船用柴油机活塞损伤
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。
柴油机活塞环故障分析及处理

柴油机活塞环故障分析及处理摘要:活塞环作为柴油机燃烧室重要组成之一,在柴油机正常的运行占据着重要的作用。
因此,我们在密切关注航运事业的同时不能忽略活塞环在船舶运行中出现的各种故障。
活塞环故障的控制主要体现在轮机工作人员在日常的工作中对于柴油机的日常维护与保养以及及时的发现船舶柴油机在运行中出现的不同程度的问题,对于发现的问题能够有效的进行分析和解决,防止故障的发生造成严重的影响。
关键词:柴油机活塞环;故障;处理在工业产业运行及发展的背景下,船用柴油机作为设备使用中较为重要的组成,在活塞环使用的过程中,将其运用在密封燃烧室之中,可以在活塞达到一定位置之后,保证燃烧室内有充足的温度及压力,提高燃烧处理的整体效果。
对于柴油机活塞环的技术形式,其状态直接影响柴油机的工作可靠性、动力性和经济性。
而且,在活塞、活塞环工作条件相对恶劣的环境下,机械设备的磨损会增加损失功率,由于活塞环是活塞组件中最容易损坏的零件,其工作情况会对燃烧油的完整度受到损失,所以,在柴油机活塞环运用中,应该注意对活塞的管理,结合柴油机的运行特点,保证设备系统运行的安全性。
一、活塞环为保证密封可靠和防备个别环折断,一个活塞环上设多道气环,多道环还可以形成曲径式密封,环数越多,气体的泄露越少。
但是环的数目会使活塞的摩擦损失增加。
另一方面,活塞运动速度与漏气的多少成反比。
所以在设计上还是应尽可能地减少气环的数目。
通常高速机采用 2~3 道气环,中速机采用3~4 道气环,低速机采用5~7道气环。
结合柴油机系统的运行特点,活塞环的工作环境相对较差,如,在第一道活塞环运行中,受到高温、高压因素的影响,会降低缸体内的密封效果。
第二,在第二道环下方气体压力分析中,需要将气缸压力控制在 10% 的状态,通过密封系统的处理及调整,提高活塞环运行的效果,充分满足活塞环的工作需求。
在气体压力的影响下,活塞环在往复运动的惯性力影响下,活塞环及气缸套会产生摩擦力。
论船用柴油机活塞环断裂原因和管理

技术创新63船用柴油机活塞环折断是船舶轮机 管理中常见的故障,本文深度认识活塞 环结构原理以及工作中折断损坏的原 因,提出了相应的预防措施和对策,对 活塞环的日常管理和维护提出实用和有 效的建议。
活塞环(图1)是内燃机燃烧室组成 的重要部件之一,有气环和刮油环之分。
图1活塞环气环的主要作用是:①密封气缸工作 空间的气体。
柴油机机工作时进气冲程进 入的新鲜空气,在压缩冲程进行脚’为 活塞到达上死点时满足燃油的自燃,压缩 终点温触须■要求,而气缸的密封非 常重要,气环的密封则是柴油机工作燃烧 质量好甚至是能否起动的关键。
②导出活 塞热。
柴油机在燃烧膨胀过程中,仅有20%至40%的热能转换为机械能,剩余的 60%至80%的热能积聚在气缸中,大型低 速柴油机舰冷却液带走气缸和活塞热, 中小型柴油机则通过气环的传递,把活塞套,再酣冷却水_而带走气缸和活塞热。
③保持活塞运动的中心。
中小型柴油机的活鲥料錢是铭合金, 而缸套的材料主要是铸铁,设计时为避免 活塞受热膨胀拉缸,甚至咬缸,活塞夕啦 比缸套内径要小,为保证活塞在气缸中运 行时,不会碰撞和拉扯,由气环固定活塞 的中心线,上下运行时,活塞与缸套的中 心线一致。
油环的主要作用有:①活塞上行时, 将滑油均匀分布于气缸壁,保持活塞环与缸套之间处于临界摩擦,因为油太多会使 滑油窜缸燃烧,油太少会加大活塞磨损和 干磨发热。
②活塞下行时,将润滑油刮回 油池,防止润滑油滞留在所气缸中燃烧。
活额贼油m i 作过程中,工作条件十分恶劣。
气缸内燃烧时最高温度可淑000t ,压力10 MPa ,这就使得活塞产生冲 击,并承受侧压力的作用;活塞在气缸内 以很高的速度(8 m/s ~ 12 m/s )往复运 动,且速度在不断地变化,这就产生了很 大的惯性力,使活塞受到很大的附加载 荷。
活塞在这种恶劣的条件下工作,会产 生变形并加速磨损,还会产生附加载荷和 热应力,同时受到燃气的化学腐蚀作用。
柴油机重大事故性损坏故障分析二例

柴油机重大事故性损坏故障分析二例1、柴油机活塞杆断裂故障分析设备描述:本次故障发生在某船舶的主机柴油机上,主机型号为MAN B&W 5S60ME-C,功率为11520 kW。
