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配气机构与齿轮系



二、WD615系列发动机齿轮传动系统

WD615系列柴油机齿轮传动系及相关连接主要是通过齿轮驱动凸轮轴、高压油泵、空压、机、转向油泵、机油泵等零部件,通过皮带来驱动水泵、发电机等。 WD615系列柴油机齿轮系及外部零件如图2-51所示。

(一)组成与结构

齿轮传动系包括正时齿轮系、正时齿轮室及相关的皮带传动等。

1.齿轮系的传动特点

齿轮系的传动特点如图2-51所示。

(1)正时齿轮传动机构设在机体前端的齿轮室内,由八个斜齿轮组成平面齿轮系。在安装时,仅凸轮轴齿轮上有一处记号须与正时齿轮室上刻痕记号对准(第1缸活塞处于上止点位置)即可。喷油齿轮不须对记号,可通过松开传动轴端联接法兰的内六角螺栓来调整供油时间。与一般传动结构相比是比较简单的。空压机齿轮、液压泵齿轮和机油泵齿轮是各自装在总成上,再一起装入柴油机的。

(2)全部齿轮的位置没有调整的余地,其间隙全都由机身上的齿轮中心座标来确定。即传动齿轮中的两个惰轮轴孔(正时齿轮惰轮轴孔、机油泵惰轮轴孔)作为齿轮室与机身的定位孔定位。

WD615系列柴油机的正时齿轮传动关系,如图2-52所示。

(3)齿轮加工精度要求高,而且轮缘都要经过修正。

齿轮用16MnCr5钢(相当国产15CrMn钢),齿面经渗炭淬火,允许的硬度差仅HRC4个单位。


2.正时齿轮室

正时齿轮室如图2-51图2-53所示。

正时齿轮室与缸体没有定位销,主要靠正时中间齿轮轴“A”和机油泵中间齿轮轴“B”来定位,因此,在装配正时齿轮室时要注意:首先紧固正时中间齿轮轴(200牛米扭矩)和机油泵中间齿轮轴(65牛米扭矩);再紧固周边的正时齿轮室固定螺栓。空压机、转向助力泵、水泵均安装在正时齿轮室上。

(1)用高强度灰铸铁制造,整体结构具有较高的强度与刚度,齿轮室壁厚8毫米,较薄。

(2)水泵涡壳与齿轮室铸成一体,这样就充分利用了齿轮室的上部空间,使结构更加紧凑,减轻了整机的重量。

(3)齿轮室与机体结合面上无专用定位销,其形位精度是靠两个中间隋轮齿轮轴定位的。保证了各轴、齿轮间的中心距和啮合精度,减少了因调整齿轮啮合间隙不当造成啮合间隙过大或过小而引起的齿轮噪声和断齿事故。

(4)齿轮室两侧加工的平面起支承发动机的作用,发动机支架与之相连,中间有两个定位销定位。

(5)加工平面、孔较多,便于安装各种部件和附件,如装有液压转向泵、空压机、水泵、机油泵、张紧轮、发电机等。充分利用了齿轮室的内、外空间。

(6)齿轮室与机体、空压机的结合面处均涂乐泰510密封胶,水泵、传动轴盖板,正时齿轮铝盖板均用石棉垫。

3.WD615系列柴油机皮带传动

皮带传动关系如图2-54所示。

水泵皮带靠张紧轮的调节来调整松紧,发电机皮带靠发电机支架的调节来调整松紧。

图2-51所示。调整时,拧松60、62螺母,用撬杠别住水泵皮带轮,拉紧用拇指用力按压(以39牛顿力,约4千克力)皮带下陷10毫米时,将60、62螺帽旋紧即可。发电机皮带松紧度的调整同理。

4.传动轴和联轴器

传动轴传递驱动喷油泵的动力。

WD615系列柴油机采用弹性钢片联轴器,如图2-55所示。

角度调节板起喷油正时的调节作用。


(二)故障原因:

1.中间正时齿轮打坏

(1)中间正时齿轮轴承损坏。

中间正时齿轮起着驱动喷油泵齿轮的作用,中间齿轮轴承安装在中间齿轮轴上,而中间齿轮轴靠一固定螺栓固定在的机体上,如螺栓松动,中间正时齿轮和轴一起往外退出,造成中间正时齿轮和其它齿轮啮合间隙及位置发生变化,导致轴承及齿轮的损坏。

