柴油机装配工艺设计论文.docx

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柴油机装配工艺设计论文

威海职业学院

毕业设计任务书

系部

　船舶工程系

专业

　船机制造与维修

年级

2011级

班级

　二班

姓名

学号

指导教师

职称

副教授、工程师

教务处编印

毕业设计指导须知

一、毕业设计是专业教学计划的一个重要的实践教学环节，是学生毕业前进行综合训练和模拟从业训练的重要实践性教学环节，是高职教育培养高技能适应性人才的基本要求，是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验，是衡量高职教育和办学效益的重要评价内容。

毕业设计的目的是培养学生综合应用所学知识和相应技能，解决问题的本领。

毕业设计应坚持校企合作，贯彻以“生产性实训”为特征的工学结合的人才培养理念，以能力培养为主线，培养学生的创新能力、就业能力和综合能力等。

毕业设计的选题注重科学性、创造性、针对性、应用性和实践性。

二、毕业设计应包括教学目的、选题、调查、撰文（目录→前言→正文→结论→答谢→参考目录→附录等）、指导、答辩、评语等活动。

三、指导教师具有讲师以上或相应职称的相关专业人员，且专业对口。

经系、教务处审查同意后，方能指导学生进行毕业设计。

指导过程中，指导教师加强对学生的思想教育工作，培养学生的严谨、勤奋、求实、创新的学风。

抓好关键环节的指导，既不包办代替，也不要放任自流。

要按照进度计划，加强对学生各个阶段设计完成情况的登记、提问。

要求每位学生以热情好学、求实创新的态度参加毕业设计每个环节，综合运用所学知识解决实际问题，获取新知识，提高独立工作能力，在完成学习任务的同时，创造出良好的设计成果。

四、学生应以严肃认真、实事求是的态度按期完成任务书中规定的项目；能熟练地综合运用所学理论和专业知识，有结合实际的具体项目设计或对某具体课题进行有独立见解的论证，并有一定的技术含量。

根据指导教师给定的课题，独立思考。

自己动手，不得抄袭或找人代笔。

毕业设计要做到内容完整，结构严谨合理，分析处理科学；文字顺畅，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，符合国家有关标准和部颁标准，图纸、图表完备、整洁、清晰、正确；论文结果有应用价值。

