柴油机铸造机架修理法制造技术

柴油机铸造机架修理法：一般机架整体铸造的材料强度低，且气缸盖压紧力大，又集中在顶面狭长环带上，使用不久沿环带边缘破裂。因单位面积压力太大，一般方法无法修复，致机架报废。本发明专利技术在铸造机架上采用高强度材料制作增强件，将气缸盖压紧力分散到外围机架顶面：增大承压面、降低单位面积压力、使破裂面完全不受压力。可彻底消除存在裂缝的隐患；可提高机架强度数倍。修理方法简单、快速，不拆动庞大机架，可在原地修复。其结构原理也可作为新型高强度铸造机架的典型结构。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到柴油机铸造机架顶部面板沿气缸套台肩的接触圆周裂损的修理方法。本专利技术曾在86.9.8以“柴油机铸造机架裂损修理法”的名称申请中国专利，并在89.7.12授权，专利技术专利证书第2939号，专利号(申请号)86106171·3(以下简称前专利)。现经改进后重新申请中国专利，与前专利的主要区别在于1.改进前专利技术的目的是避免或最大限度地减少铸造机架顶面裂纹的扩展。改进后专利技术的目的(增大裂损面和增强件圆台底面的安装间隙)可使裂损面完全不承受气缸盖的压紧力，可彻底消除裂缝存在的隐患。2.结构的改进①在说明书附图5(前专利称为‘修补件’本申请改称‘增强件’下同)的增强件上，增设二只螺孔，可使粘结的增强件毫无损伤地拆出。改变过去用敲打的方法从机架上拆出粘结的增强件以致增强件变形、机架顶面受损。②前专利的权利要求书末项6.根据权利要求1所述修理法，其特征在于固定件是螺柱或定位销钉或压板。本申请改进为在气缸盖压紧螺柱下段螺纹的上部设置台肩结构，将增强件压紧并固定在机架顶面上，(免去固定专用件螺柱或定位销钉或压板，使结构更简化、合理、容易实施)。3.本申请增加内容增强件危险断面与机架裂损面的强度比较，明确修理前机架裂损的根本原因和修理后的可靠性；揭示机架制造上存在的问题，并提出解决的方法；用实例说明其实用性等。中小型柴油机其气缸体及上曲轴箱一般铸成整体结构，大中型柴油机其气缸体和上曲轴箱一般为分开制造，经加工后再联结成整体，上述二者均称为机体或机架，以下统称机架。机架内外安装柴油机所有部件和附件，因此它承受很复杂的负载，由于整体铸造机架的材料强度低，况且浇铸大铸件，容易产生铸造缺陷，且气缸盖压紧力很大，又集中在机架顶面狭长环带上，导致使用不久沿环带边缘破裂。因单位面积压力太大，一般方法无法修复，致机架报废。例如8NVD48A-2u机架是用铸铁整体铸造，由于气缸盖压紧力近140吨集中压在面积95.5cm2外径为φ400mm的环带上，单位面积受力达1.466吨/cm2。因此用焊接、粘结、垫入钢垫圈等修理方法都无济于事。本专利技术未问世之前，机架只有报废。其裂缝见说明书附图1、2、3、4、7中的(9)。以前有人用过垫入钢垫圈的修理方法，见说明书附图3所示，将破裂圈直径搪大后在其面上放置一只紫铜环(7)，再在(7)上面垫入钢垫圈(6)，气缸盖的压紧力依然压在破裂面上，使用不久沿加大直径的周围又产生第二次裂缝(10)，而凹肩直径受周围六只M39×3螺孔的限制，再也无扩大修理的余地。机架只有报废。由于本专利技术的问世，及时挽救了这台产生第二次裂缝成为严重破裂的机架。由此证明机架无论在该处破裂程度多么严重，只要使用本修理法，不但完全可以恢复其使用性能，且胜于新机架该处的强度6.542倍(见本说明书第4页)。柴油机铸造机架修理法，以8NVD48A-2u机架为例，具有以下步骤将机架顶面安装气缸套台肩的裂损凹肩搪削加深加大直径，使能装入增强件的圆台；使增强件的外缘底面与机架顶面接触良好；用经过改变结构的气缸盖压紧螺柱将增强件固紧在机架顶面上；把经过修改结构的气缸套与水密封附件装入机架的气缸孔内；作水压试验准备工作；最后作水压试验、验收。本专利技术的目的是这样实现的在制造机架顶面上采用高强度材料制成增强件(图5)；由气缸盖压紧螺柱设置的台肩结构(图6)使增强件压紧并固定在机架顶面上；机架通往气缸盖的冷却水通道穿过增强件，可修复裂损的机架。其结构原理也可作为新型高强度铸造机架的典型结构。现以修理8NVD机架裂损的方法为例详述如下增强件的圆台底面与机架顶面凹肩中的裂损面保持较大间隙(见图4)。使修理后的破裂面完全不承受气缸盖压紧力，因此可彻底消除存在裂缝的隐患(此为本专利技术在工作原理上的改进)；增强件的圆台外径(12)与裂损面凹肩孔径(图7中的13)滑动配合，以保持正确的气缸中心线；增强件的圆台内孔与气缸套相应部位的外径保持间隙配合，方便维修保养时对气缸套的拆装；将机架顶面拂刮铲平，要求与增强件外缘底面吻合，使气缸盖压紧力能均匀分散到外围机架大面积顶面上，降低单位面积的压力；并涂密封材料使接触面粘合，以防止冷却水从接触面漏出(图5的增强件结构是本专利技术三大特征之一)；使用新制螺柱(图6)装入机架上原有螺孔，在其下段螺纹的上面设置台肩结构，将增强件压紧并固定在机架顶面上。