柴油機曲軸故障分析

2013-01-09

1、引言
        柴油機曲軸是柴油機中至關重要的機件,它的造價占整部柴油機的1/4左右。若曲軸發生故障,輕則影響柴油機的動力性、經濟性,重則會導致機毀人傷的重大事故。
        曲軸由于活塞組件的往復運動變為回轉運動,將作用于活塞上的燃氣壓力轉變為動力矩并受到周期性的變化。由于運動機件的慣性和離心力的作用,使曲軸產生扭轉、彎曲、剪切和拉伸、壓縮等復雜的交變應力,同時受到海浪、風力、負荷的影響,因此曲軸的工作環境是極其惡劣的。
       ?。?、柴油機曲軸故障及其分析
        曲軸故障原因大多數是由管理操作不當引起的。
       ?。ǎ保┎裼蜋C長期超負荷工作使曲軸長期處于疲勞狀態,或柴油機起動后沒使柴油機過度運轉,立即加大油門高速運轉,極易產生故障。因為曲軸原處于靜止狀態,由于曲軸本身及活塞連桿組件的重量作用,使曲軸緊壓著軸瓦,軸瓦中原含有的滑油大多被從曲軸與軸瓦的間隙中擠壓出去。當曲軸處于高速運轉時,因為滑油少,不能形成油膜,曲軸與軸瓦之間不能產生液體磨擦,只能處于半干或干磨擦狀態,致使軸瓦在高溫下熔化,即“燒瓦”,形成“瓦抱曲軸”的現象。
       ?。ǎ玻┣S和軸瓦磨損異常主要是潤滑系統的故障造成的。油壓低或滑油含水變稀,若曲軸軸瓦燒瓦后在即將死機時,因氣缸內活塞還在往復運動作功,加之飛輪的慣性,曲軸會繼續轉動一個轉角。但此時軸瓦已與曲軸抱在一起了,于是軸瓦在瓦座內也轉動了一個轉角,.操作人員強行轉動曲軸或重新起動,使瓦座磨損加劇。而新瓦裝不上是因為“燒瓦”時高溫使軸瓦合金熔化,瓦背和座孔表面機械強度下降,當熔化的合金物被擠壓出去后,軸瓦間隙突然變大導致軸瓦的定位凸肩滑出定位槽。
       ?。ǎ常┗椭泻袡C械雜質,或其他雜質顆粒,致使曲軸錐度和橢圓度的產生,因為曲軸的軸頸不圓,使潤滑油的分布不均,從而使潤滑性能下降,軸瓦溫度升高,導致“燒瓦”。
       ?。ǎ矗┻B桿軸瓦間隙過大,滑油不易儲存,間隙過小,滑油不足,軸瓦會咬住軸頸形成“燒瓦”。
       ?。ǎ担┣S竄動,即曲軸的軸向移動量超過了規定值,由于柴油機的運轉,使曲軸前移,迫使活塞連桿組件位移。不僅造成曲軸以及活塞氣缸套局部嚴重偏磨,引起柴油機大量耗用滑油,功率下降,還會產生嚴重的敲擊噪音。其原因是:為了防止曲軸竄動,多采用止推片來限位。安裝時把有油槽的面靠軸承側面,以使飛濺的機油流入油槽內進行潤滑,減少曲軸與止推面之間磨損。如果安裝反了,機油不能流入油槽內潤滑,曲軸止推面就容易使止推片磨損,使曲軸竄動。

 

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