故障檢修與技術(shù)維護(hù) |
柴油發(fā)電機(jī)軸瓦的故障現(xiàn)象及原因分析 |
摘要:軸瓦是康明斯柴油發(fā)電機(jī)滑動軸承的關(guān)鍵部件,是和轉(zhuǎn)軸接觸的部分,一般由兩個半圓環(huán)組成,并在兩半圓環(huán)結(jié)合面處內(nèi)孔設(shè)置月牙形油槽,油槽底面設(shè)進(jìn)油孔,其主要作用是:承載轉(zhuǎn)軸的徑向載荷、保持油膜穩(wěn)定,減小轉(zhuǎn)軸與軸瓦的磨損。由于現(xiàn)有的部份滑動軸承機(jī)組工作環(huán)境比較惡劣,如水泥廠等,粉塵污染較為嚴(yán)重,灰塵等顆粒物極易通過潤滑油供油系統(tǒng)進(jìn)入軸瓦內(nèi)孔,而軸瓦與轉(zhuǎn)軸的間隙較小,無法排出,滯留在油槽內(nèi),不僅造成軸瓦的磨損加劇,同時也會破壞油膜的剛度,使軸承潤滑失效,影響柴油發(fā)電機(jī)組正常運行。
一、工作條件
① 連桿軸承在工作時受到氣體爆發(fā)壓力和連桿組往復(fù)慣性力的交變沖擊作用。
② 軸瓦的單位面積負(fù)荷大(達(dá)300kgf/cm2以上)。
③ 軸瓦表面與軸頸間相對速度高(>10m/s)o
④ 軸承受脈動油膜壓力沖擊。
⑤ 由于高速運轉(zhuǎn),軸承易發(fā)熱,其溫度一般在100、150℃,易使?jié)櫥妥冑|(zhì),軸承表面產(chǎn)生腐蝕磨損。
⑥ 高溫作用,燃油進(jìn)入,不完全燃燒物溶入,使?jié)櫥妥冑|(zhì)。
軸瓦結(jié)構(gòu)圖 |
二、常見故障
1、軸承燒蝕
① 原因
潤滑不良:
潤滑不良,使曲軸與軸瓦之間發(fā)生干摩擦,產(chǎn)生很高的溫度,由于軸瓦合金層的熔點很低(銅鉛錫合金的熔點為240℃左右),要求其正常工作溫度為60~70℃,絕不能在超過100℃的情況下工作,隨著潤滑條件的惡化,溫度升高到100℃時,軸瓦合金開始變軟,當(dāng)溫度繼續(xù)升高到軸承合金的熔點時,軸瓦合金就會燒壞。
裝配間隙過?。?/span>
如果軸瓦與曲軸裝配間隙過小,則潤滑油不易進(jìn)入,也容易產(chǎn)生燒瓦現(xiàn)象。
② 措施
保證正常的機(jī)油壓力和溫度;保證合適的裝配間隙。
2、軸瓦拉傷
① 原因
潤滑油中有機(jī)械雜質(zhì),軸瓦配合間隙過大,機(jī)油泄油量過多,導(dǎo)致機(jī)油壓力過低,不能形成正常的油膜,輕則加劇磨損程度,重則拉傷燒蝕摩擦表面。
② 措施
加強(qiáng)潤滑油的濾清工作。
軸瓦拉傷檢查 |
3、合金脫落
① 原因
合金質(zhì)量不好;澆鑄質(zhì)量不高;裝配間隙不當(dāng);瓦片變形。
② 措施
在維護(hù)保養(yǎng)時,注意觀察軸承的質(zhì)量;裝配時保證合適的裝配間隙。
4、軸瓦高出度問題
軸瓦高出度問題主要表現(xiàn)為軸瓦高出度消失,其原因為:
(1)軸瓦在工作中,材料發(fā)生塑性變形。
(2)軸瓦在制作過程中,高出度測量方法不正確。
對于高出度要求,主軸瓦為:高出度校驗力371278kN,高出度為0.08~0.12mm;連桿瓦為:高出度校驗力22.563 KN,高出度為0.20~0.24 mm。
檢驗方法:
把測量高出度用的標(biāo)準(zhǔn)瓦放在高出度檢驗設(shè)備的胎具上,在規(guī)定的檢驗力下,把測量軸口到胎半圓高的平面距離的百分尺指針調(diào)“0”,再把所要檢驗的產(chǎn)品瓦放入檢驗胎中,按規(guī)定的檢驗力,此時百分表指針波動值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)瓦的范圍內(nèi)。高出度過小,工作時軸瓦發(fā)生轉(zhuǎn)動,如主軸瓦轉(zhuǎn)動曲軸會斷,連桿瓦連動活塞會抱缸·高出度過大,裝入孔座后瓦口面收縮,使瓦口部分的鋁合金層與軸頸接觸發(fā)生碾片。