在规定时间内完成。

五、答辩委员会成员应由具备讲师以上职称的教师或相应职称的专业人员组成，提出的问题要有针对性、专业性、准确性、典型性。

六、学生答辩的过程中要严肃认真，文明礼貌。

答辩时，思路清晰，论点真确，回答问题基本概念清楚，对主要问题回答正确，深入。

设计题目

5500T化学运输船舶6L23/30H型主机装配设计工艺

指导教师评语：

成绩：

指导教师签名：

年月日

教研室复审意见：

成绩：

复审人签名：

职称：

年月日

系部终审意见：

公章年月日

答辩情况记录：

答辩委员会（或小组）评语：

成绩：

主持答辩人签名：

职称：

年月日

毕业设计进度计划：

起止时间

工作内容

备注

2014年3月6日至2014年5月11日

2014年4月15-16日

2014年4月27-28日

2014年5月10-11日

实施毕业设计

审阅毕业论文初稿

提交毕业设计论文（资料）

答辩

摘要

本论文主要论述了船舶主机（柴油机）的选型和主机（柴油机）的装配。

主机的正确选定是优化船舶设计的重要环节。

在装配设计过程中包括零件的准备、部件装配、总装配、调试与实验等阶段工作。

他们是按照一定的先后顺序进行的。

装配工艺顺序和装配技术的正确合理对保证柴油机的可靠性、经济性和使用寿命是极其重要的，即装配工艺过程对柴油机的质量起到了决定性的作用。

柴油机部件的装配包括机座定位、主轴承和曲轴的装配、机架的装配、汽缸体的定位装配、机体上贯穿螺栓的装配设计等。

这些部件的装配工艺的好坏直接影响整个柴油机的的工作性能。

因此，在进行部件装配和装船设计时要严格按照技术规范施工。

ABSTRACT

Thearticlefocusesontheselectionandassemblyofdieselenginedesignprocess.Dieselistherightchoiceforshipdesignoptimization.Inthehostassemblydesignprocess,includingpreparationofcomponentpartsassemblyfinalassembly,etc.Theyareinaccordancewiththeordermustbeassembled.Sequenceassemblyprocessandassemblytechnologyistoensurethecorrectselectionofarationaleconomyofmarinedieselengine'sreliabilityandservicelifeisanimportantissue.Assemblyofdieselenginecomponents,includingbasepositioningthecrankshaftmainbearingassemblydesignandassemblyrackassemblybodycylinderontheconsistentpositioningoftheboltassemblydesign.Assemblyprocesswilldirectlyaffecttheengineperformance,therefore,duringthehostselectionandcomponentassemblyoperationsinstrictaccordancewithspecifications.

