猫扑Hi - 浏览日志 - 论飞轮总成与飞轮齿圈

什么是飞轮，飞轮质量好坏对发动机有什么影响？
飞轮是一个质量较大的铸铁惯性圆盘，它贮蓄能量，供给非作功行程的需求，带动整个曲连杆结构越过上、下止点，保证发动机曲轴旋转的惯性旋转的均匀性和输出扭矩的均匀性，借助于本身旋转的惯性力，帮助克服起动时气缸中的压缩阻力和维持短期超载时发动机的继续运转。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，否则在旋转时因质量不平衡而产生的离心力将引起发动机振动，并加速主轴承的磨损。为了在拆装时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间应有严格的相对位置，用定位销或不对称布置螺栓予以保证。飞轮常见的损坏部位是齿圈磨蚀损坏、端面烧蚀、挠曲变形及飞轮螺孔损伤。
飞轮总成是发动机的重要部件，它的运转每分钟高达上百转，其重要性由此可见。目前市场上出现一些质量较差的产品，无论是原材料质量（如用铁屑铸件、不用国家标准生铁、没有进行配料及抽样化验）、加工设备、加工工艺、检测手段……等都无法达到标准，分析其原因，许多产家为了降低成本采用材质密度低及重量不足的毛坯，为求加工简单而少了检测工序，以上的缺失都会造成严重的事故发生，诸如：马力不足，发动机不正常抖动，飞轮破裂而导致飞轮壳及发动机打坏，更为严重的有几个厂家飞轮破裂出现多起伤人事故，造成多起人员伤残。如果这些问题发生在经销或用户，那您不但没赚到钱，还要赔上钱，最重要的还会影响到用户对经销商及生产厂家的信誉。
我公司本着以质量求生存的理念，毛坯使用高密度高质量的蠕墨铸铁（RUT）、灰铸铁（HT250）、QT500-7或QT600-3，飞轮齿圈为莱钢45#国标钢材加工而成，加工设备有数控机床，加工中心及动平衡机以保证飞轮的平衡运转。高质量检测，保证让经销商及用户买的放心，用的安心。
飞轮损伤的主要原因及维修
一、飞轮操作原因
飞轮未达到图纸要求的加工质量，平衡性能不良，飞轮端面轴向或圆周径向跳动量过大，使两个平面不能平整地接合，磨擦不均匀，使飞轮工作呈波浪状。
飞轮旋转时，由于离合器在分离和结合的瞬时与飞轮平面存在转速差，造成两者相对滑动，使飞轮工作表面产生磨损。飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而局部烧蚀结硬。
飞轮旋转时，由于承受扭矩较大，且在传递扭矩时常伴有冲击载荷，久之飞轮上的螺孔将产生损伤变形。
磨擦片磨损减薄,铆钉头超出磨擦片平面,将飞轮工作面刮伤或沟槽，或磨擦片破损，铆钉松脱，引起飞轮平面损伤。
驾驶操作不当，或无自由行程，或离合器盘压力不足，使离合器与飞轮经常处于半离合状态，回剧了飞轮接触面的磨损。
二、飞轮的检测与维修
端面圆跳动量的检测：将百分表架在飞轮壳上，表头顶在飞轮工作面合适的部位，并将曲轴保持在消除了前、后轴向间隙的位置上（以防将曲轴在旋转时产生轴向窜动当作飞轮摆差），旋转表盘，转动飞轮一周，百分表的读数差即为端面的圆跳动量。一般圆跳动量不大于0.15，超差时可在曲轴法兰盘端面与飞轮连接处加铜片调整，不采用机械加工方法整。
飞轮径向圆跳动量的检测：将百分表的触头靠在飞轮光滑的内圈或外圈上，旋转表盘，转动飞轮一周，百分表的读数差即为径向跳动量。一般该值不大于0.1。
