康明斯ISM、ISMe和QSM11柴油发动机维修手册之曲轴、前曲轴齿轮、曲轴皮带轮、曲轴前后油封的拆卸安装与标准的维修技术参数
仅使用附件驱动轴转动曲轴。
顺时针方向转动曲轴两整圈。
如果发动机不能转动自如,设备可能有故障。参考 OEM 维修手册。发动机可能有内部故障。参考有关发动机内部部件检查和更换的正确步骤。
WARNING
该部件或总成重达 23 kg [50 lb] 以上。若要防止造成严重的人身伤害,一定要寻求帮助或使用合适的提升设备来提升此部件或总成。
使用吊带以免损坏曲轴。
使用吊车和吊索拆卸曲轴。
用细砂布或 Scotch-Brite™ 垫去除曲轴机加工面上的变色痕迹或轻微划痕。
WARNING
当使用溶剂、酸或碱性材料清洁时,请遵循制造商的使用建议。戴上护目镜并穿上防护服,以避免人身伤害。
用软毛刷和溶剂清洗曲轴的所有机油孔。
WARNING
使用蒸汽清洗器时,戴上安全眼镜或防护面罩,并穿上防护服。热蒸汽可能会造成严重的人身伤害。
WARNING
使用压缩空气时,戴上合适的护目镜和防护面罩。飞扬的碎屑和脏物会造成人身伤害。
用蒸汽清洗曲轴,并用压缩空气吹干。
如果还需要额外清洁,用尼龙毛刷进行洗刷。
用胶带盖住螺纹孔。
检查机加工表面是否存在划痕或凿痕。
使用细砂布去除拉痕和划痕。
曲轴经过细砂布磨光之后,如果还有指甲能感觉出的划痕或拉痕,则该曲轴必须更换。
检查螺纹孔是否损坏。
如果螺钉螺纹孔损坏,则该曲轴必须更换。
检查曲轴齿轮有无过度磨损或损坏。
如果曲轴齿轮出现缺齿、缺口或穴蚀,则必须更换曲轴齿轮。
测量曲轴连杆外径。
曲轴连杆轴颈外径 | ||
mm | in | |
78.987 | 最小 | 3.1097 |
79.013 | 最大 | 3.1107 |
如果曲轴连杆轴颈外径不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
测量曲轴主轴承轴颈外径。
曲轴主轴承轴颈外径 | ||
mm | in | |
114.015 | 最小 | 4.4888 |
114.055 | 最大 | 4.4904 |
如果曲轴主轴承轴颈外径不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
测量曲轴止推面宽度。
曲轴止推面宽度 | ||
mm | in | |
49.975 | 最小 | 1.9675 |
50.100 | 最大 | 1.9724 |
如果曲轴止推面宽度不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
测量后曲轴油封法兰外径。
后曲轴油封法兰外径 | ||
mm | in | |
164.965 | 最小 | 6.4957 |
165.035 | 最大 | 6.4974 |
如果后曲轴油封法兰外径不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
检查后曲轴油封法兰是否有划痕、毛刺和沟槽。
如果存在指甲能感觉出的拉痕、毛刺或沟槽,则该曲轴必须更换。密封面损坏将导致密封泄漏。
测量曲轴前油封法兰外径。
曲轴前油封法兰外径 | ||
mm | in | |
84.970 | 最小 | 3.3453 |
85.000 | 最大 | 3.3465 |
