船用主机拉缸的原因及预防
船舶柴油机拉缸及其应急处理措施

船舶柴油机拉缸及其应急处理措施随着船舶行业的发展,柴油机受到越来越多的关注,由于它是船舶动力装置的核心,所以在造船和运行过程中都有重要作用。
在特殊环境下,如海上急行,柴油机可能遭受到发动机拉缸的损坏。
船舶所有者和操作海员应了解防止发动机拉缸损坏的措施,并能够有效地对发动机拉缸损坏有效地采取应急处理措施。
拉缸的损坏的概念船舶柴油机拉缸的损坏是指船舶柴油机的活塞杆在离合处出现无法把活塞拉拉回的情况,这种情况就叫拉缸损坏。
缸的损坏包括拉缸的损坏,螺栓断裂,活塞环损坏,缸套内壳损坏,导嘴裂开,缸内燃油喷出以及活塞杆杆头等部分损坏。
当拉缸损坏时,通常会出现熄火,压棒膨胀,但此时活塞无法拉回,缸套内和缸套外压力很小,活塞杆杆头受很大的冲击力。
发动机拉缸损坏的原因1、油路系统失效:柴油机的油路系统对发动机的运行有重要作用,如果油路系统出现故障,活塞的活塞棒不能完全传递活塞壁上的动力,容易导致拉缸损坏;2、调整不当:船舶柴油机的调节不当是发动机拉缸损坏的主要原因,特别是在调节过程中,由于进口压力和出口压力失去平衡,加上垂直活塞活塞活塞壁的抗拉力,它会对发动机的拉缸造成极大的冲击力;3、过度负荷:发动机使用过程中,如果运行中出现过载,拉缸会遭受很大的压力,从而导致发动机拉缸损坏。
船舶柴油机拉缸的应急处理措施确定拉缸的位置:首先应利用船舶柴油机发动机的试车试验,确定发动机拉缸发生损坏的位置,以便采取拆卸和检修措施;拆开缸体:首先将气缸 manhole,从而把气缸头从缸体上取下;组装拉缸:将缸内空气出口排净,然后装上拉缸,压上螺栓,使拉缸紧固到位;检查活塞杆:拆卸完活塞时,检查活塞杆的尺寸和表面,如有变形和磨损,可以更换新的活塞杆;更换螺栓:拆卸完拉缸以后,要将螺栓更换,以确保缸套加固在位;检查拉缸:完成拆卸和组装工作以后,应进行拉缸表面和活塞杆表面的检查,确保拉缸能正常运转,活塞环能够正常工作;将拉缸装入:组装完拉缸以后,将拉缸装入缸体。
3个月时间连续发生多起主机拉缸、活塞头烧损、活塞环卡死...到底那根玄出了问题

3个月时间连续发生多起主机拉缸、活塞头烧损、活塞环卡死...到底那根玄出了问题机械设备的可靠运行、科学合理的管理、积极妥善地处理各种事故及故障,无疑是对安全生产最大的保障。
作为船舶主动力推进装置的柴油机,是整艘船舶的心脏,而燃烧室部件又是柴油机的心脏,燃烧室部件的好坏将直接影响整艘船舶的安全与否。
根据英国劳氏组织的调研获知,80%以上的机械事故与人的因素密切相关,也就是人的操作与管理在柴油机使用过程中起主要作用。
柴油机缸套的磨损、拉缸,均有其内在的规律和诱因。
只要轮机管理人员有足够的柴油机知识和安全意识,许多事故完全可以避免。
1事故的发生某船主机型号SULZER 6RLB56,功率5640 kW,额定转速130 r/mino1)该船某年8月5日在印度贝迪港锚地等候piston-head burnt;running-in;piston-ring stuck进港期间,第6缸(运转7208 h,没发现缺陷)正常吊缸检修。
活塞吊出后,发现缸套气口处有多条裂纹,活塞检测正常,更换新缸套、全部活塞环后装复。
2) 9月14日航行抵越南胡志明港,因第4缸缸套漏水吊缸,发现严重拉缸,缸套有多条横向、纵向裂纹,第1道活塞环卡死在活塞令槽中,更换新缸套和备用活塞组。
3) 9月21日自国内张家港满载出航,第二天刚出长江口,因第6缸缸套裂损、大量漏水,漂航吊缸。
发现缸套严重拉伤,内表面多处金属剥落,活塞头第1道环槽以上部分被1 ~3 mm的金属包层裹住,明显是与缸套高温摩擦形成金属焊接现象,更换新缸套和备用活塞头。
第6缸距8月5日换新缸套仅使用557 ho4) 10月23日中午,第2缸、第4缸缸套同时裂漏。
因前方有10级台风,同时船上也没有备用缸套,只好封2缸慢速开往福建的三都澳锚地避风等候缸套备件。
