Tài liệu Sửa chữa động cơ Diesel tàu thủy pptx

• Nhóm piston- biên bao gồm piston, xéc măng, biên, ổ đỡ đầu to và đầu nhỏ biên ,chốt piston động cơ không có patanh bàn trượt, cán piston, đầu chữ thập, con trượt động cơ patang bàn t

CHƯƠNG 7

SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU

THỦY

7.2 RÚT VÀ KIỂM TRA

PISTON VÀ BIÊN

• Nhóm piston- biên bao gồm piston, xéc măng, biên, ổ đỡ đầu to và đầu nhỏ biên ,chốt piston (động cơ không có patanh bàn trượt), cán piston, đầu chữ thập, con trượt (động cơ patang bàn trượt

1 Trục khủyu 4 Cán Piston

2 Thanh truyền 5 Piston

3 Bàn trượt

1.Tháo nắp xylanh:

• Khi tháo các ê cu nắp xilanh phải chú ý tháo theo thứ

tự hướng dẫn nếu có, hoặc tháo theo nguyên tắc đối xứng của các bulông Lượt tháo đầu tiên thường chỉ nới lỏng khoảng 1/4 ÷ 1/8 vòng (khi sử dụng dụng cụ tháo thông thường) hoặc bơm dầu đủ áp suất tháo theo hướng dẫn cụ thể (khi dùng dụng cụ thủy lực).

• Dụng cụ để nhấc nắp xilanh có thể sử dụng các bulông vòng, bộ gá, dây cáp, palăng tuỳ thuộc vào kết cấu, kích thước trọng lượng của nắp cụ thể.

2.Tháo nửa dưới đầu to biên:

•Tháo nửa dưới đầu to biên,

lưu ý đánh dấu vị trí xiết của

bu lông biên (nếu không có

dụng cụ đo lực hoặc dụng cụ

tháo không phải là thủy lực)

Via trục khủyu đến vị trí phù

hợp, sử dụng dụng cụ tháo

lỏng bulông biên đến khi có

thể tháo được bằng tay Sau

đó via động cơ tới điểm chết

Một số động cơ nửa dưới của

đầu to biên rất lớn, không thể

dùng tay để nâng ra ngoài

Do vậy, bắt buộc phải sử

dụng các thiết bị treo, kéo

3.Rút nhóm Piston-Biên:

• Sử dụng đúng các dụng cụ chuyên dùng (palăng cố định

hoặc chọn, bộ gá để rút piston).

• Tiến hành vệ sinh sạch sẽ khu vực buồng đốt, nếu có các

vết xước ở khu vực trên sơ mi phải thủ tiêu.

• Tháo nửa dưới đầu to biên.

• Lắp bộ gá lên đỉnh piston (mỗi động cơ cơ một bộ gá

riêng) Trước khi lắp bộ gá bằng bu lông trên đỉnh lưu ý vệ sinh sạch lỗ để khi vặn bulông không bị kẹt và đảm bảo

chắc chắn.

• Dùng palăng kéo nhóm piston biên lên theo hướng thẳng

với đường tâm xilanh.

• Đối với động cơ có bàn trượt thì công việc tháo phức tạp

hơn Thường thì tháo rời cán và biên ra và kéo piston cùng với cán lên Nói chung phải nghiên cứu tỷ mỉ kết cấu của

từng động cơ cụ thể Tuy nhiên ở một số trường hợp như

động cơ 3D6, 2D12, phải lật ngược động cơ lên rồi mới

tháo được nhóm piston - biên.

4 Tháo chốt piston

• Tháo rời piston và biên (tháo chốt piston) Trước hết

phải tháo các phanh hãm hoặc nắp hãm chốt, sau đó tiến hành tháo chốt piston Nếu chốt rỗng ta sử dụng

bộ gá chuyên dụng (1- Ê cu công; 2- Giá đỡ; 3- Chốt; 4- Piston)

• Nếu chốt đặc có thể dùng búa đồng gõ để tháo Một

số trường hợp trước khi tháo chốt người ta nung nóng piston và chốt bằng dầu nhờn (luộc dầu).