故障引擎为第2号缸,发动机因断塞而停车,具体步骤如下:步骤1:在第2号缸的检查孔内,观察到活塞的上部残留着一部分活塞杆;步骤2:将外围配件拆卸下来,发现第2号缸的活塞杆断裂;步骤3:分离第2号缸的活塞组件,发现活塞在缸内位移针对气门于切口处造成了严重的损伤;步骤4:将发动机活塞组件拆卸,并将活塞杆及其零部件拍照并标记;步骤5:将根据国内大型柴油机制造商MAN B&W路修加载器进行检测,并采用光学显微技术进行显微痕迹检测。
故障分析:根据故障现象以及故障后的检修情况,可以推断出主要的故障原因如下:(1)活塞杆的氧化磨损:在主机运行中,活塞杆工作处于极端恶劣的工作环境中,因此,在柴油机工作的过程中,活塞杆会产生氧化腐蚀、磨损等现象,最终导致杆断裂。
(2)活塞传递力过大:在柴油机的工作过程中,活塞的传递力度过大,而普级配件材料无法承受这样的力量,则容易造成断塞。
(3)疲劳损坏:长期在柴油机高温高压条件下工作的活塞杆,会发生循环疲劳,长时间工作后,会出现疲劳断裂。
为了避免这种故障的发生,在柴油机运行的过程中,应该根据实际情况,采取一些合适的保养措施,如对柴油机进行定期检修和维护、更换合适的活塞杆配件、对活塞杆进行疲劳计算等。
2、高速顶替故障分析步骤1:第1号缸的活塞顶被顶掉;步骤2:检查孔内的检查发现,第1号缸的气门齿带有明显的磨损;步骤3:将旋转框架拆卸后,发现第1号缸的活塞和柴油机排气阀座都出现了磨损的现象;步骤5:最终,对引擎重新安装所有组件,并进行测试。
在引擎工作的过程中,由于第1号缸活塞端部与气门及其配件接触,导致高速顶替故障发生。
其他的故障原因如下:(1)轮毂检查孔的设计不当:在某些情况下,轮毂检查孔的设计不当,也会引起高速顶替故障的发生。
船用柴油机活塞环故障分析

船用柴油机活塞环故障分析【摘要】此文通过对活塞环故障实例的分析,阐述了产生故阵的主要原因和主要影响因素,对日常运行管理提出了切实可行的建议,还对新型活塞环磨损监控系统作了简单介绍。
[关健词]活塞环搭口间隙故障维护管理影响监控Faults Analysis of Piston Rings of Marine Diesel Engine[Abstract] The paper expounds in detail the majorcauses and influential factor leading to faults of pis-ton ring with some examples, and gives some advices on managing of its daily operation. Meanwhile intro-duces the monitoring system of piston wings wearing.[Key words]piston rings interface gap faultsmaintaining management influence monitoring前言活塞环的主要作用是密封燃烧室,保证活塞到达上止点时,燃烧室内的新鲜空气有足够的温度和压力,满足燃油自燃的温度,并使燃烧迅速、及时和完善;切实保证气缸内高压燃气膨胀作功而不泄漏,对燃油燃烧和柴油机的工作状态起着至关重要的作用。
众所周知,活塞环的密封作用,是靠活塞环本身的弹性,和在气缸内气体压力的作用下紧贴于气缸壁和活塞环槽平面来实现的。
但是,活塞环和气缸套这对摩擦副工作条件非常恶劣,摩擦损失占到整个柴油机摩擦损失功率的55%---65%。
活塞环运行中的管理和维护,对保证柴油机的安全可靠和经济运行显得尤为重要。
目录1. 活塞环的工作条件-------------------------------------------------------------------------------(1)2. 活塞环的主要故障-------------------------------------------------------------------------------(1)3. 影晌活塞环工作的主要因素-------------------------------------------------------------------(2) 3.1活塞环硬度和缸套硬度匹配---------------------------------------------------------------(2) 3. 