在锚地船员又吊第2缸、第4 缸,发现缸套气口处多条横向裂纹,表层多处剥落,活塞环全部卡死,活塞头部第1道环槽以上被金属包裹,船员敲除包层约1 ~3 mm后打磨换新后装复。
船舶柴油机拉缸的原因分析及预防

第23卷 第3期江苏船舶Vol.23 No.3 2006年06月J I A NGS U SH I P Jun.2006船舶柴油机拉缸的原因分析及预防陈锡华摘 要 介绍了船舶柴油机拉缸的主要症状,分析了柴油机拉缸故障发生的原因,提出了预防措施。
关键词 柴油机 拉缸 故障原因 预防措施 拉缸是柴油机常见的故障之一,是柴油机活塞组件与气缸套配合工作面相互剧烈地作用(干摩擦),在工作表面上产生拉毛、划痕、擦伤或咬死的损伤现象,轻者使缸套、活塞、连杆损坏,严重时使整个柴油机报废。
1 拉缸的主要症状(1)柴油机运转声音不正常,发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。
(2)柴油机转速下降乃至自动停车。
(3)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火。
(4)排烟温度、冷却水温度和润滑油温度显著升高。
(5)吊缸检查,可以发现气缸套和活塞环、活塞工作表面呈蓝色或暗红色,有纵向拉痕;缸套、活塞环,甚至活塞裙异常磨损,磨损量和磨损率很高,远远超过正常值。
2 拉缸原因分析2.1 冷却系统工作不良引起的拉缸原因分析柴油机拉缸最主要的原因是柴油机过热。
当冷却系统维护不善,过高的机温不仅使零件的机械强度、弹性和耐磨性下降,而且使气缸内壁的润滑油膜无法形成;同时,高温使零件膨胀变形,严重地影响配合零件的正常间隙,甚至卡死。
冷却系统水温过高形成拉缸的主要原因有:(1)柴油机冷却水量不足。
冷却系统缺水,使冷却水不能循环散热,造成柴油机温度过高。
冷却系统缺水的原因有2种可能:一是冷却水在正常消耗中没有及时给予补充;二是冷却水严重泄漏。
(2)淡水冷却器冷却效果差。
冷却器如果脏堵,冷却海水压力低,或者控制淡水进入冷却器的温控三通阀工作失灵,都会影响冷却效果而导致淡水作者介绍:陈锡华现工作于广东海洋大学航海学院。
收稿日期:2006-04-07温度过高,从而造成柴油机过热。
(3)冷却水水质差。
冷却水中若含有钙、镁或硫酸盐,容易在冷却系统热传导的装置表面上沉积成水垢,特别是缸套外表面,若形成一层水垢,因其导热系数急剧下降,柴油机气缸的热量不能迅速传递到循环水中去,缸壁表面温度便会急剧上升,润滑油在高温下粘度下降使活塞环与气缸壁之间的摩擦系数增大,表面粗糙度受到破坏而拉缸。
船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案

船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案摘要:柴油机发生拉缸故障时,其振动信号较为复杂,而且伴有较强的背景噪声。
因此文章结合实例,就某船用柴油机机组拉缸故障原因展开分析,进而提出了相应的解决方案。
关键词:船用柴油机;拉缸故障;原因;解决方案随着船舶行业的快速发展,对于船舶设备的要求越来越严格,由于船舶作业大多在恶劣工作中进行,受到施工地点限制,无法提供有效作业方案。
因此在这种殊条件下只能采用柴油机进行发电、带泵等动力工作。
船舶柴油机是一种利用热能作功的动力机械,设备系统结构较为复杂,而柴油机在长时间的工作中机组各部件经常会发生故障,如活塞、连杆、曲轴及其轴承等在运转过程中,受外界因素、内部件磨损以及受力运动状态等各种情况影响,引起柴油机产生各种各样的故障。
船舶作业时一旦发生柴油机拉缸故障现象,就会影响船舶作业的正常工作,不仅降低了工作效率,还造成了经济损失。
因此对船舶用拉缸故障展开分析,并提出解决措施十分必要。
1船舶用柴油机拉缸故障及原因分析船舶用柴油机发生拉缸现象时,就会降低柴油机的动力性,严重的还会造成活塞环卡死在缸内,高温气体窜入曲轴箱,造成机油温度升高粘度降低,影响柴油机的正常工作。
