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發布時間：2020-12-04 15:43
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活塞環主要分為氣環和油環兩種。
活塞環的作用
氣環的作用是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走；油環起布油和刮油的作用，下行時刮除氣缸壁上多余的機油，上行時在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機油竄入氣缸中燃燒掉，又可以減少活塞與氣缸壁的摩擦阻力。此外，油環還能起到輔助封氣的作用。
活塞環的工作條件及性能要求
活塞環工作時受到氣缸中高溫、高壓燃氣的作用，溫度較高（尤其是，溫度可達600K）。活塞環在氣缸內做高速運動，加上高溫下部分機油出現變質，使活塞環的潤滑條件變差，難以保證液體潤滑，磨損嚴重。因此，要求活塞環彈性好，強度高、耐磨損。
活塞環的間隙
活塞環會在發動機運轉過程中與高溫氣體接觸發生熱膨脹現象，而周期性的往復運動又使其出現徑向脹縮變形。因此，為了保證正常的工作，活塞環在氣缸內應該具有以下間隙。
d—活塞環內徑；B—活塞環寬度
■ 端隙又稱開口間隙，是指活塞環在冷態下裝入氣缸后，該環在上止點時，環的兩端頭之間的間隙。一般為0.25~0.50mm。
■ 側隙又稱邊隙，是指活塞環裝入活塞后，其側面與活塞環槽之間的間隙。第道環因為工作溫度高，間隙較大，一般為0.04~0.10mm；其他環一般為0.03~0.07mm。油環側隙比氣環小。
■ 背隙是指活塞環裝入氣缸后，活塞環內圓柱面與活塞環槽底部間的間隙，一般為0.50~1.00mm。油環背隙較氣環大，有利于增大存油間隙，便于減壓泄油。
活塞環的泵油作用
由于側隙和背隙的存在，當發動機工作時，活塞環便產生了泵油作用。其原因是，活塞下行時，活塞環靠在環槽的上方，活塞環從缸壁上刮下來的機油充入環槽下方；當活塞上行時，活塞環又靠在環槽的下方，同時將機油擠壓到環槽上方。如此反復運動，就將缸壁上的機油泵入燃燒室。由于活塞環的泵油作用，使機油竄入燃燒室，會使燃燒室內形成積炭和增加機油消耗，并且還可能在環槽（尤其是第道氣環槽）中形成積炭，使環卡死，失去密封作用，甚至折斷活塞環。
氣 環
■ 氣環的密封機理
活塞環有一個切口，且在自由狀態下不是圓環形，其外形尺寸比氣缸的內徑大些，因此，它隨活塞一起裝入氣缸后，便產生彈力而緊貼在氣缸壁上。
活塞環在燃氣壓力作用下，壓緊在環槽的下端面上，于是燃氣便繞流到環的背面，并發生膨脹，其壓力下降。同時，燃氣壓力對環背的作用力使活塞環更緊地貼在氣缸壁上。壓力已有所降低的燃氣，從第道氣環的切口漏到第二道氣環的上平面時，又把這道氣環壓貼在第二環槽的下端面上，于是，燃氣又繞流到這個環的背面，再發生膨脹，其壓力又進一步降低。
如此繼續進行下去，從后一道氣環漏出來的燃氣，其壓力和流速已經大大減小，因而泄漏的燃氣量也就很少了。因此，為數很少的幾道切口相互錯開的氣環所構成的“迷宮式”封氣裝置，就足以對氣缸中的高壓燃氣進行有效的密封。
氣環的斷面形狀及各環間隙處的氣體壓力
■ 氣環的切口
氣缸內的燃氣漏入曲軸箱的主要通路是活塞環的切口，因此，切口的形狀和裝入氣缸后的間隙大小對于漏入曲軸箱的燃氣量有一定的影響，切口間隙過大，則漏氣嚴重，使發動機功率減小；間隙過小，活塞環受熱膨脹后就有可能卡死或折斷。切口間隙值一般為0.25~0.8mm。第道氣環的溫度，因而其切口間隙值。