前言----------------------------------5

一、船舶主机选型论证----------------6

二、柴油机装配工艺概述---------------7

三、柴油机部件装配工艺---------------9

3.1机座定位的技术要求-------------------9

3.2主轴承和曲轴的装配-------------------11

3.3机架的装配---------------------------12

3.4汽缸体的定位装配---------------------13

3.5贯穿螺栓的安装-----------------------14

3.6连杆的装配设计-----------------------15

3.7十字头和滑块的装配-------------------16

3.8活塞组件的装配-----------------------16

3.9汽缸盖的装配-------------------------18

3.10曲轴臂距差的测量与调整--------------19

四、柴油机的总体装配顺序--------------20

五、结论与展望------------------------22

六、致谢------------------------------23

七、参考文献--------------------------24

前言

船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业及旅客正常工作和生活所必须的机械设备的综合体。

船舶动力装置的主要任务是发出一定功率，产生各种能量，实现能量转化和分配，以保证船舶正常航行和作业。

所以，它是船舶的心脏。

而船用柴油机则是船舶动力装置的心脏。

柴油机作为一种主机装置安装在船舶上，它的作用就是把燃料所产生的热能转化为机械能，以推进船舶航行。

由于柴油机的在船舶中的作用，使其显现的尤为重要，在对船舶进行柴油机的选型和安装时要有科学严密的实施方案。

要求对柴油机的各种要求和技术规范进行仔细的了解。

本文主要讲述了柴油机的选型和在安装过程中的操作步骤和组装柴油机的方法及注意问题。

在本论文的开始就介绍了对于5500T化学运输船舶主机的选型方案和讲述了在主机选定后所进行的柴油机的装配总体工艺。

在随后的章节里，阐述了柴油机的各个部件独自的装配工艺，通过对所选主机型号，来进行零部件的设计布置及安装工艺，使它能更加优化船舶，提高主机推进力。

详细的柴油机的装配工艺设计方案，能快速、高效的完成主机的装配设计及安装。

在将零部件组装好以后，要进行柴油机的总体装配。

在完成装船后还要进行柴油机的正时测定和性能测试。

图1主机在船上安装工艺过程框图

一主机的选型

在船舶的动力装置中，船舶主机（柴油机、蒸汽轮机等）的选型是根据所装载船舶的大小和船舶的运输类型进行选择的。

通过考虑船舶在航行过程中所遇问题来正确选择。

在对5500T化学运输船的主机进行选择，要考虑船舶在航行过程中所受到的航行阻力、剩余阻力和船舶的吃水深度。

最终，确定了主机型号为6L23/30H型。

二柴油机装配工艺概述

装配一台完整的柴油机，要由许多零部件正确的组合，要经过许多道工艺才能完成。

各类柴油机在结构上、体积上、型式上有很大差别之外，但整个柴油机装配过程有着许多的相同之处，大致可分为准备阶段、部件装配、分段预装阶段和总装配阶段等几个层次。

还要求施工人员对柴油机的装配工作应具有一定的操作技能和专业知识。

在进行某化学船舶主机装配设计前要按以下要求进行：

2.1装配前的准备工作

1.熟悉6L23/30H型柴油机的安装技术要求，掌握产品的结构、零件的作用以及相互连接关系。

2.确定柴油机装配方法和顺序，准备好需要的工具、专用工具、量具和有关材料。

3.确定所要装配柴油机的型号、机号、所属部套、工序几装配范围，技术文件准备应以专门的主图配套表和相应的柴油机技术文件为依据。

4.根据零件明细表所列举的部套号、图号、制品号配借响应的图纸、工艺以及零件内明细表。

5.对某些零件还要进行研磨等修配工作，对特殊要求的零件还要进行动、静平行实验以及密封性实验。

2.2部件装配工作

检查6L23/30H型主机的装配部件，看图纸。

（1）固定部件：

如机座、机架、汽缸套、汽缸盖、贯穿螺栓、扫气箱、进气总管与排气总管、主轴承和凸轮轴箱等。

（2）活动部件：

活塞、活塞环等

（3）精密部件：

喷油泵、喷油器、调速器、启动空气分配器等

（4）主要辅助装置

2.3配件的检查与确认

1.检查所装配的零件、部件及标准件的数量与明细表的配套数量是否一致。

2.检查零件、部件及标准件与图纸的图号制品号及标准号是否一致

3.确认所有零件、部件及标准件的完好性和符合性，所有加工件、外购件应具有产品合格标志。

4.确认主要零部件与炉号材质有关的钢印标记。

2.4配前对零部件的处理要求

1.装配现场应干净整洁。

所有零件、辅件、工具、及量具应按装配性质和装配顺序合理排放。

精密件工件、运动件的配合面应有可靠的防护及保养。

2.零件在进入装配前应认真修理所有边角孔及油道交界部位的翻边与毛刺，认真修理加工面，特别是装配贴和面可能出现的碰痕和高点，但对于特殊要求的边角应按着图纸要求保留。

3.所有螺纹孔应倒角，罗纹应清洗干净，对于需要涂抹粘结剂和填充硅胶的螺纹螺孔应进行化学清洗并彻底吹干净。

4.所有零件应认真清洗重要的油道应按照柴油机的清洗规范清洗并进行封空保护。

2.5分段预装工作

分段预装工作就是将整个柴油机中主要的构件以分段形式分开放置，如机坐、机架、汽缸体、进气集管等各个分段在几个地点进行预装，使尽可能多的零部件分别安装就位，然后把几个分段吊装合拢装配成完整的柴油机。

柴油机在装配过程中和结束后，还要对其进行调整、检验和试车等工作。

在安装结束试航时，通过数据了解主机的安装是否合格。

（1）柴油机的调整，是指调整零件或机构的相互位置、配合间隙、结合程度等，目的就是使柴油机运转协调。

（2）柴油机的精度检验，主要是对集合精度和工作精度的检验。

（3）柴油机的试车，是检验和衡量柴油机工作性能及安装质量的重要工序，是制造安装方和使用方关注的焦点。

2.6总装配工作

总装配工作就是将各个合格的部件按照顺序逐个进行装配，在装

配的过程中对各个部件之间的尺寸和几何位置进行必要的调整，从而装配成完整和合格的柴油机。

依照图纸和安装说明进行6L23/30H型主机的安装。

装配后的柴油机要达到其说明的工作状态。

三、柴油机部件装配工艺

根据装船工艺要求，来确定主机部件装配设计工艺。

机座是整台柴油机的安装基础，机座的安装与定位十分重要，其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转，而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。