2活塞环搭口间隙------------------------------------------------------------------------------(2) 3. 3活塞环和缸套的几何配合状况------------------------------------------------------------(3) 3. 4活塞环槽---------------------------------------------------------------------------------------(4) 3. 5燃油品质和气杠油量------------------------------------------------------------------------(5)3. 6日常维护修理---------------------------------------------------------------------------------(5)4. SIPWA-TP系统的简介--------------------------------------------------------------------------(6) 4 .1概述--------------------------------------------------------------------------------------------(6)4. 2主要组成--------------------------------------------------------------------------------------(6)5. 结束语---------------------------------------------------------------------------------------------(7)参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------(8)1. 活塞环的工作条件船用十字头式长冲程低速柴油机中,每个活塞大约有4--6道气环。
活塞失效分析解析

船用柴油机排气阀内、外活塞表面损伤失效分析摘要:通过大连船用柴油机失效活塞材料内部质量的理化检验分析,阐述了船用柴油机失效活塞材料的组织特点,结合失效活塞特定的外观破坏形貌以及热处理工艺特点,指出了造成这次活塞失效的主要原因是内、外活塞原始表面存有数量较多且处于亚稳态的残余奥氏体,摩擦力作用下向稳态马氏体转变的同时出现体积膨胀,使得内、外活塞匹配间隙减少,增加了内、外活塞表面间的摩擦力,导致局部温度超过其奥氏体化温度,匹配表面硬度降低,引起了粘着磨损。
关键词:失效活塞;马氏体转变;粘着磨损Failure Analysis of Exhaust Valve Piston of Marine DieselEngineAbstract:The physical and chemical test was used to study the internal quality of the exhaust valve piston of marine diesel engine. This paper described microstructure characteristics and internal defect. Based on the fracture surface morphology and heat treatment process of the failure piston, we found the cause of this failure. While a lot of metastable retained austenite on the surface of the initial piston transformed to stable martensite by friction, its volume expanded. Then the