(2)中间齿轮轴承(6206C3)安装方法和操作不当,也会造成损坏。

(3)发动机齿轮系的齿轮及轴承全靠飞溅润滑,车发动后应怠速运转几分钟,待各润滑正常后才可提速,如果车一发动就猛加油门,会造成轴承润滑不好而损坏,打坏中间正时齿轮。中间正时齿轮损坏以后,最好和喷油泵驱动齿轮一起更换,以保证良好的啮合。

2.正时齿轮异响

WD615系列柴油机国产化后,个别机组易出现正时齿轮异响。由于判断不准,修理不及时,导致打坏发动机全套齿轮系的故障。

WD615系列柴油机采用常规的侧置凸轮轴齿轮的正时齿轮传动方式,通常产生异响有以下三种形式:

(1)出现较明显的齿轮啮合声,声音比较均匀,发动机转速改变时,出现较重的“咯、咯”冲击声,这种异响是齿轮啮合间隙不当所致。

齿轮的正常啮合间隙在0.04-0.30毫米,如超出这个标准,势必出现异响。此外,齿轮啮合中,相隔120度三点齿隙差不应超过0.10毫米。

(2)发动机齿轮副出现明显的啮合声,且发出有节奏的撞击声,随发动机转速升高而加剧,这是齿轮啮合不匹配所致,建议使用同一厂生产的发动机齿轮。

(3)齿轮副在运行中,出现连续的长长的“呜、呜”声,这是啮合过紧所致。

(4)在齿轮室发出有节奏的“哗、哗”声,转速升高而且加剧,则是中间正时齿轮轴承6206C3损坏;应迅速停机、检修。另外,千万不能采用普通的国产206轴承代用。如果是1992年以后生产的发动机,则是中间正时齿轮的双联轴承损坏,也应予以更换。

故障原因:

(1)发动机齿轮系靠飞溅润滑,若启动发动机后,即加大油门提速,会导致齿轮系及轴承的润滑不良,久而久之,造成磨损过大而损坏。

正确的操作方法是用起动机带动发动机空转几圈,机油压力上升,但不使发动机着火。停3-5分钟以后,再起动发动机,怠速运转5分钟左右,再慢慢加速起步。

(2)发动机经过修理后,特别是曲轴和凸轮轴磨削以后,造成凸轮轴中心线和曲轴中心线距离的变化,或齿轮安装中齿轮轴颈端面跳动量过大,导致齿轮啮合间隙的变化而损坏齿轮。

(3)更换曲轴齿轮的方法不当,如采用乙炔氧加热不当,出现变形,法兰盘也会变形,导致安装曲轴齿轮不到位,啮合不良而损坏。

(4)中间正时齿轮轴固定螺栓松动,造成啮合间隙的变化,轴承、齿轮损坏。


3.正时齿轮室中间齿轮轴孔Φ40毫米处漏油

故障现象:

正时齿轮轴Φ40毫米孔处渗漏机油使机器前部很脏,污染皮带,机油消耗增加。

故障原因:

(1)中间齿轮轴内的橡胶0型密封圈失效。

(2)中间齿轮轴紧固螺栓松脱,中间轴脱出。

(3)Φ40毫米轴孔失圆。

对于第(1)、(2)两种情况,更换新密封圈,最好在凹形槽内缠绕2-3圈耐油密封胶带。

对于第(3)种情况,如果失圆严重,则需修复;若失圆不严重,则可用细砂纸或刮刀修理内圈,换用新胶圈,在凹槽内缠绕8-10圈耐油胶带(或用铅油及细麻绳绕0.2-0.3毫米厚)测量胶圈的外圆尺寸在Φ40.6-Φ40.8毫米为最好,在Φ40毫米圆柱面上涂环氧树脂密封。

