康明斯发电机组的6BT柴油机凸轮轴半圆键磨损故障分析

一、故障现象  

 

东风康明斯6BT5.9柴油发电机有异响、排气温度高，康明斯发动机下降而进厂报修。经修理工拆检，发现活塞与排气门有撞击痕迹。检查各连杆瓦均配合松旷，达到或超过标准配合间隙下限。将连杆轴瓦全部更换，装复后试机，冷机时正常，热机后响声照旧。

 

二、故障查找分析

 

重点检查传动齿轮配对记号。经检查记号稍有误差，曲轴、凸轮轴正时齿轮啮合完整。该机型是6齿轮传动，齿轮箱正时齿轮包括机油泵齿轮、惰轮、空压机齿轮、喷油器齿轮、凸轮轴齿轮、曲轴齿轮。将凸轮轴联通凸轮轴正时齿轮从缸体内抽出，发现凸轮轴正时齿轮在凸轮轴上可以左右晃动。拆下凸轮轴齿轮，发现半圆键已经磨损变薄。正常凸轮轴与凸轮是过盈配合，通过半圆键定位传动。

 

现在由于凸轮轴齿轮在轴上有相对错位运动，造成配气相位延迟，导致排气门关闭推迟。因而与上行的活塞相撞。同时，高压油泵传动齿轮与凸轮轴正时齿轮啮合，有与凸轮轴传动滞后，造成供油提前角过小，燃油不能在上止点附近燃烧完毕；后燃增加，最高燃烧压力有所下降。但排气温度上升、柴油发电机过热，导致功率降低，油耗增加。通过分析检查，故障根源是凸轮轴键槽磨损。

 



康明斯半圆键

 

三、故障排除   

 

更换一台凸轮轴与凸轮轴正时齿轮，齿轮在装配前，要确保键与键槽对准，并使齿轮与轴肩紧贴，用0.05mm塞尺检查，不得塞入。装复拆油机试机，异响消除，发动机恢复。

 

1、拆卸步骤

 

（1）取下凸轮轴正时齿轮、半圆键。

（2）按照先拆下第 1、3 道的轴承盖，再拆下第 2、5 道的轴承盖，最后拆下第 4道的轴承盖的顺序，拆下凸轮轴轴承盖，并按顺序放好。

 

2、安装步骤

 

（1）安装凸轮轴之前，先装上各轴承盖，检查凸轮轴孔是否错位。

（2）安装凸轮轴时，1 缸的凸轮必须向上，不压迫气门。

（3）装上轴承盖后， 先按对角线交替旋紧第 2、 5 道的轴承盖，力矩为20N.m。然后再装上第 1、第 3 道的轴承盖，最后装上第 4 道的轴承盖，旋紧全部轴承盖螺栓，力矩为20N.m。

（4）安装凸轮轴油封，装上凸轮轴半圆键和正时齿轮，旋紧螺栓，力矩为80N.m。


3、拆装的注意事项

 

（1）安装或拆卸依靠阀门弹力工作的部件时，比如凸轮轴，要确保弹力保持水平方向。

（2）固定凸轮轴的位置，以便凸轮轴能水平方向拆卸，并确保阀弹力均匀地加在凸轮轴上。

（3）每次少许均匀地松动固定轴承盖的螺栓，重复该操作，以卸掉所有的螺栓。

（4）凸轮轴的前端安装有正时齿轮或正时链轮，在装配曲轴与凸轮轴时，应将曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的正时标记对好， 否则，轻者影响发动机的正常工作，严重时将导致发动机无法起动。