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2024-09-24
在柴油機的各個部件中,軸承都(dōu)是易(yì)損件。本文所討論的軸承是指曲軸主軸承和連杆軸承,它們的工作(zuò)是否完善、可靠(kào),將直接影響到柴(chái)油機的正常運行。
由此,根據實踐經(jīng)驗,歸納了發動機在(zài)使用過程中(zhōng)常見的軸承損壞形式(shì)及其機理,軸(zhóu)承損壞的原因,並提出(chū)延長其使用壽命的對策。
1 柴(chái)油機軸承損壞(huài)形式及機理
柴油機軸承常見的損壞形式有(yǒu)磨粒磨損(sǔn)、疲勞剝落和(hé)燒熔三類。各(gè)種損壞形式之間往往是相互聯係、互相促(cù)進的。
①磨粒磨損:這是由於混入(rù)潤滑油中(zhōng)的微小堅硬(yìng)的固體顆粒,隨潤滑油(yóu)循環進(jìn)入軸承與軸的間隙中,附著(zhe)在軸承表麵,形成磨粒,造成軸承表麵的擦傷和刻痕。
②疲勞剝落:軸承(chéng)在過載、偏磨的情況(kuàng)下,因軸承工作溫度太高,合金層不(bú)均勻或合金材料的疲勞(láo)強度太低,軸承在油(yóu)膜壓力衝(chōng)擊下,合金層發生疲勞裂紋(wén),此稱龜裂(liè),龜裂的疲勞裂紋向合金層深度方向發展,至向(xiàng)結合(hé)麵(miàn)附近沿(yán)橫向延伸(shēn),彼此交(jiāo)替,造成合金材料片狀剝落。
③燒熔(róng):由於軸承間隙過大或過小,當潤滑油中斷供給和供給不足,或(huò)者(zhě)軸承與軸頸間沒有形成油膜,從而在(zài)軸承與軸頸(jǐng)間(jiān)發生半幹摩擦或(huò)幹摩擦,產生大量的摩擦熱,引起顯微的熔(róng)化、粘著,如果繼續發展,將導致軸承(chéng)燒熔。
2 柴油機軸承損壞的原因分(fèn)析
軸承屬於易損件,引起軸承損壞(huài)的原因很多。這(zhè)裏從使用、維護和維修三方麵(miàn)來分析。
2.1 使用上的原因
①冷啟動(dòng)後馬上加大負荷或高速運轉。由於柴油機冷機啟動時,機油尚(shàng)未充分進入潤滑表麵,就(jiù)以很高的轉速或大負荷運轉,致使潤滑效果不良,機油溫度升高(gāo)、粘度下降(jiàng),破壞了摩擦副表麵(miàn)油膜的形成,使之形成半幹摩擦或幹摩擦,引起軸(zhóu)承損壞。
②機油不足開車。在機油供給不足(油麵過(guò)低)的(de)情況下運(yùn)行,軸承(chéng)表麵不能實(shí)現正常潤滑,其表麵因此產生(shēng)幹摩擦,導致軸承損壞。
③在機(jī)油壓力過低(dī)下運轉。機油壓力過低,則潤滑係不能(néng)實(shí)現正常的機油循環和壓力潤(rùn)滑。這樣,就無法將足量的機油可靠地供至(zhì)軸承與(yǔ)軸頸間,使軸承與軸頸間(jiān)得(dé)不到充分的潤滑,從而導(dǎo)致軸承損壞。
④冷卻水量不足開車。冷卻水量不足使冷卻效果變(biàn)差,造成柴油機工作溫度過高,使機(jī)油粘度下降,軸(zhóu)承與軸頸間的潤滑油膜不易(yì)形成和保持,軸承的潤滑條(tiáo)件惡化,造成軸承損壞。
⑤超速(sù)超負荷(hé)運行。經常超速超負荷運行,則使柴油機(jī)長時間(jiān)處在負荷過大的工況下運轉,導致柴油機粗暴燃燒,造成柴(chái)油機過熱,軸承與軸(zhóu)頸間的機油油膜容易遭到破壞(huài),以致發生軸承損壞現象。特別是(shì)新機和大修機嚴禁超速超負荷運行。
2.2 維護(hù)保養方(fāng)麵的原因
①機油質量不佳。未按規定使用機油,甚至加注(zhù)低劣假冒(mào)油品,各摩擦麵不能建(jiàn)立完整(zhěng)且有一定(dìng)厚度的油膜,使潤滑(huá)效果下(xià)降,易造成軸(zhóu)承損壞。
②添加或更換機油不及時。加機油不及時,便會產生上述機油量不足的問題。機(jī)油在柴油機不斷工作的過程中,會被空氣中吸人的塵土以及柴油機自身燃燒產物和磨損(sǔn)產物所汙染而變髒,若不(bú)及時更換(huàn),不僅(jǐn)機油中的雜質會隨機油(yóu)循環進入軸承與軸頸(jǐng)間,粘附在軸承表麵(miàn)形成磨粒,加劇軸承磨損,甚至會(huì)造成油道、油管堵塞,導致軸承燒熔。
