4.4 废气涡轮增压器检修技能

国产135增压柴油机J11系列废气涡轮增压器的结构如图4-50所示。涡轮部分包括径流式涡轮转子轴、无叶涡壳等；压气机部分包括压气机壳、压气机叶轮等。这两个部分分别设在中间壳的两端。压气机叶轮用自锁螺母固定在涡轮转子轴上，转子轴由设在中间壳两端的浮动轴承支承。两叶轮产生的推力由设在中间壳压气机端的推力轴承承受。压气机壳、涡轮壳分别与柴油机的进、排气管连接。中间壳内还设有润滑和冷却浮动轴承及推力轴承的润滑油路。润滑油来自柴油机的润滑系统，经过专门滤清后进入中间壳体上的进油孔，通过增压器轴承，经中间壳的回油腔，流回柴油机的油底壳。在涡轮和压气机叶轮内侧设有弹力密封环，起封油封气作用。下面以国产135增压柴油机J11系列废气涡轮增压器为例讲述其拆卸、清洗、检查和装配的具体方法。

4.4.1 废气涡轮增压器的拆卸

在拆卸前可将压气机壳1、中间壳2及无叶涡壳3三者的相互位置做好标记，以便在装配时安装到原始位置。拆卸过程按如下步骤进行。

①分别松开压气机壳1、无叶涡壳3与中间壳2上的固紧件，取下两只壳体。若两只壳体与中间壳配合较紧时，可用橡胶或木质槌沿壳体四周轻轻敲打，取下壳体时要细心，不能使壳体在轴线方向上产生倾斜，以免碰上压气机及涡轮叶片的顶尖部分或碰毛壳体相应的内侧表面。

②将涡轮转子轴5和叶轮出口处六角凸台夹在台虎钳上，识别或做好自锁螺母6、涡轮转子轴5及压气机叶轮4相互位置的动平衡标记（如图4-51所示）。松开自锁螺母6并将其拧下，将压气机叶轮4从涡轮转子轴上轻轻拔出。若拔不出，则可将附有转子的中间壳从台虎钳上取下后，倒置过来，将压气机叶轮部分浸没在装有沸水的盆内，稍待片刻后即可将叶轮从转子轴上顺利取下。

③取出压气机叶轮后，用手托住涡轮叶轮，把附有涡轮转子轴的中间壳从台虎钳上取下置于工作台上。用手轻轻压涡轮转子轴在压气机端的螺纹中心孔端面，取出涡轮转子轴。取出转子轴时应十分小心，切不可将转子轴上螺纹碰及浮动轴承16内孔表面。

④用圆头钳取下中间壳内压气机端的孔用弹性挡圈25，并用两把螺钉旋具取下压气机端气封板11（如图4-52所示），并从中间壳上取出挡油板12、压气机端推力片8和隔圈10，再从压气机端气封板中压出轴封7，然后在手指上套上两个用细铁丝做成的圆环，取出轴封上的两个弹力密封环9。

⑤用平口螺钉旋具压平推力轴承13上锁片的翻边，先拧下4只六角螺栓，然后取出推力轴承及另一片推力片。

⑥用尖头钳取出压气机端轴承孔中弹簧卡环14，再从轴承孔中取出推力环15及浮动轴承16，然后仍在压气机端方向用尖头钳从轴承孔中取出该浮动轴承另一端的弹簧卡环。但要特别注意不要使弹簧卡环擦伤轴承孔的表面。

⑦用尖头钳取出中间壳在涡轮端轴承孔中的弹簧卡环14，然后取出推力环15和浮动轴承16。再在涡轮端方向用尖头钳取出设在浮动轴承另一端的弹簧卡环，但要特别注意，在取出上述两个弹簧卡环时不要擦伤轴承孔及弹性密封环座孔的表面。

