柴油发电机活塞偏缸的损害、检查办法和起因剖析

摘要：柴油发电机活塞与汽缸的配缸间隙是极为重要的技术数据。不论何种发电机组，其合理的配缸间隙都是同制造销售中心根据发电机组的特征材质，在未能吃透发电机组结构特征和使用原理之前，不可随意减少配缸间隙。对于使用后的柴油发电机，因为发电机组缸体等零配件的变形及其他要素，会引起配缸间隙位置精度的偏差，这时就容易产生偏缸故障。引荐了活塞偏缸对发电机组的不利影响，剖析发生不一样偏缸现象的具体原由。根据理论解析和对多台发电机组活塞偏缸的拆检，提出了预防或降低活塞偏缸的步骤。

      柴油发电机在修理过程中，其具体零件缸体、主轴、连杆等。若检修品质差，在发电机组安装时极易造成活塞在汽缸中产生偏斜的现象（俗称偏缸）。偏缸可致使气缸局部不正常损伤，严重时，因活塞紧靠汽缸壁，侧压力过大，破坏了润滑油膜而造成活塞（具体是头部）与缸壁的拉缸情形，或是活塞环槽的拉缸变形，卡死了活塞环，使之无法正常作业。偏缸不仅使活塞与汽缸发生损伤，破坏了汽缸的密封，也会造成曲柄连杆的其它机件加载磨损，直接影响发电机组的使用年限。

      为防范偏缸现象，在发电机组装配流程中都有一个偏缸验看的工序，其方案通常时将未装活塞环的活塞连杆组装入相应气缸内，按规定拧紧连杆螺栓螺母，然后转动曲轴使活塞分别处于上、下止点及活塞上下行时的中部位置，使塞尺验查活塞头部与汽缸壁之间的间隙（主要是发电机组纵向前后的间隙），若前后间隙不一致或一方根本无间隙，说明活塞向一方偏斜，即表未有偏缸现状。

      活塞偏缸是指活塞在气缸中偏向缸壁一侧，或向一侧歪斜。活塞连杆组在安装中，如各零件的形位公差不符合要求，将使活塞在气缸中产生歪斜，加重汽缸壁的磨耗。据资料引荐，当活塞在气缸中的同轴度误差在100毫米的长度上达到0.03毫米时，活塞对气缸壁的压力可达150牛，而发电机组装配后转动曲轴时所需的力矩将增至1.5~2.0倍。另外，活塞歪斜还使气缸的密封性能变坏，恶化活塞和活塞环的润滑条件。

      其具体因素有气缸中心线与主轴主轴颈中心线的垂直度，连杆轴颈中心线与曲轴颈中心线的平行度，连杆轴颈的圆柱度，连杆大、小头孔中心线的平行度，以及活塞销孔中心线与活塞中心线的垂直度等。

      严查活塞偏缸时，将不装活塞环的活塞连杆组按各缸标记分别装入汽缸，并按规定拧紧各道连杆轴承盖螺栓。首先检查连杆小头端面与活塞销座孔内端面之间的距离是否相等（如相差太大，多为汽缸中心线偏移所致）;然后转动曲轴，使活塞在汽缸的上止点、中部及下止点时，分别验看各气缸活塞头部前、后方向与气缸壁的配合间隙（如图1所示），视其是否相等来判断活塞是否偏缸。察看时，可能出现以下几种情况：

（1）对活塞在汽缸上、中、下各部位的间隙进行测定，测量步骤如图2所示。当结果均相等即活塞无偏缸情形。

② 活塞在中部改变偏缸方向，这主要是由于连杆因扭曲而使连杆小头孔与大头孔不在同一平面所造成。

      因为活塞在上、下止点时，虽然活塞销中心线已相对于主轴中心线扭转了一个角度.但仍与主轴中心线平行，所以活塞在上、下止点时不显示偏缸。当活塞由上止点往下或由下止点往上运动时，由于连杆的扭曲而使活塞销中心线向前或向后的倾斜角逐渐增大，直至活塞到达中部位置时，其倾斜角达较大，因而活塞在汽缸中部向前或向后的偏缸也较大。从中部继续运动时，倾斜角逐渐减少，故偏缸也逐渐减少，直到活塞到达下止点或上止点时又居中。若连杆无扭曲现状，则连杆无论运动到什么位置，活塞销中心线都平行于主轴中心线，而且两中心线方向一致，于是活塞不会偏缸。

活塞在汽缸上、中、下部位，向同一方向歪斜，可能是因镗缸不当（镗缸较大尺寸如图3所示），发生气缸轴线与主轴轴线不相垂直（向发电机组前后倾斜），气缸轴线向前后位移等。维修对策如下：

