1. 故障现象
机体出现裂纹主要表现为: 机体壁渗水,冷却水消耗量大,或冷却水流入油底壳,使机油变质、变稀。
2. 机体裂纹产生的原因
( 1) 修理时未能按修理技术规范操作或修理方法选择不当,如缸盖螺栓未按规定的顺序及扭矩紧固而导致缸体上平面变形或产生裂纹。安装缸套时,上端面高出缸体上平面过大或不均,会引起缸套安装孔支承凸缘裂纹。缸体上的缸盖螺栓孔经修理加大后与缸体平面不垂直,造成缸体侧面或缸口附近螺栓孔处发生裂纹。修理时装用不合要求的气缸垫或缸垫使用过长失去弹性,形成窜气漏水,引起两缸之间过梁处裂纹。
( 2) 使用不当,如过热的发动机急剧冷却,或冬季冷却系统中的水在停车后没有放出导致机体冻裂。
3. 机体裂纹检查方法
( 1) 明显的裂纹可凭肉眼观察出来。
( 2) 细小可疑裂纹,可倒少量煤油,10 min 后擦干表面,撒上粉笔粉。如有裂纹,渗出的煤油会润湿白粉,显露出一条黑色痕迹。
( 3) 用水压试验机( 自来水或气泵) 加压试验,将水压试验机的出水口接至机体冷却水的进水口,其他水道口一律封闭,然后将水压至机体水腔内。试验压力一般为 0. 3 ~0. 5 MPa,应保持3 ~5 min,观察有无渗漏,有水渗出的地方即有裂纹存在。
4. 一般的修理方法
机体裂纹的修理,应根据裂纹的深度、大小、部位和具体条件而定。一般采用焊补法及胶补法修复。焊补法,用 Φ4 mm 的钻头在裂纹两端钻孔,以防裂纹的延伸,并沿裂纹开 4 × 45°坡口,用直径为4 mm的双金属焊条( 铜铁焊条) 电焊( 冷焊) ,也可用低碳钢焊条冷焊或在加热的情况下用铸铁焊条焊补。
5. 焊—粘修复法
常规气缸体裂纹的修复法,对于裂纹多,加工面要求高的机体损坏,就很难解决。虽然焊接强度高,但焊接过程及表面焊区的加工难度很大。如果采用粘接方法,则表面粗糙度低、缸垫与缸套配合尺寸好,密封性好,但强度难以保证要求。所以我们采用了焊—粘结合起来,以粘接为主的修理方法,可互相取长补短,方法简便,可达到使用条件的要求。
( 1) 待修表面清洗处理。除去水锈、油污及杂质,在修复前用有机溶剂或机械方法彻底将表面处理干净,将裂纹暴露出来,以便采取相应的有效措施。
( 2) 沿气缸体内侧裂纹,从裂纹底端开始施焊,选用铸铁焊条,边焊边用小锤轻轻敲击,以消除焊区的内应力。这样进行裂纹部分焊接后,能保证密封性,增强基体的拉力,防止裂纹的扩展。
( 3) 在裂纹施焊的死角部位,用粘接剂加以密封。考虑到该处是冷却水循环区,且水温达 80 ~100 ℃ ,这对一般粘接剂是难以承受的,应选择耐水性和耐高温的粘接剂。如水下固化胶、耐沸水胶或环氧树脂固化体系均可。这样即使在热水中浸泡也可保持较好的粘附性和粘接强度。
( 4) 缸套间裂纹,采用栽丝法,选用 5 ~ 5. 3 mm钻头,在裂纹中间位置各钻一个孔,深度大约 15 ~20 mm。然后用 M6 丝锥套扣,孔内清理干净后,配上 M6 螺栓,孔内涂上粘接剂,将各螺栓分别拧入孔内到紧固为止。将剩余部分螺栓锯掉,再用锉刀锉平。
( 5) 缸套上座口裂纹的修复,考虑到几何尺寸要求高,采用以粘代焊或镶块的方法,完全可以满足密封性的要求。
( 6) 气缸体右侧外壁裂纹的修复。加工成一坡口,深度大约在 2 mm 左右,裂纹两端各打一个截止孔,然后将待粘接面进行清洗、打毛处理。涂胶于粘接表面,同时用销钉涂胶后塞入截止孔中,然后再用无碱玻璃丝布贴盖 2 ~3 层,待粘接剂固化后即可使用。经粘修后的平面光滑而平整,基本达到原标准技术状态。
用此法修复后装车使用,经过一年的实际考核运转正常,效果很好。用此法修复仅用原价 10% 左右的修复费,就可以解决问题。修复后,如果再次损坏还可以再进行修复,经济上是合算的。