《农用运输车使用与维修技术》-第４ 章

４.１农用运输车的技术状况参数农用运输车的技术状况参数是指能够定量地表明农用运输车技术状况的特点,而且在使用过程中逐渐变化的一些指标值。技术状况参数可以表征农用运输车在任意时间内的工作能力,这些参数可以分为结构参数和诊断参数。诊断参数在数量上与结构参数有一定的相关关系。结构参数(如磨损量、配合间隙等)可以直接表示出农用运输车的技术状况,技术状况参数是判断农用运输车技术状况的重要依据,而诊断参数是农用运输车技术状况的间接反映。农用运输车的结构参数与诊断参数见表４－１。返回４.２故障及其诊断与排除４.２.１故障的分类、成因及症状１.故障的分类(１)按故障时间分①间断性故障。农用运输车某些部件在短时间内丧失功能,但很快又得到恢复的故障。②永久性故障。某些部件发生故障后,只有通过更换或修复后,才可以恢复功能的故障。(２)按故障发生的过程分①突发性故障。难以靠早期诊断来预测的突然发生的故障。②渐发性故障。下一页返回４.２故障及其诊断与排除由于磨损、疲劳、腐蚀、老化、变形等原因,导致产品性能指标不断恶化,使产品丧失功能的故障。这类故障可以通过早期诊断来预测。(３)按故障发生的原因分①人为故障。在使用中由于人为因素造成的故障属于人为故障。②自然故障。在使用中由于不可抗拒的自然原因,引发的故障属于自然故障。(４)按故障的危害分①严重故障。由于主要零部件、总成严重损坏,导致整车丧失性能的故障。这种故障一般需要更换或修理零部件,否则不能恢复整车性能。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除②一般故障。由于零部件、总成损坏、松动及变形,导致整车性能下降,一般可以用随车备件和随车工具在短时间内修复的故障。２.故障的成因农用运输车在各种复杂条件下运用,形成故障的因素是多种多样的。引发车辆发生故障的原因主要有设计制造、配件制造、油料品质、道路条件及环境因素、管理与使用、维护与保养等几个方面。(１)设计制造现代农用运输车设计结构的改进,制造时新工艺、新技术和新材料的采用,加工装配质量的改善,使农用运输车的性能和质量有了很大的提高,也的确减少了新车在一定行驶里程内的故障率。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除但由于农用运输车结构复杂,各总成、组合件、零部件的工作情况差异很大,不可能完全适应各种运行条件,使用中就会暴露出某些薄弱环节。如气门弹簧经常断裂、发动机容易过热、行驶中容易摆头、变速箱容易发生故障等。(２)配件制造随着农用运输车配件消耗量的日趋增长,配件制造厂家也越来越多。但由于他们的设备条件、技术水平、经营管理各有不同,配件质量很不一致。(３)油料品质上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除合理选用农用运输车燃、润料是农用运输车正常行驶的必要条件。因此,使用不符合各厂牌车型要求的燃、润料,也是故障的一个成因。(４)道路条件及环境因素农用运输车在不平路面行驶时,其悬挂部分容易损坏、连接部分容易松动,从而引起有关部位的故障。若经常在山区行车,由于传动、制动部分工况的变动次数多、幅度大,而往往导致早期损坏。(５)管理与使用因管理、使用不善而引起的故障是占有相当比重的。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除柴油发动机如使用未经滤清的柴油；新车或大修出厂车不执行磨合规定,不进行磨合保养；行驶中不注意保持正常温度、装载不合理或超载等,均是引起农用运输车早期损坏和故障发生的原因。(６)维护与保养农用运输车在运行中,随着行驶里程的增加,各零部件都将产生磨损、变形、损伤和松动,而且在一定的运用条件下,这种自然损伤是有规律的。如果我们根据这些规律去确定保养周期、项目,并认真执行保养作业,就会延长车辆使用寿命,最大限度地减少故障。反之,不认真执行适应这种客观规律的计划预防保养制度或保修质量不高,会增大农用运输车故障率,影响的使用寿命。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除３.故障症状(１)基本性能异常农用运输车的基本性能异常,是故障症状的主要表现形式。通常主要表现为柴油机运转不均匀,怠速不稳定,加速性能差,飞车；行驶无力,爬坡困难,变速器挂不上挡、脱挡或乱挡；离合器打滑,分离不彻底,产生抖动；制动迟缓、制动距离增长或失灵,制动跑偏；转向沉重或转向失灵；前轮偏摆或轮胎磨损；电器失灵或全车无电等。