所以，机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。

在阅读6L23/30H型柴油机的安装说明书和装配技术要求后，要根据自身的实际状况重新制定装配工艺。

3.1机座定位的技术要求

在保证6L23/30H型主机的完整条件下，要对其合理的位置安装。

1.机座定位安装必须保证机座上平面的平直，以保证机架、气缸体安装的正确。

要求机座地脚螺栓均匀上紧后，机座上平面的平面度应与台架安装时平面度基本相符，或要求：

横向直线度≤0.05mm/m，纵向直线度≤0.03mm/m，机座全平面内平面度≤0.10mm。

机座上平面的平面度一般要小于0.04mm/m.机座的平面度可用直尺和塞尺进行检查。

对于大型的来说则用拉线法或光学照光法进行检查。

2.机座不能有漏油现象。

机座底平面与各支撑用的垫铁之间应保持良好的平面接触，以防止机座变形

机座上平面的平直度检查在柴油机解体吊装时尤为重要。

其测量方法有：

（1）拉线法：

在机座平面适当高处用细钢丝拉四根钢丝线。

拉线前要在机座四个角的位置上安装带有滑轮的拉线架。

拉线是首先拉出两根平行于机座主轴承座孔轴中心线的左右平行钢丝。

并以此两线来测定机座左右两边的上平面的平直度。

（2）光学仪器法：

机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的。

轴系按合理校中安装时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。

轴系按

直线校中安装时，机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法：

先装艉轴后装主机时，以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位；先装主机后装艉轴时，以轴系理论中心线定位。

如图2：

图2两个投射仪校中主机

1-轴系理论中线；2-投射仪十字线中心；3-机舱后隔舱壁基准点；4-光学投射仪；5-主机；6-机舱前隔舱壁基准点式中。

B-投射仪的十字线中心在机舱后隔舱壁上与其基准点之间的偏差值。

C-投射仪十字线中心在船尾对光靶上与其基准点之间的偏差值，

L-两基准点之间的距离，

当上述投射仪十字线中心的偏差，位于基准点的上方或左，右舷轴系，且在规定范围内时，则算合格。

机座的固定。

主机机座在船上校中定位后应将机座、活动垫块、固定垫块、底座用螺栓牢固的连接在一起。

机座要牢固的固定以抵抗主机运转时剧烈振动、船舶航行中的猛烈摇摆和防止机座位移。

3.2主轴承和曲轴的装配

柴油机的机座可靠的安装在船上的基座上之后，接下来就是装配主轴承和曲轴及飞轮等。

该些部件为船舶柴油机的重要部件，对此施工人员在安装时要仔细、重视，根据设计方案实施安装。

他们的安装经提交检验并将记录备案。

在对主轴承和曲轴装配中，要按照以下技术要求：

1.在机座上装配主轴承时，应先检查轴承座孔轴线和机座上平面的平行度，其平行度误差要小于等于0.03~0.05mm/m.同时还要检查机座主轴承座孔轴线的同轴度，其同轴度的误差要小于等于0.08mm.

2.推力轴承和推力块安装后应检查曲轴各道曲柄臂与主轴承之间的端面间隙此端面间隙应与大于推力轴承前后的间隙，以防止受热后产生轴向摩擦。

3.曲轴主轴颈与主轴承瓦接触面应进行显示剂的检查，要求接触均匀且大于40~60度夹角部位。

4.主轴承下轴瓦的厚度应在安装之前进行测量与记录。

当曲轴装

入主轴承后，要求用桥规和测深游标卡尺进行测量并做好记录，作为曲轴经运转后下沉的判断依据。

5.曲轴装入主轴承内时，应进行彻底清理曲轴主轴颈表面和主轴承瓦表面及推力环等，曲轴入座后以及后面的活动部件装配之前，应必须将盘车机构的齿轮啮合上。

安装上之后，要进行一定的调整，其调整主轴承间隙的方法有：

一是预装主轴承，在旋紧主轴承盖螺母的情况下，用内径分厘卡测量主轴承瓦内径的垂直与水平方向尺寸，二是待曲轴安装在主轴承上，然后采用传统方法压青铝丝手段来获得其的安装间隙。