space between internal and external piston decreased., as a result it increase friction. Finally, it caused the local temperature beyond austenite transformation temperature and lead to adhesive wear.Keywords: Failure Piston; Martensite Transformation; Adhesive Wear1 情况说明内、外活塞材质均为18CrNiMo7-6钢或20CrNi4钢,表面经渗碳淬火、回火处理。
8DK28 柴油机活塞碎裂原因分析

导读8DK28柴油机广泛用于船舶主机、辅机、负荷电站,单机功率为2500 kW/750 ( r .min-¹ ) 。
但是在运行过程中,频繁出现活塞碎裂、裂纹现象,造成了严重的经济损失和名誉损失,我们就该型机活塞碎裂、缸套异常磨损故障的现象产生原因具体分析,并给出相应的对策。
一、事故的现象描述首例事故出现在天津福盛9号9000t散货船上。
2005年1月25日,当该船行驶到距厦门港3海里时,船员发现8DKM-28柴油机第8缸检查孔盖被击穿1个洞。
轮机长下令停机检查,发现第8缸活塞碎裂、表面异常磨损;活塞销异常磨损;曲柄销轴承上有许多铁末;滑油滤器也有铁末存在。
该船从交船到出现时仅仅运行了1700多个小时。
在随后的3年时间里又先后有180件出现此类情况,造成直接经济损失近200万元。
二、故障原因分析为了查明事故真相,避免此类故障的再次发生,本公司服务人员于2005年1月27日对该台柴油机所有活塞、连杆、缸套、主轴承、连杆轴承、活塞销都进行了全面检查,发现1~8缸活塞都有不同程度的裂纹。
其中第8缸活塞在活塞销座全部碎裂;对曲柄销轴瓦拆卸检查,发现轴瓦上有金属末,滤器滤芯上也有大量金属末出现,活塞销、活塞环有积碳并且出现异常磨损。
经分析,活塞出现裂纹、碎裂、活塞销异常磨损原因如下。
1、滑油品质不良统计发现,凡是出现此类事故的船的滑油品质均未达到规定要求,铝、钒等杂质严重超标。
铝、钒等杂质颗粒进入曲柄销衬套与活塞销之间的间隙中,在外力作用下,最终导致轴活塞销衬套、活塞销异常磨损。
2、活塞结构不合理,制造质量不合格a.自8DKM-28柴油机交货运行以来,共有180多件活塞出现裂纹或碎裂现象,由断裂及出现裂纹情况观察,均出现在活塞销座弹性支撑部位。
该部位理论壁厚较薄,只有3.5 mm;铸造后毛坯壁厚不均匀,经解剖发现最薄处只有3 mm左右,在侧推力作用下导致活塞出现裂纹或断裂。
这是活塞碎裂的原因之一。
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目录摘要 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
1 前言…………………………………………………………………………………………………….错误!未定义书签。
2 活塞的制造 (1)2.1活塞材料的选择 (1)2.1.1 中低速机的活塞材料 (1)2.1.2 中高速机活塞的材料 (1)2.1.3大型低速二冲程柴油机活塞材料 (1)2.2活塞毛坯的制造 (1)2.2.1整体式铸铁活塞毛坯的制造 (1)2.2.2整体式铝活塞毛坯的制造 (1)2.3活塞的加工的技术要求 (2)2.3.1活塞的尺寸精度 (2)2.3.2活塞的形状精度 (2)2.3.3活塞的位置精度 (2)3 活塞损伤的情况 (3)3.1活塞外圆表面的磨损与修复 (4)3.1.1一般情况及原因 (4)3.1.2损伤造成的后果 (4)3.1.3检测方法 (4)3.1.4维修方法 (5)3.2 活塞环槽的磨损与修复 (5)3.2.1 一般情况及原因 (5)3.2.2 损伤造成的后果 (6)3.2.3 检测方法 (6)3.2.4 维修方法 (6)3.3 活塞裂纹与检修 (6)3.3.1 一般情况与原因 (6)3.3.2 活塞裂纹造成的后果及处理方法 (7)3.4 活塞顶部烧蚀 (7)3.4.1 一般情况及原因 (7)3.4.2 烧蚀后果 (7)3.4.3 检测方法 (7)3.4.4 维修方法 (7)3.5 活塞销孔的检修 (8)3.5.1 一般情况 (8)3.5.2 检测与维修标准 (8)3.5.3 维修方法......................................................................................................... 错误!未定义书签。