农用运输车故障原因很多,在使用过程中,如果不及时排除小故障就有可能引发大故障,造成主要零部件损坏,整机丧失功能,并且具有严重的安全隐患。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除基本性能异常现象比较明显,但原因却较为复杂。其症状往往表现为由渐变到突变,因此发现可疑症状,要及早采取措施,判明原因,排除故障。(２)声响异常农用运输车响声异常主要表现为柴油机和底盘异响。柴油机响声包括金属部件的摩擦和敲击声以及不正常的气流声音。金属部件产生声音主要是连接部件的松动、配合间隙的变化引起的,不正常的气流声音主要是漏气等产生的声音,如气门烧蚀漏气时的喘气声；底盘响声包括离合器、变速箱、传动轴和后桥等异响。某些响声异常的故障可能酿成机车事故,因此必须认真对待。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(３)温度异常温度异常通常表现在冷却系、传动系和电系上。如柴油机温度过高,冷却水温过高或过低等；轮毂、变速箱及后桥等处温度过高；有时电路短路,也会引起导线等电器部件过热。传动部件工作时,倘若用手触摸感到烫疼难忍,即表明该处过热,一般是因为缺少润滑油所致,若不及时排除将引起齿轮及轴承等部件的烧损；若柴油机过热说明冷却系存在故障,如不及时排除会造成行驶无力,甚至造成活塞等部件的烧结事故。电器元件过热,一般伴有异味,故障发生迅速,不及时停车处理,必然会导致电器元件烧损。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(４)燃油、润滑油、冷却水消耗异常燃油消耗增多,一般是汽缸漏气,燃烧不充分或供油管路泄漏引起；多缸柴油机各缸耗油不均匀时,易引起柴油机运转不稳,冲击力加大；当传动系、制动系工作不良时,阻力增加,油耗也相应增加；机油消耗量过大,除了渗漏原因之外,一般为活塞与汽缸壁配合间隙过大或有严重损伤,造成机油烧损,若柴油机工作中机油显示量增加,可能是冷却水或柴油进入了油底壳。消耗异常,是柴油机故障的重要标志,要认真分析检查,及时排除,否则,易酿成严重事故。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(５)排气或气味异常排气异常主要指柴油机冒白烟、蓝烟或黑烟。冒黑烟一般为燃烧不充分,可能是汽缸压力不足或进气不充分所造成；冒蓝烟一般为烧机油；冒白烟则为燃油中含有水或供油正时不正确。烟色不正常一般伴随柴油机无力或不易启动等,是故障诊断的重要依据。农用运输车异味一般为摩擦片烧焦、电器塑料或电木制品烧焦的气味,机油和制动液燃烧也有特殊的气味。在行驶中一旦发觉有这些异味,要及时停车查明原因,防止故障发生。(６)外观损伤上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除农用运输车外观损伤主要指车架、车身、驾驶室等产生变形或裂纹等,会导致跑偏,重心转移,轮胎偏磨等。变形严重时必须予以校正、修复。４.２.２故障的诊断与排除１.故障诊断基本方法农用运输车结构复杂,故障原因和现象也很多。一种故障可能由多种原因引起,一个机构或部件出现问题,可能引起许多故障,表现为许多故障现象。要排除故障,首先要了解故障的原因,要通过各种现象分析判断,由表及里、由简到繁、逐步深入,找出产生故障的部位,最终解决问题。常用的故障分析方法主要有以下几种。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(１)经验判断法经验判断法就是根据车辆维修经验,分析造成某种故障现象的主要原因。根据某一品牌车辆经常发生故障的部位,某一故障部位的表现现象,再结合农用运输车工作原理和平时掌握的基本知识,分析、推理、判断,找出故障原因。这种诊断方法可概括为问、看、听、嗅、摸、试等。①问———询问驾驶员车辆的有关情况,如行驶里程、维修记录、保养情况、是否缺过机油和水、车辆故障前有什么异常表现等,通过询问可以迅速掌握情况,加快诊断速度。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除②看———观看柴油机的排气烟色、农用运输车的振动情况等,判断其故障情况。③听———听农用运输车的响声是否正常,判断异常响声发出的部位,找到故障所在。④嗅———闻农用运输车发出的异味,根据故障现象特别注意离合器、制动器、电器元件等是否有异味,找出故障部位。⑤摸———用手触摸可能产生故障的部位,感觉体验其温度、振动情况等。