导致拉缸故障的原因较多,由于使用不规范、产品质量差、活塞装配不合理造成间隙过小、缸套选组不当、机油粘度过大或过小等问题,都会造成柴油机发生拉缸现象。
发生拉缸的原因主要有以下几点:(1)发动机水温过高。
如果散热器脏污或缸体水套内沉积的水垢过多,冷却系统循环不通畅,使散热功能下降,冷却系统水泵机件磨损严重出现漏水,叶片发生损坏或折断,泵水量严重不足,冷却液流动缓慢,热量不能及时被散发,导致发动机水温过高。
(2)活塞选择不当。
要使活塞在气缸中保持正常的运动,又要有良好的气密性,则要求活塞与气缸有一个合理的配合间隙。
由于柴油机是处于在高温下工作,在温度的影响下活塞的几何尺寸也在不断地变化,温度愈高,活塞比气缸的膨胀越厉害,工作状态时的间隙也愈小,润滑油膜的形成条件也愈差,产生的摩擦热量也愈大,膨胀量会进一步增大;如此恶性循环就会造成拉缸,甚至抱死而烧毁活塞,特别是对新机和大修后在行驶里程不长的阶段内,上述现象发生的可能性较大。
内河船舶轮机常见故障分析

一内河船舶轮机的常见故障及原因分析1.船舶轮机拉缸船舶轮机拉缸是船舶轮机的一种常见故障,主要表现在轮机运行过程中温度升高,轮机的转速失控,发出摩擦的声音,在摩擦的过程中,曲轴箱会产生大量的白烟,此时,润滑油的温度也会因此升高,连带着轮机的排气温度也升高,导致整个轮机排出的气体具有刺激性气味,此时还伴随着一定的浓烟喷出。
导致轮机发生拉缸的原因有很多,主要是由于轮机的摩擦表面的润滑油的膜被损坏,此时金属是直接接触在轮机上,因此会产生摩擦的声音,而在高温的作用下,金属会发生熔融。
导致轮机发生拉缸主要是由于轮机运行中使用的润滑油的品质不好导致的,如果润滑油的品质不好或者缺乏对其有效地管理,润滑油就不能发挥其本身的作用,因此,就会产生断油或者油压不足的情况,如果使用的润滑油长期不化验,不能及时了解其品质,导致润滑油变质并继续投入使用,也会导致轮机发生异常磨损,最终出现轮机拉缸的现象。
2.船舶轮机主机有较大噪音船舶轮机在使用过程中,还会发出噪音,一般发生在轮机进入到稳定期的运行之后,此时轮机会发出一定的噪声,同时伴随着一定的震颤情况发生,发出的噪声没有规律,有时还会伴随着爆燃声音和敲击声音的出现。
船舶轮机产生噪声的部位有很多,主要包括气门系统、传动系统等。
因此,对于此次噪声,优先对气门系统和传动系统进行检查,结合人工检查和仪器检查,从而对噪声的产生部位以及产生原因进行准确判断。
一般而言,造成船舶轮机噪声的原因由轮机的主体中心设置不平,因此轮机的主机在运行过程中,会出现重心不稳的情况,从而引发噪声。
另外,轮机的主机主要包括活塞、缸体、传动轴以及齿轮等,当这些部位存在着杂物或者油污时,也会导致噪声的发生,如果不同部位以及部件之间的咬合面或者结合面缺乏润滑,会增加两个部位之间的摩擦系数,此时会产生较大的摩擦,也会形成震颤和噪声。
最后,当船舶的轮机主机以及附属的设备发生零件的脱离或者零件的缺损,也会导致轮机的主机不稳,最终引发部件振动而发生噪声。
船舶柴油机拉缸及其应急处理措施

船舶柴油机拉缸及其应急处理措施
1 拉缸由于设备的运行长时间,拉缸损坏常常发生在船舶柴
油机,从而影响机器的正常运行。
拉缸损坏有以下几种原因:
-燃油质量不均。
-由于发动机的技术不合格,油泵,喷油嘴等的设计、制造和安装
质量不合格,因而燃油供应更加复杂。
-油泵抽泵空载转速低,发动机空载运行超时间燃油不足,设备压
力不足,导致抽泵停运。
-低压力导致抽泵和引射装置失灵。
-拉缸磨损严重,润滑油供应量不足。
-发动机运行久不拆解检查,发动机拉缸磨损严重,润滑功能下降。
2 应急处理措施拉缸损坏时,应立即采取必要的处理措施,
以减轻后果,有以下几点:
-立即停止发动机工作,应给发动机切断燃油、气的供应,拉断发
动机焊接断路器,以防火大火风险。
-确定原,搜查和检查发动机本身,油泵、喷油嘴以及相关地方是
否存在可能引起拉缸损坏的问题。
-换用高可靠性的原厂配件,如果原件无法搜购,可根据实用贴近的件来更换,但质量必须达到的原装的水平。