氣環的切口形狀
直角形切口工藝性好；階梯形切口的密封性好，但工藝性較差；斜口形切口，斜角一般為30°或45°，其密封作用和工藝性均介于前兩種之間，但其銳角部位在套裝入活塞時容易折損；圖中(d)為二沖程發動機活塞環的帶防轉銷釘槽的切口，壓配在活塞環槽中的銷釘，是用來防止活塞環在工作中繞活塞中心線轉動的。
■ 氣環斷面形狀
氣環的斷面形狀
■ 矩形環的優點是結構簡單、制造方便、散熱性好、廢品率低；缺點主要是有泵油作用，容易造成機油消耗量過大并有可能形成燃燒室積炭。另外，矩形環的刮油性、磨合性及密封性較差，現代汽車基本不采用。
■ 錐面環的優點是與氣缸壁的接觸為線接觸，密封和磨合性能較好，刮油作用明顯，容易形成油膜以改善潤滑；缺點是傳熱性能較差。錐面環主要應用在除第道環外的其他環。
■ 扭曲環是當代汽車發動機廣泛應用的一種活塞環，主要是因為扭曲環除具有錐面環的優點之外，還能減小泵油作用，減輕磨損、提高散熱性能。安裝扭曲環時應特別注意：內圓切槽向上，外圓切槽向下，不能裝反。
■ 梯形環的主要優點是能把沉積在環槽中的結焦擠出，從而避免了活塞環被黏結而出現折斷，同時其密封性能優越，使用壽命長；缺點主要是上下兩端面的精磨工藝較復雜。梯形環在熱負荷較大的柴油發動機上使用較多。
■ 桶面環的優點是活塞的上下行程都可以形成楔形油膜以改善潤滑，對活塞在氣缸內擺動的適應性好，接觸面積小，有利于密封；缺點是凸圓弧面加工困難，多用于強化柴油發動機的第道環。
油 環
油環分為普通油環和組合油環兩種。
普通油環是用合金鑄鐵制造的。其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狹縫。油環上唇的上端面外緣一般均有倒角，可以使油環向上運動時能夠形成油楔。機油可以把油環推離氣缸壁，從而易于進入油環的切槽內。下唇的下端面外緣不倒角，這樣向下刮油能力較強。鼻式油環和雙鼻式油環的刮油能力更強，但加工較困難。
油環及其刮油作用
油環的斷面形狀
對于由三個刮油鋼片和兩個彈性襯環組成的組合式油環，軸向襯環夾裝在第二、第三刮油片之間，徑向襯環使三個刮油片壓緊在氣缸壁上。這種油環的優點是，片環薄，對氣缸壁的比壓（單位面積上的壓力）大，因而刮油作用強；三個刮油片是各自獨立的，故對氣缸的適應性好；重量輕；回油通路大。因此，組合油環在高速發動機上得到較廣的應用。其缺點是制造成本高（片環的外表面必須鍍鉻，否則滑動性不好）。
1
禁忌：施工使用的主要材料、設備及制品，缺少符合國家或部頒現行標準的技術質量鑒定文件或產品合格證。
后果：工程質量不合格，存在事故隱患，不能按期交付使用，必須返工修理；造成工期拖延，人工和物資投入增加。
措施：給排水及暖衛工程所使用的主要材料、設備及制品，應有符合國家或部頒發現行標準的技術質量鑒定文件或產品合格證；應標明其產品名稱、型號、規格、國家質量標準代號、出廠日期、生產廠家名稱及地點、出廠產品檢驗證明或代號。
2
禁忌：閥門安裝前不按規定進行必要的質量檢驗。
后果：系統運行中閥門開關不靈活，關閉不嚴及出現漏水(汽)的現象，造成返工修理，甚至影響正常供水(汽)。
措施：閥門安裝前，應做耐壓強度和嚴密性試驗。試驗應以每批(同牌號、同規格、同型號)數量中抽查10％，且不少于一個。對于安裝在主干管上起切斷作用的閉路閥門，應逐個作強度和嚴密性試驗。閥門強度和嚴密性試驗壓力應符合《建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規范》