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除⑥试———亲自驾车体验来判断故障部位或通过试验验证来判断故障部位,如采用单缸断火法判定发动机异响的部位；用更换零件法来证实故障的部位。(２)仪器诊断法仪器诊断法是借助检测仪器和设备,测量表征农用运输车技术状况的有关参数,从而科学地诊断农用运输车故障的方法。仪器诊断的仪器与设备包括以下几种。①单一功能的测试仪器用于测量一些单项的技术参数,如转速表、压力表、真空表等。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除②成套诊断设备如:柴油机试验台、测功器、制动试验台、前轮定位仪器和侧滑试验台等。在这些机械设备上,也配有某些电子仪器,能对农用运输车的一些性能指标进行诊断。③综合诊断设备配合电子计算机,制成有整套通用传感器的自动诊断系统。这种高效能的自动诊断系统是农用运输车仪器诊断今后发展的趋势。(３)隔离判断法隔离判断法就是在不易判断故障所在部位时,采取隔离开部分零部件后,再进行判断的方法。(４)换件比较法上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除换件比较法就是将怀疑有故障的部件更换成同一规格的合格部件。若换件后故障消失,则被更换部件就是故障所在。２.故障排除常用方法(１)试探法对于某些故障原因,可以通过试探改变有关零件或部件的技术状况,然后观察故障现象有无变化,以判断故障现象是否是由该故障原因引起的。采用试探法时,必须考虑到恢复原状的可能性,并且要确认不会因此而产生不良后果。此外,应尽量减少零件拆卸。(２)隔除法上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除对某些故障原因,可以采用暂时隔除有关零件的作用,或暂时停止有关部分的工作,然后观察故障现象有无变化,以判断这一故障原因是否为该故障现象的真实原因。(３)换件法进行故障判断时若某些故障原因,经分析认为其实际存在的可能性很大,但通过采用其他方法判断又一时难以得出确切结论,这时,可采用换件法。也就是将所怀疑的零件拆下,用性能完好的零件代替,然后观察故障现象有无变化,以确切判断故障的真实原因。采用换件法时,需要对机器进行拆卸,因此不能滥用。另外,换件对象一般是小型的零部件。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除３.常用故障诊断仪具诊断仪具是用以测量车辆有关技术参数和性能指标的工具。通过仪器仪具的测试和诊断,可以对农用运输车故障状况进行评价。常用的故障诊断仪具主要有汽缸压力表、空气滤清器测试器、烟度计、喷油器试验器、喷油泵试验台、测功仪等。(１)汽缸压力表汽缸压力表用于测定汽缸压缩力,以准确地反映汽缸的密封情况,从而及时快捷地分析发生汽缸压缩力不足故障的各种原因,如活塞环磨损、汽缸漏气情况等。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除检测汽缸压力时,应注意先将柴油机运转至正常热状态(冷却水温度为８５℃~９５℃),用压力表的接头装在汽缸的喷油器孔内,并用螺栓拧紧。为适应不同型号的柴油机,汽缸压力表配有各种形式的接头。(２)空气滤清器测试器空气滤清器测试器是专用于判定空气滤清器中滤芯元件阻塞程度的测试仪器。常用的空气滤清器测试器主要由排风扇、电动机及附有刻度板的排风导管(导管内设有控制空气量的节流阀)等组成。使用时,先将滤芯元件放置在规定位置,然后使电动机运转。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除在排风扇的作用,空气透过滤芯元件被吸入并由导管排放出去。由于空气的流量和滤芯阻塞程度成比例,因而节流阀能够随着空气流量的多少而动作,与节流阀直接连接的指针摆动并标示在刻度板上,最后再与新的滤芯元件摆动量进行比较,即可判定其阻塞的程度。(３)烟度计烟度计用于测量自由加速排气烟度。排气烟度用滤纸的染黑度表示。目前,常用的烟度计为滤纸式,主要由采样管、滤纸、定量吸气泵和光电装置等组成。工作时,定量吸气泵将一定容量的柴油车尾气吸入一定的时间,在气体穿过滤纸时,将排出的污染物隔离在滤纸上,并形成一块污斑,污斑的颜色深浅与车辆的排污程度有关,通过测量污斑的黑度指标,即可测量出车辆的污染程度。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除烟度计的测量机构是光电装置,它的光电元件接收照过滤纸的光量反射量,并转换成电流显示在仪表上,可读取烟度测定值。