-使抽泵和引射泵处于轻负荷或者空载运行时间限制工作,按运行规定增加更换润滑油厂家汽油频率,加强发动机油和空气滤清器的清理检查。
-船舶发动机使用中,执行定期及时检查。
结束上述处理后应根据原因分析采取预防措施,防止出现类似故障再次出现。
以上就是船舶柴油机拉缸及其应急处理措施的相关内容,此类情况的发生影响会很大,所以拉缸的损坏必须及时采取应急处理措施,以避免发生不必要的损失,并及时给予解决。
船用柴油机拉缸故障及分析
船用柴油机拉缸故障及分析一、拉缸简述拉缸现象是船用柴油机在生产、运行工作中一种危害性很大也很常见的发动机故障。
拉缸时候产生的磨损量很大,可达到正常磨损的几十甚至几百倍。
柴油机的拉缸根据损伤的程度轻缓不同可以分为擦伤、划伤和咬死等几种故障。
前两者是属于轻微的拉缸行为,通常可自行修复。
若及时发现情况,排除故障,可以避免大的漏洞和损失。
若拉缸逐步严重,造成活塞与汽缸壁粘连,轻者损坏活塞和汽缸,重者咬死活塞,活塞卡死在缸套里,柴油机熄火,摇转曲轴不动。
而拉断活塞或连杆、打坏机器、以致造成重大事故。
因此对柴油机拉缸故障的形成机理进行分析,找出早期预报和正确的应对措施,对柴油机正确管理使用,提高可靠性和延长使用寿命,以及提高管理人员对故障的排除应变能力,都有很重要的意义。
二、拉缸表现迹象所谓拉缸现象就是在柴油机的运转过程中的故障,发生拉缸现象的时候,外部迹象表现为:1.发动机声音沉闷、异常,有哒哒哒或吭吭吭地异常声响。
2.发动机有震动现象。
3.缸套和活塞拉伤,在压缩和作功行程时汽缸中发生串气现象、串机油严重、油消耗量增加。
4.温度异常。
排气温度上升、冷却水温度升高、润滑油温度明显提高,转速不稳定、启动困难,曲柄箱出口冒烟,运转无力,功率不足,柴油机功率下降。
拉缸产生后,应将活塞连杆取下,观察活塞?环?汽缸壁工作表面沿活塞运动方向出现的片状或者条状的兰色条纹,形成一定面积的拉毛,其表面硬度比原基体组织有所增高。
并伴随有变色(暗红或发蓝)的现象,甚至活塞环折断、卡死、拉断活塞或连杆、打坏机器。
三、发生拉缸现象的机理众所周知,船用柴油机是一种热能动力机械,工作条件十分恶劣,承受着较高的热负荷和机械负荷。
燃烧室是柴油燃烧和工质膨胀的场所,活塞、缸套及汽缸盖等是构成燃烧室的主要零部件,其所处的工作环境是高温、高压以及带有化学腐蚀性的混合油气直接作用于燃烧室组件。
若维护保养不好,则拉缸故障时有发生。
现代研究表明,柴油机活塞(环)?缸套的润滑状态处在混合润滑模型状态,即有时处于流体润滑状态、有时处于边界润滑状态。
船用主机拉缸的原因及预防
南通航运职业技术学院毕业设计(专题论文)题目船用主机拉缸的原因及预防分析姓名系部专业班级学号指导教师2016年5月28日船用主机拉缸的原因及预防分析摘要:拉缸是主机经常发生的故障之一,是主机活塞组件与气缸套配合工作面相互剧烈地作用(干摩擦),在工作表面上产生拉毛、划痕、擦伤或咬死的损伤现象,轻者使缸套、活塞、连杆损坏,严重时使整个主机报废。
本文主要介绍了船舶主机拉缸的主要症状,分析了主机拉缸故障发生的原因,提出了预防措施。
有不足之处希望老师及同学提出建议和意见。
关键词:主机;拉缸;故障原因;预防措施;管理办法;目录引言 (3)****主机简要介绍: (3)1 拉缸的主要症状 (5)2 拉缸原因分析 (5)2.1 冷却系统工作有问题引起的拉缸的故障原因分析 (6)2.2 润滑系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)2.3 燃油供给系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)2.4 操作和维修保养方面引起拉缸的故障原因分析 (9)3 预防措施 (10)4结语 (10)5总结 (11)致谢语 (12)****主机简要介绍:****采用的是重庆康明斯设备有限公司生产的康明斯船用柴油机KTA19-M47型号的发动机,其排量为19升,缸径159mm,冲程159mm,6缸,采用增压中冷的进气方式,,为持续功率(这种功率标定的发动机允许在全负荷下连续不断的使用。
