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柴油機重大事故性損壞故障分析
來源:農機使用與維修  作者:佚名  2019-08-05 07:07:49

 摘要:本文對柴油機重大事故性損壞故障:活塞斷裂、氣門搖臂斷裂兩例故障產生的原因進行了分析,并提出解決辦法,以減少損失,保證作業安全。

 
    柴油機工作時,除了會發生一些常見故障外,有時還會發生相當嚴重的、少見的事故性損壞故障,給柴油機使用帶來重大損失,也威脅著操作者的人身安全。因此,了解這些故障產生的原因,使用中注意預防,對減少損失,保證作業安全意義重大。
 
    1活塞斷裂
    柴油機在運轉中突然產生很大的敲擊聲,排氣管冒出一陣黑煙,應立即熄火。搖轉柴油機曲軸能轉動,但無壓縮,經檢查為活塞斷裂。
1.1活塞斷裂的原因
    (1)柴油機溫度過高。冷卻系統工作不良,有冷卻水滲漏現象而仍然運行發動機,造成高溫狀態下,缸套與活塞咬死,導致活塞斷裂。潤滑系統工作不良,機油未及時更換,或更換劣質機油、更換不合標號機油,或發動機機油不足,導致摩擦、磨損過度,溫度也隨之升高,缸套與活塞咬死,導致活塞斷裂。柴油機長期超負荷工作,或使用中經常猛轟油門,發動機高速大負荷運行致溫度過高、磨損嚴重,長此下去,易導致活塞斷裂。
    (2)人工裝配的原因。如活塞與汽缸間隙過小,活塞銷與連桿小頭襯套、活塞銷座孔配合過緊,連桿(瓦)機構松動;安裝活塞銷時活塞未經加熱而猛敲猛打,導致活塞嚴重變形或產生裂紋。
    (3)活塞環開口較小、活塞環膠結或斷裂會導致活塞環不能與缸壁緊密貼合,活塞頂的熱量不能及時傳走,同時還會導致高溫氣體下竄,結果使活塞頂及活塞環槽部位因過熱而燒蝕。
    (4)進、排氣門與活塞相撞,或活塞銷與活塞銷座孔磨損嚴重,間隙過大,有撞擊現象,導致活塞斷裂,連桿彎曲、活塞與缸套產生偏磨。
    (5)活塞質量不合格。若活塞鑄造時存在氣孔、疏松、微裂紋、夾渣等缺陷,則在高溫高壓作用下,這些氣孔、疏松、微裂紋會成為疲勞源而導致疲勞損壞。
1.2活塞斷裂的檢修與預防
    (1)更換活塞時應檢查連桿是否彎曲,若連桿彎曲,應校正。
    (2)檢查活塞銷與連桿小頭襯套、活塞銷座孔配合是否磨損過大。在冷態時,活塞銷與活塞銷座孔有相對轉動時,應更換活塞。在更換連桿小頭襯套時,連桿小頭襯套壓入連桿襯套孔以后,其內徑需用專用鉸刀鉸削,若無專用鉸刀,可用三角刮刀慢慢刮削,一邊刮,一邊用活塞銷試配,直至配合良好。用專用鉸刀手工鉸削連桿小頭襯套時,把鉸刀夾在鉗臺上。鉸削時,要注意連桿軸線應與鉸刀軸線相垂直,慢慢地邊轉動連桿,邊向下推進鉸削。每鉸一刀以后必須將連桿襯套內切屑擦凈,用活塞銷與連桿小頭襯套試配,鉸好后應保證配合間隙在0.010~0. 046 mm。檢查活塞銷配合的松緊度。將活塞銷事先插入連桿襯套內約20 mm左右,然后用大姆指推動活塞銷,若活塞銷能依靠大姆指的力量緩緩推進連桿襯套,說明間隙合適;若大姆指剛一接觸活塞銷,活塞銷便從連桿襯套內一穿而過,說明間隙過大;若依靠大姆指的力量推不動活塞銷,說明間隙不夠,還需要適當鉸削。
    (3)若由于柴油機過熱而引起活塞斷裂,則應找出原因,首先檢查冷卻水是否充足,潤滑油質量是否合格,有無漏水漏油的地方,柴油機運行是否長期超負荷,操作中有沒有猛轟油門的習慣等,找到故障后及時排除。
    (4)若活塞頂部有被氣門撞擊的痕跡,應檢查氣門下沉量是否過小、氣門間隙是否過小。
 
2氣門搖臂斷裂
    氣門搖臂折斷時,汽缸蓋罩內發出“咔嚓”響聲,排氣管冒出白煙(進氣門搖臂折斷),或不冒白煙(排氣門搖臂折斷),柴油機即自動?;?。
2.1氣門搖臂折斷的原因
    (1)氣門導管安裝深度不夠,彈簧上座及氣門鎖夾與氣門導管相碰;搖臂質量不好;活塞碎裂后與氣門撞擊而頂壞搖臂;外來物掉進汽缸;柴油機發生“飛車”事故等。
    (2)氣門間隙或減壓機構間隙調整過小,致使氣門碰活塞頂;更換新氣門座圈,由于座圈過高,引起氣門頭部沉人汽缸蓋平面深度不夠,致使氣門頭部與活塞頂部相撞;氣門桿卡死在氣門導管內導致搖臂折斷;配氣正時齒輪嚙合位置不對,或齒輪鍵槽磨損松動,致使柴油機配氣時間錯亂。
2.2氣門搖臂斷裂故障的檢查
    (1)拆下汽缸蓋罩,首先檢查氣門導管壓人深度是否足夠,檢查氣門導管及氣門彈簧上座、氣門鎖夾有無因碰撞而產生的痕跡。S195型、1100型柴油機氣門導管壓人汽缸蓋后,凸出高度(從氣門彈簧下座支承面測量)應為20 mm。若凸出的高度過高,氣門到最大升程時,氣門彈簧上座或氣門鎖夾容易與氣門導管相撞,導致氣門搖臂或氣門導管斷裂;若凸出的高度過低,氣門處于關閉狀態時,會導致氣門頭錐形面與導管相碰,使氣門關閉不嚴而漏氣。
    (2)若不是由于氣門導管安裝過高,須拆下汽缸蓋,觀察有無外來物掉進汽缸;氣門與活塞頂部是否相撞。若相撞,應檢查氣門間隙或減壓機構間隙是否過小,氣門頭部沉人汽缸蓋平面深度是否過淺(沉人深度進氣門為1.50~1. 95 mm,排氣門為0.90~1. 25 mm)。若過淺,應用氣門鉸刀鉸削。氣門座凡爾線過寬、有麻點或溝槽時也可以用此方法。鉸削步驟如下:①用45°鉸刀粗鉸。②檢查氣門座密封環帶的寬度(標準值為1.2~1. 5 mm)。③如密封環帶太寬且偏上,須用15°鉸刀鉸削氣門座上口,縮小氣門密封環帶上方的寬度。④如密封環帶太寬偏下,需用75°鉸刀鉸削氣門座下口,縮小氣門座密封環帶下方寬度。⑤若氣門頭部沉人汽缸蓋平面深度過淺,可加大15°鉸刀鉸削量,將氣門座密封環帶位置降低。⑥用45°鉸刀精鉸氣門座。用柴油或煤油注人進、排氣道檢查氣門密封性。如有滲漏可用研磨砂研磨氣門座。
 

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