4 活塞损伤检测与维修研究进程......................................................................... 错误!未定义书签。
5 结论 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
鸣谢 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
船用柴油机活塞损伤的检测与维修技术的研究2 活塞的制造活塞是柴油机的主要运动部件之一,它在高温、高压和高速往复运动条件下工作,承受着很大的机械应力和热应力。
因此,活塞要有足够的强度和硬度,优良的导热性,高的耐磨性和耐蚀性以及热稳定性;相对密度应足够地小以减小惯性力。
船用柴油机活塞材料一般采用铸铁、铝合金和铸钢。
2.1活塞材料的选择2.1.1中低速机的活塞材料中低速柴油机活塞常用铸铁铸造,常用的铸铁为HT25-47、HT30-54灰铸铁或合金铸铁,其金相组织应为细粒的珠光体或索氏体。
硬度值随合金元素的成分和活塞壁厚的不同应为HB180—220。
2.1.2中高速机活塞的材料对于中高速柴油机,为了减轻重量和减小惯性力,增加热传导性,铝合金被广泛采用。
ZL108共晶铝硅合金(含硅12%左右)是目前国内外应用最广泛的活塞材料,它既可铸造也可锻造。
2.1.3大型低速二冲程柴油机活塞材料大型低速二冲程柴油机活塞头部材料常采用ZG25铸钢、ZG25Mo、ZG35CrMo合金铸钢;裙部材料为HT25-47、HT30-54灰铸铁。
2.2活塞毛坯的制造2.2.1整体式铸铁活塞毛坯的制造整体式铸铁活塞毛坯多用砂模浇铸,手工造型,大量生产的小型铸铁活塞采用金属浇铸。
2.2.2整体式铝活塞毛坯的制造铝活塞常用的制造方式有铸造和锻造两种。
成批生产整体式铝活塞时,广泛地使用金属硬模浇铸,为了提高铝活塞的铸造质量,现在也广泛地采用低压铸造;用锻铝合金LD8、LD11锻制活塞时,通常采用模锻法,为了进一步提高活塞毛坯制造质量,人们采用液态模锻,它是将液态金属直接浇入金属模型内,然后在压力作用下使液态金属成型,并在这种压力下结晶凝固和产生塑性变形。
2.3活塞的加工的技术要求2.3.1活塞的尺寸精度活塞加工时须满足以下尺寸精度要求:(1)活塞头部通常按h8加工;裙部外圆按h7加工。
(2)为了使活塞销不致咬死或产生冲击,对活塞销孔的精度要求较高,通常高速柴油机为H6,中、低柴油机为H7。
浮动式活塞销孔,按基轴制加工,当活塞销加工精度为h5时,对高速柴油机采用k6,对中速柴油机采用k7。
(3)活塞环槽高度偏差应符合下表规定。
机型/环槽高度--4.5 >4.5—6.0 >6--8 >8--10 >10--15四冲程+0.02+0.01+0.03+0.02+0.04+0.03+0.05+0.04+0.06+0.05二冲程+0.03+0.01+0.04+0.02+0.05+0.03+0.06+0.04+0.07+0.05(4)为了保证压缩比的大小,对无调整压缩比垫片的柴油机,自活塞顶平面至销孔轴线距离的偏差为±0.05mm;对有调整垫片者按h8加工。
(5)组合活塞头内孔按H7加工。
(6)活塞顶部和裙部壁厚误差不超过平均壁厚的10%。
2.3.2活塞的形状精度活塞加工时须满足以下形状精度要求:(1)活塞裙部的圆度公差不得超过其尺寸公差的1/4,如裙部外圆为椭圆形或锥形者,则应按图纸要求。
(2)活塞销孔的圆度及圆柱度误差为:销孔直径≤100mm者,不大于0.0075mm。
销孔直径>100—200mm者,不大于0.01mm。
(3)为了保证燃烧室形状准确,对活塞顶部的成形表面的要求为:用样板检查,其间隙不大于0.2mm。
2.3.3活塞的位置精度活塞加工时须满足以下位置精度要求:(1)为了避免活塞在气缸内歪斜,活塞销空轴线应与活塞轴线垂直,其垂直度误差不大于0.15mm/m。