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

A>Piston: Mài mòn hư hỏng của piston rất khác nhau, chủ yếu là tạo

gờ, dập rãnh xéc măng, rạn nứt, vỡ phần chuyển tiếp giữa 2 rãnh xéc măng Ngoài ra piston còn bị hư hỏng như cháy đỉnh, ăn mòn và các

hư hỏng khác ở phần định hướng

Pistoncrown

Pistonrod

Pistonrodstuffingbox

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

A>Piston

• Gờ trong các rãnh xéc măng do mài mòn không đều trong

cả chiều rộng rãnh.

• Dập rãnh, thường do khe hở theo chiều cao giữa xéc

măng và rãnh xéc măng quá lớn Khi piston chuyển động, rãnh sẽ chịu lực va đập và bị dập khi thay đổi hướng

chuyển động.

• Hiện tượng rạn nứt ra có thể do ứng suất nhiệt, do chế độ làm mát không đảm bảo, do va đập thuỷ lực, do vật liệu kém chất lượng.

• Cháy đỉnh piston thường do điều kiện làm việc, do rắp ráp cân chỉnh thiết bị phân phối khí và nhiên liệu không đúng: Lượng phun nhiên liệu, thời gian cháy, điều kiện phun

nhiên liệu, bị phá vỡ.

• Mài mòn hư hỏng phần định hướng ở những động cơ

không có bàn trượt, piston bị mài mòn không đều ở phần này là do piston chịu lực ngang của cơ cấu biên khuỷu và

do sự lệch tâm gây nên ở những động cơ có bàn trượt hư hỏng này có thể do sự lệch tâm xilanh và tâm piston,

hoặc do con trượt và bàn trượt bị mài mòn quá nhiều.

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

A>Piston

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

B>Xéc măng

Khe hở của xéc măng có ba loại:

• Khe hở giữa hai đầu của xéc măng khi xéc măng nằm trong sơmi xylanh gọi là khe hở miệng Dùng thước lá

đo khoảng cách giữa hai đầu của xéc măng Các nhà máy chế tạo động cơ đã chỉ rõ giá trị khe hở nhỏ nhất

và lớn nhất Nếu khe hở nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất thì hai đầu của xéc măng có thể chống vào nhau do sự

giãn nở vì nhiệt của xéc măng khi động cơ làm việc

Đó là nguyên nhân làm cho xéc măng bó chặt sơmi

xylanh, làm tăng ma sát giữa piston và somi xylanh; trong một số trường hợp có thể làm kẹt piston Nếu

khe hở lớn hơn giá trị lớn nhất, khí cháy sẽ rò lọt qua xéc măng xuống cácte làm giảm áp suất nén và có

thể là nguyên nhân gây nổ cácte.

• Khe hở thứ hai là khe hở cạnh là khoảng cách giữa

mặt trên của xéc măng và mặt trên của rãnh xéc

măng Khe hở này đo bằng thước lá và cũng có giá trị lớn nhất và nhỏ nhất do nhà máy chế tạo ra

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

B>Xéc măng

•Khe hở thứ ba không

cấn đo, chỉ cần kiểm

tra là khe hở lưng

Khe hở này nhất thiết

phải có tức là chiều

dày của xéc măng

phải nhỏ hơn chiều

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

B>Xéc măng

• Các hư hỏng thường gặp

• Mài mòn là do ma sát với thành sơmi xilanh và rãnh

piston Xéc măng bị mất tính đàn hồi là do hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt nhiệt độ cao, do chất

lượng vật liệu không đảm bảo Hiện tượng rỗ xước xéc măng có thể do ăn mòn, do có hạt rắn rơi vào bề mặt

ma sát.