③清(qīng)洗或更(gèng)換機(jī)油(yóu)濾清器不及時。這會造成機油濾清器阻力過大甚(shèn)至(zhì)堵塞,使機油不經過(guò)濾芯而從旁通閥通(tōng)過,而使用未經過濾的機油來潤滑軸承內表麵,則極易引起(qǐ)軸承(chéng)與軸頸表麵的嚴重磨損及拉傷。
2.3 維修方麵
①軸承與軸頸配合間隙不當。間隙過大,使(shǐ)機油不易保持;若間(jiān)隙過小,機油難以進入。導致軸承與軸頸間的機油油膜難以形成,引起軸承損壞。
②選用的軸承不符合規定,加工製造質量差。
③裝配時(shí),軸承座、軸承、曲軸和(hé)連杆等零件表麵不清潔,均會造成軸承損壞(huài)。
3 延長軸承使用壽命的對(duì)策
通(tōng)過上述軸承損壞的(de)原因(yīn)分析(xī)可見,隻有在使用過程中正確使用、合理維護,在維修時保(bǎo)證(zhèng)修理(lǐ)質量,才能(néng)減少機械事故,降低消耗,延長其使用壽命。
3.1 嚴格按操作規(guī)程進行使用
①冷車(chē)啟動後,應怠速空負荷下運轉3~5min,使軸承與軸頸間形成油(yóu)膜後,方可轉為正常行駛。使用中嚴禁(jìn)柴油機長時間在超負荷下運(yùn)轉,避免急加速。
②新機或大(dà)修後的柴油機(jī)應按規定進行磨合(hé)。工作(zuò)中不(bú)準長時間高速超負荷運行,需(xū)綜合考慮運轉時間和負荷的合理分配(pèi)。
③保持柴油(yóu)機的正常工(gōng)作溫度(80~90℃)。運行過程中要注意觀察冷卻水量和水溫、油溫狀況,如(rú)發現水量不足或水溫、油溫(wēn)高於限值,則應及時停機檢查,妥善處理後再開(kāi)機運行。
④使(shǐ)機油數量和壓力保持在規定的範圍內。在運行過程中要注意觀察機油油麵及機油壓力表或機(jī)油壓(yā)力指(zhǐ)示燈,如發現機油量不足或機油壓力低於規定要(yào)求,應及時停機檢查,待妥善處理後再繼續運行。
3.2 嚴格按規定維護保養
①按規定向油底殼加足(zú)質地純潔、牌號對路的機油。經常檢查機油油麵及油質情況,及時添加或更換質量符合要求的機油,保(bǎo)持油麵在規定的範圍內,並且油質良(liáng)好。
②加強對機(jī)油濾清器的維護保養(yǎng)。這(zhè)是防止機械雜質進入軸(zhóu)承與軸頸間,延長柴油機使(shǐ)用壽命的一項重(chóng)要措施。應按規定及(jí)時清洗或更換機油濾(lǜ)清器,以保持其濾清性能和效果(guǒ),防止(zhǐ)機油過度髒汙而造成零件磨(mó)損與拉傷。
3.3 提高發動機維修和裝配質量
①裝配軸承時要保(bǎo)證軸承與軸頸的(de)配合間隙(xì)符合規定。檢查配合間隙的方法,除用(yòng)儀(yí)表測量(liàng)外,多采用經驗法來判斷確定,通常是將軸承裝入座(zuò)孔後,塗上機油,再將連杆裝在相應的軸頸上,然後用手甩動(dòng)連杆,若能轉動1~1.5圈,沿曲(qǔ)軸軸線方向扳動連杆沒有間隙感覺,即說明連(lián)杆軸承配合符合要求;曲軸主軸承配合間隙(xì)的檢查方法是(shì)將軸承裝入軸承蓋和座孔後,在軸承和軸頸表麵塗上機(jī)油,裝上曲(qǔ)軸和軸承蓋,並按一定順序(六缸機為4,2,6,3,7,1)、分次(一般為三次)以規定的力矩將全部軸承蓋擰緊,然後用手扳動曲軸的連杆(gǎn)軸頸,以(yǐ)曲軸能轉動1/2圈左右為宜(yí)。
②更換軸承時,必須對(duì)軸承進行選配。根據間隙選軸(zhóu)承,軸承長度符合規定,軸承裝入座孔內上下兩片每端應高出座孔平麵0.05min,以保持軸承與座孔(kǒng)緊密配合,提高散(sàn)熱(rè)效果;同時(shí)還要求突榫(sǔn)要好,以保持軸承不在軸承座孔內轉動;軸承與軸頸間的間隙要適當,裝人座孔要同心。
③保證裝配質量。軸承、連杆、曲軸應在完全清潔(jié)的(de)情況下裝配,尤其是(shì)機油(yóu)不允許有任何雜物。軸承與連杆、曲軸裝配時,要塗以足量的清潔機油,以保持柴油機冷(lěng)啟動和(hé)運轉(zhuǎn)時(shí)的潤滑。
④認真做好柴油機總裝後的冷磨、熱(rè)試、檢驗和調整工作。
來(lái)源:船舶講武堂
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