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1、2023/3/29 18:261本课次主要内容本课次主要内容n十字头式柴油机活塞组 比较筒状活塞和十字头式活塞组 应用/结构/材料/工作条件 结构特点 承磨环 活塞杆填料函 活塞冷却机构n十字头组 结构 工作条件 十字头本体 十字头滑块 十字头轴承第1页/共51页2023/3/29 18:262十字头式活塞1-活塞头；2-活塞环；3-活塞裙；4-承磨环；5、6-冷却机构；7-连接螺栓；8-活塞杆；9-十字头 第2页/共51页2023/3/29 18:263第3页/共51页2023/3/29 18:264第4页/共51页2023/3/29 18:265第5页/共51页2023/3/29 18:2
2、66十字头式活塞特点：n组合式结构n活塞头采用薄壁强背的内支承结构 n活塞采用滑油冷却，热损失较少 n活塞杆中心钻孔，装套管，形成进出通道n新机型增设了两道承磨环第6页/共51页2023/3/29 18:267活塞组活塞组n活塞组的工作条件n活塞本体的常用材料n筒状活塞组n十字头式柴油机活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环承磨环 活塞杆填料函 活塞的冷却 第7页/共51页2023/3/29 18:268承磨环n为活塞与气缸的磨合而设置的；n承磨环在运行中虽已磨平，但不必更换；n缸套、活塞换新时承磨环应换新；n承磨环的磨损可分析活塞的对中。第8页/共51页2023/3/29 18:269活塞组活塞组
3、n活塞组的工作条件n活塞本体的常用材料n筒状活塞组n十字头式柴油机活塞组十字头式柴油机活塞组承磨环 活塞杆填料函活塞杆填料函 活塞的冷却 第9页/共51页2023/3/29 18:2610活塞杆填料函(Stuffing Box)n作用：(1)防止contaminant漏入crankcase；(2)防止LO.带到Scavenge Space 第10页/共51页2023/3/29 18:2611第11页/共51页2023/3/29 18:2612活塞杆填料函(Stuffing Box)定位销弹簧刮油环刮油片Lamella for scraper ring第12页/共51页2023/3/29 18:
4、2613活塞杆填料函(Stuffing Box)第13页/共51页2023/3/29 18:2614活塞杆填料函(Stuffing Box)n活塞杆填料函的两种拆卸方法和活塞杆一起拆卸 从曲轴箱内拆下 第14页/共51页2023/3/29 18:2615活塞杆填料函(Stuffing Box)n特点2个作用由3部分组成，有2种拆卸方法每一道刮油环及密封环都由3段或4段环组成，外面用弹簧箍紧。3种通道：n气缸横隔板 n孔A相连的通道引到机外 n孔B流回曲轴箱 第15页/共51页2023/3/29 18:2616活塞组活塞组n活塞组的工作条件n活塞本体的常用材料n筒状活塞组n十字头式柴油机活塞组十
5、字头式柴油机活塞组承磨环 活塞杆填料函 活塞的冷却活塞的冷却 第16页/共51页2023/3/29 18:2617十字头式活塞-活塞冷却机构 第17页/共51页2023/3/29 18:2618第18页/共51页2023/3/29 18:2619十字头式活塞的冷却 喷射振荡式冷却1-喷嘴；2-活塞环第19页/共51页2023/3/29 18:2620十字头式活塞的冷却n绞链式(密封性不好)和套管式(水击现象)n对于水冷活塞，由于存在着油、水交叉污染的问题，目前已较少使用n现代新型柴油机通常利用套管式或铰链式输送机构将同时用于十字头润滑和活塞冷却的高压滑油送入十字头。第20页/共51页2023/
6、3/29 18:2621活塞组（回顾）活塞组（回顾）n活塞组的工作条件n活塞本体的常用材料n筒状活塞组n十字头式柴油机活塞组承磨环 活塞杆填料函 活塞的冷却 结构活塞销活塞环第21页/共51页2023/3/29 18:2622十字头组 结构 工作条件 十字头本体 十字头滑块 十字头轴承第22页/共51页2023/3/29 18:2623十字头组的装配图 第23页/共51页2023/3/29 18:2624第24页/共51页2023/3/29 18:2625第25页/共51页2023/3/29 18:2626第26页/共51页2023/3/29 18:2627十字头组(crosshead)第27
7、页/共51页2023/3/29 18:2628十字头组(crosshead)n十字头组件的功用连接活塞和连杆承受侧推力导向第28页/共51页2023/3/29 18:2629十字头组件的工作条件周期性的气体爆发压力；滑块承受侧推力的作用；零件尺寸受限制，受力严重，特别是十字头轴承；轴承内不易形成良好的油膜；十字头销和轴承座变形后，负荷不均工作条件恶化。第29页/共51页2023/3/29 18:2630十字头组(crosshead)n十字头组件组成十字头本体十字头滑块十字头轴承 第30页/共51页2023/3/29 18:2631十字头组件结构a)6ESCZ76/160型柴油机的十字头1-十字
