挖掘机发动机气缸盖和气缸体裂纹的检修

气缸盖和气缸体产生裂纹的主要原因,多为使用不当所致.

具体地说,以下原因均可导致此故障的发生:

(1)人为的机水温差炸裂发动机开始工作运转时,较长时间无水冷却.而当发动机温度已很高时,才忽然记起没有加水.随之立即加进冷水,即易使气缸体位于气缸套上部位置,因骤冷骤热而炸裂.

另外,有的工程机械发动机使用人员用堵塞部分出水管,减小水流量的方法来提高出水温度,这样做也不好.这是因为会加大进、出水的温差,由于进、出水温差太大,使受热零件在靠近进水边的部位冷却很厉害,而靠近出水边的部位冷却差些,这样即有可能导致气缸盖和气缸体裂纹的形成.为此,在正确操作情况下,发动机循环冷却水的进、出温差在10~20度为好.

(2)季节温差冻裂工程机械发动机的工作场所多为露天工地,则在寒冷季节里,由于操作使用人员不谨慎,停机后忘记放水(加有防冻液的发动机除外),持续时间过久后导致气缸体和气缸盖内的水结冰,将它们胀裂.有关科研资料表明,1kg水结冰时,体积将增大0.11.而一般工程机械发动机的冷却系统储水容量大都在20L左右,或更多一些.这许多水结冰时,必将在气缸盖和气缸体内产生很大的膨胀力,将它们冻裂.这种裂坏的方式就气缸盖而言多发生在水道孔封盖附近,气缸体则发生在外部水道孔筋条等处.

对于气缸盖和气缸体裂纹的检查方法,通常可采用水压法.检查时将气缸盖及气缸垫装在气缸体上,并用水管与水压机连接,封住其他水道口.要求在390kPa左右的压力下,保持5min,应没有任何渗水现象.此外,也可用染色渗透剂进行检查.方法是将气缸盖和气缸体洗净后,把渗透剂(一般化工商店均有售)喷在被检查部位.若渗透剂渗入内部,说明该部位存在裂纹.

如果因种种原因,无法采购到渗透剂.对于肉眼不能察觉的细微裂纹,也可用下述方法检验:将75%的机油和25010的煤油混合剂涂在可能怀疑有裂纹的部位上,再用棉纱将混合剂擦去,并立即涂上一层含有氧化锌的甲醇溶液.此时该处若有裂纹存在,则裂纹处的溶液会变颜色.

在检查气缸体裂纹时,应特别注意观察水套夹层、气缸壁、主油道及进、排气门等处,因为这些部位最容易产生裂纹.

气缸盖和气缸体裂纹的修复,目前经常采用的方法是用电焊冷焊法.选用的铸铁电焊条牌号多为"铸308"(即上焊74)或"铸508"(即上焊70).当采用直径为3.2mm的电焊条时,焊接电流通常选用90—110A.

施焊前,应用直径为3—4mm的钻头沿裂纹钻出一排透孔,再沿透孔开出V型坡口.之所以采用这种形式的坡口,一是有利于金属的焊透,可以提高焊缝强度.二是气体可由透孔向下排出,减少产生气孔的可能性,保证焊缝细密.三是焊道比较平整和美观.

焊接时,为了最大限度地减少焊接热影响,避免出现龟裂,可采用"一点、一点"的焊接方法.即每焊一点(约15~20mm)就用小锤轻轻敲打焊缝,帮助焊缝收缩,消除内应力.待焊缝冷却到不烫手时,再焊下一点.焊之前,应用钢丝刷将焊道刷一刷,以清除杂物.在施焊时,为了便于引弧和避免出现夹渣,在每次起弧之前,应将焊条弧罩部分的药皮去掉再焊.

电焊冷焊的关键是被焊件受热不要过大,除熔池及其周围金属在小范围内受热外,被焊件其他部分则处于全冷状态.焊缝区金属在冷却收缩时,通过塑性很好的焊药被拉伸而得到补偿,所以能防止产生新的裂纹.

对气缸体外部非配合表面的裂纹或破缺的修理,也可采用补板法.但此方法只适用于受力不大和距离安装零件处在40mm以上的部位.补板修理的步骤如下:

1)用厚度为3—4mm的紫铜板,进行退火处理,按裂纹周围大小下料.对于漏水的裂纹,此时应敲成与气体平面一样平整,以免水从压板中流出.

2)沿紫铜板边每隔20mm左右,钻直径为8mm的孔,并在气缸体上攻螺纹.

3)紫铜板内面铺上一张厚度为0.5~Imm的石棉板,再涂上一层厚油漆,裂缝处再用锡焊焊牢,用螺钉压紧紫铜板即可正常使用.