3
禁忌：安裝閥門的規格、型號不符合設計要求。例如閥門的公稱壓力小于系統試驗壓力；給水支管當管徑小于或等于50mm時采用閘閥；熱水采暖的干、立管采用截止閥；消防水泵吸水管采用蝶閥。
后果：影響閥門正常開閉及調節阻力、壓力等功能。甚至造成系統運行中，閥門損壞修理。
措施：熟悉各類閥門的應用范圍，按設計的要求選擇閥門的規格和型號。閥門的公稱壓力要滿足系統試驗壓力的要求。按施工規范要求：給水支管管徑小于或等于50mm應采用截止閥；當管徑大于50mm應采用閘閥。
熱水采暖干、立控制閥應采用閘閥，消防水泵吸水管不應采用蝶閥。
4
禁忌：閥門安裝方法錯誤。例如截止閥或止回閥水(汽)流向與標志相反，閥桿朝下安裝，水平安裝的止回閥采取垂直安裝，明桿閘閥或蝶閥手柄沒有開、閉空間，暗裝閥門的閥桿不朝向檢查門。
后果：閥門失靈，開關檢修困難，閥桿朝下往往造成漏水。
措施：嚴格按閥門安裝說明書進行安裝，明桿閘閥留足閥桿伸長開啟高度，蝶閥充分考慮手柄轉動空間，各種閥門桿不能低于水平位置，更不能向下。暗裝閥門不但要設置滿足閥門開閉需要的檢查門，同時閥桿應朝向檢查門。
5
禁忌：蝶閥法蘭盤用普通閥門法蘭盤。
后果：蝶閥法蘭盤與普通閥門法蘭盤尺寸大小不一，有的法蘭內徑小，而蝶閥的閥瓣大，造成打不開或硬性打開而使閥門損壞。
措施：要按照蝶閥法蘭的實際尺寸加工法蘭盤。
6
禁忌：建筑結構施工中沒有預留孔洞和預埋件，或預留孔洞尺寸偏小和預埋件沒做標記。
后果：暖衛工程施工中，剔鑿建筑結構，甚至切斷受力鋼筋，影響建筑物安全性能。
措施：認真熟悉暖衛工程施工圖紙，根據管道及支吊架安裝的需要，主動認真配合建筑結構施工預留孔洞和預埋件，具體參照設計要求和施工規范規定。
7
禁忌：管道焊接時，對口后管子錯口不在一個中心線上，對口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合施工規范要求。
后果：管子錯口不在一中心線直接影響焊接質量及觀感質量。對口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合要求時焊接達不到強度的要求。
措施：焊接管道對口后，管子不能錯口，要在一個中心線上，對口應留間隙，厚壁管要鏟坡口，另外焊縫的寬度、高度應按照規范要求焊接。
8
禁忌：管道直接埋設在凍土和沒有處理的松土上，管道支墩間距和位置不當，甚至采用干碼磚形式。
后果：管道由于支承不穩固，在回填土夯實過程中遭受損壞，造成返工修理。
措施：管道不得埋設在凍土和沒有處理的松土上，支墩間距要符合施工規范要求，支墊要牢靠，特別是管道接口處，不應承受剪切力。磚支墩要用水泥沙漿砌筑，保證完整、牢固。
9
憑借著蕞新的航空發動機的規劃上開式越來越多的使用耐高溫的資料，公司開端考慮蕞新的計劃去應對應戰。
為了滿足減少二氧化碳排放的環保要求，航空發動機制造商不得不制造能夠使飛機的飛行高度更高，耗油率更低的部件。然而，這意味著部件將會面臨愈加嚴格的熱環境，因而，諸如耐熱超級合金（HRSAs）和先進的鈦合金資料開端越來越多地被選用。
關于需要旋轉的發動機零部件，陶瓷葉片近來現已被機械車間關注，以及蕞新開展之一的是選用了該公司的新的JP2旋轉等級的NTK公司的Bidemic系列。根據NTK公司的說法，JP2旋轉等級能夠在15倍的旋轉速度條件下完成陶瓷葉片的加工。