轴承的安装方法：

压入配合：

轴承内圈与轴使紧密配合，外圈与轴承、座孔是较轻松配合时可用压力机将轴承先安装在轴上，然后将轴承一起装入轴承座孔内，压装时在轴承内圈端面上，垫一软金属材料作装配套管，装配套管的内景应比轴直径略大，外径直径应比轴承内圈挡边要小，以免压在保持架上。

加热配合：

通过加热轴承或轴承座，利用膨胀缩紧配合转变为松配合的安装方法。

3.3机架的装配

为了保证活塞在运行的过程中，始终处于良好的工作位置，就要要求必须保证汽缸套中心线和正倒车导板的平行、导板与十字头滑板之间的间隙小于缸套与活塞之间的间隙，以及汽缸套中心线与活塞中心线的重合。

根据以上要求，则在安装机架时要对其的要求为:

1.箱式机架上平面与下平面应平行，平行度误差不超过0.05mm/m,全长不大于0.10~0.20mm

2.大型柴油机的机架要是由片式机架组合成，则每片机架的高度应相等。

3.正车导板和倒车导板的工作面应平行，平行度偏差在导板的长

度方向不大于0.05mm/m，在宽度方向的偏差总值不大于0.02mm

4.正车和倒车导板的工作面应平直，平直度误差应不大于0.05mm/m.

