001.80-1.962.20-2.400.33-0.361.040.62-0.681.20300-3251.96-2.122.40-2.600.36-0.391.120.68-0.761.30325-3502.12-2.282.60-2.800.39-0.421.200.76-0.821.40350-3752.28-2.442.80-3.000.42-0.451025375-4002.44-2.603.00-3.200.45-0.481.36400-4252.60-2.783.20-3.400.48-0.511.44425-4502.78-2.963.40-3.600.51-0.541.50450-475475-500500-525525-550550-575575-600600-625625-650-16-活塞与气缸装配间隙及极限间隙（二冲程和十字头