(2)活塞销孔轴线应与活塞轴线相交,其位置精度误差为:活塞直径≤200mm者,不大于0.20mm。
活塞直径>200者,不大于0.40mm。
(3)为了使活塞环在环槽内能有正确的位置,要求活塞环槽平面与活塞外圆轴线垂直,其垂直度误差为:活塞直径≤200mm者,不大于0.02mm。
活塞直径>200mm者,不大于0.04mm。
(4)对于组合式活塞,其裙部端面Q与外圆D和内孔d1的垂直度误差不大于0.05mm,其目的是使活塞裙和活塞杆组装时便于对中。
(5)活塞头端面与活塞轴线的垂直度误差不大于0.10mm/m,以保证组装时对中。
(6)活塞组装后,活塞头外圆对活塞裙外圆的径向圆跳动量误差不大于0.20mm,以保证活塞与气缸有正常的装配间隙。
(7)减磨环外圆与裙部外圆的径向圆跳动量不大于0.05mm。
(8)活塞销孔轴线的同轴度误差不大于¢0.04mm。
3 活塞损伤的情况活塞是柴油机的主要运动部件之一,是燃烧室的组成部分。
活塞工作时承受着很大的机械应力和热应力,同时还承受着摩擦。
因此,在使用中活塞易受损坏,特别是高增压柴油机的活塞。
活塞的主要损伤形式包括:活塞外圆表面及环槽的磨损、活塞裂纹及破裂、活塞顶部的烧蚀等。
活塞裙部的磨损、活塞销座孔的磨损和活塞顶部的损伤。
活塞使用过程中磨损最大的地方下平面往往磨损最严重。
环槽磨损后,槽的断面变成梯形(见图3-23),侧隙变大,使气缸的气密性变差。
并且还会加重泵油作用,引起“窜油”和“窜气”。
活塞裙部的磨损要比环槽小得多,但裙部与气缸间隙过大时,将发生导向不良,造成敲缸和润滑油耗量增大。
销孔的磨损往往发生在上下方向,结果可以引起活塞销松旷发响。
活塞顶部的损伤则是由于爆燃或早燃等不正常燃烧引起的局部烧缺和穿洞。
1-原销孔;2-磨损后销图1:活塞的主要磨损部位3.1活塞外圆表面的磨损与修复3.1.1一般情况及原因活塞外圆表面的磨损,一般发生在中小型柴油机的筒形活塞上,它是由于运转中活塞裙部起导向作用和承受侧推力造成的。
对于大型十字头式柴油机,活塞与气缸套之间的间隙较大,运转中活塞裙不起导向作用也不承受侧推力,因此在正常的运转中是不会发生活塞外圆表面磨损的,只有在活塞运动装置不正或滑块磨损以及拉缸等异常情况下才能发生外圆磨损。
(1)从结构来看,活塞内腔裙部和活塞销座的过渡圆角偏小,其厚度过渡不好,容易形成应力集中,是裙部断裂的主要原因。
(2)在燃烧上止点后3°活塞下行时,活塞裙部与缸套敲击的区域,刚好在裙部的最低边,形成对缸套的磨损痕迹。
(3)在燃烧上止点后 17°活塞下行时,活塞与缸套的接触压力最大,达 23MPa,这个最大接触压力区域在活塞裙部的中部,形成对缸套的磨损痕迹。
(4)活塞裙部的承压区域的面积过小,实际工作时的承压区域的角度不到 30°。
(5)需要调整活塞裙部与销座间的过渡半径,修改活塞径向刚度。
3.1.2损伤造成的后果活塞裙外部磨损后,使裙部直径变小,横截面产生圆度、纵截面产生圆柱度等几何形状误差。
3.1.3检测方法通常采用外径千分尺进行测量,测量部位主要是裙部,即裙部上端10—20mm处开始,每隔100—200mm测量一次。
每次测量同一截面内相互垂直的两个直径:平行的和垂直于曲轴方向的直径。
把各截面的测量结果记录在表格中,计算出圆度和圆柱度并与说明书或规范中的磨损极限比较,以确定活塞裙部的磨损程度。
表2:活塞裙部外圆表面磨损极限气缸直径筒形活塞裙部十字头式活塞裙部圆度圆柱度圆度圆柱度--100 0.10 0.10>100--150 0.125 0.125>150--200 0.125 0.125>200--250 0.15 0.15>250--300 0.15 0.15>300--350 0.15 0.15>350--400 0.20 0.20 0.30 0.30 >400--450 0.25 0.25 0.375 0.375 >450--500 0.25 0.25 0.375 0.375 >500--550 0.30 0.30 0.45 0.45 >550—600 0.525 0.525 >600—650 0.60 0.60 >650—700 0.675 0.675 >700—750 0.75 0.75 >750--800 0.825 0.8253.1.4维修方法活塞裙部磨损超过磨损极限时不能使用,应根据磨损程度进行修复或换新。