(４)喷油器试验器喷油器试验器可用于测定和调整柴油机喷油压力及喷油量、检查油封密封程度、检查喷油器均匀性及雾化状态等。喷油器试验器可分为固定式和携带式两种,其中携带式较为常用。①喷射压力检测。按照喷油器喷射压力显示方式不同,喷油器试验器有指针式和刻度式两种。试验时,将测得的喷射压力与规定压力进行比较,若在规定范围内,即为喷射压力良好。否则,应调整压力,直至达到规定值。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除②喷油量检测。喷油量检测是检测喷油嘴在１５秒常喷情况下的喷油量,然后参照喷油嘴的相关技术手册判断是否与标准喷油嘴的喷射量一致(或在其误差范围内)。该值的变化或偏差可反映喷油嘴的孔径变化(磨损)或阻塞情况。③密封性测试。密封性测试是在系统压力下检测喷油嘴的针阀密封情况,测试喷油嘴是否有滴漏现象。测试时,调整喷射压力,使其达到规定值。如果喷油器针阀部位或溢流管无漏油情况超过８秒,即表明喷油器密封良好。④均匀性/雾化性检测。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除均匀性检测是检测同一辆车上的喷油嘴在相同的工况下,各喷油嘴喷射量之间的差值是否达到要求或在规定的误差范围内。该项检查可反映喷油嘴的电特性、孔径变化,以及堵塞等因素对喷油嘴的综合影响。雾化性检测是喷油嘴在一定的工况下工作时,通过观测喷油嘴的喷射状况和雾化情况来检测喷油嘴的雾化性能的好坏。(５)喷油泵试验台喷油泵试验台是对柴油机的喷油泵进行检测、调整和维修的专门设备。喷油泵试验台可以测试柴油机喷油泵和输油泵性能,并为调整提供技术依据。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除测试时,用连接器将喷油泵连接在试验台的喷射泵上,然后再配上测试用的喷油器,即可完成泵和油料回路泄漏、喷射时间、喷射量、调速器动作、供油泵性能的测定或试验。①喷射量的测定。把测试喷射油泵送来的油料,经由事先选定好的流量测试器,送入测定用的喷油器,再把喷射油料导入测量管内,即能测得每１００转的喷油量。②喷射时刻及喷射间隔的测定。测定时,缓慢转动测试喷油泵,由设在连接器上角度计的角度,即能分别求得油料流出量,停止时刻及喷射间隔。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除③供油泵性能测试。将欲测试的喷油泵及输油泵,分别与测试器的油料供给口和回流口相连接,测定油料流出时的供油泵行程数,并与规定行程数比较。此外,喷油泵试验台还可试验调速器的动作情况。当调速器开始动作后,即可分别测定回转速度和齿条位置。测试方法根据调速器的形式不一而有所不同。同时,也应准备各种附属测定器,遵照操作方法进行测试。(６)测功仪测功仪分为流体动力计和电动动力计两种类型。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除流体动力计是利用固定在机壳内部定子和转子之间产生的流体阻抗来控制柴油机的动力,同时吸收经过搅拌后上升的水温,由设置在机壳外部的动力计显示动力；电涡流式测功器是将装设在转子中央的主轴和欲测定动力的柴油机直接连接,在固定的磁场线圈上接通直流感应电流,并生成磁场回路。而与柴油机同时旋转的转子外圆呈齿轮状,因而在旋转中会产生磁力线,在固定端的转子内生成电涡流,在电涡流和磁力线之间会形成电磁力,使定子能够和转子同方向转动。由于定子是用滚动轴承支撑,并在定子上装设固定长度的悬臂,此悬臂的前端则和动力计相连接,所以能够测定柴油机的阻力矩。此外,由中央主轴,可测得柴油机转速。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(７)综合测试仪综合测试仪用来测定整车性能,可直接测得车辆的制动性能、滑行性能、加速性能及经济性能。从而可以定量的评价整车的技术水平,也可以作为车辆修复之后的评价依据。(８)精密声级计精密声级计是一种便携式声音测量和分析仪器。它可以用来测量和分析运输车的噪声,以便确定噪声源,并寻找解决办法,尽量减少对人耳听觉的危害程度。(９)前照灯检测仪上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除前照灯检测仪是一种自动跟踪光轴、自动检测被检前照灯发光强度及照射方向的前照灯测量仪器。采用灯像跟踪对准及测量处理技术快速完成前照灯远光的光强、光轴偏移量、近光的明暗截止线(拐角)偏移量以及灯高的准确检测。