（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五） 柴油機(jī)氣缸套內(nèi)圓表面磨損的測(cè)量

1、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五 柴油機(jī)氣缸套內(nèi)圓表面磨損的測(cè)量一、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)1、掌握氣缸套磨損測(cè)量及圓柱度、圓度的計(jì)算；2、掌握氣缸套磨損測(cè)量工量具的選取、使用；3、氣缸套測(cè)量及實(shí)際操作。二、背景知識(shí)1、氣缸套簡(jiǎn)稱缸套，它鑲在缸體的缸筒內(nèi)，與活塞和缸蓋共同組成燃燒室。氣缸套的材料絕大多數(shù)采用耐磨合金鑄鐵和球墨鑄鐵，并對(duì)氣缸套內(nèi)表面進(jìn)行多孔性鍍鉻、氮化、噴鍍耐磨合金等工藝措施，以提高氣缸套的耐磨性和抗腐蝕性。缸套分為干缸套和濕缸套兩大類。背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套，背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套。氣缸套是船舶柴油機(jī)的重要零件之一，其內(nèi)壁工作條件十分惡劣，很容易發(fā)生磨損，其中活塞環(huán)與氣缸套是柴油機(jī)磨擦磨

2、損最為劇烈的一對(duì)磨擦副，其磨損情況將直接影響氣缸套與活塞環(huán)之間的密封性能，對(duì)柴油機(jī)的啟動(dòng)、功率損耗、燃油和潤(rùn)滑油的消耗、使用壽命以及排放等都有著重大的影響。2、氣缸套的磨損是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，其原因既有物理方面的因素，也有化學(xué)方面的因素。根據(jù)磨損機(jī)理的不同，可將氣缸套的磨損分為粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、撞擊磨損及復(fù)合磨損等。3、氣缸套的正常磨損規(guī)律。氣缸套的正常磨損規(guī)律為： 在氣缸套的縱截面呈錐形，上部磨損比下部大，且最大磨損位置在活塞處于上止點(diǎn)時(shí)，第一道氣環(huán)附近，氣缸軸向磨損呈上大下小的錐形，但氣缸上口因與活塞環(huán)無(wú)摩擦而形成明顯臺(tái)肩，手感明顯，而沿氣缸套向下磨損逐漸變小。這是因?yàn)樯喜拷?/p>

3、近燃燒室，溫度較高，活塞運(yùn)動(dòng)速度又低，油膜不易形成和保存，以及存在著腐蝕磨損等造成。 二沖程柴油機(jī)氣口部位的磨損也是比較大的，其原因是該處的幾何形狀復(fù)雜，壁厚不均，熱變形大，氣口處又受進(jìn)、排氣（指彎流掃氣）的沖刷作用，油膜容易破壞，而且在此處堆積雜質(zhì)，所以容易造成磨損。 在氣缸套橫截面上的磨損呈不規(guī)則橢圓形，而且橢圓的長(zhǎng)軸在垂直于曲軸中心線的方向（左右方向）上，即橫截面的磨損量左右方向大于首尾方向。這是由于側(cè)推力的作用（指筒狀活塞），同時(shí)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向點(diǎn)也在左右方向，這都是造成磨損量大的原因。故一般十字頭柴油機(jī)橫截面的磨損的長(zhǎng)軸也是在左右方向。若磨損量的橢圓長(zhǎng)軸不在左右方向，就要進(jìn)行具體分

4、析，最大的可能是氣缸、導(dǎo)板和曲柄三者的中心線沒(méi)有調(diào)整好而造成的。如圖10所示。正常磨損的參數(shù)： 圓度誤差、圓柱度誤差、內(nèi)徑增量（缸徑最大增量）小于說(shuō)明書(shū)或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值； 缸套磨損率：鑄鐵缸套0.1mm/kh，鍍鉻缸套在0.01mm/kh0.03mm/kh之間。4、氣缸套磨損的檢測(cè)。 輪機(jī)員在定期檢修工作中，要測(cè)量缸套，以便了解磨損情況，掌握磨損規(guī)律，對(duì)缸套的技術(shù)狀態(tài)做到心中有數(shù)。采用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表測(cè)量缸套內(nèi)徑。測(cè)量是在缸套內(nèi)確定的部位上進(jìn)行同一截面內(nèi)首尾方向（y-y）和左右舷方向（x-x）的缸徑測(cè)量。缸徑測(cè)量部位，對(duì)中小型柴油機(jī)來(lái)講，通常在以下四個(gè)位置進(jìn)行：（1）當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時(shí)第

