柴油机机体机座(专业知识)
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第三章柴油机主要固定部件【学习目标】掌握机座、机体、气缸盖、气缸套、主轴承的功用、基本结构、安装要求和检查维护柴油机主要固定部件包括机座、机体、气缸盖、气缸套、主轴承等,如图1-8所示。
它们构成柴油机的工作循环空间,并作为柴油机的其他部件和附属设备的安装基础。
第一节机座一、机座的功用机座的功用是,作为柴油机安装基础;承受柴油机重力和额外作用力;收集或储存滑油。
二、机座的基本结构机座位于柴油机的底部,柴油机依靠机座安装在船体的基座上。
中小型柴油机机座的结构如图1-9所示,采用整体铸造结构形式,其上平面安装机体,与机体共同组成曲轴箱;横隔板上主轴承座孔安装主轴承,支撑曲轴;底部集中和储存滑油。
机座除承受柴油机重力和额外作用力外,还直接受到风浪等因素使船体变形所产生的拉伸、弯曲及扭曲等额外应力作用,因此,机座必须具有足够的刚度及强度,以免机座变形或损坏。
三、机座的维护机座的检查:(1)定期检查地脚螺栓紧固度,以免因垫块磨损、地脚螺栓松动而造成事故。
(2)及时清除地脚螺栓附近的污油水,以免影响地脚螺栓的紧固性。
(3)检查时,发现地脚螺栓松动,应进一步检查垫块配合是否正确、地脚螺栓的螺纹是否完好。
(4)检查机座及油底壳有无漏油现象。
三、机座的安装要求机座的位置经校中定位后,采用地脚螺栓将机座及其间的垫块一并牢牢地固定在船体基座上,如图1-10所示。
机座的安装要求:(1)机座上平面要水平。
机座上平面要保证水平,通过调整垫块不同楔入深度来调整机座垫块处的高度,从而调整机座上平面水平。
机座和底座之间两垫块的一面制成楔形(倾斜度小于或等于100︰1),其厚度在12~75mm之间。
(2)机座下平面与船体基座要结合紧密。
机座安装在船体基座上时,要紧密贴合,防止机座受力后变形过大,影响运动部件的对中。
垫块与机座及基座之间,以及垫块之间必须紧密接触,接触面积应在60%以上,并且接触斑点均匀。
垫块装入后,在自由状态下(地脚螺栓紧固前)接触面间用0.05 mm的塞尺不能插入。
第二章 柴油机主要机件第一节 柴油机主要机件及其工作条件柴油机主要机件是指构成柴油机主体结构的零,部件。
主要机件是柴油机完成两次能量转换的依靠。
主要机件的技术状态对柴油机寿命和工作性能起决定性影响。
一、主要机件柴油机的主要机件组成如图1-1所示。
按各机件在工作中的功用,主要机件可分为燃烧室组件,曲柄连杆机构和支承联接组件。
它们各自作用与工作条件不一样,对维护管理要求也不同。
(一)燃烧室组件燃烧室组件包括气缸套,气缸盖和活塞组件。
它们共同构成密闭的气缸工作空间,是柴油机工质更换、燃气形成和膨胀作功的空间。
它们都承受高温、高压和腐蚀性燃气的直接、反复作用。
高压和高温对燃烧室各组件造成的危害较严重。
其中高温的作用较复杂,影响因素也多,故在实际管理中更应引起注意。
(二)曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括连杆组件和曲轴组件,它们将活塞往复运动转变为曲轴回转运动,将作用于活塞的燃气压力转为转矩并由曲轴向外输出。
工作中,曲柄连杆机构的机件主要承受气体力及运动惯力所形成的机械负荷。
(三)支承联接组件。
支承联接组件主要有机座、主轴承、机体等。
它们形成柴油机的骨架、支承和安装运动机件、燃烧室组件以及柴油机各种系统设备。
机座为柴油机基础,曲轴通过主轴承安装于机座上。
机体、气缸套和缸盖都以机座作为安装基础。
机座通过垫块等将柴油机紧固于船体基座上。
机体下部与机座共同形成曲轴回转空间,上部安装气缸套、气缸盖。
两侧布置凸轮轴等各种设备。
支承联接组件中各机件,主要承受曲柄连杆机构传递的气体力、运动惯性力作用。
要保证其支承和联接机件的相互位置正确,管理中,要防止它们变形以及联接松动。
柴油机的主要机件也可以按工作时运动状态不同分为固定部件和运动部件两大类。
固定部件包括气缸盖、机体、机座和主轴承等不动的主要机件和它们的联接紧固件。
它们组成柴油机固定整体。
它们确定了柴油机外形轮廓。
它们的质量占柴油机总质量的70%左右。
为能在气体作用力、运动惯性力及联接紧固力等机械负荷作用下不变形、保证正确的支承与导程作用,它们应有足够刚度和强度。