飞轮端面的修整：端面不应有裂纹、烧伤等痕迹和挠曲变形，工作表面应平整，表面粗糙度值应较低，平面度误差超过技术要求或有沟槽可磨削修平，但修减厚度一般不超过2mm。
飞轮齿圈的检修：常见的损伤故障是齿端磨损和断裂引起的起动困难。检查齿圈的牙齿有无凹坑和刮伤等现象。一般齿圈磨损后可以翻面使用，严重磨损或断裂，应更换新齿圈。从旧车上拆修齿圈时，用氧炔焰对齿圈向发动机的一面进行加热，然后敲下齿圈。注意不能敲击飞轮。车辆大修时，齿圈需前后调换，加热压装，热装时注意加热温度均匀，温度不得超过350℃，以避免飞轮齿圈退火。
飞轮固定螺栓检修，曲轴的大头法兰盘和飞轮的接合面发生偏摆或不平整，会使连接螺栓松动。另外，螺孔与螺栓间隙过大或未按规定的力矩扭紧螺栓，螺栓也会松动。检修时打开飞轮壳罩，用撬杠撬动飞轮时无明显间隙为好。
发动机大修后必须对飞轮进行动平衡检测，一般允许不平衡量不大于98g·cm。
齿圈质量的好坏对发动机有什么影响？
起动机起动时驱动齿轮与发动机飞轮齿圈发出撞击的空转声，其原因有二：
一、飞轮齿圈的啮合切入面变形。
由于多缸发动机熄火时往往停转在压缩力最大的那个缸，使得每次起动时飞轮齿圈受撞击的部位大致相同，久之便使该处齿圈切入面变形。遇此情况，可将飞轮齿圈转一个角度或前、后翻转后重新装入，在正常情况下，如果一次不能起动，则必须等齿轮退回到原来静止的位置后，方可作第二次的起动。
二、起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的间隙太大（齿轮与齿圈的轴向距离应该保持2.5-5毫米）。
这样，当主电路接通后，起动机齿轮与飞轮齿圈尚未啮合即已高速旋转，两者接触时自然会因撞击而发出响声，且两者无法啮合，发动机也就不能起动。遇此故障，可采取将起动机电磁开关的静、动触点间隙调大；在电磁开关与起动机后壳间加垫；消除起动机拨叉中部支承销的多余间隙；更换拨叉上磨损变小的滑块或滑轮；往飞轮上装入齿圈时，勿将齿圈压到飞轮底部，留2-3毫米间隙或选用加厚齿圈等方法，予以排除。另外，目前市场上销售的起动机驱动齿轮，有的总体长度不符合标准，也有些不正规厂生产的飞轮及齿圈高度不符合标准，都容易造成这种现象，购买时要格外注意不要贪图便宜而造成更大的损失。
举例：从国外引进的某型中速柴油机，不仅机型新、技术先进，而且体积小、功率大，但在使用中却出现了问题，一艘登陆艇一年内更换了两个飞轮大齿圈，经济损失约5万元，却怎么也找不出原因，给船艇安全航行带来了严重隐患。致使船艇不敢出航，成为困扰总部和船艇部队的难题。某工程师经过反复研究，排除了人为操作因素，断定为“空报启动马达齿轮和飞轮齿圈工作间隙过大造成’打齿‘，致使整个齿圈损坏”。症结找到后，该工程师要对主机进行技术改造时，很多人产生了顾虑，这是外国花费多年研制的成果，敢动吗？再说你能动得了吗？还有人劝他别搞了，要是不成功会有损声誉。“出了问题，我顶着！要是搞不出来，我就不当这个工程师”。该工程师没有退却，他面对别人的讥讽，毅然开努了自己的革新之路。他查阅了大量的国内外技术资料，又先后多次下江南，到重庆、上海进行技术咨询。通过大量的计算和论证，对柴油机进行了合理改装。至今，改装后的船艇主机已经连续工作1000小时无故障。这一成果在全军配备的该型船艇主机上推广后，为部队节约了大量资金。