高崇軍

(馬鋼鐵路運輸公司 安徽馬鞍山 243000)

我段承擔著馬鋼鐵路運輸公司多種型號機車的大、中修任務。在機車檢修過程中，需要對柴油機缸套進行拆解。190型柴油機采用濕式缸套，缸套的外壁直接與冷卻水接觸，與機體內(nèi)腔構(gòu)成封閉的冷卻水腔。柴油機在使用一段時間后，冷卻水會產(chǎn)生水垢和腐蝕，將缸套和機體內(nèi)腔連接成一個整體，大大增加了兩者之間的摩擦力；而且缸套在組裝時，被壓裝到機體上的，所以拆卸缸套往往需要好幾噸的拉力[1]?，F(xiàn)在，我段使用的缸套拆卸工具結(jié)構(gòu)不合理，完全靠人工拆卸。特別是遇到水垢較厚、難以拆卸的缸套，需要職工用鋼管反復撞擊缸套底部，震松缸套，再用很大的拉力才能將缸套拉出機體。費時費力，職工的勞動強度也很大，還較易造成人員傷害和設備損壞。

1 原缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)分析

馬鋼鐵路運輸公司檢修段原190型柴油機缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)由拉桿、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成。上部結(jié)構(gòu)有螺母、支撐架；下部結(jié)構(gòu)有拉盤和拉盤擋塊。拉桿上部加工有螺紋，中、下部光滑。從拉桿上端旋入螺母，螺母下方安裝支撐架，支撐架由一根橫梁和兩條空心支腿組成，橫梁中心有圓孔，從圓孔中穿入拉桿，兩條空心支腿分別對稱插入機體氣缸蓋的安裝螺栓上，給整個缸套拆卸裝置定位和限制螺母下移。下部結(jié)構(gòu)的拉盤，中心有一個圓孔和一個與圓孔直徑相同的插口，從插口處將拉盤插入拉桿中，托住缸套底部。拉盤下方安裝拉盤擋塊，拉盤擋塊與拉桿焊接在一起，限制拉盤下移。

該缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)見圖1。

1.拉桿;2.拉盤擋塊;3.拉盤;4.支撐架;5.螺母

2 原缸套拆卸裝置存在的主要問題

2.1 拆卸過程時間長、勞動強度大、效率低

缸套拆卸裝置安裝完成后，用扳手卡住螺母，并在扳手上安裝加長桿，然后由職工推動加長桿帶動螺母旋轉(zhuǎn)，每次只能旋轉(zhuǎn)約90 o，就需將扳手、加長桿拆下，重新?lián)Q一個角度安裝，再次旋轉(zhuǎn)，反復重復這樣的過程，直至缸套被拆卸下來。拆卸每臺柴油機12個缸套約需3名職工8個小時完成，職工勞動強度大，費時費力，作業(yè)效率低。

2.2 易造成人身傷害與設備損壞

首先，在反復安裝、拆卸扳手與加長桿的過程中，易碰撞柴油機氣缸蓋部件與作業(yè)人員，造成損壞而形成不必要的額外維修、經(jīng)濟損失及人身傷害事故。其次，遇到水垢很厚，腐蝕嚴重、難以拆卸的缸套，職工用2m左右的鋼管撞擊缸套底部，以震松缸套。在這個過程中，鋼管前端易碰傷機體，后端易碰傷操作人員。

3 新型電動缸套拆卸裝置技術(shù)方案

筆者和同事對原缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)、工作過程進行了分析、研究、設計、制作了新型缸套拆卸裝置。該裝置以電動扭矩代替人工扭矩，極大降低了職工的勞動強度；同時該裝置拆卸速度快，使用時可一次性將缸套拆卸下來，省去了反復拆裝扳手、加長桿的時間，顯著提高了作業(yè)效率，消除了因反復拆裝扳手、加長桿及鋼管撞擊缸套底部造成的柴油機部件損壞和對操作人員傷害的安全問題。

3.1 結(jié)構(gòu)組成

該裝置主要由四部分組成：1. 定扭矩電動扳手、2.拉桿、3.上部結(jié)構(gòu)、4.下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)由接頭、推力軸承和支撐架組成，下部結(jié)構(gòu)由拉盤和定位螺母組成。