• Xéc măng bị gãy có thể do:

– Va vào các cửa quét, xả,

– Xéc măng bị nghiêng do Xéc măng, rãnh xéc măng bị mài mòn quá mức, Có muội cứng trong rãnh xéc măng, Khe hở xéc măng nhỏ, Xéc măng bị kẹt trong rãnh làm xéc măng bị nghiêng

trong quá trình chuyển động,

– Chất lượng nguyên liệu không tốt dẫn đến tốc độ tăng áp suất nhanh

– Chế độ khởi động nặng nề áp suất thường xuyên vượt quá giới hạn cho phép (van an toàn bị mở)

– Lực căng của xéc măng không đủ lớn để tì sát vào sơ mi xilanh thì áp suất khí cháy sẽ đẩy xéc măng co lại và lọt qua là nguyên nhân làm xéc măng bị nghiêng và gãy trong rãnh

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

B>Xéc măng

• Các hư hỏng thường gặp

• Kẹt xéc măng là vấn đề cần quan tâm, tuy nhiên chúng ta có thể kiểm tra trạng thái tự do của xéc măng qua cửa quét (động cơ hai kỳ) Dùng que

kiểm tra ấn vào xéc măng nếu thấy đàn hồi thì

xéc măng không bị kẹt hoặc gãy, nếu xéc măng

nằm cứng trong rãnh thì xéc măng bi kẹt, nếu xéc măng ở trạng thái tự do nhưng không đàn hồi thì xéc măng đã bi gãy Khi bị gãy, các mẫu gãy của xéc măng có thể đi vào ống xả, vì vậy cần kiểm

tra ống xả

• Gãy, mòn xéc măng có thể dẫn đến hiện tượng

thổi các xéc măng khác,cháy hộp gió quét Thổi

xéc măng còn phá huỷ màng dầu bôi trơn làm

tăng tốc độ mài mòn Khi bị thổi, xéc măng có

màu tối trên mặt tiếp xúc với sơ milanh

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

và phần dưới

• Chốt bị lỏng ở mối lắp ghép nguyên nhân do thực hiện dung sai lắp ghép không đúng và chốt mài

mòn quá giới hạn

• Rạn nứt chốt thường do chế độ gia công (nhiệt,

hoá học) không đúng, sử dụng vật liệu không

đúng quy cách, có vết xước cắt trên mặt chi tiết

• Chốt bị gãy là do có hiện tượng rạn nứt hoặc do

các hư hỏng sự cố khác

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

• D> Cán piston:

• Hư hỏng thường bị uốn cong, rạn nứt, gẫy, vênh mặt

bích Nguyên nhân do chỉnh tâm và lắp ráp không đúng, chất lượng vật liệu không đảm bảo, do ứng suất nhiệt, do hậu quả của việc ăn mòn khi làm mát phía trong.

• Vênh mặt bích hoặc dập mép thường do lắp ráp không

đúng gây nên hiện tượng cắt.

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

• D> Cán piston:

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

• E> Đầu chữ thập :

• Những động cơ cỡ lớn, thấp tốc, có hành trình dài hoặc siêu dài thường có con trượt và dẫn hường

con trượt (thường gọi là cơ cấu patanh bàn trượt) Piston và càn piston chỉ chuyển động theo phương thẳng đứng do đó phần dẫn hướng piston không

tỳ vào sơ mi xilanh, vì vậy phần dẫn hướng của

các piston loại này rất ngắn

• Thường hư hỏng như mài mòn không đều: Do đầu chữ thập nối với biên chuyển động lắc dẫn tới

phần trên và phần dưới bị mài mòn nhiều hơn

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

E> Đầu chữ thập:

1.Mài mòn hư hỏng các chi tiết nhóm piston – biên

F> Biên:

• Hư hỏng thường bị uốn cong, rạn nứt, gẫy, vênh mặt bích Hiện tượng cong hoặc vặn biên làm cho đường tâm hai đầu biên bị sai lệch

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

1 Kiểm tra độ mài mòn:

- Dùng Panme đo ngoài kiểm tra theo hai hướng vuông

góc với nhau tại mỗi tiết diện, từ đó xác định độ mài

mòn (gây độ elip) của piston.

- Theo chiều dọc của piston, đối với những piston nhỏ

(của máy phụ) Ta đo cách nhau 150 ÷ 200mm Vị trí đo

thứ nhất cách mép trên của phần định hướng khoảng

15 ÷ 20mm.Với những piston có kích thước lớn, số lần đo

sẽ rút bớt đi.

