浅析柱塞和柱塞套损坏的原因及检修

任永恒　梁晓波

【摘 要】通过对柴油机柱塞和柱塞套异常磨损的原因分析，要预防或减少柱塞和柱塞套异常磨损的发生。就应从柴油机的现场使用、维护保养、装配等各个方面认真做好每一细节。操作人员能否正确熟练的使用是关键，所以要加强对操作人员技能培训和正确使用与严格的维护保养。柴油机柱塞和柱塞套损坏故障就可以得到有效的减少或预防。

【关键词】柴油机 柱塞 柱塞套 磨损

1 柱塞和柱塞套的表面检查

柱塞和柱塞套能否继续使用，在没有专用仪表检验时，则可用下述简单的办法来检验。在检验前，首先将柱塞和柱塞套清洗干净，用眼睛观察，如发现柱塞表面看出严重的磨损痕迹，柱塞头端面的螺旋斜槽，直槽及环槽边缘有了剥落或锈蚀。柱塞上有裂痕，柱塞弯曲或头部变形，柱塞套有裂痕，套端面和内孔表面有锈蚀或有较深的刻痕，下端凸起不分与柱塞体发生松晃或脱落等任何情况之一时，则柱塞和柱塞套不能继续使用，应予报废。

2 柱塞和柱塞套的滑动性能实验

将柱塞和柱塞套在柴油中浸泡清洗，用手指拿住柱塞套，保持与水平线60度左右角度，轻轻拉出柱塞约三分之一，然后松开手，此时柱塞应该能在本身重量作用下自由下落，落在柱塞套的支承面上，再将柱塞抽出，转动到任何角度，用同样的办法实验其结果应该相同，若柱塞在柱塞套中发生阻滞现象，装入喷油泵后，会影响油量调节齿条（或拉杆）移动的灵活性。

3 柱塞与柱塞套的密封性能实验

（1）将喷油泵中的油阀体拆去，阀座和出油衬垫仍留在里面，上好出油阀接头，放尽内腔的空气。将喷油泵实验器的高压油管接在出油阀的接头上。（2）移动调节齿条，是柱塞固定在最大供油量位置。转动凸轮轴，是被实验的柱塞上升到供油行程的中间位置。（3）用喷油器实验器泵油至200千克力/平方厘米（公斤力/厘米的平方）后，停止泵油，测定油压下降至100千克力/平方厘米时，所需要的时间（秒）。其数值应在下列公式计算的范围内。上限=93-8*（柱塞直径）（秒）；下限=48-4*（柱塞直径（秒）。新的和大修后的柱塞和柱塞套，实验时间如小于18秒，为不合格，在保养中，次值如不小于2秒，还可以继续使用，但必须满足起动供油量的要求。同一喷油泵上的柱塞和柱塞套，他们的密封性应相同，彼此相差不大于5%。（4）在缺乏设备的条件下，柱塞与柱塞套的蜜蜂实验可采用简易方法，一首握住柱塞套，并用手指堵住柱塞套的进油口，回油孔及导向孔，另一只手蜡烛柱塞，并将它放在中等或最大供油位置。将柱塞由最下位置往上拉，拉上的距离以柱塞上沿不露出柱塞套油孔为限。此时若感觉到有明显吸力，并且在松开手指放开柱塞时，柱塞能迅速的回到原来的位置，则可认为柱塞与柱塞套密封良好，可以继续使用。

4 柱塞与柱塞套为什么在短期内磨损严重，其原因通常是：

（1）使用的柴油既没有过滤也没有经过沉淀，以致柴油内含杂质较多。（2）柴油滤清器经不起滤清作用。（3）柱塞与柱塞套在喷油泵体重安装得不正不直，也易使其短期内很快磨损。原因多半是垫片不平或柱塞套稳固螺钉拧的过劲。（4）喷油器针阀体卡住不灵活，在喷油压力过高的情况下，柱塞仍在继续泵油。