5、一道活塞環(huán)對(duì)應(yīng)的氣缸套位置；（2）第一道活塞環(huán)在行程中點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的氣缸套位置；（3）最后一道刮油環(huán)在行程中點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的氣缸套位置；（4）當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)最后一道刮油環(huán)所對(duì)應(yīng)的氣缸套位置。（a） 縱截面磨損規(guī)律（b） 橫截面磨損規(guī)律圖10氣缸套磨損規(guī)律對(duì)于大型低速二沖程柴油機(jī)氣缸套，因?yàn)樾谐梯^長(zhǎng)和有氣口，所以除上述四點(diǎn)測(cè)量位置外，應(yīng)根據(jù)相鄰兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離大小，適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)，并在氣口上下方增加兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)。為了使每次測(cè)量都在確定的位置上進(jìn)行，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和便于各次測(cè)量數(shù)據(jù)的較，采用樣板來(lái)定位。三、工具的正確使用1、量缸表的使用圖11 量缸表組件量缸表也叫內(nèi)徑量表，是利用百分表制成的測(cè)量?jī)x

6、器，常用用于測(cè)量孔徑的比較性測(cè)量工具。在柴油機(jī)維修中，量缸表通常用于測(cè)量氣缸的磨耗量及內(nèi)徑。如下圖11所示。圖11 量缸表組件1） 測(cè)量前的準(zhǔn)備測(cè)量前，需先進(jìn)行內(nèi)徑量表的裝配和調(diào)零。內(nèi)徑量表的結(jié)構(gòu)如圖12所示。量缸表主要包括百分表、表?xiàng)U、替換桿件和替換桿件緊固螺釘?shù)?。調(diào)整方法如下：（1）按所要測(cè)量的缸徑選用合適的可換量頭，選擇可換量頭的方法是使要測(cè)的缸徑值在活動(dòng)量頭與可換量頭兩端距離的量程內(nèi)。將可換量頭外螺紋端裝入滾花螺母后擰入三通管的螺孔中，旋動(dòng)可換量頭，調(diào)節(jié)到量頭間距比缸徑公稱值大12mm為宜，擰緊滾花螺母緊固可換量頭。（2）將百分表裝到表?xiàng)U上，使百分表指針有0.5mm左右的讀數(shù)，將固定百

7、分表殼的緊固螺栓適當(dāng)擰緊。（3）調(diào)整好外徑千分尺。擦凈外徑千分尺的兩側(cè)兩面。使用隨組件提供的校準(zhǔn)棒檢驗(yàn)外徑千分尺微分筒“0”刻度線是否與固定套筒上的水平線重合，同時(shí)微分筒邊緣應(yīng)與固定套筒上的“0”線的右邊緣恰好相切。如果“0”位校準(zhǔn)不對(duì)，要重新調(diào)整。調(diào)整方法是：先松開(kāi)固定套筒上的頂絲，用隨外徑千分尺帶來(lái)的專用小扳手插入固定套筒“0”線背面的小孔，扳動(dòng)固定套筒，使固定套筒水平線和微分筒水平線對(duì)到合乎要求，然后緊固頂絲。將外徑千分尺兩測(cè)量面距離調(diào)至缸徑的公稱尺寸，鎖住微分筒保持此距離。圖12 量缸表結(jié)構(gòu)圖1-三通管；2-活動(dòng)量桿；3-固定量桿；4-表管；5-插口；6-活動(dòng)桿；7-杠桿；8-活動(dòng)套；

