- 造成柴油發(fā)電機組燒瓦和軸瓦失效現(xiàn)象的原因
- 作者：康明斯發(fā)電機維修公司 | 來源 theconfuseddasher.com | 發(fā)布時間：2020-08-19 | 閱讀次數：[]
【摘要】柴油發(fā)電機在使用過程中，隨著使用時間的增長，其主要技術性能指標會與初始標準值產生偏離而逐漸下降.應用中，我們要掌握備用柴油發(fā)電機曲柄連桿機構常見故障與維修排除方法.
柴油發(fā)電機組是社會生產生活的重要動力源，在船舶、核電、化工、交通等多領域廣泛使用。柴油機結構復雜、激勵源多，長期受不平衡慣性力、爆燃沖擊力作用，其運動件、易損件故障頻發(fā)。當前柴油斷齒故障、曲柄連桿機構故障研究成果很多但研究方法較為傳統(tǒng)，缺乏對其它關聯(lián)零部件原因導致的故障進行精確分析的方法，因此常出現(xiàn)故障不能一次性徹底解決的問題。柴油機故障輕則停機維修造成企業(yè)和社會巨大經濟損失，重則引起機組失控危及人身安全影響企業(yè)聲譽。因此提高柴油機故障分析診治水平，發(fā)展柴油機故障在線監(jiān)測診斷技術實現(xiàn)故障預警，降低惡性故障發(fā)生概率減小故障損失極具社會和經濟價值。本文針對柴油機實際運行中齒輪系與曲柄連桿機構故障頻發(fā)，嚴重危害機組穩(wěn)定安全運行的問題，考慮到實際故障數據缺乏，部分故障進行故障模擬實驗難度大、風險高、成本昂貴的現(xiàn)狀，采用計算機建模仿真技術，結合實驗與實踐驗證的方式，開展柴油機齒輪系與曲柄連桿機構故障機理與監(jiān)測研究。
（1）現(xiàn)象與判斷
1）燒瓦。燒瓦是指曲軸的主軸頸與主軸瓦之間或連桿軸頸與連桿軸瓦之間因缺少潤滑油潤滑而咬死。
柴油發(fā)電機工作時，如果突然在曲軸箱聽到一種“唧、唧”的響聲，好像在缺乏潤滑油的情況下用大鉆頭在材質堅硬的鋼件上鉆孔時所發(fā)出的聲音，這一般是缺油而發(fā)生燒瓦的前兆。同時出現(xiàn)以下三種情況時，一般可判斷柴油發(fā)電機的軸瓦已燒壞；潤滑油溫度急劇升高達90℃以上、潤滑油壓力原來正常后又突然大幅度下降、拆開機油濾清器或清洗油底殼時發(fā)現(xiàn)許多軸瓦合金碎末。
燒瓦常常與“所軸”同時出現(xiàn)。軸瓦在運轉中出現(xiàn)了不應有的剝離、龜裂、燒損、粘結和嚴重拉傷等現(xiàn)象，輕者需要更換軸瓦及連桿活塞組，重者會使柴油發(fā)電機曲軸頸嚴重拉傷，甚至還會使曲軸、機體報廢。造成柴油發(fā)電機燒瓦抱軸的原因雖然是多方面的，但歸根到底是其潤滑條件被破壞，引起摩擦性質改變成粘附磨損。
2）疲勞剝落。疲勞剝落是由于交變負荷及其作用周次超過材料本身所能承受的極限而發(fā)生的損壞現(xiàn)象。
出現(xiàn)疲勞剝落的軸瓦工作表面出現(xiàn)微裂紋，進而向縱深和橫向護展，裂紋相互連通時，軸瓦表面層剝落形成不規(guī)則的剝落坑。實際使用中，若瓦背墊有異物，造成局部應力集中，也是引起疲勞剝落的原因。合金脫落會導致軸頸和軸瓦配合間隙增大、潤滑油壓力下降和出現(xiàn)響聲（敲擊聲）。
3）劃痕。劃痕是指軸瓦表面沿圓周方向出現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)的溝線，輕微的劃痕并不影響柴油發(fā)電機正常工作，嚴重的劃痕使軸瓦承載面積顯著減少。
4）異物嵌入。所謂異物嵌入是指外來顆粒全部或部分嵌入合金層。異物混入潤滑油后，在工作負荷作用下被壓入合金層。細小顆粒全部嵌入合金層時，通常不會使軸瓦失效，但大于0.3mm的顆粒將不能被合金層全部嵌藏。
5）軸瓦穴蝕。軸瓦穴蝕是因潤滑油中形成大量細小的潤滑油蒸氣泡被擠壓破裂而產生很大的爆破力，沖擊軸瓦表面形成凹坑。蒸氣泡的形成是由于軸瓦承受的載荷發(fā)生波動或波動幅度增加及油中含水或夾帶空氣所致。
6）擦傷。擦傷是因瞬時缺潤滑油，油膜破裂面造成軸瓦工作表面與軸頸表面直接接觸，而導致的一種熱損壞，其特征為軸瓦和軸頸表面出現(xiàn)擦傷的斑痕，屬較為嚴重的粘著磨損。
(2)軸瓦失效的原因
1）油底殼內潤滑油量不足或機油油路不暢通，機油泵不能正常供油或潤滑油壓力過低，導致潤滑不良。
2）潤滑油的等級不符合要求，潤滑油變質、過臟；氣缸套防水橡皮密封圈失效，導致冷卻水滲漏到油底殼。
3）軸頸和軸瓦的間隙不符合標準。該間隙影響潤滑油膜的形成；間隙過小，則潤滑油不易進入軸頸和軸瓦的摩擦表面，無法形成潤滑油膜；間隙過大，軸頸與軸瓦間的振動和撞擊增大，導致潤滑油膜破裂。
4）柴油發(fā)電機剛起動，特別是冬季，潤滑油尚沒有進行充分潤滑時，應以很高的速度并滿負荷工作，或頻繁起動，長時間怠速運轉等。
5）柴油發(fā)電機長時間超負荷、超轉速運轉：機體溫度高，潤滑油粘度下降，不易形成正常的潤滑油膜；交變載荷及作用周次超過了軸瓦材料極限；載荷波動或波動幅度增加，使?jié)櫥蜌馀萜屏选?/span>
6）使用維護和裝配不當，軸頸表面有飛邊，以及裝配時未清洗干凈。
在排除機件本身故障的同時，還要特別注意查找、分析引起故障的原因，如軸瓦失效是由于潤滑油壓力低、缺潤滑油，還是油道有臟堵、油流不暢等原因所致，只有查找到引發(fā)故障的最終原因并排除后，才能保證柴油發(fā)電機可靠工作，以免更換軸瓦后，再次發(fā)生同類故障。
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