这种功率为IS03046标准功率),最大功率为350KW,额定转速为1800r/m,其压缩比为15.5,其发货顺序为1-5-3-6-2-4,排气温度为466℃。
是四冲程机。
康明斯船用发动机性能曲线1 拉缸的主要症状(1)主机运转声音不正常,发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。
(2)主机转速下降乃至自动停车,由于摩擦增大,导致主机转速下降,甚至停车。
(3)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火。
拉缸时,活塞、缸套等零件温度升高,使曲轴箱或扫气箱内部加热,积油蒸发而形成烟或活塞环粘着引起燃油泄漏从而导致扫气箱着火。
一次船用电喷主机爆缸问题的分析和处理
2018.4 CHINA SHIP SURVEY 中国船检67一次船用电喷主机爆缸问题的分析和处理我们考虑到,低速主机MOP系统除对FIVA阀控制系统基本情况进行实时监控外,在系统发生错误时,对错误发生时间的前后总计5秒内所有监控点的电信号形成HCU Events 曲线图予以记录,通过此曲线图,可全面了解当前故障情况下,各个部件前后共计5秒时间段内的具体位置,供维护人员进行分析参考。
将一个完整冲程曲线图放大,可以精确地反映出CCU发出控制信号后,FIVA阀、喷油泵柱塞、排气阀三者对于控制信号的反应情况,主机自动降速,手动控制主机停车。
于是,我们再次查找原因,根据两次现象初步分析,主机服务商判断可能是4缸CCU处理系统出现问题,用备件对4缸CCU进行更换。
重新开始试验后,在主机低速试车及CSR 等工况下,主机正常运行。
在主机达到额定转速工况后约20分钟,系统再次发出同样的报警。
为防止再次出现爆缸等现象,造成船舶更大危险,试验终止,等待拖轮补充备件。
接下来,继续分析、查找原因。
FIVA 阀是电喷主机中最重要的部件之一,其运行是否安全稳定,对船舶的安全航行至关重要。
有一次,本人在对某船试航检验过程中遇到的电喷主机爆缸问题,至今记忆犹新,在此,把当时的事件还原,希望能给予业界以思考和启示。
当时,我在对某船进行试航主机耐久试验时,在主机达到额定转速工况后约20分钟,系统发出成组报警:Group :Illegal ELFI/FIVA Position (CCU4) (Slowdown),引发主机自动降速,增压器喘振,遂手动控制主机停车。
随后,我们进行初步查找和排查原因,主机服务商对4缸CCU 进行循环测试,4缸排气阀反馈信号显示排气阀没有关闭,各方初步认为可能是4缸FIVA 阀卡滞故障。
由于试航时检测条件相对较差,因此各方商议决定直接用备件对4缸FIVA 阀总成进行更换。
更换完成重新开始试验,在主机低速试车及CSR等工况下,主机正常运行。
船舶柴油机拉缸的原因及预防
船舶柴油机拉缸的原因及预防摘要:船舶柴油机燃烧室的工作环境十分恶劣,高温、高压且带化学腐蚀性的燃气直接作用于燃室组件。
尽管设计时已考虑选用强度高、刚性好、耐高温、耐高压、耐磨损、抗疲劳等综合指标较好的金属材料制造,然而由于缸套与活塞、活塞环的安装、配合不好,冷却水不足或中断,缸壁上润滑油分布不均或有冷却水漏入而破坏油膜,气门脱落,活塞销折断,长时间超负荷运转等诸多原因,造成往复运动的缸壁与活塞、活塞环之间形成局部干磨擦、划伤工作表面,出现粗糙不平的拉毛现象。
主机拉缸后,机器运行声音异常,转速下降且伴有明显的波动。
严重时,冷却水温度升高,曲柄箱或气缸下部空间冒烟,出现焦油气味,甚至发生咬缸而停车等故障。
本文阐明了拉缸的种类原因以及拉缸的预防。
关键词:柴油机;拉缸;原因;预防一.船舶柴油机拉缸磨损分类1 磨粒磨损磨粒磨损主要是由于机械硬质颗粒进入气缸,嵌入活塞、活塞环和气缸套的滑动面之间,对摩擦表面产生磨料作用而引起磨损。
这种磨损是柴油机最普遍的磨损形式。