机座机座通过贯穿螺栓与机架、缸体连接成为一个固定的刚性整体,这一刚性整体构成了柴油机的主体部分。
内部可安装有各运动件的导承和支撑(缸套、主轴承、导板等),提供运动和传动部件的运动空间,布置冷却、润滑和扫、排气的水、油、气等的运行通道,外部可安装各类系统和维护通道等。
机座,除了支撑它之外的柴油机全部重量外,还必须承受运动部件的各种作用力(如气体力、慣性力等)。
当船舶遇到风浪颠簸时,机座还要承受额外的扭转、拉伸弯曲等附加作用力。
由此可见,机座必须具有足够的强度和刚度,而保证足够的刚度尤为重要。
因为若机座变形,则运动部件的对中便被破坏,在机座的后端提供有推力轴承档,可安装有推力轴承,提供有盘车机安装座,可安装盘车机构。
在机座的前端主轴承座侧面提供有安装轴向减震器的位置。
机座面板两侧布置有油槽,我们利用它做机座水平调试。
曲轴曲轴是柴油机的最重要部件,也是柴油机中最重,最长的部件,它的形状复杂,制造上的技术要求非常严格,所以它是柴油机中造价最高的部件,它的造价约占整个柴油机价格的10~20%。
曲轴的作用是将柴油机各缸发出的功汇集起来,并以回转运动的形式传递出去。
因此在柴油机运转中,曲轴受到数值很大又是周期变化的扭转,弯曲和压缩等多种载荷力的作用。
在这种力的作用下,曲轴可能发生扭转和弯曲变形,以及裂纹和折断等损坏事故,此外它的轴颈还容易受到磨损。
因此,曲轴设计应重量轻,轴颈处耐磨并有良好的润滑。
较高的加工精度和光洁度,更重要的是还要具有足够的强度和刚度。
小型柴油机曲轴S26,L/S35 机为整锻式。
大型柴油机曲轴一般采用半组下面示意图简要说明半组合曲轴的制造过程。
我们所使用的多是半组合式锻造曲轴。
曲拐与主轴颈用红套连成一体。
红套:就是利用金属材料的热膨胀冷缩的变化,把比轴小的孔(曲拐上的孔)加热使它胀大,然后将轴插入孔中。
冷却后,孔缩小,轴和孔(主轴颈和曲柄臂)就可固定在一起,形成能够传递很大扭矩的结合体。
第一章柴油机的基本知识第一节柴油机概述一、热机、内燃机、柴油机1、柴油机是热机的一种2、热机是将燃料的化学能通过燃烧转变为热能,再通过燃烧产物(亦称工质)的膨胀做功把热能转变为机械能的机械3、能量的转化:化学能————热能————机械能4、根据燃料燃烧的部位,热机可分为内燃机和外燃机5、内燃机的特点:①效率高、质量轻6、汽油机特点:①燃油采用外部混合法②电火花塞点火方式燃烧③经济性差④燃油易挥发,火灾危险性大⑤工作柔和、噪音低、比质量轻7、柴油机①柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机②燃油为气缸内部混合③发火方式为压缩发火④优点:①热效率高,经济性好②功率范围广③尺寸小布置方便④机动性好,启动方便,加速性好,能直接反转,便于使用和管理⑤缺点:①振动和噪音大②零部件工作条件差二、柴油机的基本结构1、固定部件:气缸盖、气缸套、机体、机座、主轴承2、运动部件:①组成:活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件(“曲柄——连杆”组件)②作用:a、将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动b、实现热能到机械能的转化3、主要系统:①配气系统②燃油系统③冷却系统④润滑系统⑤操纵系统三、柴油机常见几何术语1、上止点:活塞在气缸中运动的最上端位置2、下止点:活塞在气缸中运动的最下端位置3、冲程(S):又称行程,是活塞在上下止点间的直线距离4、气缸直径(D):气缸的名义内径5、压缩室容积(Vc):活塞位于上止点时,活塞顶与气缸盖之间的气缸室容积,又称燃烧室容积6、余隙高度(顶隙):活塞位于上上止点时,活塞与气缸盖底面之间的垂直距离7、气缸工作容积(Vh):活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积8、气缸总容积(Va):活塞位于上止点时,活塞顶以上的全部气缸容积9、压缩比ξ①气缸总容积与压缩室容积的比值,亦称为几何压缩比②压缩比表明压缩过程中进入气缸内的空气被压缩的程度,它是柴油机的主要性能参数之一,压缩比越大,压缩终点的温度和压力就超高,对光滑的发火,柴油机的启动有利,而且热效率也超高。