时间:2021-07-24 | 编辑:E航网 | 阅读:1987 | 分享: |
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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮
导读
作者在船厂安装和修理实践过程中,对船舶柴油机运行中出现的活塞拉缸现象进行检查和系统分析,得出存在问题的一般规律性以及主要原因,提出了一些改进意见和预防措施处理方法等。
一
汽缸套的拉缸
活塞部件与汽缸套的工作表面互相作用而造成划伤、拉毛或咬死的现象称为拉缸。
在柴油机制造、修理的初期磨合以及运行过程中,这种事故都有可能发生。
一旦有拉缸问题的出现,就有可能造成有关零部件的损伤和破坏,产生严重的后果,尤其在船舶运行中要特别注意这个问题。
1.拉缸产生的原因
运动件表面的润滑油膜遭到局部破坏,这样凸起部分首先发生金属拉毛,然后发生局部粘着和熔化。
由于部件的相对运动,又被撕裂。
运动件表面形成硬化层,当硬化层被破坏时,就形成许多象磨料一样的硬质颗粒,从而加速了表面的磨损。
发展下去缸套与活塞会出现裂纹、拉伤或严重的机损事故。
常见的拉缸有两种类型:
一是缸套与活塞环之间形成的拉缸,
二是缸套活塞 (裙部 )之间形成的拉缸。
拉缸常见部位,4冲程机大多出现在活塞位于上止点位置时第一道活塞环附近,2冲程机则在排气口附近,这是由缸套的构造决定的。
2.造成拉缸的因素
1)汽缸润滑不良,主要因滑油质量太差,以及滑油供油不足或中断,造成干摩擦。
2)活塞环弹力不足,发生窜气而破坏油膜,引起拉缸。
3)汽缸与活塞过热,超负荷运转时间太长 ,或个别汽缸负荷太大,活塞运动组件安装不正,破坏了与汽缸之间的间隙,引起过度磨损。
冷却不良、供水不足,结垢严重,或活塞 环搭口间隙过小,由于膨胀而卡在汽缸套表面,造成活塞与缸套之间强烈摩擦。
4)磨合不良,新换汽缸套与活塞环尚未磨合之前,油膜难以形成。
5)汽缸或活塞变形,如封水橡皮圈太粗,装入汽缸后引起汽缸套变形,缸套橡皮圈处的内径变小。
6)活塞环或刮油环折断,其断块在活塞和缸 套之间运动引起擦伤。
3.拉缸时柴油机出现的一般现象
1)转速下降,最后出现自动停车。
2)柴油机内部有不正常的声音,并且声音显得特别沉闷。
3)活塞冷却水温度、排气温度、滑油温度升得过高。
4)扫气箱或汽缸下部空间冒烟或出现油焦味。
二
维修实例
以中远某散货轮6180型柴油发电机组维修时一起拉缸事故为例。
该机进厂大修后,对缸套、活塞、活塞环进行了换新。
当总装完毕进行初期磨合时即出现拉缸,继而熄火停机。
打开缸盖后发现,2号、3号缸缸壁上有严重的划痕,拆下活塞连杆组,在两活塞的头部及活塞环上均发现有粘着物和纵向划痕 (划痕在与曲轴中心线平行的相交处均最为严重)。
为了进一步确定拉缸产生的原因,按以下步骤进行了检查和分析:
首先修磨了拉缸的汽缸内壁,拆下2、3号缸活塞环,再将活塞连杆组装入汽缸,按规定力矩拧紧连杆轴承盖,分别将2、3号缸活塞置于上下两个止点,检查活塞和汽缸内壁的配合间隙后发现,两缸活塞在上下止点时,头部一侧和裙部另一侧与缸壁之间没有间隙 (曲轴中心线方向)。
可见2、3号缸活塞在汽缸中有严重的纵向倾斜;
拆下曲轴,检查曲轴,检查曲轴中心线,结果其弯曲度在允许范围内,拆下2、3号缸连杆,检查连杆的弯曲和扭曲情况,发现两连杆的弯曲变形量在允许范围内;
检查该机换下的缸套,发现2、3号汽缸的缸套在纵向的磨损量大于其他方向的磨损量,也大于其余两缸同方向的磨损量。
