新型缸體油注油器故障分析

新型缸體油注油器故障分析

缸套磨損率高該船的主船為manb-wss70cm，最大輸出為m.c.r.14.300w（19.448h）x85rpm，長(zhǎng)期服務(wù)功率為c.s.r13.5km/s。當(dāng)大部分缸發(fā)生活佛死、異常磨損時(shí)，大多數(shù)桶會(huì)發(fā)生塞里命、卡死、池套筒和活動(dòng)器異常磨損。在c.溫度管理下，船艙的磨損率為0.020.04和1000h。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年主機(jī)總運(yùn)行時(shí)間為6.017h，總吊籃為10次。從no3個(gè)家庭中取出兩個(gè)孔，從no4個(gè)家庭中取出三個(gè)孔并更換新的孔和活頭。孔和死胡同的最大距離僅為591h。詳見(jiàn)表1和表2。一、缸套磨損產(chǎn)生的原因引起的損傷經(jīng)過(guò)對(duì)主機(jī)工況觀察,NO1、NO5缸的吊缸檢修,兩次的主機(jī)掃氣口活塞令狀況檢查,從活塞令、缸套及活塞裙的磨痕看,這是典型的磨料磨損造成的,其原因?yàn)?(1)氣缸油量過(guò)大造成缸套表、活塞環(huán)及裙表面的磨料磨損,引起活塞令卡死、崩塌折斷等,我輪現(xiàn)使用的氣缸油注油器2005年3月31日在大連由大連中遠(yuǎn)船務(wù)安裝的ALPHA新型氣缸油注油器,原氣缸油注油器系統(tǒng)HJ沒(méi)有拆除而還在工作,它提供約10%的供油量,新裝系統(tǒng)提供90%的供油量。新系統(tǒng)改變了以往氣缸油沿缸壁布油槽分布流下的形式為有壓力的氣缸油均勻噴射到缸壁上,減少了氣缸油的浪費(fèi)與燃燒,更有利于缸套的潤(rùn)滑。(2)主機(jī)工作中燃燒室中的硬質(zhì)顆粒逐步從第一道令開(kāi)始侵入第四道道令槽區(qū)域,磨損缸套表面,環(huán)的端面、表面及令槽。造成活塞令、令槽、缸套表面磨損,部分固體顆粒進(jìn)入令槽使令的上下面不能與令槽面完全接觸,使令產(chǎn)生彎曲拉力直到折斷。其原因主要是:燃油質(zhì)量不佳、燃油的處理不當(dāng)、噴油設(shè)備狀況不良等使噴入氣缸中的燃油的得不到良好的霧化、燃燒,導(dǎo)致產(chǎn)物中較多。以及掃氣箱中油泥殘?jiān)^(guò)多,當(dāng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)活塞下部的殘液受沖擊飛濺,掃氣夾帶殘液、殘?jiān)M(jìn)入氣缸,硬質(zhì)顆粒造成顆粒磨損。(3)主機(jī)NO4缸、NO1缸分別于2010-12-14、2011-01-04,因缸套頂部?jī)?nèi)表面自頂緣垂直向下有裂紋換新。NO1缸裂紋兩道,自缸套頂部向下垂直方向長(zhǎng)度分別40mm、20mm;NO4缸裂紋兩道,自缸套頂部向下垂直方向長(zhǎng)度分別80mm、20mm。(4)熱負(fù)荷的影響。兩缸套產(chǎn)生的裂紋的從現(xiàn)象看主要是由于過(guò)高的熱負(fù)荷,它包括熱疲勞和熱應(yīng)力;熱應(yīng)力是指有溫差所形成的應(yīng)力,其與溫差成正比;熱疲勞是指交變熱應(yīng)力作用下出現(xiàn)得破壞現(xiàn)象,熱疲勞對(duì)燃燒室部件的破壞主要表現(xiàn)為裂紋,主要取決于機(jī)器的啟動(dòng)-運(yùn)行-停車的循環(huán)次數(shù)。熱負(fù)荷過(guò)高使材料的機(jī)械性能降低;承載能力下降;使受熱部件變形、局部產(chǎn)生蠕變,繼而產(chǎn)生較大的塑性變形;使受熱部件承受的熱應(yīng)力過(guò)大,產(chǎn)生疲勞破壞等。由于缸套內(nèi)外表面塑性與非塑性變形的存在,使缸套內(nèi)外表面產(chǎn)生了內(nèi)拉外壓的殘余應(yīng)力,主機(jī)機(jī)動(dòng)運(yùn)行使缸套表面不斷產(chǎn)生低頻脈動(dòng)應(yīng)力。(5)機(jī)械負(fù)荷的影響。缸套承受的機(jī)械負(fù)荷主要取決于工作氣體壓力和缸頭安裝預(yù)緊力。柴油機(jī)工作氣體壓力是周期變化的,最大值為最高爆發(fā)壓力,其變化頻率與單位時(shí)間的循環(huán)次數(shù)有關(guān),為高頻應(yīng)力。如果超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或冷爆,爆炸壓力產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力超過(guò)材料的極限就會(huì)產(chǎn)生裂紋。