上段螺纹仍用于压紧气缸盖，保持原有气缸盖螺柱的功能。仅在螺柱上设置台肩结构可省去固定增强件的专用附件，以达到简化修理结构的目的(在螺柱上设置台肩，代替专用的紧固附件，此为本专利技术三大特征之二)；然后将上部台肩经过车削减薄厚度以保证有正确压缩比的气缸套与冷却水密封圈一起装入机架上的气缸孔内；待密封材料涂层干燥后，封堵增强件上通往气缸盖的冷却水孔(异形孔)；进行历时五分钟、压力0.2MPa的水压试验，然后检查机架不漏水为合格。如发现漏水，须重新拆下增强件，检查机架顶面是否平整，增强件是否变形。消除不正常现象之后，重复上述安装工序，再进行水压试验直到合格为止。为防止应力集中产生裂纹，图5、6、7、8中直角部位应有圆弧R2或在较大空间中用R3过渡。用作8NVD机架增强件的圆台外缘平面上有一异形孔、六只均布的螺柱通孔、二只对称螺孔；增强件外形为圆形并且对称削去二圆缺，以适应相邻气缸中心距。异形孔(图5中11为其孔径)与机架顶面上通往气缸盖的冷却水孔重合，其底部与圆台体边缘构成的弧形台肩要求在增强件安装后与机架顶面齐平，才能正确安装台肩厚度经修改后的冷却水导管和增大断面直径的下部密封圈。由于组装后的气缸盖与机架顶面的距离本来就很紧凑，如果再加上增强件的厚度之后其空间高度距离只有3-5毫米。这种情况，按一般方法只有将通往气缸盖的冷却水改道从机架和气缸盖的侧面改用联接管联接，必须在它们的侧面钻冷却水通孔和制作法兰固紧螺孔，增加二端带法兰的水导管和固定螺钉等附件。如果使用这种方法不但施工中费工、费时，而且在维修保养中增加很多水管的拆装工作。本专利技术采用异形孔的结构，使通往气缸盖的冷却水通道穿过增强件，既不增加任何附件，从而简化修理工作，缩短修期，又保持了冷却水原有通道，不影响整机冷却系统的性能(此为本专利技术三大特征之三)。二只对称的螺孔用于从机架上拆出粘合的增强件，改变过去用敲打的方法拆出增强件以致增强件变形、机架顶面受损。现在只要在螺孔中装入二只螺钉，对称扭转螺钉，便可完好无损地拆出增强件。此外还可将装入螺孔的二只螺钉作为增强件的提手，在拂刮铲平机架顶面时，利用增强件外缘底面涂色油检验机架顶面，在频繁多次检查机架顶面的操作中，可减轻放入、取出增强件的劳动强度；往复挪转增强件使色油印在机架顶面的操作中，双手握住对称螺钉挪转增强件时不但操作均匀，且远离接触面为防止手指受剪切或碰撞提供安全措施。(此为本专利技术在结构上的改进。)用于其它机型的增强件其主要结构与8NVD基本相同，但外形及冷却水通孔的结构、螺柱通孔和螺孔数量等，须视该机型的实际结构而定。例如外形可采用圆形、椭圆形、方形、长方形、多边形等。增强件的数量可制成一缸一块或在小型机架上制成数缸一块等形式。本专利技术优点修理方法简单、快速，不拆动庞大机架，可在原地修复。只要求用户在修理前拆下进气管、气缸盖、气缸套、气缸盖压紧螺柱，遮盖气缸孔底部，清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
柴油机铸造机架修理法包含下列步骤：将机架顶面安装气缸套台肩的裂损凹肩搪削加深加大直径，使能装入增强件的圆台；使增强件的外缘底面与机架顶面接触良好；用经过改变结构的气缸盖压紧螺柱将增强件固紧在机架顶面上；把经过修改结构的气缸套与水密封附件装入机架的气缸孔内；作水压试验准备工作；最后作水压试验、验收。本专利技术的特征在于：在铸造机架顶面上采用高强度材料制成增强件；由气缸盖压紧螺柱设置的台肩结构使增强件压紧并固定在机架顶面上；机架通往气缸盖的冷却水通道穿过增强件，可修复裂损的机 架。这种结构原理也可作为新型高强度铸造机架的典型结构。现以修理８ＮＶＤ机架裂损的方法为例详述如下：增强件的圆台底面与机架顶面凹肩中的裂损面保持较大间隙，使修理后的破裂面完全不承受气缸盖压紧力，因此可彻底消除存在裂缝的隐患；增强件的圆台外径与裂损面凹肩孔径滑动配合，以保持正确的气缸中心线；增强件的圆台内孔与气缸套相应部位的外径保持间隙配合，方便维修保养时对气缸套的拆装；将机架顶面拂刮铲平，要求与增强件外缘底面吻合，使气缸盖压紧力能均匀分散到外围机架大面积顶面上，降低单位面积的压力；并涂密封材料使接触面粘合，以防冷却水从接触面漏出；使用新制螺柱装入机架上原有螺孔，在其下段螺纹上面设置台肩结构，将增强件压紧并固定在机架顶面上；然后将上部台肩经过车削减薄厚度以保证有正确压缩比的气缸套与冷却水密封圈一起装入机架上的气缸孔内；待密封材料涂层干燥后，封堵增强件上通往气缸盖的冷却水孔（异形孔）；进行历时５分钟、压力０．２ＭＰａ的水压试验，然后检查机架不漏水为合格。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钟豪，
申请(专利权)人：郑钟豪，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]