在安装柴油机时对于机架的安装程序要求为：

1.机架安装在水平平台上，或在机架下部支撑点装有可调试垫铁或螺旋式千斤顶，调整机架上平面呈水平状态，并检查上平面的平直性。

检查方法与机座平面的方法相同，也可采用直尺，水平仪器或水准面测量法。

2.检查导板座平面的平直性和垂直性，允许修磨导板座平面，直

到符合要求。

3.上紧导板螺栓几绞配螺栓。

4.检查导板工作面与机架上平面的垂直性及导板工作面的平直性。

5.正车导板装上机架，通过调整垫片，使各块导板的工作面处于同一平面上，并且平行于机架中心线。

6.预先检查正车导板和倒车导板平面的平面度，并根据十字头滑块的实际尺寸配妥倒车导板调节垫片，调好油隙。

3.4气缸体的定位装配

柴油机汽缸体定位的目的是将其汽缸中心线能正确地处于机架导板的响应空间位置上。

气缸体定位时，要求机架上平面调整呈水平或平直状态。

1气缸体单缸安装时，利用定位销和孔使其在机架上平面准确定位。

2.气缸体连接成整体安装时，可按以下方法定位：

利用带百分表的专用量具在首、艉两缸气缸体内测量。

测量时，将专用量具分别紧贴于导板工作面和侧端面，用百分表测量气缸体下部填料函孔内表面的首（艉）、左（右）部位，记下读数。

将量具再紧贴于另一导板工作面和另一侧端面，测量填料函孔的艉（首）、右（左）部位，记下读数。

两次纵向、横向测量读数分别使之相等，则气缸体横向、纵向准确定位。

允许偏差不超过0.05㎜

气缸体装配时的技术要求：

气缸体与机架结合面应紧密贴合，用0.05㎜塞尺检查，局部插入深度不大于30㎜；用0.10㎜塞尺检查不应插进。

气缸体之间结合面亦应紧贴。

结合面处均可采用密封胶使之紧密接触。

汽缸体定位装配于机架的方法：

1.工具定位法，是利用工艺活塞杆和十字头作为定位工具进行汽

缸体的定位。

2.辅助基准面法，是利用汽缸体及机架在制造加工时的装夹定位基准面来作为汽缸体的定位。

汽缸套的安装顺序及步骤：

1安装橡胶密封圈，先用专门的密封橡胶在清洁干净的汽缸套上的密封槽胶入，并将新的密封橡胶圈套入相应的环槽之中。

2检查紫铜密封圈，要求紫铜密封圈的直径应比汽缸体内径稍大，一般大0.14~0.16mm，在柴油机长期运行过程中，要及时更换密封圈。

3.把修整后的汽缸套装入汽缸体内，汽缸套装入后要进行必要的检查与测量，新装入汽缸套的内径缩小量，要求一般不应超过0.02~0.03mm。

3.5贯穿螺栓的安装

贯穿螺栓将柴油机的机座、机架、气缸体紧固地连接成一体，构成柴油机的固定件。

1.贯穿螺栓的上紧

第一阶段上紧，预紧力为35MPa，上紧全部贯穿螺栓，测量各螺栓外露部分长度L1，则螺栓受力后的伸长量ΔL1：

ΔL1＝L1－Lmm

RTA38、RTA48的ΔL1为2.4～2.6mm。

第二阶段上紧，预紧力为60MPa，上紧全部贯穿螺栓，测量各螺栓外露部分长度L2，则螺栓伸长量ΔL2：

ΔL2＝L2－Lmm

RTA38的ΔL2为4.4mm。

2.上紧的顺序

为了防止机座、机架和气缸体因受力不均产生变形，除要求按说明书规定的预紧力上紧贯穿螺栓外，还要求按照合理的顺序上紧贯穿螺栓。

一般是成对上紧，并从柴油机中央开始，依次交替向两端进行。

记录油压和伸长量等数值，以备检查比较。

各种主要螺栓的紧固顺序：

（1）贯穿螺栓

（2）机座的固定螺栓

（3）汽缸盖螺栓

3.6连杆的装配设计

连杆是柴油机的主要受力构件，连杆受到活塞传来的燃烧气体压力，活塞和连杆做上下往复运动，连杆摆动的惯性力，会使连杆本身受到交变的弯曲应力，因此，连杆承受拉压和弯曲交变载荷。

所以在所装配连杆时要做到仔细，严格按照要求进行安装。

对于连杆安装的技术要求是：

1.连杆表面必须打磨干净，

2.连杆大小端轴承孔中心线与连杆体中心线的不相交偏差应小于0.5mm.

3.与连杆体分开制造的大小端连杆轴承与连杆的配合面之间接触良好，用塞尺检查无误。

4.连杆螺栓安装的旋转紧力应均匀，螺栓旋紧后的伸长量应符合规定要求。

连杆螺栓的装配，要仔细，要严格按照柴油机安装说明书进行安装。

在安装时进行必要的检查项目。

主要的检查项目有以下几点：

1.连杆轴承装配时，应检查轴承孔间隙，轴承两侧间隙调整垫

的厚度和数量应该相等。

2.测得的螺栓伸长量，应记录在案，以观察连杆螺栓是否发生永久变形，永久变形超过一定数值的螺栓应当换新的。

3.最后检查连杆轴承间隙，应在要求范围内，并且分布均匀合理，因为间隙分布不均匀会使轴承产生歪斜现象，从而使整个运动部件的运行状况变差。

3.7十字头和滑块的装配

十字头承受了活塞传来的燃烧压力，滑块则用来承受曲柄连杆机构所产生的侧推力。

因此在进行安装的时候要严格遵循其技术要求。

按装的主要技术要求：

1.十字头两端轴径中心线应在同一直线上

2.十字头与活塞杆接触平面，应平行于十字头销中心线，其平行度误差不要大于0.04mm/m

3.活塞杆孔应用于十字头销中心线垂直相交，起垂直度偏差不要大于0.05/m。

其不相交偏移量允许不大于0.5mm.

4.与活塞杆装配后，十字头销中心线与活塞杆中心线垂直，偏差不大于0.10mm/m.滑块正车工作面与是字头销中心线相平行，偏差不大于0.10mm/m.滑块正车工作面与活塞杆重型线平行，偏差不大于0.10mm/m.

十字头滑块在安装前的检查，在平板上用水平仪或百分表进行。

在吊装活动组件时应注意以下顺序：

1.先将连杆大端下轴承吊入机座。

2.将安装处的曲柄销转到上死点位置。

除了在安装组件时要注意顺序要求，在吊装的过程中也要遵守一定的操作要求。

按技术要求正确安装零部件，以达到柴油机的正常运行。

3.8活塞组件