ZJ6240柴油机换缸套的改进型方案

窦玉香+张继周+吴金跃

摘 要：分析了柴油机气缸套更换工艺流程及原理，介绍了工装制作及方案，重点阐述了制作过程及效果。希望通过文章的分析，能够促进相关工作的发展。

关键词：6240型柴油机；气缸套；工装；效果

1 概述

一般ZJ240柴油机换缸套作业方案，由两个作业部分组成。一，拆除目标气缸在机体以上的零部件，主要包括缸头、下罩壳、排气管组成、水管组成等。二，拆除活塞连杆螺栓，使活塞与曲轴分离，然后依次拔出活塞、缸套，完成换缸套的动作。其中，拆除活塞连杆螺栓，存在着很大的操作困难。连杆螺栓工作拉力很大，在拆除时，拧紧力矩达到1000M/N.m以上，超出了风泵扳手的最大输出力矩，因此，只能依靠人力，用绳索拉动加强扳手。通常，至少需要四名工人，用尽全身力气，才能卸除和紧固螺栓。因为这一情况的存在，使作业异常繁重。

2 作业过程改进可能性分析

拆装目标气缸在机体以上的零部件：这部分工作不可避免，而且工作量比较固定，改善空间有限；需要三名工人工作半天。

拆除活塞连杆螺栓及更换缸套：这部分作业，是为了使活塞和连杆分离。然后从缸套内拔出活塞。最后吊出缸套。

在随后的安装过程中，吊放缸套以后，需要在缸套上设置一个上大下小，内部有弧形坡度，其下沿能卡在缸套上缘的临时装置，使活塞顺着装置内壁滑落下去，以保护活塞环不受伤断裂。这部分作业需要四名工人作业一天，其关键是保护活塞环不受伤断裂。如果能设法避免拆除活塞连杆，不再拔出活塞，直接吊装缸套，则能大大减少作业强度，减少作业时间。但这样做，需要克服一个困难，就是要重新设计避免伤害活塞环的工艺过程。

3 改进作业方案

针对第二部分作业中存在的改进的可能性，一种新的工艺过程被设计出来，既可以保护活塞环受伤，又能避免拆卸连杆螺栓。

新的工艺过程，不再拆卸连杆螺栓，而是直接拔出缸套。在安装缸套前，盘车使活塞达到上止点，突出到最接近机体的位置，用专门制作的活塞环卡子，同时卡住四道活塞环。吊装缸套过程中，缸套下沿压住活塞环卡上沿，使活塞环卡受缸套压力，向下移动；下移过程中，活塞环始终被活塞环卡和缸套严密包围，逐道露出，直至活塞环全部进入缸套内，缸套落到最底部。

4 设计专用活塞环卡子

根据上述改进后的作业方案，设计适应作业过程的专用活塞环卡子，需要达到以下几点要求：

4.1 尺寸和材质

活塞环卡（以下简称为卡子）整体闭合外观为圆筒状，高度略大于四道活塞环的分布长度，70mm。卡子具有一定厚度，内径略小于缸套内径，240mm，才能实现缸套压住卡子上沿下移，和缸套下落中活塞环顺利从卡子进入缸套这两点。

确定卡子外观形状为圆形，厚度8mm，内径238mm，高80mm。

卡子在工作状态下，受到较大的活塞环的张力，应无明显变形。综合考虑钢材硬度对加工难度的影响，和不易变形，确定材质为45号钢。

4.2 结构

由于活塞环具有很高的弹性，在夹紧活塞环过程中，应采取逐步收紧的策略。

因此，将卡子设计成两个半圆，一端用高强度合页焊接固定；另一端的两个半圆边缘，各焊接一个切向螺母——两侧螺母成对，在卡住活塞环时，用与之适应的螺栓逐步收紧至闭合。

5 结束语

按照设计制作专用卡子，经几次试验，达到了预期的设想，即在有效保护活塞环的前提下，不拆装活塞连杆，直接拆装缸套。

改进前，第一部分作業需要1.5人工日，第二部分需要4人工日，共需要5.5人工日。

改进后，第二部分需要三名工人作业半天完成，整体需要3人工日。

改进后的作业方案，使劳动强度减少近一半，大大提高了劳动效率。

参考文献

[1]周龙保.内燃机车学[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]王连森.内燃机车检修[M].北京：中国铁道出版社，2007.