- Người ta không đo phần đầu của piston vì đường kính

phần đầu khi thiết kế bao giờ cũng nhỏ hơn và khi định

tâm tốt đầu piston không chạm vào thành xilanh.

- Trước khi đo đạc, piston phải được vệ sinh sạch sẽ

Các số liệu đo cần được ghi vào bảng Căn cứ vào số

liệu đo đạc ta xác định được độ giảm tối đa của đường

kính piston và độ ô van lớn nhất Những số liệu đo được

so sánh với tiêu chuẩn mài mòn cho phép của piston

trong lý lịch động cơ cụ thể để kết luận về tình trạng kỹ

thuật của piston.

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

2.Kiểm tra độ vuông góc của đường tâm lỗ chốt và đường tâm piston

• Dùng chốt kiểm tra đóng vào lỗ piston Đặt đồng hồ so 1 cùng với đầu tỳ 2 lên đế góc 3 sao cho đầu chạm với piston Chỉnh mặt số đồng hồ để đưa kim về vị trí “0” Sau đó đưa nguyên đồng hồ đo ở bên kia Căn cứ vào hiệu số của số chỉ đồng hồ, Xác định độ thẳng góc b0 của 2 đường tâm trên theo công thức:

• Trong đó:

i: Hiệu số chỉ của đồng hồ ở 2 bên (mm)

h: Khoảng cách giữa điểm tỳ 2 và đầu tỳ

của đồng hồ

Độ lệch vuông góc không được quá 0,1mm/m

b0 = 500.

h i

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

3.Kiểm tra độ giao nhau của đường tâm lỗ chốt và đường tâm piston

• Đặt piston lên bệ 2 Dụng cụ dùng kiểm tra bao gồm chốt kiểm tra 1, thước góc 3 và dụng cụ để đo khoảng cách.

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

4.Kiểm tra độ giao nhau của đường tâm lỗ chốt và đường tâm piston

• Thước góc được đưa sát với piston 4 và điều chỉnh sao cho khoảng cách A và B là như nhau Sau đó đưa

thước góc về phía đối diện của piston và điều chỉnh

sao cho khoảng cách C và D như nhau

• Nếu khoảng cách A = B ≠ C = D thì độ không giao

nhau sẽ bằng một nửa chênh lệch của 2 số đo

• Hoặc có thể kiểm tra độ giao nhau của 2 đường tâm trên bằng cách đặt nằm piston Dùng kích 5, căn cứ vào đồng hồ so dò 6 điều chỉnh piston song song với bàn rà và đo khoảng cách từ đường sinh thấp nhất

của trục 1 với bàn rà Hiệu số khoảng cách từ trục

nhỏ tới bàn rà ở 2 vị trí của piston sẽ cho ta độ không giao nhau của đường tâm lỗ chốt piston và đường tâm piston

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

5.Kiểm tra rãnh xéc măng

• Độ hao mòn của rãnh xéc măng được xác định bằng cách dùng thước lá đo khe hở giữa xéc măng chuẩn và thành rãnh tại một

số điểm theo chu vi rãnh có xéc măng

• Do rãnh bị mòn có thể làm sai lệch độ thẳng góc giữa các mặt đầu của rãnh so với đường tâm của piston Độ sai lệch đó

được kiểm tra bằng đồng hồ số 1 và dưỡng 2 đặt vào vào rãnh

và xê dịch xung quanh piston Độ đảo cho phép là 0,02 ÷

0,04mm.

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

A> Piston:

5.Kiểm tra rãnh xéc măng

• Khe hở giữa xéc măng và mặt công tác của rãnh theo chiều cao từng động cơ cụ thể đã được giới thiệu trong lý lịch động cơ

Hoặc giá trị khe hở bằng 0,15mm đối với piston có đường kính ≤

100mm và bằng 0,15 ÷ 0,25mm đối với piston có đường kính từ

100 ÷ 750mm Các động cơ diesel hai kỳ khe hở đó có thể tăng lên 50%

• Hiện tượng tạo gờ trên mặt rãnh cho phép không vượt quá 0,05

÷ 0,1mm.