5 柱塞与柱塞套的磨损情况

柱塞与柱塞套的磨损是很不均匀的，主要特征是局部工作面上受到较多磨损。为进、会油孔分开的柱塞磨损情况。它的最大磨损往往是在柴油机常用供油量是柱塞相对于进油孔的地方，其次，磨损也会发生在柴油机常用转速时柱塞螺旋线正对回油孔的边缘。某些有柱塞中心孔回油的柱塞，还会在小过梁处有较小的磨损。此外，柱塞凸肩处的整个柴油渗漏，也会发生擦伤磨损。磨损后的柱塞头部对着柱塞套进油口的地方往往易出现明显的梳状刻痕。柱塞套的内圆表面呈阴暗色的地方表示有磨损。检查时，可用40倍的放大镜观察，如果再配以灯光照明，则能较方便而清楚地看到磨损情况。

在柱塞套进、出油孔处如发现有阴暗色，或发现柱塞的导向部位产生锈蚀或卡斯时，则柱塞与柱塞套通常无法继续正常使用，因为磨损后的柱塞和柱塞套工作表面的圆度及圆柱度误差通常只有0.003～0.005毫米左右，所以一般用眼睛是看不出来的。在拆洗检查柱塞和柱塞套时，必须注意每对柱塞与柱塞套应该分别安放好，不能调换或弄错，因为他们是配套的精密零件，不具有互换性。

磨损后的柱塞和柱塞套通常可用选配研磨或镀烙的方法加以修复。不过实际上往往会发现，经直接选配修复的柱塞和柱塞套的数量是不多的，绝大多数是不能互配的，维修时限于设备条件，往往是采取成副更换新件的办法。

如果一时无新件时，也可采用一种临时办法，延长使用期限。此时可在柱塞的环槽出，绕上几圈尼龙线（或用维尼龙线、锦纶线），以减少柱塞与柱塞套之间的间隙，使压力有所恢复。这在大油门位置时效果更好。经使用证明，这种临时办法可使柱塞和柱塞套延长100小时左右的使用时间。

6 柱塞和柱塞套的修理

柱塞上端面发现锈痕时，可用粒度在600以上的细研磨剂涂在厚玻璃平板上轻轻研磨。研磨时手宜平正，并应不断变换夹持柱塞套的方向。当粗磨后，可用柱塞套上端面附着的已经研磨碎了的研磨剂，在玻璃平板上换个地方，进一步细磨，务必使柱塞套上端面光滑，不可有肉眼可以看出的细划痕。

柱塞在柱塞套中有阻塞现象，但尚可应用的柱塞，或新柱塞发生阻滞，用抛光粉或抛光膏涂在柱塞上，插入柱塞套，并应不断变更手持塞的方位。如果工作不细致，常会在将柱塞装入柱塞套时或放置时碰毛柱塞顶部的棱角而发生较为严重的阻滞现象，但当柱塞顶部露出柱塞套时，情况就会好一些。这种现象只要工作谨慎细心是完全可以避免的。若已损坏，不应报废了事，而应从经济着眼，设法修理。用粒度800以上的细油石或天然细油石，上面涂以机油，将柱塞倾斜30度左右，是柱塞上端棱角处接触油石，在向后拉磨的同事，旋转柱塞，用力要轻，移动速度要慢，这样可以磨去棱角上的毛刺。然后清洗干净，涂上抛光膏，使柱塞和柱塞套对磨，就可以恢复柱塞和柱塞套的性能。但应注意配合间隙，不能磨大而影响密封性。

柴油机工作是靠高压泵定时、定量、定压的提供清洁燃油，如果在现场工作中未做到按时、或超保清洁更换燃油滤清器、滤芯、就会造成油路堵塞，对柴油机高压右泵柱塞和柱塞套的危害相当大，从而增大柱塞和柱塞套配合间隙。操作人员能否正确熟练的使用是关键，所以要加强对操作人员技能培训和正确使用与严格的维护保养。

参考文献：

[1]济南柴油机厂.柴油机结构与使用.石油出版社.

[2]济南柴油机厂.190系列柴油机使用维护手册.山东科技出版社.