如果曲轴前油封法兰外径不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
检查曲轴前油封法兰是否存在划痕、毛刺和沟槽。
如果存在指甲能感觉出的拉痕、毛刺或沟槽,则该曲轴必须更换。密封面损坏将导致密封泄漏。
如果拆下了曲轴齿轮,测量曲轴齿轮轴颈直径。
曲轴齿轮轴颈直径 | ||
mm | in | |
85.975 | 最小 | 3.3848 |
86.000 | 最大 | 3.3858 |
如果曲轴齿轮轴颈直径不符合技术规范,则必须更换该曲轴。
用清洁的 15W-40 机油润滑整个曲轴,以防止生锈。
曲轴的校准极限是根据千分表总跳动量 (TIR) 确定的。
跳动量测量方法是旋转曲轴一周,同时记录千分表的总读数。
测量曲轴的校准时,必须测量下面四项:
WARNING
该部件或总成重达 23 kg [50 lb] 以上。若要防止造成严重的人身伤害,一定要寻求帮助或使用合适的提升设备来提升此部件或总成。
CAUTION
因为曲轴本身存在松弛,所以从主轴承顶部测量校准是不精确的。
要检查曲轴的全长度校准情况,用 1 号和 7 号主轴承的轴颈将曲轴支撑起。
设置千分表。必须安装千分表,且保证千分表位于 4 号主轴承轴颈的侧面。
曲轴旋转一整圈,并记录千分表的总跳动量读数 (TIR)。
千分表总跳动量 (TIR) | ||
mm | in | |
0.15 | 最大 | 0.006 |
如果曲轴的千分表总跳动量读数 (TIR) 不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
要检查曲轴轴承与轴承间的对准,用 1 号和 7 号主轴承轴颈支撑曲轴。
旋转曲轴一整圈并记录每个主轴承轴颈的千分表总跳动量读数 (TIR)。每个轴颈的千分表总跳动量读数 (TIR) 与相邻轴颈的差异必须在 0.05 mm [0.002 in] 以内。
如果曲轴的千分表总跳动量读数 (TIR) 不符合技术规范,则该曲轴必须更换。
曲轴齿轮轴颈直径跳动量测量:
在用 1 号和 7 号主轴承轴颈支撑曲轴时,在距离齿轮轴颈前端 6.4 mm [0.252 in] 的距离内安装千分表。
曲轴旋转一整圈,并记录千分表的总跳动量读数 (TIR)。
曲轴齿轮轴颈直径千分表总跳动量读数 (TIR) | ||
mm | in | |
0.030 | 最大 | 0.0012 |
后油封法兰直径跳动量测量:
1 号和 7 号主轴承轴颈支撑曲轴,在距离后油封法兰直径 6.4 mm [0.252 in] 处安装千分表。
曲轴旋转一整圈,并记录千分表的总跳动量读数 (TIR)。
后油封法兰千分表总跳动量读数 (TIR) | ||
mm | in | |
0.030 | 最大 | 0.0012 |
如果后油封法兰千分表总跳动量读数 (TIR) 不符合技术规范,则必须更换曲轴。
曲轴必须通过“连续通电法”进行测试。在磁场电流通过曲轴之前和通过曲轴期间,整个表面必须用磁性溶液浇湿。
对于工件通电(纵向磁化)法,需将磁性溶液涂到曲轴上,并通过 3800 安培 VDC 或整流后 VAC 磁化曲轴。
曲轴的每部分都至少需要进行三次连续工件通电。
让磁性溶液流过第一个 1/3 长度曲轴,并且采用磁化电流进行两次工件通电。
为了防止将曲轴上的金属微粒冲刷掉,可以将磁性溶液流关闭。
采用磁化电流进行第三次工件通电。