8、9-彈簧；10-百分表；11、12-鎖緊螺母圖13 內(nèi)徑量表讀數(shù)法（4）用內(nèi)徑測(cè)量表測(cè)量調(diào)好缸徑值的外徑千分尺，轉(zhuǎn)動(dòng)百分表面使大指針對(duì)“0”，記下百分表小指針的讀數(shù)（再?gòu)?fù)查一次可換量頭是否緊固）。四、實(shí)訓(xùn)操作流程及操作方法1、測(cè)量步驟（1）將外徑千分尺調(diào)至所測(cè)缸徑尺寸，并將千分尺固定在專用固定夾上，對(duì)量缸表進(jìn)行校零。（2）用右手握住內(nèi)徑量表表?xiàng)U（握住表?xiàng)U上膠木部位），左手兩指使表的定心架壓在缸套壁面，使可換量頭進(jìn)入缸內(nèi)。（3）將定心架放在要測(cè)量的部位，右手握住表?xiàng)U前后稍微擺動(dòng)。這樣，可換量頭沿缸套母線略作上下移動(dòng)，如圖13所示。觀察表?xiàng)U擺動(dòng)時(shí)表面大指針的偏轉(zhuǎn)，應(yīng)使表?xiàng)U向表針轉(zhuǎn)動(dòng)的減值（所量值減

9、小）方向擺動(dòng)。到表針剛要反轉(zhuǎn)時(shí)，表?xiàng)U立即停止擺動(dòng)，這時(shí)百分表得讀數(shù)為內(nèi)徑的相應(yīng)尺寸。記下百分表上的讀數(shù)，與氣缸直徑的規(guī)定數(shù)值或上次測(cè)量數(shù)值進(jìn)行比較，可得到該測(cè)量部位的實(shí)際尺寸或相對(duì)磨損量。根據(jù)同一缸套不同部位得測(cè)量結(jié)果，可計(jì)算缸套的圓柱度和圓度。（4）測(cè)量值讀數(shù)要根據(jù)大指針要離開(kāi)“0”位的格數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)方向來(lái)決定。百分表大指針每偏轉(zhuǎn)1格為0.01mm，偏轉(zhuǎn)的正負(fù)可在測(cè)量前用手按動(dòng)量頭觀察大指針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)確定：用手按動(dòng)量頭，若大指針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)表?xiàng)U在缸內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，指針按反時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，距“0”的偏轉(zhuǎn)格數(shù)為缸徑比公稱值的增大量，即實(shí)際測(cè)量尺寸的正偏差。反之，指針按順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，距“0”的偏轉(zhuǎn)

10、格數(shù)為缸徑比公稱值的減小量，為負(fù)偏差。（5） 也可使裝配好的內(nèi)徑量表進(jìn)入缸套上部（活塞上止點(diǎn)以上未磨損過(guò)的部位）調(diào)“0”作為該缸磨損量測(cè)量依據(jù)。將缸套上部未磨損部位去除積炭，擦拭干凈。內(nèi)徑量表在該部位上述測(cè)量缸套方法一樣略作擺動(dòng)，當(dāng)大指針向減值方向偏轉(zhuǎn)至剛要反轉(zhuǎn)時(shí)，停止擺動(dòng)。將表面轉(zhuǎn)動(dòng)，使表針對(duì)“0”。在將可換量頭固緊后（以用它作為比較標(biāo)準(zhǔn)）去測(cè)量規(guī)定部位的尺寸，可讀得相對(duì)磨損量。2、缸套內(nèi)徑圓度、圓柱度的計(jì)算（1）圓度：同一測(cè)量環(huán)帶上x(chóng)-x和y-y方向上兩相互垂直直徑上的半徑差，取三個(gè)環(huán)帶中最大的差值為最大圓度。（2）圓柱度：沿x-x或y-y方向不同環(huán)帶上最大與最小直徑上的半徑差的差值，取其

11、中的最大差值為最大圓柱度。測(cè)量結(jié)果記錄入表1。 表 1氣缸套測(cè)量記錄表船名柴油機(jī)氣缸套測(cè)量記錄表測(cè)量人第頁(yè)共頁(yè)機(jī)名記錄人日期缸套編號(hào)截面方向12345678首尾左右首尾左右首尾左右首尾左右首尾左右首尾左右首尾左右首尾左右IIIIIIIV最大圓度最大圓柱度直徑最大增量五、實(shí)訓(xùn)操作注意事項(xiàng)1、測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）測(cè)量時(shí)，必須使量缸表與氣缸的軸線保持垂直，應(yīng)前后擺動(dòng)量缸表，指針指示到最小數(shù)字時(shí)，即表示量桿與氣缸軸線垂直，此讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)，當(dāng)大指針順時(shí)針?lè)较螂x開(kāi)“0”位。表示氣缸直徑小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的缸徑。若逆時(shí)針?lè)较螂x開(kāi)“0”位。表示氣缸直徑大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的缸徑；（2）不許用百分表、內(nèi)徑量表、千分