(三)拆检与修理

1.齿轮系各个齿轮的支承与轴的安装连接方式

其连接安装方式如图2-51所示。

(1)空压机曲轴齿轮与空压机曲轴锥度,在高扭矩自锁,并在螺纹部位涂242螺纹乐泰紧固胶,无键,用大螺母拧紧,力矩200牛米。

(2)传动轴齿轮与传动轴头锥面接合,无键,高扭矩自锁,用大螺母M18×1.5拧紧,另加盘形垫防松措施。螺纹部位也涂242紧固胶,力矩200牛米。

(3)凸轮轴正时齿轮用Φ8×12定位,用M8×20螺栓4只固定在凸轮及轴端面,4只螺栓部位也涂乐泰242紧固胶,对称扭矩35牛米。

(4)液压转向油泵用键连接,槽形螺母、齿形垫片锁紧。

(5)正时惰轮齿轮(正时中间过桥齿轮)有两种支承方式和紧固方式,轴承也相应有两种:一种是6206C3单列向心滚珠轴承;另一种是双列向心珠轴承。正时齿轮内孔轴紧固螺栓,也相应分为两种。

(6)曲轴齿轮加热至180℃热装,并用平键A8×7×28连接,曲轴法兰加热至280℃压紧曲轴齿轮,轴向定位。

(7)机油泵惰轮(机油泵过桥齿轮)用两个303滚珠轴承、轴及螺栓紧固。

(8)机油泵驱动齿轮将齿轮加热到200℃热装,与机油泵主动轴锥面无键过盈连接。

2.齿轮室中间齿轮Φ40毫米轴孔失圆的修理

正时齿轮室中间齿轮孔,轴尺寸为,轴孔配合间隙最大0.089毫米。最小为0.025毫米。轴与孔靠密封橡胶圈密封,如图2-56所示。

Φ40轴孔外圆柱面上开有环形槽,安装橡胶密封圈,受力面积较小,当中间齿轮运转中振动与受力会使该部位出现槽沟及变成椭圆形孔,造成该处漏油,齿轮啮合间隙不当,出现间隙大及咬齿根现象,噪声增大,最后造成齿轮磨损过快或受附加冲击力而断齿损坏。

其修理方法如下:

(1)以正时齿轮室上的孔为基准孔,齿轮室与机身结合面为基准面,根据Φ40孔的椭圆程度或沟槽深度将孔扩大至去掉沟槽或椭圆度。其它技术要求如图2-56所示。

(2)重新加工一根中间齿轮轴,采用40Cr钢或优质45号钢,除Φ40轴段外圆面尺寸应根据孔扩大尺寸来确定(保证轴孔配合间隙为0.025-0.089毫米)外,其余尺寸与要求如图2-56所示。

(3)在安放Φ40密封圈的槽内缠绕密封胶带数层,以补偿孔扩大造成的间隙值。


3.正时齿轮室φ22孔的内端面的修理

Φ22孔的内端面是6026C3轴承内圆压紧支撑面,一旦该端面被压塌损坏,将造成齿轮向间隙大或扭摆而打齿。如图2-57所示。

其修理方法有两种:

粘贴法:

(1)如图2-57(a)所示,以A面为基准面,将正时齿轮室放到铣床上,将损坏的Φ22端面进行铣削加工,铣去约3-4毫米(用深度尺测量),并保证端面与中间齿轮轴轴孔的垂直度符合图纸要求。铣削完毕,用深度尺测得值减去46.3毫米得实际需要加工的垫片厚度a。

(2)用45号钢加工一个厚度为a的圆垫片,如图2-57(b)所示。

(3)将铣削的端面和加工的圆垫片用去污清洁剂清除油污、晾干。

(4)将齿轮室平放,在铣削部位或圆垫片粘贴面上涂一层496乐泰胶,迅速将圆垫片贴上,打入中间齿轮轴,使圆垫片压紧。等待6-12小时即可。

镶套法:

(1)铣削加工如上所述。

(2)仍以A面为基准面,镗削基准孔Φ22,使其扩大到,并保证孔与的同心度≤0.03,如图2-58(a)所示。

(3)车削加工镶套,用45号钢,按图2-58(b)加工,镶套与加工孔稍有过盈。

(4)清洗加工的孔、端面及镶套。

(5)将齿轮室放平稳,用台阶轴将镶套压入齿轮室加工的轴孔,注意不要偏斜。

此法安装简单、快捷,无等待时间,且比较牢固,缺点是加工稍繁,过盈量不易控制。

以上两种方法均能将齿轮室修复使用,但是要有可靠的加工和技术保证。没有上述加工条件的用户,可到厂家或维修站购买新齿轮室。

目前新型齿轮室与旧齿轮室稍有不同,其齿轮不同,购买时请注意。[TOP]


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