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柴油机烧瓦抱轴原因及预防

时间:2011-04-23  作者:秩名

论文导读:烧瓦抱轴原因很多但大体可分为加工装配、磨损、使用保养、维修配套和连带故障等方面。
关键词:柴油机烧瓦抱轴,原因,预防
 

烧瓦抱轴是柴油机常见故障之一。在使用中,由于柴油机机油变质、短缺,及轴颈与轴瓦之间的间隙不当,使轴与瓦之间不能形成良好的油膜,导致干摩擦。在高温、高压和高转速下,轴瓦的耐磨合金层剥落损伤,与轴颈粘结在一起,出现咬死现象。因此须引起驾驶和维修人员的高度重视。论文参考网。

通常同时出现下列几种症状时,即可判断该柴油机的轴瓦有可能烧了。

1、在柴油机加油口处或曲轴箱通风口处有白烟,缸体外部曲轴部位附近明显温度高于其他面;

2、机油压力波动大并大幅度下降;

3、检查机油滤清器和油底壳时,发现有轴瓦合金粉未;

4、拆检轴瓦或连杆瓦时,瓦面合金层明显脱落并被压成薄片,甚至瓦的钢背磨损发蓝、发黑等。

烧瓦抱轴原因很多但大体可分为加工装配、磨损、使用保养、维修配套和连带故障等方面。

一.加工装配

1.轴瓦材质不合格

轴瓦材质不符合规定,加工质量不良,轴瓦的抗高温能力和承载能力不

足等,均为引起烧瓦抱轴的故障隐患。

2、轴瓦与轴的装配质量

1)轴瓦装配时,没有达到要求,如瓦盖螺母扭矩过大,装配间隙过小,

轴瓦与轴之间不能形成可靠的润滑油膜,会因摩擦热致使轴瓦拉毛,甚至咬死。各型号柴油机新装配的轴瓦间隙标准虽然不尽相同,但主轴瓦间隙多为0.07-0.14mm,连杆轴瓦间隙多为0.06-0.11mm。

2)装配时不注意轴与瓦的清洁度,或使用不洁净的机油,使一些灰尘杂

质粘附在轴与瓦间表面,加剧摩擦出现拉痕,导致油膜层受破坏而轴瓦合金层过热熔化及疲劳剥落,杂质堵塞润滑油道。论文参考网。

3)装配瓦片止推肩未装入轴承座限位槽中,造成假扭矩或瓦、轴的拉损

抱轴和烧瓦。

3、曲轴轴颈粗糙度、椭圆度、R角等尺寸控制不良造成旋转中瓦、轴负

荷工作引发烧瓦抱轴。

二.磨损

1、机油质量差

机油在柴油机使用中具有润滑、冷却、清洗、密封等作用,机油的选配使

用有严格的要求。如不按柴油机生产厂家的使用说明书要求选用(不同季节应使用不同牌号润滑油)润滑油,甚至加注低劣油品,将导致轴瓦的润滑条件恶化。劣质机油易在受热后氧化变质结焦,并随着曲轴箱内的高温、缺氧等状况的持续,会加剧机油的化学变化,从而氧化生成物会附着腐蚀机件表面,同时一部分水分会凝结滞留轴颈表面,特别在低温启动时产生酸性物质破坏油膜造成短期或局部缺油。机油粘度过大,流动因难,热量带走缓慢,机件运动阻力大;机油粘度过小,不易形成油膜,将加速轴瓦合金层损伤。机油过稀或变质,机油中含有水分时会产生气泡,当柴油机处在高速、高负荷运转时,油压、油量及粘度下降,不能形成油膜而造成干摩擦或半干摩擦,轴瓦表面在瞬间冲击载荷下产生侵蚀损伤。

2、机械磨损

机械磨损多数由于加工毛刺或机体清洁度不良,杂质与油脂混合夹在油膜

中造成摩擦面磨损堵塞油道造成抱轴烧瓦。此多发生在新机装配、更换件维修或不正确的维护保养中。

3、磨料磨损

磨料磨损抱轴烧瓦多数是因机油内掺有杂质,量油尺插口、加油口、曲轴箱等封闭不严造成空气中带进杂质而造成磨损。

三、使用保养

1、添加机油不适量

若机油过多,柴油机运转时容易烧机油,形成积碳,若过少,则会因润滑

不良而烧瓦抱轴。一般机油面处于油尺上下刻度之间最适宜。

2、机油压力过低

机油压力过低会使轴与轴瓦之间的润滑油流量小,从而不能形成正常的润

滑油膜,导致烧瓦。引起机油压力过低的原因很多,在维修中有两点应注意:一是柴油机修理时在清洗和安装零件的过程中,用棉纱擦洗,致使一些线毛附在零件上,工作中被机油冲洗下来后吸在过滤器的滤网上;二是机油滤清器在更换密封垫时,粗心将油道孔堵住。均会使机油压力偏低,以致出现烧瓦现象。