检查曲轴是否有缺陷。
让磁性溶液流过第二个 1/3 长度曲轴,并且采用磁化电流进行两次工件通电。
为了防止将曲轴上的金属微粒冲刷掉,可以将磁性溶液流关闭。
采用磁化电流进行第三次工件通电。
检查曲轴是否有缺陷。
让磁性溶液流过最后一个 1/3 长度曲轴,并且采用磁化电流进行两次工件通电。
为了防止将曲轴上的金属微粒冲刷掉,可以将磁性溶液流关闭。
采用磁化电流进行第三次工件通电。
检查曲轴是否有缺陷。
对于线圈通电(周向磁化)法,浇上磁性溶液,并将曲轴放到内径为 514.5 mm [20.256 in] 的线圈或等同物中磁化曲轴。采用 3,600 至 4,000 安匝的 VDC 或整流后的 VAC。
安匝数是指流经线圈的电流与线圈匝数的乘积。
至少需要三次线圈通电才能正确磁化曲轴。
让磁性溶液流过 1/3 段曲轴。
将线圈沿曲轴方向放置在曲轴的 1/4 长度点,用磁性溶液浇湿后对线圈进行两次通电。
为了防止将曲轴上的金属微粒冲刷掉,可以将磁性溶液流关闭。
将线圈沿曲轴方向放置在曲轴的 1/4 长度点,第三次对线圈通电。
对线圈进行第三次通电后,每 457 mm[18 in] 为一段进行检查。
不要将锻造切边线或流量线误认为开裂缺陷。
这些缺陷的可接收度取决于它们在曲轴上的位置。参考下表。
开裂缺陷 | 表面下缺陷 | 轴向缺陷 | |
圆角缺陷 | 圆角区域或重要区域上(参考注意事项)大于 1.50 mm [0.060 in] 的缺陷是不可接受的。 | 圆角区域或重要区域上(参考注意事项)大于 1.50 mm [0.060 in] 的缺陷是不可接受的。 | |
连杆轴承轴颈 |
如下所示,任何一个连杆轴颈上单个最大长度以外的纵向缺陷迹象或总累计长度的开裂纵向缺陷都是不可接受的。
总累计长度的最大值为 44.50 mm [1.752 in]。
单个长度的最大值为 12.75 mm [0.502 in]。
|
表面下的轴向缺陷是不可接受的。 | 这些缺陷是不可接受的。 |
主轴承轴颈 |
如下所示,任何一个主轴承轴颈上单个最大长度以外的纵向缺陷或总累计长度的开裂纵向缺陷都是不可接受的。
总累计长度的最大值为 63.50 mm [2.500 in]。
单个长度的最大值为 15.896 mm [0.626 in]。
|
不长于 28.50 mm [1.122 in] 的表面下缺陷是可以接受的。 | 这些缺陷是不可接受的。 |
轴承圆角侧壁 | 圆角中或进入圆角处不长于 4.750 mm [0.1870 in] 的纵向缺陷是可接受的。 | 不长于 4.750 mm [0.1870 in] 的纵向缺陷是可接受的。 | 任何类型的开裂迹象都是不可接受的。 |
机油油道 |
进入机油孔或倒角的缺陷是不可接受的。
纵向长度达到 12.50 mm [0.492 in],但距离机油口倒角距离不到 3 mm [0.118 in] 的开裂痕迹是可以接受的。
距离机油孔倒角 3 mm [0.118 in] 以内的纵向缺陷不可接受的。
|
进入机油孔或倒角的缺陷是不可接受的。
距离机油孔倒角不少于 3 mm [0.118 in] 且长度不大于 12.50 mm [0.492 in] 的纵向缺陷是可接受的。
距离机油孔倒角 3 mm [0.118 in] 以内的纵向缺陷
|
这些缺陷是不可接受的。 |
曲轴曲柄板 |
关键区域的缺陷是不可接受的(参考注意事项)。