12、尺測(cè)量粗糙表面或有明顯凹凸不平的表面或毛坯件。不許將零件強(qiáng)行推入百分表觸針的下端，也不能用百分表受劇烈振動(dòng)或撞擊，以免造成損壞；（3）使用內(nèi)徑量表或千分尺的過(guò)程中，要嚴(yán)防水、油和灰塵滲入表內(nèi)，測(cè)量桿上也不要加油，免得粘有灰塵、雜物和油污進(jìn)入表內(nèi)，影響表的靈性；（4）在觀察表的讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與表盤(pán)相垂直。因?yàn)橹羔樑c表盤(pán)之間有一段距離，視線歪斜時(shí)，會(huì)造成讀數(shù)誤差。（5）內(nèi)徑表使用完畢后，應(yīng)從表?xiàng)U上卸下百分表、可換量頭、螺母等，擦干凈后置于盒內(nèi)妥善保存，防止隨意碰撞而損壞。六、評(píng)估考核標(biāo)準(zhǔn)（1）評(píng)估要素：氣缸套磨損測(cè)量 ；氣缸套磨損圓度、圓柱度計(jì)算 ；（2）評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：操作過(guò)程準(zhǔn)確，熟練（30分）；操

13、作過(guò)程準(zhǔn)確，比較熟練（24分）；操作過(guò)程準(zhǔn)確，熟練程度一般，能完成操作（18分）；操作過(guò)程較差，只能完成部分操作（12分）；操作過(guò)程差，無(wú)法完成（06分）。七、實(shí)訓(xùn)總結(jié)與技能提升1、氣缸套磨損的修復(fù)氣缸套內(nèi)孔磨損極限如下表所示。氣缸套出現(xiàn)磨臺(tái)時(shí)，應(yīng)小心地手工修銼研磨或用風(fēng)砂輪磨削，使之消除。氣缸套磨損超過(guò)規(guī)范或說(shuō)明書(shū)要求時(shí)，可采用以下方式修復(fù)：（1）鏜缸 鏜缸可恢復(fù)氣缸表面形狀，消除一些表面劃痕或擦傷等。鏜缸后，缸徑增大，為了保證活塞組件之間的配合間隙，必須更換活塞與活塞環(huán)。（2）鍍鉻 先用鏜缸的方法消除缸套內(nèi)表面的磨臺(tái)，恢復(fù)氣缸表面形狀，然后用鍍鉻或鍍鐵-鍍鉻的方法恢復(fù)缸套原有的尺寸。鉻層厚

14、度一般在0.5mm以下，鐵層厚度可達(dá)23mm。2、氣缸套裂紋的修復(fù)氣缸套裂紋可用目測(cè)法、粉劑顯痕法或試壓試驗(yàn)法檢查。氣缸套裂紋損壞雖較磨損損壞為少，但其仍是大缸強(qiáng)載的中、低速柴油機(jī)氣缸套常見(jiàn)的一種損壞形式。產(chǎn)生裂紋的部位與結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、毛坯缺陷及管理水平等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，裂紋總是發(fā)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，強(qiáng)度較差和應(yīng)有力集中的部位。表2氣缸內(nèi)孔磨損極限（mm）氣缸直徑750r/min筒形活塞式柴油機(jī)500750r/min筒形活塞式柴油機(jī)150500r/min筒形活塞式柴油機(jī)十字頭柴油機(jī)圓度氣缸直徑最大增量圓度氣缸直徑最大增量圓度氣缸直徑最大增量圓度氣缸直徑最大增量1001001501502002002502503003003503504004004504505005005505506006006506507007007507508000.050.0750.100.1250.15