這一系列有涂層的多刺進的釬焊能夠在其外表以超過500米/分鐘的速度工作，并且聽說能夠戰勝之前關于割鉻鎳鐵合金結束時陶瓷邊際碎裂的憂慮。這是歸功在加工進程中于有很強的耐高溫特性的錫涂層摻雜其中。它適用于加工深度從0.1mm到0.3mm的規模，包含鉻鎳鐵合金，雷內合金和鎳基合金資料。當然，各發動機部件和資料都有著其自身的滾動應戰。一個典型的例子是由鉻鎳鐵合金718 ，帕洛伊變形鎳基耐熱合金或尤迪麥特鎳基耐熱合金720制成的渦輪盤。在這里，引薦另一種淘瓷刀片，該公司的GC6060。由于當轉彎HRSAs時切削區的高溫，冷卻液的成功開展與它的精準布置有關。據山特維克克若曼特說，使用的噴嘴的訣竅是把它們直接分布在刀尖位置。這能夠讓操作者創建一個平行的層流，這有助于抬起碎片，減少觸摸長度，并創建一個液體邊界來打破碎片。山高刀具對這個思路標明贊同，指出HRSAs難以切開資料。“此外，耐熱資料自身是熱的不良導體，” 山高的英國技能中心技能員斯賓塞?亞當斯如是說。“在切削區溫度一般能夠到達1100-1300?C，如果不能迅速將熱量導出可縮段刀具壽數，乃至引起工件變形。”
“除了布置尖利的切削東西，選用高壓直接冷卻液能夠協助提高生產率。如果HRSA資料的切開速度為50米/分，這種類型的冷卻劑體系能夠使切開速度高達200米/分，因而輸出功率會是原來的四倍。”山高公司的蕞新的射流刀具技能專門為車削鈦合金和旋磨術而規劃，并指出旨在詳細定位的冷卻液噴發技能是使用在切削區。上部的噴發的冷卻劑噴發至前傾面的蕞佳點，一起，附加噴發沖刷間隙外表。其他方面，美國國籍的刀具專家，KORLOY現已證實了使用以PC5300為底物的切削器旋轉刀片有杰出的工程效果。英國Cutwel公司的刀片聽說在供給在高切削溫度的條件下抗癢化功能和硬度，從而防止呈現常見的毛病，比如磨損，崩刃等。選用上述由鉻鎳鐵合金628制成的內部和外部旋轉支稱器的CNMG式刺進件，一個實驗標明東西使用壽數能夠經過使用PC5300延長25%。這是由50-80米/分鐘的切削速度，0.25毫米/轉進給量和切削深度0.2-0.7mm來完成。因而，銑削是什么？許多相同的原理和技能現已開端使用。例如，NTK公司標明，其SX9類型淘瓷刀片迄今為止是公司質量蕞好的銑削類型刀片，能夠供給逾越800米/分鐘的加工速度。它一般由銑削鉻鎳鐵合金706，713和718制成。在山特維克可羅曼特，特定的使用為使用陶瓷而設定，考慮使用車銑復合機的HRSA渦輪機匣。在此，公司引薦使用他們公司的CoroMill 300C陶瓷切削東西，就像在車削中的使用，能夠供給更高耐熱的碳化物。
WNT公司是另一個模具專家，也證實了在航空發動機資料上進行銑磨具有杰出的成果。例如，該公司的包覆HCN 5235和HCF 5240資料的刀片刺進，能夠供給幾許呈遞一個正前角的資料，這在完成精度和外表質量的加東西有高鉻，鎳或鈦含量資料時，這是至關重要的。
在客戶試用的進程，HCN 5235類型的刀片安裝直徑為80mm的A2700的銑刀面上，并在無冷卻液的條件下切開耐熱X15CrNiSi20-12資料的時分體現出了很好的效果。在1mm的切開深度，210米/分鐘的外表切開速度，0.15毫米/齒進給速率，以及60毫米切開寬度的工況下，加工時刻減少了40％，而刀具壽數添加了50％，堵截長度添加至11.7米。
在沃爾特公司，近的研制重點一直是鈦合金銑削。隨著對27?螺旋視點，具有可調節的徑向冷卻液出口規劃，M3255能夠一起執行方肩銑以及全開槽處理。沃爾特公司引薦使用在WSP45S級的蕞新的四刃虎技能。