(１０)万用表万用表(又叫多用表、三用表、复用表)是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。在测电流、电压时,不能带电换量程；测电阻时,不能带电测量。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(１１)测试灯测试灯由一只１２Ｖ灯泡及连接的一对引线组成。测试灯可以简单、迅速地检查低电阻电路是否有电压。使用测试灯的方法与步骤如下:①将一条引线连接到搭铁。②将另一条引线沿电路接触应该有电压的不同点。③如果灯泡点亮,表明测试点有电压。(１２)喷油正时器喷油正时器用于检查柴油机的喷油提前角,以便正确调整供油正时。上一页下一页返回４.２故障及其诊断与排除(１３)液压油路测试仪用于液压元件的系统检测,确定零件的工作状态。(１４)机油压力检测仪用于检查发动机机油压力。上一页返回４.３零件的失效与修复４.３.１零件的失效１.失效的分类(１)按失效原因分为误用失效、本质失效、独立失效和从属失效等。(２)按工作时间分为早期失效、偶然失效、耗损失效等。(３)按失效发生速度分为突变失效、退化失效、间隙失效等。(４)按失效程度分为完全失效、部分失效。(５)按危害程度分为致命失效、严重失效、一般失效、轻度失效等。(６)失效可否预测分为突然失效(不可预测)和渐变失效(可以预测)。另外,还可以按失效机理和失效性质等分类。２.失效的形式下一页返回４.３零件的失效与修复失效的主要形式分为变形、断裂、损伤(磨损、腐蚀和气蚀)及其他(松动、打滑；老化、泄漏、烧损等),

见表４－２所示。４.３.２零件的检验与分类１.零件的清洗为了便于检验和修理,必须彻底清除灰尘、油污、水垢、铁锈等污物。(１)积炭的清除清除积炭可用机械法和化学法。①机械法。利用专用金属丝刷装在手电钻上进行刷洗,或用刮刀、铲刀进行刮除。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复②化学法。利用化学溶剂与积炭层发生化学和物理作用,使炭层软化。清除时溶液温度应保持在８０℃~９０℃,将积炭浸泡软化后,用毛刷或棉纱擦拭干净。清除积炭后,如果是铝合金,零件还应用热水冲洗。化学法除炭溶剂配方见表４－３。(２)油污的清除①金属零件的清洗金属零件的油污清洗方法,可采用冷洗和热洗法。(ａ)冷洗法。用柴油、汽油或煤油作清洗剂,清洗后用压缩空气吹干。这种清洗方法简单、方便、迅速,但不安全,成本高。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复(ｂ)热洗法。用碱溶液作清洗剂,效果同于洗油,而费用较低。碱溶液加热温度一般为７０℃~９０℃。加热可加速溶液流动和降低油膜黏度,加速去油。如能对溶液加以搅拌,会加速油污与金属表面的分离,从而加速清洗过程。一般情况下,将零件放入碱溶液中浸煮１０~１５分钟后,取出用清水将碱溶液冲洗干净,再用压缩空气吹干。②非金属零件的清洗橡胶件清洗时可用酒精或制动液,不得用汽油、碱溶液清洗,以防零件发胀、变质；皮质件应先用肥皂水洗后,再用清水冲洗,最后用干布擦干；离合器和制动蹄摩擦片一般用少许汽油擦洗。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复２.零件的检验零件的检验,是机械维修过程中的重要工作之一。通过对零件的检验,弄清零件的技术状况,确定维修方案。零件检验对修理质量、物资消耗、工作效率和修理成本,都有决定性的影响。零件检验的基本方法有经验法、测量法和探测法等。(１)经验法经验法是通过观察,敲击和比较来检验和判断零件技术状况的方法。这种方法简单易行,但要求修理工有对配备间隙、扭矩大小和声音的感觉经验。此法对较明显的缺陷较为有效,对复杂的故障就难以准确判断。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复因此,汽车维修时将其作为一种辅助的检验方法。经验法有:目测法、手感法、敲击法和比较法等。①目测法。对零件表面的粗糙、沟楷、刮伤、剥落、裂纹、缺损、变形、磨损等,通过眼看进行检查的方法。②手感法。对相互配合零件间隙,转动扭矩,用手晃动或扭转进行检查的方法。③敲击法。敲击法是利用敲击零件产生的声音来检查零件技术状况的方法。主要是检查裂纹和连接有无松动。如发出清脆的响声,说明无裂纹或连接紧密；如发出的声音沙哑,则可判定零件有裂纹或连接松动。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复④比较法。