2 粘着磨损粘着磨损也可称为熔着磨损,它是金属的熔结过程,俗称粘缸,是缸套内壁最危险的破坏形式。
主要原因是由于活塞、活塞环和气缸套内壁面间的润滑油膜因各种原因而难以建立或遭到破坏,局部滑动面产生干摩擦、产生大量的摩擦热,导致局部滑动面产生显微的熔化、粘着。
3 腐蚀磨损和疲劳磨损腐蚀磨损是腐蚀和磨损同时起作用的磨损。
气缸内燃油燃烧时会产生酸性气体,当缸壁温度低于水蒸气露点温度时,酸性气体和水蒸气化合并生成硫酸、碳酸和硝酸,凝附在气缸壁上,发生化学和电化学反应,形成腐蚀产物。
这些金属腐蚀物在活塞和活塞环往复运动时被剥落,暴露出的金属又重新被腐蚀,如此循环往复加速了缸套的磨损。
4 复合磨损复合磨损是指活塞组与缸套摩擦副同时存在上述两种以上的磨损形式,例如首先产生磨粒磨损而引起燃气窜气,破坏油膜,进而引起粘着磨损。
复合磨损是两种或两种以上的磨损形式的相互促进,其磨损速度远远大于单一的磨损,破坏性更大。
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南通航运职业技术学院毕业设计(专题论文)题目船用主机拉缸的原因及预防分析姓名系部专业班级学号指导教师2016年5月28日船用主机拉缸的原因及预防分析摘要:拉缸是主机经常发生的故障之一,是主机活塞组件与气缸套配合工作面相互剧烈地作用(干摩擦),在工作表面上产生拉毛、划痕、擦伤或咬死的损伤现象,轻者使缸套、活塞、连杆损坏,严重时使整个主机报废。
本文主要介绍了船舶主机拉缸的主要症状,分析了主机拉缸故障发生的原因,提出了预防措施。
有不足之处希望老师及同学提出建议和意见。
关键词:主机;拉缸;故障原因;预防措施;管理办法;目录引言 (3)****主机简要介绍: (3)1 拉缸的主要症状 (5)2 拉缸原因分析 (5)2.1 冷却系统工作有问题引起的拉缸的故障原因分析 (6)2.2 润滑系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)2.3 燃油供给系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)2.4 操作和维修保养方面引起拉缸的故障原因分析 (9)3 预防措施 (10)4结语 (10)5总结 (11)致谢语 (12)****主机简要介绍:****采用的是重庆康明斯设备有限公司生产的康明斯船用柴油机KTA19-M47型号的发动机,其排量为19升,缸径159mm,冲程159mm,6缸,采用增压中冷的进气方式,,为持续功率(这种功率标定的发动机允许在全负荷下连续不断的使用。
这种功率为IS03046标准功率),最大功率为350KW,额定转速为1800r/m,其压缩比为15.5,其发货顺序为1-5-3-6-2-4,排气温度为466℃。
是四冲程机。
康明斯船用发动机性能曲线1 拉缸的主要症状(1)主机运转声音不正常,发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。
(2)主机转速下降乃至自动停车,由于摩擦增大,导致主机转速下降,甚至停车。
(3)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火。
拉缸时,活塞、缸套等零件温度升高,使曲轴箱或扫气箱内部加热,积油蒸发而形成烟或活塞环粘着引起燃油泄漏从而导致扫气箱着火。
(4)排烟温度、冷却水温度和润滑油温度明显升高。
(5)在拆验时,柴油机的拉缸损伤是极易辨认的。
通常,四冲程柴油机拉缸多出现在活塞位于上止点位置时第一道活塞环附近,而二冲程柴油机则出现在排气口附近。
严重的拉缸,由于熔着磨损产生变形,常常露出新的金属表层,因此,磨损表面特别光亮。
在磨损大的情况下,滑动表面可以看到暗红色或蓝色伤痕沟纹,有的甚至在薄弱部位发生裂纹以至裂纹破坏。
2 拉缸原因分析2.1 冷却系统工作有问题引起的拉缸原因分析主机拉缸最主要的原因是主机过热。