3、机油温度过高

机油经常与高温机件接触,引起机油温度过高,逐渐发生氧化变质,且粘

度降低,由此影响到润滑性能,很容易引起烧瓦抱轴。

4、润滑系统机件质量不符合要求

润滑系统机件失灵损坏:油压低时红灯不亮;缸套裂、水堵松或锈蚀,冷

却水进入油底壳冲淡机油等引起油压降低。

5、油温过高或过低

当油温过低时,润滑油粘度过大,流动性较差,特别是在冷机启动时,进

入曲轴的油量较少,易使轴瓦与轴颈直接接触,加快轴承的磨损;而油温过高时,润滑油粘度过低,油膜强度减弱,导致油膜厚度变薄,也容易造成轴瓦的早期磨损。为充分延长轴承的使用寿命,常用温度应保持在95-105℃范围内。论文参考网。

6、柴油机运行过程中震动太大

因减震损坏或其它原因,使柴油机运行过程中震动太大,长时间运行后可能导致轴瓦松动,产生烧瓦故障。

7、气缸体主轴承内孔磨损

因气缸体主轴承内孔磨损,轴瓦的钢背与轴瓦座之间的径向压力不够或产

生间隙,使轴瓦工作温度升高,润滑变差,导致轴与轴瓦粘着抱瓦发生。此外,连杆大端瓦背如果磨损,则必然会使轴瓦瓦背无法和连杆大端紧密贴合在一起,因而引起烧瓦发生。

8、驾驶操作不当

起步前或停车前猛轰油门,也易使轴瓦烧熔。这是因迅速开启油门时,曲

轴转速会急剧升高,曲轴与轴瓦之间的摩擦热会使机油温度急剧升高粘度下降。同时由于曲轴与轴瓦的膨胀,致使其配合间隙减小,因而破坏了油膜的形成,使曲轴轴颈和轴瓦之间在短时间内处于干摩擦或半干摩擦状态,从而导致轴瓦被烧熔。虽然,随着柴油机转速的升高,机油泵输出的油量和压力也会增加,但总是滞后于曲轴润滑的需要。另外,油泵长时间出现单缸工作粗暴,造成连杆和曲轴机械负荷增加而造成砸瓦抱轴。

四、配套

由于主机厂变速箱或变矩器连接发动机时(包括前接动力输出轴和外接皮带轮传动),由于动力输出轴或外连接尺寸控制不严,或用户长期以离合器当减速和刹车使用造成发动机曲轴轴向间隙消失,曲轴长期顶靠止推瓦造成止推瓦或曲轴负荷抱轴烧瓦。

五、其它连带

由于其它机件故障和工作异常而恶性循环。如:空滤短路或失效造成早磨,进一步形成磨料磨损抱轴烧瓦;供油提前角过小造成排温高进一步造成机油温高;喷油器雾化不良柴油进入油槽;柴油泵单缸或多缸工作粗暴造成轴、瓦机械冲击增加等。

六、柴油机烧瓦抱轴的预防措施

1.磨合期过后及时更换机油和清洗油底壳。

2.定期维护,清洗机件、疏通油道、添加或更换机油,防止机油老化或过脏,堵塞油道。

3.选用符合柴油机制造厂要求的润滑油,并按要求进行保养。

4.柴油机启动前,检查润滑油量,不足时应按规定添加。

5.冷车启动时应先在空负荷下怠速运转3-5分钟,然后再逐渐过渡到高速或大负荷运转。

6.严禁柴油机在超负荷下长时间运转,避免急加速;如发现机油力报警灯

亮,应查明原因并妥善处理后方可继续运行。

7.维修时应注意检查润滑系统各零部件,重要零件不能代用(如不能

以铁丝代替开口销等)。装配时,要使用清洁的润滑油。

8.更换新的轴瓦时,要检查轴瓦尺寸保证其与轴颈的可靠贴合、良好散热;

轴瓦过长时接口处产生变形,会导致啃轴现象。

9.定期检查柴油机冷却系统的冷却效果,并及时涨紧或更换风扇皮带,确

保冷却系统始终保持良好状态。


参考文献: 《内燃机设计》中国农业机械出版社;
《拖拉机设计手册》机械工业出版社
 

 

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