用新旧零件比较来检验零件技术状况的方法。如弹簧的长度、弹性强度。(２)测量法测量法是利用量具和仪器的测量检验零件技术状况的方法。它是机械维修过程中,最重要的检验方法。用量具和仪器检验零件,能够获得较准确的数据,可为零件的维修提供可靠的依据。(３)探测法探测法是对零件隐蔽性缺陷的一种检验方法。维修中常用浸油锤击检验和磁力探伤检验两种方法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复①浸油锤击检验。检验时,先将零件浸入煤油或柴油中片刻,取出后将表面擦干,撒上一层白粉,然后用小铁锤轻轻敲击零件的非工作面,如果零件有裂纹时,由于震动浸入裂纹的煤油(柴油)渗出,使裂纹处的白粉呈黄色线痕。根据线痕判断裂纹位置。②磁力探伤检验。磁力探伤检验是用磁力探伤仪将零件磁化,使磁力线通过被检测的零件,如果表面有裂纹,在裂纹部位磁力线会偏移或中断而形成磁极,建立自己的磁场。若在零件表面撒上颗粒很细的铁粉,铁粉即被磁化并附在裂纹处,从而显现出裂纹的位置和大小。进行磁力探伤时,必须使磁力线垂直通过裂纹,否则裂纹便不会发现。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复３.零件的分类零件经检验后,分为可用、待用、报废３大类。(１)可用零件。可用零件是符合大修技术标准要求,不需要修理,而能继续使用的零件。(２)待修零件。待修零件是经修理后能达到大修技术标准要求的零件。(3)报废零件。报废零件是已损坏不能修复或没有修理价值的零件。４.３.３零件的修复零件在使用中会产生磨损、裂纹、折断和变形,修复时可采用机械加工、压力加工、电镀加工、金属喷镀加工、焊接及粘接加工等方法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复零件的修复应根据零件的材质、工作条件、损坏的程度,选择合理的修复方法,以恢复零件的技术状态。１.机械加工修复法机械加工修复法是通过车、刨、铰、铣、镗、磨等机械加工方式,来恢复零件正确的几何形状和配合特性。机械加工修复法常用的工艺方法有修理尺寸法、附加零件法、零件局部更换法、翻转或转向修理法。(１)修理尺寸法修理尺寸法是通过机械加工的方式,除去零件的表层,使零件具有规定的几何形状和新的尺寸。它适用于孔的扩大和轴的缩小两种情况。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复采用修理尺寸法时,应把配合的两个零件中较贵重的一个保留下来,规定修理尺寸,而将另一个零件换掉。修理尺寸法可以延长结构复杂以及比较贵重零件的使用寿命,加工方法也较为简单,修理质量高。但过多的修理尺寸限制了备件的种类,给备件选用带来很大困难。(２)附加零件法附加零件法是当轴和孔磨损过甚或加工到最后一级修理尺寸后,在零件力学容许的条件下,可以加工至较大尺寸,镶入一个套筒或衬套,并加以固定,然后加工至标准尺寸的方法。如图４－１所示。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复衬套与被修复的零件结合必须有一定的过盈,以使两者紧密接合,满足传热和传递力的要求,也可用螺纹和焊接等方法结合。(３)局部更换法局部更换法是修复零件局部磨损过大或局部损坏的方法。修理时,用机械加工的方法修整损坏的部位,然后用镶焊等方法,恢复其原有的尺寸和性能。采用此种方法可修复齿轮、花键等。(４)翻转或转向修理法将磨损的零件转一角度或翻面,用未磨损的部位代替磨损的部位,这种方法称为转向和翻转修理法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复机械加工修理法具有用料经济、工艺简便、质量好等优点,可延长零件的使用寿命,适合于修复贵重的零件,但该方法对机械加工的精度要求较高。２.压力加工修复法压力加工修复法是利用外力在加热或常温下,使零件的金属产生塑性变形,以金属位移恢复零件的几何形状和尺寸。适用于恢复磨损零件表面的形状和尺寸及零件的弯曲和扭曲校正。采用压力加工修复法时,要注意零件材料的性质。压力加工修复法可分为镦粗法、冲大法、缩小法、伸长法、压花和校正等几种。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复(１)镦粗法。镦粗法是利用减少零件的高度来增加实心零件外径的方法。(２)冲大法。冲大法是利用扩大空心零件的内径增加外径来恢复磨损了的外径尺寸的方法。适用于活塞销、青铜套等。