根据以上检查结果可以认定,该机2、3号汽 缸的连杆在大修前的运转中已经弯曲,致使两缸活塞在运行中存在 “偏缸”现象。
当时缸套、活塞、活塞环之间已经有了充分的磨损,还没有形成严重的拉缸。
当大修中对缸套、活塞、活塞环换新后,缸套与活塞组件之间的间隙变小,连杆的弯曲使活塞在汽缸中倾斜,活塞组件与汽缸内壁间局部产生过大的接触应力,导致接触面上的油膜遭到破坏,使活塞、活塞环与缸套内壁的局部基本上处于干摩擦状态。
摩擦产生的高温使接触面上的金属烧熔、黏着。
这种状态在短时间内又得不到改善,就形成了上述的拉缸事故。
处理办法是:
对 2号、3号汽缸的活塞、活塞环、缸套重新换新;
对连杆进行了校正检验。
装配后,仔细检查活塞与缸套间的配合间隙,再次进行磨合试运转,未出现异常情况。
根据本人了解的情况,在进行大修时,维修工艺往往不够规范,修理过程中,特别是在部分零件换新后,忽略了必要的检查测量,而装配的工艺过程又不够严格,没有按规程操作,因此引起了上列所述的本可避免 的事故。
因此要加强对缸套和活塞的测量,认真分析并调整配合间隙。
三
预防措施
以下是缸套和活塞的测量方法,根据内径和外径,选用外径千分尺和内径量表,选取测量点,内径从上而下,左右、前后测量并记录,分析椭圆度和不柱度。
活塞测量同样从上到下,左右、前后方向,数据记录下来分析椭圆度和不柱度,再分析配合间隙,如图 1、图 2所示。
图 1 汽缸套测量位置
图 2 活塞测量位置
汽缸配合间隙过小以及机油太脏、润滑不良等,会造成活塞外圆表面产生划痕导致拉伤。
使用维护不当,使固体颗粒落入汽缸内易造成活塞表面拉伤。
配合间隙中还有一个环的因素,环的气密性要求目的是为了保证活塞与缸套之间保持气密,使漏气达到最低程度。
因为燃气的泄漏不仅会导致拉缸,还会造成滑油恶化。
滑油恶化将导致积碳增加,引起活塞环固着。
活塞环的损伤形式有过度磨损、丧失弹性和折断等,特别如折断是造成拉缸的直接因素,因此活塞环搭口间隙不能过大过小。
估算环的安装情况,活塞与汽缸的装配间隙调整时,一般还要通过不带环试装配,用塞尺测量一下,再选用合适的环,保证气密性,以下手段是必不可少的。
1.活塞环的检查与测量
1)检查外表有无裂纹、砂眼等,如有就要及时换新。
2)测量搭口间隙和环的天地间隙。
3)环的沉入深度检查和测量。
4)环的弹性检查。
2.保证修理质量注意事项
1)在修理过程中的各环节中都要重视文明生产,拆卸和装配过程要避免乱敲击;
对拆卸后仍准备继续使用的零件要做好标记,按规定的方法妥善放置,防止零部件变形的产生。
2)要重视待装零部件的清洁工作,各零部件在制造加工过程中,其表面和内部或多或少留有机械杂质,在各部件装配和总装前必须进行清洗,因零部件的机械杂质如果未经过清洗而进入运动件的表面,不但会加速运动件表面的磨损,严重时甚至会堵塞油路,引起运动件动作卡滞。
3)解体后一些重要的零部件,无论是准备换新还是继续使用,都应进行仔细检查测量。
本例中如果在换新缸套进行磨损情况的检查,对连杆进行弯曲检验,就可以及时发现个别汽缸的异常磨损引起的原因,可避免事故的发生。
四
结束语
拉缸这一问题的产生,要从汽缸套的损伤形式及磨损规律和运动部件构造、运行方式等全面系统地了解分析,按规定的检修程序与项目进行检测、判断、维修,具体问题具体分析,透过现象看本质,对其特殊之处抓住不放,从根本上消除故障。
本文原创作者系:
江阴职业技术教育学校 朱达新
END
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来源:船机帮
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