以主機(jī)NO4缸吊缸檢修情況為例:缸套最大直徑:705.21mm磨損量為缸徑的0.7%橢圓度:705.21mm-702.57mm=2.74mm磨損量為缸徑的0.4%活塞頭環(huán)槽間隙超極限無(wú)法使用,活塞裙磨損超極限無(wú)法使用。一道活塞令折斷、兩道令卡死。因此NO1、NO4缸的活塞令、缸套狀況不良,如:活塞環(huán)斷令、卡令、缸套磨損間隙過(guò)大等造成缸套局部過(guò)熱,而在此情況下船從南非回國(guó)途中為了滿足各方船速要求,在不明情況下,不斷提高主機(jī)油門設(shè)定,這更加快了缸套裂紋的產(chǎn)生。二、液壓系統(tǒng)正常使用及油保護(hù)1.按要求進(jìn)行吊缸檢修后的磨合。如果磨合不好會(huì)加劇缸套、活塞環(huán)的磨損,短期內(nèi)活塞環(huán)失效竄氣,甚至引起拉缸事故。自2010-12-14以來(lái),船方根據(jù)主機(jī)工況,逐步對(duì)NO1、3、4、5、6缸進(jìn)行了吊缸檢修,換新了NO1、4缸套,吊缸檢修后按廠家及MITSUI技術(shù)通函要求進(jìn)行磨合,改變了以往新缸套、活塞環(huán)磨合期每間隔600h逐步遞減氣缸油量的做法。而磨合后達(dá)“基本設(shè)定點(diǎn)”后,根據(jù)掃氣口對(duì)活塞令等的的檢查情況,每間隔600h,按0.075g/KW.H(0.055g/BHh)逐步遞減。現(xiàn)使用轉(zhuǎn)速下,最終調(diào)節(jié)后ALPHAHMIPANELrxxx顯示應(yīng)為95左右,以此減輕氣缸油產(chǎn)物引起的磨料磨損。2.加強(qiáng)噴油設(shè)備的檢驗(yàn),保障主機(jī)燃油噴射系統(tǒng)正常,使燃油得到的良好霧化。恢復(fù)了燃油添加劑計(jì)量泵及系統(tǒng)的正常使用,改善和促使燃燒完全,減少燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生;提供足夠的掃氣壓力的掃氣空氣。3.徹底清清除掉掃氣箱、盤根箱殘?jiān)陀湍?保持泄殘管路的暢通;減少和避免顆粒磨損。4.做好缸套檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除問(wèn)題;由于缸套上部遭受熱負(fù)荷影響,由于熱變形,缸套頂部缸沿處火面處常出現(xiàn)一些皺縮,如果熱負(fù)荷太高的話,這種變形可能發(fā)展為網(wǎng)狀細(xì)微裂紋即“hairlinecrack”,嚴(yán)重情況下,發(fā)展成一道或兩道長(zhǎng)的垂直裂紋,最終導(dǎo)致漏水。因此檢修中如發(fā)現(xiàn)“hairlinecrack”,應(yīng)立即磨去和倒角處理。5.保持增壓系統(tǒng)的高效性,加強(qiáng)透平的沖洗、廢氣爐煙面的清洗,保持透平排氣端的背壓不要超過(guò)400mmWC。保持適當(dāng)?shù)谋瑝号c壓縮壓力之差,否則引起活塞令折斷、卡死、燃?xì)獯畾饧霸黾痈滋椎臒嶝?fù)荷,各缸的平均指示壓力之差不要超過(guò)平均值的0.5bar,如果觀察到缸套有裂紋,應(yīng)該暫停該缸VIT的使用,以減輕該缸部分負(fù)荷下壓力的升高,更新油頭。(1)切實(shí)按說(shuō)明書要求做好吊缸后缸套、活塞、活塞環(huán)的磨合工作,氣缸注油量要適宜,過(guò)大會(huì)使活塞、氣口、排氣閥等處結(jié)碳增多,引起活塞環(huán)粘著串氣等故障。注油過(guò)少則難以形成有效油膜,加劇活塞環(huán)與缸套的磨損。過(guò)多過(guò)少都會(huì)使氣缸的磨損增加。(2)掃氣箱內(nèi)油泥殘?jiān)^多,各缸盤根箱處殘液、殘?jiān)^多,掃氣口處布滿了一層殘?jiān)??；钊虏靠臻g掃氣箱中的殘物主要是燃燒產(chǎn)物的殘?jiān)?、活塞桿帶入的滑油、被活塞令刮下的汽缸油及掃氣凝結(jié)水。當(dāng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)活塞下部的殘液受沖擊飛濺,掃氣夾帶殘液、殘?jiān)M(jìn)入氣缸,造成活塞令卡死、折斷、缸套、活塞裙及環(huán)的磨料磨損(3)正常的氣缸油檢測(cè)方法為航行停車后即進(jìn)行:氣缸油定額438L/D(1)環(huán)和缸套表面光亮(令下表面也是如此)(2)令在環(huán)槽自由活動(dòng),油潤(rùn)良好(3)當(dāng)令的倒角磨去后其邊緣鋒利,但不要優(yōu)毛刺,(4)好的令表面光滑、干凈沒(méi)有刮痕,環(huán)表面水平線依稀可見(jiàn)意味著環(huán)表面沒(méi)有硬化。桶形截面(