該缸套新型電動拆卸裝置結(jié)構(gòu)見圖2。

本裝置動力部分由一臺定扭矩電動扳手組成。通過該電動扳手提供的扭力，帶動接頭、拉桿在定位螺母中旋轉(zhuǎn)，使拉盤、缸套上移，拔出缸套。拉桿上端加工一個六方接頭，與定扭矩電動扳手配合，接頭下方是軸頸，用于安裝推力軸承，中間是光滑的圓桿，下端加工成螺紋，用于旋入定位螺母。推力軸承安裝在接頭下方的軸頸上，壓在支撐架橫梁的推力軸承槽中，可隨著拉桿的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。支撐架由一根橫梁和兩條空心支腿組成，空心支腿焊接在橫梁上，橫梁中心有一個圓孔，圓孔直徑略大于拉桿直徑，橫梁從圓孔中穿入拉桿，兩條空心支腿分別裝入機體氣缸蓋的安裝螺栓上。支撐架首先用于給整個電動拆卸裝置定位，保證該裝置處于缸套的中心位置；其次，在拉桿旋轉(zhuǎn)時，起到支撐作用，限制推力軸承、拉桿下移。缸套下方安裝一個拉盤，拉盤外徑略小于缸套外徑，大于缸套內(nèi)徑，拉盤中心有一個圓孔和一個與圓孔直徑相等的插口，圓孔直徑略大于拉桿直徑，拉盤上還有一個定位孔。拉盤下方是定位螺母，該螺母上焊接了一個定位銷，定位銷直徑較拉盤定位孔直徑小1 mm。使用時，該定位銷與拉盤上的定位孔配合，起到固定拉盤，使其能夠與拉桿同軸，且使定位螺母與拉盤連接成一個整體。

1.拉桿;2.定位螺母;3.拉盤;4.支撐架; 5.推力軸承;6.接頭;7.定扭矩電動扳手

3.2 主要技術(shù)參數(shù)(根據(jù)我段定扭矩電動扳手實際情況)

最大扭矩：1500 N·m

最大拉升高度：150 mm

適用范圍：190型系列柴油機

3.3 工作原理

拆卸缸套前，首先拆除掉機體上氣缸蓋附件及氣缸蓋，氣缸蓋安裝螺栓予以保留不拆。將推力軸承安裝到拉桿軸頸上；再將支撐架的兩條支腿裝入氣缸蓋安裝螺栓，壓在機體上；將拉桿有螺紋的一端朝下，插入支撐架橫梁的中心孔中，并從缸套下方伸出；然后將定位螺母從拉桿下端旋入；再將拉盤從插口處插入拉桿，拉盤上的定位孔套入定位螺母上的定位銷上。這時，用扳手緊固拉桿上端接頭，拉桿隨同接頭在定位螺母中旋轉(zhuǎn)，而定位螺母和拉盤在定位銷、定位孔作用下連接在一起，在拉盤重力作用下，定位螺母固定不轉(zhuǎn)；且由于拉桿被推力軸承、支撐架限制，支撐架又被固定在機體上，所以，拉桿不能向下移動；拉桿旋轉(zhuǎn)就會使定位螺母上移，帶動拉盤上移，直至拉盤與缸套接觸。再將扳手拆下，安裝定扭矩電動扳手和反力桿，接通電源，按下開關(guān)，定扭矩電動扳手帶動接頭、拉桿旋轉(zhuǎn)，而定位螺母則由于拉盤和缸套接觸產(chǎn)生的摩擦力及拉盤的重力作用，不會旋轉(zhuǎn)，故而定位螺母上移，帶動拉盤、缸套上移，將缸套拆卸下來。

其工作原理示意圖見圖3。

1.拉桿;2.定位螺母;3.拉盤;4.支撐架;5.推力軸承; 6.接頭;7.定扭矩電動扳手; 8.反力桿;9.缸套; 10.機體;11.氣缸蓋安裝螺栓

3.4 主要特征

3.4.1 拉桿上端加工一個六方接頭，可與扳手及定扭矩電動扳手配合帶動拉桿旋轉(zhuǎn)，拆卸缸套的動力由定扭矩電動扳手提供。拉桿下端加工了螺紋，并與定位螺母配合。

3.4.2 接頭下方設置了一個推力軸承，當拉桿旋轉(zhuǎn)時，推力軸承隨拉桿旋轉(zhuǎn)，使接頭與支撐架之間不會摩。

3.4.3 支撐架安裝在機體氣缸蓋安裝螺栓上，由機體限制支撐架、推力軸承及拉桿下移。

3.4.4 缸套下方的拉盤中心有一個圓孔和一個插口，并加工了一個定位孔，定位孔與定位螺母上的定位銷配合，通過拉盤重力及拉盤與缸套之間的摩擦力，使定位螺母不隨拉桿旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，從而達到拉桿旋轉(zhuǎn)，定位螺母固定不轉(zhuǎn)，定位螺母上移，帶動拉盤、缸套上移，拉出缸套的目的。

4 新型電動缸套拆卸裝置現(xiàn)場使用效果

截止到2017.03，柴油機缸套新型電動拆卸裝置在馬鋼鐵路運輸公司檢修段多臺柴油機檢修中運用，取得良好的使用效果。

表1 新型電動缸套拆卸裝置使用情況統(tǒng)計表

5 結(jié)論

在我段多臺190柴油機檢修中，使用了該新型電動缸套拆卸裝置，拆卸效率大幅提高，僅需2名職工約1.6左右小時就可完成缸套拆卸工作；不需多次撞擊缸套底部、不需反復拆裝扳手、加長桿，省時省力、安全、可靠，達到了設計目的，受到作業(yè)員工的歡迎，是一種理想的柴油機缸套拆卸裝置。

參考文獻

[1] 敬旭東.鉆井柴油機缸套拆卸裝置的研制[J].石油機械，2007，35(7)：49-51