4.4.2 废气涡轮增压器的清洗和检查

（1）废气涡轮增压器的清洗

①不允许用有腐蚀性的清洗液来清洗各零部件。

②在清洗液内浸泡零部件上积炭及沉淀物使之松软。其中，中间壳回油腔内在涡轮端侧壁的较厚积炭层必须彻底铲除。

③只能用塑料刮刀或鬃毛刷清洗或铲刮铝质和铜质零部件上的积污。

④若用蒸汽冲击清洗时应将轴颈和其他轴承表面保护起来。

⑤应用压缩空气来清洁所有零部件上润滑油通道。

（2）废气涡轮增压器的检查

外观检查前各零件不要清洗以便分析损坏原因。下面列出所要检查的主要零部件。

①浮动轴承16 观察浮环端面和内外表面的磨损情况。一般情况下，经长期运转后内外表面上所镀的铅锡层仍存在，而在外圆表面磨损较内圆表面大，开有油槽的端面上，稍有磨损痕迹，这些均属正常状况。浮环工作表面上划出的沟槽是因润滑油不干净所引起，如果表面刻痕较为严重或经测量超过磨损极限时建议更换新的浮环。

②中间壳2 观察与压气机叶轮背部以及与涡轮叶轮背部相邻的表面有无碰擦痕迹与积炭程度。若有喷擦现象、浮动轴承16有较大磨损及轴承内孔座表面遭到破坏，则需用相应的研磨棒研磨内孔或用金相砂皮轻轻擦拭内孔表面，除去黏附在内孔表面上的铜铅物质的痕迹，经测量合格后才能继续使用，并应分析引起上述不良情况的原因。

③涡轮转子轴5 在转子工作轴颈上，用手指摸其工作表面，应该感觉不出有明显的沟槽；观察涡轮端密封环槽处积炭和环槽侧壁的磨损情况；观察涡轮叶片进出口边缘有无弯曲和断裂；叶片出口边缘有无裂纹和叶片顶尖部位有无因碰擦引起的卷边毛刺；涡轮叶背有无碰擦现象等。

④压气机叶轮4 检查叶轮背部及叶片顶尖部分有无碰擦现象；检查叶片有无弯曲和断裂；叶片进出口边缘有无裂纹及被异物碰伤现象等。

⑤无叶涡壳3及压气机壳1 检查各壳体上圆弧部分的碰擦情况或有无被异物擦伤的现象。注意观察各流道表面上油污沉积程度并分析引起上述不良情况的原因。

⑥弹力密封环9 检查密封环工作两侧面磨损和积炭情况；测量环的厚度及自由状态时开口间隙应不小于2mm，若小于上述数值及环的厚度超过规定的磨损极限时应更换。

⑦推力片8及推力轴承13 在工作面上不应有手指感觉得出来的明显沟槽，同时检查推力轴承上进油孔有无阻塞，并测量各件的轴向厚度，应符合规定的尺寸范围。若推力片工作表面有明显磨损痕迹但又未超过磨损极限值时，则可在重装时分别将两片推力片的另一未磨损的面作为工作面依次装入。

⑧压气机端气封板11及中间壳2在涡轮端的弹力密封环座孔　检查弹力密封环与座孔接触部位有无磨损现象。

4.4.3 废气涡轮增压器的装配

装配前所有零件应仔细清洗（包括装配用的各种工具），要用不起毛的软质布料擦拭各零件，并放置在清洁的场所，同时在装配前各零件均应检查合格，必要时涡轮转子压气机叶轮及其组合部件应复校动平衡，然后进行重装。

装配过程及注意点（参见图4-50）如下。

①把中间壳2的压气机端朝上，将弹簧卡环14装进压气机端轴承座孔内侧环槽中，注意不要碰伤轴孔。然后放入抹上清洁机油的浮动轴承16，推力环15再装入另一弹簧卡环。在装浮动轴承时，要注意把侧面有油槽的一端向上。在每个弹簧卡环装入后，均要检查卡环是否完全进入环槽内。

