五金知識 曲軸燒蝕故障分析判斷
曲軸是引擎的主要旋轉機件,裝上連桿后,可承接連桿的上下(往復)運動變成循環(huán)(旋轉)運動。其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸,(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤滑和兩頭固定點的潤滑.這個一般都是壓力潤滑的,曲軸中間會有油道和各個軸瓦相通,發(fā)動機運轉以后靠機油泵提供壓力供油進行潤滑、降溫。發(fā)動機工作過程就是,活塞經(jīng)過混合壓縮氣的燃爆,推動活塞做直線運動,并通過連桿將力傳給曲軸,由曲軸將直線運動轉變?yōu)樾D運動。曲軸的旋轉是發(fā)動機的動力源。也是整個船的源動力。
曲軸燒蝕,主要由曲軸軸頸與軸瓦間未能形成有效潤滑油膜,使得曲軸軸頸與軸瓦直接摩擦所致。當柴油機發(fā)生曲軸燒蝕時,會冒白煙,發(fā)出金屬撞擊異響聲,甚至會造成曲軸與軸瓦抱死在一起而無法轉動。因此,必須對其故障產(chǎn)生的原因進行正確地分析與判斷。
1、機油品質(zhì)差
1)機油品質(zhì)低劣。選用的機油質(zhì)量等級和粘度等級較低,或不同牌號機油進行摻兌使用,造成機油的使用性能達不到要求;機油使用過程中混入了大量灰塵,以及因柴油機工作溫度過高等使機油氧化變質(zhì)。氧化變質(zhì)的機油呈黑色、無光澤,濃度增大,用兩手指捻機油,感覺機油里有粉塵、雜質(zhì)等。若發(fā)現(xiàn)所用機油呈現(xiàn)以上現(xiàn)象時,必須及時更換。
2)機油變稀。由于一部分柴油機噴油泵潤滑采用壓力潤滑方式,一旦噴油泵與潤滑油道密封失效。柴油進入潤滑油腔,將會使柴油機潤滑油稀釋變質(zhì)。此外,若水套有裂紋或有砂眼氣孔,使冷卻水滲入機油里也會使得機油變稀。
可檢查柴油機上部零件(缸蓋上平面、氣閥機構、缸蓋罩殼)是否有水蒸氣或水珠。若發(fā)現(xiàn)使用中機油容量增加,濃度下降,粘度降低,并有生油味則說明機油中混入柴油。
2、機油存量不夠、機油壓力較低
機油存量不夠、機油壓力較低,會造成柴油機潤滑機油流量不足,進而不能保證柴油機曲軸軸頸與軸瓦之間形成潤滑油膜。
可檢查油底殼內(nèi)機油的數(shù)量和機油壓力表的讀數(shù),進一步檢查機油管路中有無堵塞、泄漏等異,F(xiàn)象。
3、曲軸軸頸與軸瓦間隙太大或太小
1)曲軸軸頸與軸瓦因間隙太大,致使柴油機機油壓力較低,無法形成足夠潤滑油膜。
2)曲軸軸頸與軸瓦因間隙太小,曲軸軸頸與軸瓦之間油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
當出現(xiàn)間隙過大或過小時,可用千分尺、量缸表檢查軸頸、軸承孔、軸瓦尺寸,計算其配合間隙,也可用塞尺直接測量配合間隙。
4、曲軸或缸體的幾何尺寸超差
1)曲軸徑向跳動超差較大,使軸頸與軸瓦間隙小或無間隙,潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
2)缸體主軸承孔同軸度超差,致使主軸頸與軸瓦間隙太小或無間隙,潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
3)汽缸與主軸承孔垂直度超差,致使連桿軸頸、主軸頸間隙太小或無間隙,潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
在新機或大修后柴油機投入使用時間不長的情況下,往往會形成上述現(xiàn)象。確定幾何尺寸超差部位可以先用手搖把搖轉柴油機曲軸(旋轉費力),然后逐缸松卸柴油機主軸承蓋和連桿軸承蓋,再轉動曲軸。根據(jù)其旋轉曲軸力矩大小,變化差異來具體確定(但確定超差值的大小,則需解體柴油機,用專用檢具測定)。
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5、曲軸主軸頸、連桿軸頸形狀尺寸超差
曲軸主軸頸、連桿軸頸或缸體主軸承孔、連桿大頭孔圓柱度或錐度差較大,均會使軸頸與軸瓦間隙斷續(xù)(間斷)或呈錐形。不能保證形成較好的潤滑油膜。
在新機或大修后柴油機投入使用時間不長,易發(fā)生上述現(xiàn)象,可對軸頸尺寸進行測量。若被測軸頸燒蝕,可測相鄰相應軸頸(因常規(guī)下相鄰相應軸頸采用同一設備、同一刃具加工,從而可代表燒蝕軸頸的形狀誤差)。
6、曲軸主軸頸、連桿軸頸表面粗糙度超差
由于粗糙度差,在軸頸表面上存在許多金屬棱峰,它破壞了軸頸與軸瓦之間潤滑油膜的完整性和連續(xù)性。金屬棱峰直接與軸瓦摩擦,造成曲軸燒蝕。
故障常發(fā)生在新機或大修后柴油機投入使用時間不長。若被測軸頸燒蝕,可用粗糙度檢測儀測量相鄰相應軸頸(因一般情況下,相鄰相應軸頸采用同一設備、同一刃具加工,從而所測粗糙度可代表其燒蝕軸頸粗糙度)。
7、曲軸、飛輪、離合器動平衡超差
動平衡超差時,曲軸高速旋轉產(chǎn)生慣性力,會使曲軸軸頸與軸瓦配合間隙受到破壞,嚴重時會使軸頸與軸瓦直接摩擦而造成曲軸燒蝕。
故障一般發(fā)生在機械行駛10000km以后,曲軸燒蝕后可清除軸頸上殘留的雜物,重新校檢動平衡,其不平衡量基本上可表示其燒蝕軸頸動平衡超差量。
8、維護保養(yǎng)不當
柴油機運行一段時間后若不及時進行合理的維護與保養(yǎng),將造成機油泵限壓閥等零件發(fā)生磨損、失效變形。機油濾清器濾芯會被油污、油泥堵塞,使機油壓力降低,引起曲軸燒蝕。
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