另一個即將上市的鈦合金刀片是KCSM30等級的。裝備細晶粒硬質合金基體和氮化鋁鈦PVD涂層，其等級聽說能夠到達70m米/分鐘的切開速度。這部分要歸功于納金屬獨有的高溫爆融的屬性，其中的冷卻劑通道經過刀片切削刃進行冷卻液運送。
移動到全體硬質合金銑刀的高溫合金，山高公司的Jabro 78規模的資料專門為資料規劃，如鎳鉻合金等。在它的新穎的規劃特點是差分間距，這會導致對齒輪的影響是不均勻的，從而有助于減少振動和顫動。
當加工的蕞新航空發動機的資料時，任何東西的磨損將添加切開力以及元件外表的加工硬化，這或許導致在操作期間發作裂解。考慮到這一點，近對硅藻土的關注點一直在尋覓硬質合金和微觀或宏觀的幾許形狀的優化組合，以及減少戰略，以防止震動的發作。
從這項研討得出的蕞新成果是刀具銑削程序。作為優化棒狀幾許形狀的成果，斜坡有或許高達45°的傾斜角，由于是2xD的孔深度。該公司指出，對這些資料鉆孔是困難的，由于在切開和引導區是與孔外表一直觸摸。然而銑刀進入并在每一轉時與資料別離，因而能夠冷卻下來。這是一個有益的點，一個為發動機部件生產商供給真正競爭力的技能領域的決心指示。
鉸孔加工
1 孔徑增大、差錯大
依據具體情況恰當減小鉸刀外徑；下降切削速度；恰當調整進給量或削減加工余量；恰當減小主偏角；校直或報廢曲折的不能用的鉸刀；用油石細心修整到合格；操控擺差在允許的范圍內；挑選冷卻性能較好的切削液；安裝鉸刀前必須將鉸刀錐柄及機床主軸錐孔內部油污擦凈，錐面有磕碰處用油石修光；修磨鉸刀扁尾；調整或替換主軸軸承；重新調整浮動卡頭，并調整同軸度。
2 孔徑縮小
替換鉸刀外徑尺度；恰當進步切削速度；恰當下降進給量；恰當增大主偏角；挑選潤滑性能好的油性切削液；定時互換鉸刀，正確刃磨鉸刀切削部分；規劃鉸刀尺度時，應考慮上述因素，或依據實際情況取值；作試驗性切削，取適宜余量，將鉸刀磨尖利。
3 鉸出的內孔不圓
剛性缺乏的鉸刀可選用不等分齒距的鉸刀，鉸刀的安裝應選用剛性聯接，增大主偏角；選用合格鉸刀，操控預加工工序的孔方位公差；選用不等齒距鉸刀，選用較長、較精細的導向套；選用合格毛坯；選用等齒距鉸刀鉸削較精細的孔時，應對機床主軸空隙進行調整，導向套的合作空隙應要求較高；選用恰當的夾緊方法，減小夾緊力。
4 孔的內表面有明顯的棱面
減小鉸孔余量；減小切削部分后角；修磨刃帶寬度；挑選合格毛坯；調整機床主軸。
5 內孔表面粗糙度值高
下降切削速度；依據加工資料挑選切削液；恰當減小主偏角，正確刃磨鉸刀刃口；恰當減小鉸孔余量；進步鉸孔前底孔方位精度與質量或添加鉸孔余量；選用合格鉸刀；修磨刃帶寬度；依據具體情況削減鉸刀齒數，加大容屑槽空間或選用帶刃傾角的鉸刀，使排屑順利；定時替換鉸刀，刃磨時把磨削區磨去；鉸刀在刃磨、運用及運送過程中，應采納保護措施，防止碰傷。
6 鉸刀的運用壽命低
依據加工資料挑選鉸刀資料，可選用硬質合金鉸刀或涂層鉸刀；嚴格操控刃磨切削用量，防止稍傷；常常依據加工資料正確挑選切削液；常常清除切屑槽內的切屑，用足夠壓力的切削液，通過精磨或研磨到達要求。
7 鉸出的孔方位精度超差
定時替換導向套；加長導向套，進步導向套與鉸刀空隙的合作精度；及時修理機床、調整主軸軸承空隙。
8 鉸刀刀齒崩刃
修正預加工的孔徑尺度；下降資料硬度或改用負前角鉸刀或硬質合金鉸刀；操控擺差在合格范圍內；加大主偏角；注意及時清除切屑或選用帶刃傾角鉸刀；注意刃磨質量。
9 鉸刀柄部折斷
修正預加工的孔徑尺度；修正余量分配，合理挑選切削用量；削減鉸刀齒數，加大容屑空間或將刀齒空隙磨去一齒。
10 鉸孔后的孔中心線不直
添加擴孔或鏜孔工序校正孔；減小主偏角；調整適宜的鉸刀；調換有導向部分或加長切削部分的鉸刀。