延伸到连杆轴颈圆角的缺陷是不可接受的。
这些缺陷是不可接受的。
|
关键区域的缺陷是不可接受的(参考注意事项)。
延伸到连杆轴颈圆角的缺陷是不可接受的。
延伸到铸造表面的缺陷是可以接受的。
|
延伸到连杆轴颈圆角的缺陷是不可接受的。 |
齿轮轴颈直径 |
进入曲轴键的缺陷是不可接受的。
超过 1.50 mm [0.060 in] 的开裂迹象是不可接受的。
延伸到曲轴端面或减振器安装螺钉孔的开裂迹象是不能接受的。
|
不长于 50 mm [1.97 in] 的纵向缺陷是可接受的。
延伸到曲轴端面或减振器安装螺钉孔的开裂迹象是不能接受的。
|
这些缺陷是不可接受的。 |
后油封法兰直径 | 这些缺陷是不可接受的。 | 只要没有穿过油封直径倒角,不长于 1.50 mm [0.060 in] 的缺陷是可以接受的。 | 这些缺陷是不可接受的。 |
注:连杆和主轴承轴颈圆角的关键区域从圆角侧壁切线开始延伸到圆角轴颈切线以外 3 mm [0.118 in] 处。 |
CAUTION
必须完全去除曲轴的全部磁性,彻底清洁曲轴。微小金属微粒将会导致发动机损坏。
对曲轴进行消磁处理。
所有销或主轴承轴颈上最大剩余磁场是 8 高斯。
还可能需要用反向 D.C.-30 点降压设备或等效设备除去磁性。
WARNING
使用蒸汽清洗器时,戴上安全眼镜或防护面罩,并穿上防护服。热蒸汽会造成人身伤害。
WARNING
使用压缩空气时,戴上合适的护目镜和防护面罩。飞扬的碎屑和脏物会造成人身伤害。
用蒸汽清洗曲轴。
用压缩空气吹干曲轴。
给曲轴涂抹一薄层防护油以润滑曲轴,以免沾上灰尘。
如果曲轴不立即使用,请用塑料罩盖住曲轴以防止机油沾附污垢。
WARNING
该部件或总成重达 23 kg [50 lb] 以上。若要防止造成严重的人身伤害,一定要寻求帮助或使用合适的提升设备来提升此部件或总成。
CAUTION
使用吊带以免损坏曲轴。不要使曲轴跌落到轴承上。
安装主轴承。参考第 1 节中的步骤 001-006。
曲轴最小直径的一端必须指向缸体前端。
安装曲轴。
将曲轴齿轮拉拔器(零件号 3375834)和爪(零件号 3375839)安装到齿轮上。
顺时针转动压力螺钉以便拆下齿轮。
拆下曲轴齿轮键。
拆下键时,不要损坏曲轴。
WARNING
当使用溶剂、酸或碱性材料清洗时,请遵循制造商的使用建议。戴上护目镜并穿上防护服,以避免人身伤害。
WARNING
使用压缩空气时,戴上合适的护目镜和防护面罩。飞扬的碎屑和脏物会造成人身伤害。
用溶剂清洗齿轮。
用压缩空气吹干。
检查曲轴齿轮有无裂纹以及断裂或碎裂的齿。
使用 Scotch-Brite™ 7448(零件号 3823258)或等同物去除所有毛刺。
检查曲轴齿轮轴颈有无毛刺或损坏。
使用 Scotch-Brite™ 7448(零件号 3823258)或等同物去除所有毛刺。
测量曲轴齿轮孔内径。
曲轴齿轮孔内径 | ||
mm | in | |
85.910 | 最小 | 3.3823 |
85.935 | 最大 | 3.3833 |
测量曲轴齿轮轴颈外径。
曲轴齿轮轴颈外径 | ||
mm | in | |
85.975 | 最小 | 3.3848 |
86.000 | 最大 | 3.3858 |
CAUTION
加热曲轴齿轮时,不要超出指定的时间或温度。否则可能损坏齿轮和齿牙。
使用皮革锤将新键安装进曲轴键槽。