当冷却系统维护不善,过高的机温不仅使零件的机械强度、弹性和耐磨性下降,而且使气缸内壁的润滑油膜无法形成;同时,高温使零件膨胀变形,严重地影响配合零件的正常间隙,甚至卡死。
冷却系统水温过高形成拉缸的主要原因有:(1)气缸套安装有问题气缸套安装质量有问题,引起其局部变形,使活塞和气缸套间隙为负值,从而导致拉缸。
如某柴油机因封水橡皮圈太粗,使气缸装进气缸体时过紧而局部变形,局部向内凸起。
结果,机器运行后在封水橡皮圈区域左右对称40°~60°范围内的气缸套表面拉毛,同时,活塞在活塞销孔两边40°~60°范围内拉毛。
(2)气缸套与活塞组件装配间隙过大或过小间隙过大,不仅窜气严重,破坏油膜,而且活塞在气缸内摆动过大时,活塞环外圈工作面的上下棱缘与气缸壁接触,使接触压力增大,容易破坏油膜,引起拉缸。
间隙过小,使活塞环出现所谓“机械粘着”,随着活塞环的往复上下运动,环和气缸壁之间可能出现过大的接触压力而粘着,使环胀死,不仅环可能被拉断,而且会产生拉缸。
(3)活塞对中有问题活塞对中有问题或者由于导板、滑块、轴承等部件的磨损,破坏了活塞在气缸内的正确位置,使得活塞在气缸中往复运动时,润滑油膜遭到局部破坏,甚至还会使活塞和缸套发生机械撞击而出现敲击,发展下去就会造成拉缸事故。
(4)活塞环开口间隙过小活塞环安装时直切口活塞环的最小间隙一般为缸径的0.7%,斜切口活塞环的最小间隙大约相当于缸径的0.5%左右。
柴油机运行时,活塞环和气缸套都因温度增高而膨胀。
但是,活塞环温度比气缸套高,沿圆周方向伸长多一些,开口间隙减小。
当活塞环移到气缸下部工作表面时,因为气缸套的温度较低,膨胀小,而且磨损也小,活塞环开口间隙就有可能消失,甚至形成负值,从而可能引起拉缸。
(5)气缸套和活塞环磨损严重及活塞环弹力不足活塞环与气缸套磨损严重,活塞环弹力足,造成漏气现象。
使得气缸局部工作表面温度升高,滑油变质,油膜破坏。
严重时,会引起缸套和活塞环表面烧伤,导致拉缸事故和扫气箱着火。
(6)润滑有问题及润滑油供应不足润滑油粘度太小,形成油膜太薄,容易引起气缸套和活塞的直接接触。
粘度过大,流动性差,由于注油孔数目有限,不易形成均匀连续的油膜,而且还可能造成气缸套工作表面的污染和注油器功能损坏,使得注油器失效,滑油供应中断。
另外,润滑油散布性有问题,同样也不易形成均匀连续的油膜。
润滑油抗氧化的稳定性差,在高温燃气作用下会很快氧化和裂化变质而丧失润滑性能。
氧化后生成的有机酸会使润滑油中酸值增加,生成胶状物质和沥青状晶体,油色变深,粘度增加。
因此,在管理中不能把不同成分的润滑油和含有不同添加剂的各种高碱性润滑油混合起来。
因为混合后,会发生化学反应,丧失其原来的润滑性能,引起磨损加快而导致拉缸。
(7)燃烧有问题柴油机因油质变化,燃烧有问题,引起拉缸。
如Fiat大功率柴油机使用国产20号重柴油,因十六烷值,燃烧时着火点过低、时间长,火焰比较长,在高负荷下火焰直接烧到气缸套上,把气缸套上的油膜烧掉,造成润滑恶化,导致拉缸。
(8)冷却不足大型低速柴油机在额定负荷和正常冷却的情况下,第一道环对应缸套处的温度在200℃左右。
当冷却水量压力不足、冷却水腔内水垢、铁锈过多、或者冷却水供应中断时,气缸套工作表面温度过高、油膜不易建立、甚至烧焦,导致气缸套上部工作表面出现拉缸。
在日常的值班过程中,在管理工作中,适当掌握和控制冷却水温至关重要。
过冷时,不仅影响热效率,而且气缸套内外承受巨大的温差,容易造成事故;冷却水过热时,不利于散热,导致缸内有积炭。
因此,要尽量按照柴油机说明书的要求控制冷却水温度。
(9)初期磨合运转有问题一台新柴油机或柴油机刚更换过气缸套与活塞环,零件表面虽然都具有较高的光洁度,但从微观看,仍不可避免地存在着凹凸不平的加工痕迹。
在初期运转时,相对运动表面微观凸起处产生金属直接接触,油膜不易形成,出现干摩擦现象。
在这种情况下,如果直接带负荷运转必然要出现拉毛、擦伤甚至发生“咬死”现象,形成拉缸。