(３)缩小法。缩小法是利用挤压外径来缩小空心零件内径的方法。适用于修复衬套、外圈、套及其他空心零件。(４)伸长法。伸长法是利用拉长杆类零件来恢复其长度的方法。适用于拉杆、气门杆等。(５)压花法。压花法是用带齿纹的滚花刀在零件磨损的表面上进行挤压使之产生沟纹或凸峰来增大磨损的外形尺寸的方法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复适用于恢复静配合件的过盈表面。(６)校正法。校正法是用于修复扭曲或弯曲变形的杆或轴类零件的方法。有冷校与热校两种。一般为冷校,当变形较大时采用热校。适用于曲轴弯曲、连杆扭曲等。压力加工修复法具有工艺简单、节省材料等优点。但该方法修复形状复杂的零件时,需加工较复杂的工装,故仅适用于具有一定可塑性的零件。３.电镀加工修复法电镀是将金属工件浸入电解液中,以零件为阴极,通入直流电,在电流的作用下,电解液发生电解现象,使溶液中的金属析出,积附到被镀零件的表面,形成电镀层。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复电镀修复法,不仅可以恢复零件的尺寸,改善其表面性能,同时因电镀过程中温度不高,不会引起零件的变形,也不会影响原来的热处理性能。电镀是零件修复的重要方法之一。目前应用较广泛的是镀铬和镀铜等。(１)镀铬汽车修理中镀铬用得最多。镀铬时,以零件作阴极,以铅板作阳极,以铬酐的水溶液,加入一定量的硫酸作电解液。接通直流电后,阴极上有金属铬析出,附着在镀件表面,形成镀铬层。镀铬层具有硬度高、耐热、耐腐蚀及耐磨损等优点。镀铬层随着厚度的增加机械性能变坏,故一般镀铬层的厚度不应超过０.５ｍｍ。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复维修中,电镀常用于修复活塞销、气门挺杆、凸轮轴轴颈、转向节轴、主销和十字轴等零件。(２)镀铜镀铜在电镀中是比较容易获得良好镀层的一种工艺,镀层可较厚,但镀层较软、耐磨。多用于修复静配合件,如青铜衬套外表面和轴瓦面,以增大外径尺寸。也可作为镀铬、镀铁、镀镍的底层,在螺母上镀铜还可起防松作用。４.金属喷涂修复法目前,金属喷涂修复法常采用火焰喷涂和电弧喷涂两种方法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复火焰喷涂通常利用氧－乙炔焰为热源,将金属与非金属材料加热到熔融状态,在高速气流的推动下形成雾流,喷射到基体上,喷射的微小熔融颗粒撞击在基体上时,产生塑性变形,成为片状叠加沉积涂层。电弧喷涂是以电弧为热源将金属丝熔化,并用高速气流将其雾化,以高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。金属喷涂在零件修复中,主要应用于填补铸铁零件的裂纹(如汽缸体及各部件的外壳)、恢复磨损零件的尺寸(如曲轴、凸轮轴的轴颈、气门挺杆等)、对金属防锈和装饰(如对保险杠、车门把手及汽油箱内壁等进行喷锌、喷铅等)。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复金属喷涂修复法可按需要把各种金属喷涂到零件表面,获得１０~１５ｍｍ的喷涂层,因此可用于磨损较严重零件的修复。金属喷涂层硬度高,并富有多孔性,所以有良好的耐磨性。但金属喷涂层与零件表面的结合强度不高,易出现喷涂层脱落的现象。５.焊接修复法焊接可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。在零件修复中常采用熔焊和钎焊。(１)熔焊熔焊是利用高温将焊补材料及零件局部金属熔化,使金属零件连接起来或在金属零件表面堆覆金属材料。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复焊接修复中常采用的熔焊方法有焊条电弧焊、气焊、钨极氩弧焊等方法。①焊条电弧焊修复。焊条电弧焊修复是利用电弧加热、熔化焊条对工件损坏部位进行焊接修复的。焊条电弧焊修复所用的设备简单、操作方便、适应性强,特别适用于结构复杂工件的焊接修复。采用焊条电弧焊修复技术,可以修复碳钢、低合金钢、不锈钢及铸铁件的裂纹、破损及其他形式的破坏等,还可对零部件的磨损或腐蚀表面进行堆焊修复。②气焊修复。气焊修复是利用气体火焰加热零部件损坏部位并且填充焊丝进行焊接修复的。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复气焊修复所用设备简单、操作灵活、适用性广泛,在铸铁件、铜及其合金、铝等有色金属,以及异种金属零部件的焊接修复中有独特的优势。