在烘箱中加热齿轮至少 1.5 小时,但不要超过 6 小时。
测量 | ||
celsius | fahrenheit | |
温度: | 177 | 350 |
不要使用锤子或改锥拆卸粘性减振器。这些工具可能会损坏减振器。
拆卸其中两个减振器和曲轴皮带轮固定螺钉。
将两个导向双头螺柱(零件号 3376696)安装进孔中。
拆下剩余的 3 个螺钉、压板、皮带轮和减振器。
检查皮带轮是否有裂纹,皮带槽是否过度磨损或其他损伤。
确保曲轴前端、减震器和皮带轮的装配表面清洁、干燥,并且没有毛刺。
将两个导向双头螺柱(零件号 3376696)安装进曲轴鼻端。
在导向双头螺柱上安装减振器、皮带轮和压板。
使用清洁的 15W-40 机油润滑螺钉螺纹。
安装 5 个螺钉中的 3 个。
拆下两个导向双头螺柱,并安装剩下的两个螺钉。
按星形方式拧紧螺钉。
WARNING
蓄电池可能会有易爆性气体逸出。为了尽可能避免人身伤害,在维护蓄电池前,必须保持发动机舱通风良好。为避免产生电弧,应首先拆下负极 (-) 蓄电池电缆,并最后连接负极 (-) 蓄电池电缆。
拆下密封垫 (4)。
组合油封的拆卸过程需要使用曲轴后油封拆装器工具包(零件号 4918798)或等同物。
拆下 6 个安装螺钉后,将拆装器定位在曲轴鼻端和油封法兰的上方。
将 3 个金属片螺钉通过拆装器上的小孔打入曲轴前油封。
使用两个 3/8-16 螺钉将 ST-647 拉拔器组装到拆装器上。
顺时针转动拉拔器螺钉,直到拆下曲轴前油封。
清洁齿轮室盖的曲轴前油封密封垫表面。
检查曲轴有无拉痕、毛刺和凹槽。
用磁铁去除金属碎屑。
使用砂布清洁孔区域。
曲轴前油封上的螺钉孔间距不均匀。
如图所示,将 3 个 60 mm [2 in] 固定螺钉安装进孔中。确定六角套筒位于外侧。
齿轮室盖、曲轴前油封和托架密封垫每个上面都在大约 3 点钟的位置标记有箭头。
通过堆叠箭头来定向。箭头指向顺时针方向。
CAUTION
安装油封之前(或安装过程中)不得从油封上拆下承磨衬套。如果安装过程中承磨衬套与油封分离,必须废弃该总成。
组合式曲轴前油封包括一个必须压装到曲轴内的承磨衬套。使用曲轴油封拆装器组件(零件号 4918798)或等同物。
将油封和拆装器一起定位在固定螺钉的上方,以免意外分离油封和承磨衬套。
确认方位。确定该工具、油封、密封垫和齿轮室盖孔已对正。
CAUTION
当拧紧六角螺母以便把油封安装在曲轴上时,确定油封与前盖保持平行。不这样做会导致油封损坏。
将 3 个垫圈和 3 个 M8 六角螺母组装在固定螺钉上。
拧紧六角螺母,一次一圈。顺时针交替拧紧,直到油封和工具座抵着前盖。
拧紧 3 个六角螺母。
在螺钉上涂覆密封胶,将 3 个螺钉通过拆装器板安装进安装孔位置并拧紧。
在安装剩余的 3 个螺钉之前拆下拆装器工具和固定螺钉。
按星形顺序拧紧 6 个螺钉至最终扭矩。
检查油封法兰最终安装高度相对于承磨衬套的差异。
差异不得超过 1 mm [0.04 in]。
WARNING
该部件重达 23 kg [50 lb] 以上。为减小造成人身伤害的可能性,请使用提升设备或在他人的帮助下提升此部件。
脱开传动系,并拆卸变速箱和离合器。参考制造商的说明书。
如果配备,拆卸飞轮。
从曲轴后油封上拆卸 12 根安装螺钉。
唇式油封可以用手或轻型撬棒轻松拆下。
废弃油封。
组合油封的拆卸过程需要使用曲轴后油封更换组件,零件号 3164302。