5、 軸瓦工作表面穴蝕
軸瓦局部工作表面出現(xiàn)密集型的蜂窩狀針孔,到一定程度時剝落。其原因主要有:
(1)機(jī)油在該處流動速度突然變化,產(chǎn)生氣泡,氣泡破裂對工作面產(chǎn)生大的沖擊力所致。
(2)瓦背與座孔接觸面上發(fā)生局部懸空,其相對工作面上出現(xiàn)穴蝕。瓦背發(fā)黑則表明軸瓦表面與座孔未接觸,未發(fā)黑表明已接觸,按規(guī)定其接觸面應(yīng)不小于60%。
三、預(yù)防措施
1、裝配期間預(yù)防的措施
(1)軸瓦在組裝前
應(yīng)檢查軸瓦座及軸瓦蓋是否有其他高點,以防高點改變軸瓦的正常尺寸,如果有高點,應(yīng)該用油石將其磨掉,并檢查主軸承孔的同軸度,不符合要求應(yīng)該修磨或更換。
(2)軸瓦在組裝時
應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定力矩分三次均勻擰緊,測量主軸瓦與主軸頸及連桿瓦與連桿軸頸的配合間隙應(yīng)符合技術(shù)要求。上下瓦一定不能裝反,軸瓦的預(yù)緊量一定要符合要求,以防軸瓦在座內(nèi)轉(zhuǎn)動。
(3)軸瓦在使用前
應(yīng)仔細(xì)檢查軸瓦工作表面有無剝離穴蝕等現(xiàn)象,軸瓦背接觸面是否均勻,并加強(qiáng)合金層與鋼背結(jié)合強(qiáng)度的檢查,對工作表面有較多氣孔的軸瓦應(yīng)不予裝用。
(4)應(yīng)定期打開觀察孔蓋,檢查油底殼濾網(wǎng)上有無金屬碎片。如果發(fā)現(xiàn)有金屬碎片要全面檢查碎片處連桿瓦連桿頸兩端可見部位狀態(tài),及主軸瓦與主軸頸兩端邊緣狀態(tài),一旦確定故障部位,應(yīng)立即處理。
2、使用期間的預(yù)防措施
(1)起動發(fā)動機(jī)要細(xì)心操作。起動發(fā)動機(jī)之前要進(jìn)行必要的檢查,檢查項目包括機(jī)油油面高度及各油管接頭、濾清器等。起動后應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)3-5min左右,冬季怠速運轉(zhuǎn)時間應(yīng)長一些,最好是10min左右。切記:發(fā)動機(jī)起動后機(jī)油壓力未上升前不能強(qiáng)行提速。
(2)使用符合規(guī)定的潤滑油。發(fā)動機(jī)對潤滑油的品質(zhì)要求較高,推薦使用長城牌15W/40cf-4中增壓柴油機(jī)機(jī)油,一般地區(qū)可全年使用。對于較寒冷地區(qū),可選用CD20柴油機(jī)油。
(3)日常運行中要堅持必要的檢查。開機(jī)前、開機(jī)中及停機(jī)后檢查發(fā)動機(jī),及時處理油路接頭的滲漏,保證發(fā)動機(jī)的正常運行。
(4)安裝機(jī)油濾清器要細(xì)心檢查。安裝之前應(yīng)先查看濾清器的外表有無破裂和擠壓痕跡,如有,堅決不用再查看濾清器上的封油膠墊有無破損,如有破損則應(yīng)更換。安裝時,在濾清器膠墊上涂少許機(jī)油,用雙手抱住擰緊,不能用大扳手、管鉗等,因用大扳手、管鉗等極易將濾清器外殼損,在使用中易造成破裂,危及發(fā)動機(jī)的安全運行。安裝后起動發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)10min,壓力上升后,觀察封油圈有無滲漏,如有滲漏一定要給予更換。
如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)燒瓦故障,在更換軸瓦安裝時,應(yīng)注意徹底清洗主油道及各部油道,保證油道內(nèi)無雜物。由于機(jī)油冷卻器死角處不易清洗干凈,建議更換機(jī)油冷卻器。
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