6.Kiểm tra mức độ cháy của đỉnh piston

• Độ cháy của đỉnh piston được xác định bằng dưỡng và thước lá Dưỡng được chế tạo bằng thép có hình dạng căn cứ vào đỉnh

piston mới hoặc theo bản vẽ Sau khi kiểm tra mức độ cháy tiến hành thử thuỷ lực để kiểm tra các vết nứt tế vi nếu có.

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

B>Xéc măng

Sự hư hỏng của xéc măng được kiểm tra bằng cách đo khe hở miệng và kiểm tra tính đàn hồi của nó.

• Khe hở miệng xéc măng được kiểm tra đo ngay trong

sơmi xilanh Tháo xéc măng ra khỏi piston, vệ sinh sạch xéc măng và sơ mi xilanh Đặt xéc măng vuông góc với trục tâm sơmi xilanh Sau đó dùng thước lá đo khe hở

giữa 2 mép miệng xéc măng

• Cách thứ 2 thường chỉ sử

dụng khi thay mới sơmi và

xéc măng Cho xéc măng vào

calip mẫu và dùng thước lá

đo khe hở miệng

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

B>Xéc măng

• Độ đàn hồi của xéc măng được kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dùng Khớp nối 1 được dịch chuyển theo cột đứng 2 cho phép đặt tay đòn 4 ở vị trí hướng thẳng đứng Nhờ vậy có thể kiểm tra xéc măng 10 với các đường kính khác nhau Tay đòn 4 có liên kết bản lề với khớp nối 1 Dưới tác dụng của tải trọng 6 treo trên thanh 7 và nối 5 với tay đòn 4, xéc măng được đặt ở trên bệ 11, dưới áp lực của con lăn 8 nén miệng xéc măng 9

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

B>Xéc măng

• Đo khe hở miệng xéc măng ở trạng thái tự do Nén

ép, sau đó bỏ tải và đo khe hở lại một lần nữa, nếu

khe hở sau khi nén bị nhỏ đi thì chứng tỏ xéc măng có

độ đàn hồi kém

• Xéc măng khi bị cong vênh, mất tính đàn hồi, khi bị xước để khí lọt qua tạo dấu vết lớn hơn 1/4 vòng, bị tróc hoặc mòn lớp mạ Crôm với tổng số cung bằng

1/4 vòng, khe hở miệng vượt quá giá trị cho phép

(trong lý lịch động cơ) đều phải được thay mới

• Khe hở miệng xéc măng có thể lấy bằng:

Đối với xéc măng khí thường

δ = (0,005 ÷ 0,0075)D mm (D: đường kính sơmi xilanh, mm).

Đối với xác măng khí trên cùng

δ ' = δ + 0,2mm.

Đối với 2 xéc măng dầu

δ ’ = δ + 0,7 mm

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

C>Chốt Piston

• Độ hao mòn của chốt piston được xác định bằng cách

đo đường kính tại 3 mặt cắt dọc theo chiều dài chốt

và tại 2 mặt phẳng vuông góc với nhau Giá trị độ sai lệch cho phép lớn nhất về độ ô van và độ côn của

chốt piston xem trong lý lích động cơ

• Dùng mắt thường hoặc các phương pháp dò tìm

khuyết tật để phát hiện các vết nứt, vết xước Nếu

chốt có vết nứt hoặc giảm đường kính do sửa chữa nhiều lần thì phải thay thế chốt mới Chốt piston sửa chữa từ lần thứ hai trở đi được kiểm tra tính uốn với lực P = Pz (áp suất cháy cực đại)

2.Kiểm tra xác định hư hỏng

C>Biên

• Rạn nứt của biên và bulông biên được phát hiện bằng các phương pháp dò tìm khuyết tật đã nêu ở phần

trước

• Đường tâm trục đầu to và đầu nhỏ biên phải song

song với nhau và vuông góc với trục của biên Sai lệch cho phép đối với độ song song không quá 0,05mm/m (đối với đầu to biên) và 0,1mm/m (đối với đầu nhỏ

biên)

• Các đầu trục phải nằm trên một mặt phẳng Cho phép lệch trục đối với động cơ có bàn trượt tới 0,2mm/m, động cơ không có bàn trượt là 0,3mm/m