将拆卸工具螺钉转接头 (9) 放在安装工具板的背面。
将三个圆头凹头螺钉 (7) 穿过安装工具板安装在转接头中,用手拧紧。
将安装工具板放置在曲轴后油封上。
在钻头上抹上润滑脂沾住碎屑。
使用安装工具板引导位置,在油封壳上钻一个孔。
安装一根金属板螺钉,用手拧紧。
重复钻孔和安装金属板螺钉的过程。
必须至少使用 3 根间距相等的金属片螺钉。在某些发动机上可能需要使用更多的金属板螺钉。
用 Lubriplate™ 多用途润滑剂(零件号为 3163086、3163087)或适当的润滑脂润滑拆卸工具螺钉的螺纹和头部。
安装并顺时针转动拆卸工具螺钉,直到拆下曲轴后油封。
废弃后油封曲轴。
拆卸曲轴齿轮安装螺钉。
拆卸将油封固定在飞轮壳上的 12 根螺钉。
用撬棒将油封 (2) 连同防尘密封件 (1) 一起拆下。
拆卸并废弃密封垫(3)。
WARNING
当使用溶剂、酸或碱性材料清洁时,请遵循制造商的使用建议。戴上护目镜,穿上防护服,以避免人身伤害。
WARNING
有些溶剂易燃并且具有毒性。使用之前,应阅读制造商的说明书。
清洁和检查曲轴密封表面区域和飞轮壳密封表面。使用细砂布清除曲轴密封表面上的所有铁锈或沉积物。
使用无纺布从曲轴密封表面和飞轮壳密封表面上清除机油。
检查曲轴密封表面和飞轮壳密封表面上有无拉痕、毛刺或沟槽。
如果有拉痕、毛刺或沟槽,参考 L10 和 M11 系列发动机补救修理手册、出版号 3810310。
放置曲轴油封导管 (2),使沉孔向外远离曲轴。
在沉孔对面安装两根导向螺钉 (3),用手拧紧。
拧紧导管螺钉(3)。
不要将油封总成的两部分分开。
确保曲轴后油封螺钉凸缘的突起部分向外远离飞轮壳,灰色橡胶密封圈面向飞轮壳,如图所示。
不要挤压油封螺钉凸缘。
在将油封总成放在曲轴油封导管上时推黑色内油封区域。
确保在安装过程以前将拆卸工具螺钉转接头拆下。
用 Lubriplate™ 多用途润滑剂(零件号 3163086、3163087)或适当的润滑脂润滑安装工具螺钉 (5) 的螺纹。
将安装工具板 (1) 放置在曲轴后油封和曲轴油封导管上。
穿过垫圈 (4) 和安装工具板 (1) 安装安装工具螺钉 (5)。顺时针转动安装工具螺钉,直至安装工具板 (1) 将曲轴后油封顶到飞轮壳上。拧紧安装工具螺钉。
拆卸安装工具螺钉 (5)、垫圈 (4) 和安装工具板 (1)。
拆卸两根导管螺钉 (3) 和曲轴油封导管。
转动油封螺钉凸缘对准螺栓孔,安装 12 根螺钉。
拧间隔 120 度的三个螺钉。
从先前拧紧的三个螺钉开始,按十字交叉的方式拧紧所有螺钉。
安装油封时不要使用任何润滑剂。油封必须与密封唇一起安装,并保证曲轴齿轮清洁干燥。
使用随新油封一同提供的安装套筒将油封安装到曲轴齿轮上。
安装并拧紧垫圈螺钉。
交叉拧紧 3 个螺钉。
从先前拧紧的三个螺钉开始,按十字交叉的方式拧紧所有螺钉。
在防尘密封件的内径表面涂抹一薄层机油或防冻液。
将防尘密封件安装到曲轴轴承上,外径较大的一面朝向发动机。用手将防尘密封件推到曲轴齿轮上,直到整个防尘密封件与油封托架完全接触。
WARNING
该部件重达 23 kg [50 lb] 以上。为减小造成人身伤害的可能性,请使用提升设备或在他人的帮助下提升此部件。
如果配备,安装飞轮。
安装离合器、变速箱和传动系。参考制造商的说明书。
运转发动机,检查有无泄漏。