②把中间壳的涡轮端朝上如同步骤①中所述次序将弹簧卡环、浮动轴承、推力环依次装入涡轮端轴承孔中，在装浮动轴承时要注意把侧面有油槽的一端向上。

③用细铁丝制作的两个圆环套在手指上，将两个弹力密封环9张开，套入涡轮转子轴5密封环槽中，注意不能用力过猛，以免导致弹力密封环永久变形或断裂。

④在安装涡轮转子轴上两只弹力密封环时开口位置应错开180°，然后在密封环上抹上清洁机油，小心地将转子插到中间壳中去，套装时注意不要使轴上台阶及螺纹碰伤浮动轴承内孔表面。为防止套装时环从一边滑出或断裂，弹力密封环相对于转子轴的位置要居中，并依靠中间壳座孔上锥面作引导，如图4-53所示，使之能顺利滑入密封环座孔中。

⑤用手托住已装入中间壳的涡轮叶轮，将涡轮叶轮出口处六角形台肩夹在台虎钳上，并用手轻轻扶住中间壳不使产生意外的倾侧，注意要防止涡轮转子轴5从中间壳中滑出。

⑥将推力片8和隔圈10套在轴上，再放入抹上清洁机油的推力轴承13，注意推力轴承平面上方的进油孔要向下对准中间壳上的进油孔，然后放上止动垫片21，拧紧4个螺栓22后，将止动垫片21翻边保险，锁住4个螺栓。然后再将另一块推力片套在轴上及装入挡油板12，注意挡油板上的导油舌，必须伸入回油腔。

⑦将已装有弹力密封环的轴封7抹上清洁机油后装入压气机端气封板11上相应的座孔中去，装入前将两个环的开口位置错开，使之相隔180°，另将“O”形橡胶密封圈套入压气机气封板11外圆的环槽中，为了便于压入中间壳，橡胶密封圈外圆表面上适当抹上一些薄机油，再压入中间壳机体中去。

⑧在对准转子及压气机叶轮4上动平衡标记后套上压气机叶轮，将自锁螺母6拧上并拧紧至与轴端面上的动平衡记号对准为止[此时的拧紧力矩为39～44N·m（4～4.5kgf·m）]，在拧紧时不允许压气机叶轮相对于轴有转动（若压气机叶轮不能顺利套入轴上时，可将压气机叶轮浸入沸水加热后再套入）。

⑨从台虎钳上取下已装好的组合件，按原来标记装入无叶涡壳3中，注意在装配时不要歪斜以免碰伤涡轮叶片顶尖部分，然后再装上涡轮端压板17及止动垫片18，拧紧六角螺母[拧紧力矩为39N·m（4kgf·m）]后，将止动垫片翻边锁住八个螺母。

⑩将压气机壳对准标记装到中间壳中去，装配前先将“V”形夹箍23套入中间壳，并注意装配时不要歪斜，以免压气机壳圆弧部分碰伤压气机叶轮叶片顶尖部分，装上“V”形夹箍并拧紧螺栓[拧紧力矩为14.7N·m（1.5kgf·m）]。

⑪在中间壳进油孔中注入清洁机油后，用手转动叶轮应灵活旋转，并细心测听，检查有无碰擦声。

⑫总装完后，应对下列两项进行测量。

a.涡轮压气机转子轴向移动量的测量如图4-54所示，把有千分表的吸铁表座放在涡壳出口法兰平面上，将千分表的测量棒末端顶在涡轮叶轮出口处的六角形台肩平面上，再用手推拉转子轴即测得最大轴向移动量，其值应小于0.25mm，若超过此值，则应进一步检查止推轴承及推力片等各组合件。此法可用于增压器已装在机组情况下的测定。

b.压气机径向间隙如图4-55所示，用手指从径向压转子轴上自锁螺母后，用厚薄规测量压气机叶轮叶片与压气机壳之间最小间隙，此间隙应大于0.15mm，小于此值时应予以拆卸检查。检查时小心不要损坏叶轮上叶片，此法亦可在已安装增压器的机组上进行。