气焊修复技术常用于薄板、薄壁管件、箱体件、壳体件以及异种金属零部件的焊接修复。在建筑、安装、矿山工程及野外施工等没有电源的场所,气焊修复是比较常用的修复方法。③钨极氩弧焊修复。钨极氩弧焊(或称非熔化极惰性气体保护焊)是利用高熔点钨极作为一个电极,以工件作为另一个电极,并利用氩气(Ａｒ)、氦气(Ｈｅ)或氩、氦混合气体(Ａｒ＋Ｈｅ)作为保护介质的燃烧于焊丝与工件间的电弧作为热源的电弧焊方法。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复我国通常只采用氩气作为保护气体,因此又称为钨极氩弧焊,简称ＴＩＧ(ＴｕｎｇｓｔｅｎＩｎｅｒ－ｇａｓＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ)或ＧＴＡＷ(ＧａｓＴｕｎｇｓｔｅｎＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ)。钨极氩弧焊焊接过程中基体金属与填充金属中的合金元素不易氧化烧损。焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而获得优质的焊缝。焊接过程根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。钨极氩弧焊修复常用于铝合金和镁合金等有色轻金属。零件修复中,因手工钨极氩弧堆焊修复的工件具有吸热少、熔深浅、堆焊层形状易控制,可进行全位置堆焊修复工作,变形小等优点,常用来代替气焊修复。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复手工钨极氩弧堆焊修复的稀释率比气焊大,但比其他电弧堆焊修复小。钨极氩弧焊的合金元素过渡系数高,缺点是熔敷效率低、保护气体贵,不适于大批量生产。只适于堆焊修复小件或质量要求高、形状较复杂的零件堆焊,如汽轮机叶片上堆焊很薄的钴基合金等。除此之外,钨极氩弧焊还常用于在一些焊接性差的工件上堆焊。(２)钎焊钎焊是利用低熔点的锡、铅、铜、银等金属来熔化焊接零件的方法。熔焊与钎焊的区别是钎焊时焊件不必熔化,焊料的熔点总是低于焊件熔点。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复钎焊时,由于工件不熔化,所以工件成分机械性能等均不受影响,且焊料质软,焊后易加工。钎焊工艺简单,成本低,但钎焊的连接强度较低。锡焊用于修复强度要求不高的零件,如浮子、汽油管等。铜焊用于修复锡焊强度达不到要求的零件,如制动油管、压缩空气管等。６.粘接粘涂修复法(１)粘接粘涂修复技术的特点及应用粘接技术是一项新工艺、新技术,能部分代替焊接、铆接和螺栓连接,将各种金属和非金属件牢固地连接在一起,而且可达到较高的强度要求。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复它具有工艺简单、操作方便、成本低廉、适用范围广泛、密封防腐性能好、能节省金属材料和劳动力、改进产品设计和制造工艺、实现修旧利废等一系列优点,已广泛用于航空、机床、造船等各个工业部门。２)胶粘剂的分类及用途粘接剂按粘接剂基本成份的类型可分为无机粘接剂(包括磷酸盐类、硼酸盐类、硅酸盐类、磷酸—氧化铜粘接剂)和有机胶粘接剂,其中有机胶包括天然有机胶和合成有机胶,合成有机胶是现代工程技术主要采用的粘接剂。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复①无机粘接剂是由氯化铜和磷酸等无机物配制而成的,所以叫无机粘接剂。它的优点是耐高温、强度高,一般耐温短时达到７００℃的高温,长时间可在２００℃条件下使用。缺点是脆性大,平面粘接强度低,不耐油、水、酸、碱的侵蚀和腐蚀。无机粘接剂在修理中,广泛应用于汽缸、制动总泵、各种油封、轴颈的粘接或镶套等。②合成有机粘接剂通常是由具有粘性和弹性体的天然材料或高分子材料为基料,加入诸如固化剂、填料、增韧剂、稀释剂等添加剂组成一种混合物质。环氧树脂是一种人工合成的高分子树脂状的化合物。它能够同许多种材料的表面形成化学键的结合,产生较大的粘接力。上一页下一页返回４.３零件的失效与修复所以用它配成的胶用途很广泛,能粘接各种金属或非金属材料,如钢铁、木材、橡胶、陶瓷、玻璃、塑料等。环氧树脂耐酸、碱、盐的腐蚀,不怕水、油,并有较高的电绝缘性等优点。但性质脆弱,不耐冲击,抗拉强度低,温度超过１００℃时粘接强度就会降低。环氧树脂在修理中应用在修补裂缝上,