（1）汽缸体的搪削对气缸汤磨后的位置公差起决定功能。搪削气缸应选取立式搪床，尽量不要采用移动式镗缸机。在制造厂生产汽缸体时，汽缸及主轴曲轴承座孔的加工定位基准，通常都是汽缸体的下平面及下平面上的定位孔，用立式镗缸时采用的定位基准同样是机体的下平面，与制造厂一致，所以能较好地保证汽缸轴线与机体两端主轴轴承孔公共轴线的垂直度误差。

（2）在用立式搪床削缸时，也必须先认真验查缸体的下平面，不得沾有杂物，搪床在作业面也应擦干净，这样才能保证加工精度。修理车型单一的维修厂在使用立式搪床的同时，较好采用定位镗缸法。因定位镗缸时采用机体两端的主轴轴承孔作为定位基准，不仅可保证汽缸轴线与缸体两端轴承公共轴线垂直，还可以保证各汽缸相互位置准确。

      活塞在汽缸上（下）部位有不一样方向的歪斜，可能因连杆轴颈锥形与曲轴线不平行，或因机油盘变形和曲轴轴承配合“非法”，使曲轴轴线与气缸轴线不相垂直，以及主轴弯曲等活塞在气缸中部位置改变歪斜方向，是因为连杆轴颈轴线与曲轴轴线不在同一平面内（主轴弯曲变形检查如图4所示）。维修手段如下：

（1）主轴的光磨详细应注意严查精磨定位基准的完好状况，一般是用前端的正时齿轮轴颈及后端的飞轮装突端的外圆。在精磨主轴颈及连杆轴颈的两次装夹工件时，除定位基准必

（3）手工刮削曲轴不易保证各道主轴承的同轴度，跟不能保证曲轴与轴线的垂直度。在发电机组大修时应尽量不采用手工刮削轴承。

      个别柴油发电机的活塞在汽缸上柴油发电机维修工艺内容、中、下部位向同一方向歪斜，歪斜方向就是连杆小端自弯曲方向，在中部歪斜严重，上行和下行偏缸方向有改变，则为连杆扭曲。连杆有无弯曲、扭曲变形，一般是在连杆查验器上进行检验，连杆变形的测量如图5所示，变形测量如图6所示。

      测量时，应将连杆大端轴承取下，将承孔清洗干净（轴承被镗削后的连杆在调校时不可将轴承拆下），然后将轴承盖装在连杆体上，并按标准力矩拧紧连杆螺栓，连杆大端安装在连杆检查器可调横轴上，拧动调节柄使半圆键向外扩张，将连杆固定在查看器上。

      检验工具是带有V形槽的三点规。三点规上的三个测点在同一平面上，并与V形槽相垂直，下面两测点的距离为100mm。而上面的一个测点，处在下面两测点连线的垂直等分线上，与下面两测点连线）测定时，将三点规放在连杆小端的心轴或活塞销上，使三点规的三个测点与检查器的平板相接触。根据三测点与平板的接触状况，便可判断连杆有无弯曲、扭曲变形。

② 若三点规仅上测点（或两下测点）与平板接触，且两下测点与平板间隙相等，说明连杆有弯曲变形。这时用塞尺测量测点（或两下测点）与平板接触处，如两下测点与平板间隙相等，说明连杆有弯曲变形。这时用塞尺检测测点与平板的间隙值，便是连杆在100mm长度的弯曲值。

③ 查验时若只有一个下测点与查看平板相接触，且上测点与检验平板的间隙等于另一个测点与平板间隙的一半，则表明连杆产生了扭曲。其下测点与平板的间隙便是连杆在100mm长度的扭曲值。

⑤ 使连杆大端端面与平板贴靠，测出连杆小端端面与平面的距离；将连杆翻转180°，用同样策略测出该距离，若两次测出的数值不等，说明连杆存在双重弯曲，两次测得的数值之差即为双重弯曲值。连杆双重弯曲的检查。发电机组检修技术标准规定，连杆在100mm长度上弯曲值不应大于0.03mm，扭曲值不应大于0.06mm，超过允许极限时，应进行校正或更换连杆。

连杆调校器是检验连杆弯曲和扭曲的专用工具，在柴油发电机的检修工作中用它既方便又能较好地保证质量，但根据工作因素和操作环境的不同，有的单位不一定具备，在这种情形下，可以采用柴油发电机的偏缸验看手段查看活塞连杆组的弯曲与偏斜现状。 

      总之，柴油发电机的偏缸不一定是单一零件的问题，危害它的要素有很多，因此，必须根据验看状况多方分析，找出因由，加以修整。当发生偏缸后，应采用可靠的加工装备及合理完善的加工工艺，检查规范，并严格控制好诸如缸体、主轴、连杆等主要零件每道加工工序的加工质量，就能从根本上杜绝偏缸现状。