嚴(yán)慶臣
摘 要:離心式水泵是柴油機(jī)水冷卻系主要部件之一,其技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響柴油機(jī)的工作。重點闡述了水泵軸及軸承(或襯套) 磨損、葉輪及殼體磨損,及油封、水封失效的檢修技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:柴油機(jī);離心式水泵;檢修
中圖分類號:S2185 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2018.08.070
柴油機(jī)是靠將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能工作的,最高溫度達(dá)2000 ℃以上,使直接與高溫燃?xì)饨佑|的零件受熱,如果不能及時冷卻,柴油機(jī)將無法工作。于是柴油機(jī)上設(shè)置了冷卻系統(tǒng),其功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。發(fā)動機(jī)的冷卻系有風(fēng)冷和水冷之分,以空氣為冷卻介質(zhì)的冷卻系為風(fēng)冷系;以冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱水冷系。由于水冷式效果好,冷卻均勻可靠,而且便于調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度,因此得到廣泛的采用。強(qiáng)制循環(huán)式水冷卻的柴油機(jī),其冷卻系主要包括水箱、風(fēng)扇、散熱器、水泵等部件。離心式水泵的作用是保證冷卻水在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動,其工作狀況直接影響到發(fā)動機(jī)冷卻的可靠性。因此,對水泵的檢修工作要給予足夠的重視。
1 柴油機(jī)水泵結(jié)構(gòu)特點與拆裝注意事項
由于離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量大和因故障停轉(zhuǎn)后不影響水的自然對流循環(huán)。因此,內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)制循環(huán)水冷卻系都采用離心式水泵。
水泵主要由殼體、葉輪、軸、水封和皮帶輪等組成。泵軸通過滾珠軸承或軸套支承在泵殼的座孔中,軸承通過間隔套、卡環(huán)、定位螺釘、皮帶輪轂端面和殼體臺肩加以軸向定位。拆裝時應(yīng)先拆下葉輪、定位螺釘、水封后,從后向前連同軸承一起壓出。因為陶瓷水封精度高,耐磨和封水效果好,已取代了石棉繩做填料的水封。陶瓷水封因質(zhì)脆,在拆裝時應(yīng)輕裝、輕壓、嚴(yán)禁敲打。按技術(shù)保養(yǎng)要求定期向水泵黃油嘴加注適量潤滑脂,約1/3~1/2腔為宜,過多會因攪油損失過大使軸承發(fā)熱。
2 水泵主要部件修理
水泵常見的缺陷有:水泵軸及軸承(或襯套)、葉輪及殼體磨損;油封、水封失效等。
2.1 水泵軸及襯套的修理
(1)水泵軸常在與襯套、水封配合處產(chǎn)生磨損。按照技術(shù)要求,東方紅-802型拖拉機(jī)水泵軸與前、后襯套配合間隙標(biāo)準(zhǔn)值為0.02~0.105 mm,允許不修值為0.30 mm。配合間隙在允許值內(nèi),一般將水泵軸調(diào)頭使用即可,不必修理。
(2)如果襯套磨損較嚴(yán)重,如東方紅-802型拖拉機(jī),水泵軸與襯套的配合間隙超過0.5 mm,則必須更換襯套,按水泵軸尺寸進(jìn)行鉸孔,使其恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)配合間隙。對于上述車型的水泵,為了保證前、后襯套同軸度誤差在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),鉸削襯套時,兩套應(yīng)同時加工。
(3)水泵軸磨損嚴(yán)重(包括與葉輪、撥頭接觸部位的磨損)時,一般應(yīng)更換新件。更換新水泵軸時,葉輪、撥頭應(yīng)分別與水泵軸組裝后鉆孔,以保證定位準(zhǔn)確。
(4)以滾動軸承支承的水泵軸磨損后,水泵軸與滾動軸承配合松動,使軸承不起作用,導(dǎo)致水泵軸過度磨損。當(dāng)磨損超過極限值時,一般采用鍍鉻辦法恢復(fù)其配合。如果軸承徑向擺動超限較大,就應(yīng)及時更換新軸承。更換自制的水泵軸時,要按要求對軸進(jìn)行熱處理,并保證配合表面的光潔度。
2.2 水泵殼體的修理方法
(1)殼體裂紋,可在其延伸線上距離兩端5 mm處鉆一直徑2.5 mm的止裂孔,沿裂紋開坡口,用鑄鐵焊條采用氧—乙炔冷焊或手工電弧冷焊,焊后緩冷。
(2)螺孔螺紋損壞,可以擴(kuò)孔攻絲,用加大一級螺栓或用鑄鐵焊條氧—乙炔焊填補,修平后重新鉆孔攻絲。
(3)軸承孔磨損超限,可用鍍鐵或鑲套修理。鑲套可用鑄鐵或20號鋼制配,過盈量一般為0.025~0.05 mm。
(4)水封膠木墊結(jié)合面如有擦傷、麻點、溝槽或不平時,可用車削或鉸削方法修整。磨損嚴(yán)重時,可用鑲套方法修理。
(5)殼體的結(jié)合平面翹曲變形超過0.05 mm時,應(yīng)修平,并根據(jù)車削的厚度,在裝配時加厚水泵蓋襯墊,總的修磨量不得超過0.5 mm。
3 水泵葉輪的修理
(1)在東方紅-802型拖拉機(jī)上,葉輪輪轂與后襯套端面的磨損較為突出。按照技術(shù)要求,水泵葉輪與殼體應(yīng)留有0.8~1.3 mm的間隙,后襯套與葉輪輪轂端面應(yīng)留有0.3~0.5 mm的間隙。經(jīng)過長期工作,軸頭與端蓋內(nèi)凸臺磨損后,葉輪會向前竄動,從而使得上述間隙愈來愈小,導(dǎo)致葉輪輪轂端面與后襯套磨損加劇,嚴(yán)重時,會發(fā)生葉輪“掃殼”現(xiàn)象,打碎葉輪,擰斷水泵軸。若后襯套凸臺磨損量在l mm以上時,可自制加厚凸臺部分的銅套,恢復(fù)其正常配合間隙,也可在葉輪輪轂與襯套凸臺之間,根據(jù)磨損量增加適當(dāng)厚度的銅墊。
(2)若端蓋與葉輪磨損,可先焊補,然后加工至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。修后的葉輪應(yīng)進(jìn)行平衡檢查。必要時,可在葉輪輪轂上去部分金屬,以滿足平衡要求。
4 水封的更換
水封是保證水泵裝配后不漏水的關(guān)鍵。由于各機(jī)型結(jié)構(gòu)不同,檢修水封的方法也不一樣。東方紅-802型拖拉機(jī)的水封為石墨石棉填料。若水封處漏水,可逐漸擰緊水封螺母加以調(diào)整。調(diào)整無效時,則需要更換填料。更換填料時,應(yīng)將石棉繩順著水泵軸旋轉(zhuǎn)方向纏繞,層次不可混亂,要填實,最好在石棉繩外面涂上少許黃油。
有的拖拉機(jī)水泵是靠封水圈、水封碗等零件封水的。水封失效后,水將沿水泵體水孔往外漏水。水封失效的原因主要是密封圈和密封座面磨損、橡膠水封碗破裂或水封彈簧失效等。如果密封圈和水封碗損壞,則應(yīng)更換水封總成;已磨損的密封圈端面,可進(jìn)行手工研磨;密封座面磨損,應(yīng)進(jìn)行磨平處理。水封彈簧應(yīng)保持足夠的彈力。在無彈力試驗的條件下,應(yīng)保證水封彈簧的自由長度符合要求。若自由長度不足,應(yīng)更換新件。