(10)柴油机超负荷运转柴油机长期超负荷运转,或者由于某种原因各缸负荷不均,使个别缸处于长期超负荷状态,都会引起气缸内温度过高,从而造成拉缸。
2.2 润滑系统工作有问题形成拉缸的原因分析(1)选用机油级别不当。
如果选用了劣质机油或质量很低的机油,机油粘度过低,油膜容易破坏,在高温摩擦面上不易形成足够厚度的油膜,机件得不到正常的润滑会增大磨损;同时密封作用有问题,易使气缸漏气,降低功率,还易使废气窜入曲轴箱,机油受到稀释和污染,并使燃烧室机油积炭增多而导致活塞拉缸。
另外,不同级别机油含添加剂是不同的,耐挤压抗磨损程度不同,选用低档油可能会因抗磨性不足而拉缸。
(2)机油油量不足。
若机油油量不足(油面过低),主机各润滑部件不能实现正常润滑,各机件表面因此产生干摩擦而加剧磨损,引发拉缸。
(3)机油压力过低。
机油压力过低,则润滑系统不能实现正常的机油循环和压力润滑,即无法将足量的机油可靠地供至各零件的摩擦表面而得不到充分的润滑,从而导致异常磨损或拉缸。
(4)机油变质。
机油在主机不断的工作过程中,会被从空气中吸入的尘土以及主机本身燃烧产物和磨损产物污染而变脏,并在高温影响下逐渐恶化变质,最终使润滑性能和润滑效果达不到使用要求;机油若含有酸性化合物,不但使机油颜色变黑,粘度下降,而且对零件摩擦表面具有腐蚀作用,使各零件得不到正常的润滑而加大机件磨损。
2.3 燃油供给系统工作有问题形成拉缸的原因分析(1)主机燃油质量有问题。
劣质燃油,经喷油器喷射后的雾化质量差,喷柱中油粒平均直径大,一方面是主机的滞燃期延长,当主机一旦着火,其压力升高率迅速升高,从而使主机工作粗暴,甚至产生敲缸;另一方面使后燃增加,排气温度升高,冒黑烟,同时严重污染燃烧室,所产生的不完全燃烧产物有一些混入气缸壁的润滑油中,在活塞环槽中堆积,堵塞了槽壁,使活塞环卡死,破坏了燃烧室的密封,导致燃气泄露,泄露的高温燃气可能烧掉气缸壁上润滑油膜,使活塞的润滑状况更加恶化,这就大大增加了拉缸的危险性。
(2)主机供油提前角不正确。
喷油提前角不正确,不论是提前还是延后,都将导致燃油燃烧不完全。
主机不仅工作粗暴,而且极易造成主机过热,产生拉缸故障。
(3)喷油泵油量太大或供油不均匀。
主机各缸供油量太大或供油时间不均匀,喷入气缸的柴油无法充分燃烧,将会使部分气缸燃烧过程恶化,冒黑烟,燃烧室内严重积炭,加速气缸、活塞和活塞环的磨损,导致主机过热和出现敲击声响,油量太大是造成拉缸的主要原因之一。
(4)主机喷油器工作有问题。
当喷油器喷油压力过低会出现滴油、二次喷射、雾化有问题等情况,活塞顶积油处局部温度过高,热应力增大,以致活塞烧蚀而拉缸。
2.4 操作和维修保养方面引起拉缸的原因分析(1)主机启动即投入全负荷运行。
主机启动即投入全负荷工作,此时主机温度低,活塞缸套的间隙很小,加之润滑状况有问题,容易产生拉缸。
(2)主机低速运转时间过长。
主机长时间低速无负荷运转,由于整体温度低,各运动部件的间隙相对小,会加剧相关运动部件的磨损。
如果活塞环与缸套磨损过大,会使机油上窜燃烧室,导致主机工作无力,冒蓝烟,燃烧室积炭增多,大负荷工作时就容易造成主机拉缸故障。
(3)主机长时间超负荷运行。
主机长时间超负荷运行,或主机散热有问题时,活塞长期受到过高热应力和机械应力作用,易于疲劳烧蚀,容易产生拉缸。
(4)装配质量不过关。
主机在检修过程中,不能执行修理规程,如活塞边间隙、端间隙过小,使活塞环因膨胀受卡阻而折断造成拉缸;或活塞销与座孔配合过松而发生窜动,而卡簧弹力又不足,致使活塞销窜出将缸壁拉伤。
(5)检修时不注意清洁。
主机进行修理时,不注意清洁,将铁屑及砂粒带进气缸,或混入油底壳机油内,使机油杂质增多而造成拉缸。
(6)大修后进行磨合时超速、超载。
主机大修后,应进行一定时间或一定里程的磨合,在这一时期内超速、超载,都会引起缸套、活塞的早期恶性磨损而导致拉缸。
3 预防措施(1)加强冷却系统的维护与检查。
运行中注意冷却水的温度和压力的变化,调节水温使之保持在要求的温度范围,定期进行水质处理和清洗冷却系统水垢,以免主机出现高温现象。