8、头销；2-十字头滑块；3-十字头端盖板；4-固定块；5-活塞杆螺母；6-十字头轴承座；7-十字头轴承盖b)L-MC/MCE型柴油机十字头1-连杆小端轴承盖；2-连杆小端轴瓦；3-滑块；4-导轨；5-耳轴；6-十字头销本体；7-调整垫片；8-连杆螺栓；9-连杆小端下瓦；10-连杆小端轴承座；11-杆身第31页/共51页2023/3/29 18:2632019 Plate(压板)068 Crankpin bearing shell,complete103 Outlet pipe（出油管）115 Guide shoe（滑块）139 Guide strip（导条）140 Crosshead beari
9、ng shell,lower part211 Crosshead bearing cap247 Crosshead260 Crankpin bearing cap272 Guide pin343 Telescope pipe（伸缩套管）402 Guide shoe414 Shim,0.25 mm（垫片）426 Shim,0.50 mm（垫片）509 Counterweight（平衡重）510 Spring pin第32页/共51页2023/3/29 18:2633第33页/共51页2023/3/29 18:2634第34页/共51页2023/3/29 18:2635第35页/共51页2023/
10、3/29 18:2636十字头组(crosshead)n十字头组件组成十字头本体十字头本体十字头滑块十字头轴承 第36页/共51页2023/3/29 18:2637十字头本体 n材料/结构特点n刚度和磨损n十字头与活塞杆的连接方法 第37页/共51页2023/3/29 18:2638十字头组件结构n十字头本体（十字头本体（十字头销）材料：优质碳钢（40、45号钢）锻造，合金钢要求：粗而短粗而短提高刚度，增加线速度便于油膜形成；表面采用滚压或镀铬提高其耐磨性表面粗糙度的要求高，保证工作可靠性n十字头销与连杆的连接方式十字头销与连杆的连接方式海底螺帽（forked type）全支承（continu
11、ous type)第38页/共51页2023/3/29 18:2639十字头组件结构第39页/共51页2023/3/29 18:2640十字头组(crosshead)n十字头组件组成十字头本体十字头滑块十字头滑块十字头轴承 第40页/共51页2023/3/29 18:2641十字头组件结构十字头双滑块结构单滑块结构n十字头滑块十字头滑块 材料：锻钢第41页/共51页2023/3/29 18:2642十字头滑块 n三种结构形式：双滑块（双导板）结构、单滑块（单导板）结构和圆筒形滑块（图2-23）n润滑第42页/共51页2023/3/29 18:2643十字头组件结构n十字头滑块十字头滑块 材料：
12、锻钢双滑块特点：滑块的承压面一样的，工作可靠；连杆运动平面没有障碍，检修方便；四个面都和气缸中心线平行，制造、安装和校中要求高，总重量较大。单滑块特点：布置较紧凑，受力合理；曲轴箱空间较小，维修拆装不便。第43页/共51页2023/3/29 18:2644十字头组(crosshead)n十字头组件组成十字头本体十字头滑块十字头轴承十字头轴承 第44页/共51页2023/3/29 18:2645十字头轴承十字头轴承n工作特点：1）润滑条件很差，难以形成良好的润滑油膜；2）轴承的负荷很重；提高十字头轴承可靠性的措施：1）降低轴承比压2）保证良好的润滑和冷却3）提高轴承合金的承载能力4）确保十字头销
13、颈表面光滑程度1、单向受力、单向受力2、连杆摆动角速度小、连杆摆动角速度小1、轴承比压大、轴承比压大2、周期性气体力冲击、周期性气体力冲击3、轴向受力不均、轴向受力不均1、限制最高爆发压力、限制最高爆发压力2、增大承压面积、增大承压面积(增大轴颈；全支承；增大轴颈；全支承；增大贴合面积增大贴合面积)3、使轴承轴向负荷分布均匀、使轴承轴向负荷分布均匀1、改变供油路线（滑油先至、改变供油路线（滑油先至轴承，再到连杆大端）轴承，再到连杆大端）2、提高滑油供油压力、提高滑油供油压力3、合理开设油槽合理开设油槽4、保证合适的轴承间隙、保证合适的轴承间隙1、采用高锡铝合金、采用高锡铝合金2、采用薄壁轴瓦、
14、采用薄壁轴瓦第45页/共51页2023/3/29 18:2646十字头组件结构自整位轴承自整位轴承改变供油路线改变供油路线第46页/共51页2023/3/29 18:2647十字头轴承的工作特点 n1）润滑条件很差，难以形成良好的润滑油膜。n （1）单向受力单向受力。n （2）连杆小端轴承相对于十字头销的运动是摆动，难以建立液体动力润滑，往往处于边界润滑状态。n2）轴承的负荷很重。n （1）轴承的比压大。n （2）承受着周期性变化的冲击性的气体力。n （3）轴向受力不均轴向受力不均。十字头销和轴承变形，使轴承负荷沿销的轴线分布不均匀，局部比压更大了。一般在轴承内侧受力更大。第47页/共51页2023/3/29 18:2648 提高十字头轴承可靠性的措施 n1）降低轴承比压。降低轴承比压的措施主要有：（1）将最高爆发压力调整在设计值。（2）增大承压面积增大承压面积 拆检后的十字头轴承必须经过跑合。n2）保证良好的润滑和冷却。（1）改变供油路线。（2）提高滑油供油压力。第48页/共51页2023/3/29 18:2649 十字头轴承的增压油泵 第49页/共51页2023/3/29 18:2650课后作业：n（列表）比较筒状活塞与十字头式活塞第50页/共51页2023/3/29 18:26第二章 主要运动机件51感谢您的观看。感谢您的观看。第51页/共51页