船用柴油机活塞环故障分析毕业论文

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船舶柴油机监测及故障诊断技术论文[5篇模版]

船舶柴油机监测及故障诊断技术论文[5篇模版]

船舶柴油机监测及故障诊断技术论文[5篇模版]第一篇:船舶柴油机监测及故障诊断技术论文在船舶当中,柴油机是最为重要的部分之一,为船舶的航行提供了重要的动力。

在柴油机的运行当中,由于工作条件恶劣,机器结构复杂,并且需要较高的强载度,因而很容易发生故障问题。

如果发生故障,会对船舶的正常航行造成影响,带来巨大的经济损失,严重时还可能威胁到整船人员的安全。

基于此,在船舶柴油机的运行当中,应当对其进行有效的监测,通过科学的故障诊断技术的运用,保证船舶柴油机良好的工作状态。

一、船舶柴油机的主要故障在船舶柴油机当中,通常具有较为复杂的结构,因而可能会产生很多不同种类的故障,同时有很多不同的原因会造成船舶柴油机故障,各种故障所发生的频率也不尽相同。

以某型号的船舶柴油机为例,其主要的故障类型包括了喷油设备及供油系统、漏油及漏水、漏气、基座、破坏及破裂、涡轮增压系统、曲轴、齿轮及驱动装置、调速器齿轮、气阀及阀座、活塞组件、漏油及润滑系统,以及一些其它的故障问题。

二、船舶柴油机监测与故障诊断技术(一)油液分析法在船舶柴油机状态监测和故障诊断当中,可以利用光谱分析法、铁谱分析法对润滑油进行分析[1]。

在柴油机的运行中,各个运动副会发生磨损,在不同磨损情况下,会形成不同的微粒,存在于润滑油当中。

因此,利用光谱或铁谱对润滑油中的金属微粒进行检测,就能够判断柴油机的故障信息。

在实际应用中,光谱和铁谱各自具有不同的监测功能与监测效果。

利用光谱法,能够对润滑油中磨损原件的含量进行准确的测定,但是对其形状、磨损类型等,难以进行了解。

而利用铁谱法能够对金属微粒的成分、大小、形状等进行了解,但是难以对有色金属进行高灵敏度的判别。

对此,可以综合应用光谱和铁谱分析法进行应用。

不过需要注意的是,利用这种油液分析法进行监测与诊断,在实时监测、缸位确定等方面存在一定的不足,只能定性描述油液分析结果,具有一定的随机性特点,因此在实际应用中要加以注意。

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

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。

船舶柴油机活塞环磨损监测技术分析

船舶柴油机活塞环磨损监测技术分析

56│DISCRETE MANUFACTURING│离散制造船舶柴油机活塞环磨损监测技术分析Analysis of Wear Monitoring Technology for Piston Ring of Marine Diesel Engine • 中船动力有限公司 刘英杰 Liu Yingjie摘 要:活塞环是柴油机设备上非常重要的零部件之一,它的好坏决定着柴油机的运行性能,所以对活塞环的状态监测是非常有必要的。

New Sulzer公司研发的SIPWA系统可以在柴油机运行过程中实时监测活塞环的磨损状态并且生成磨损趋势,有效提高了柴油机工作的可靠性。

关键词:活塞环 SIPWA-TP系统 磨损量 视情维修管理Abstract: Piston ring is one of the most important parts on diesel engine equipment. Its quality determinesthe running performance of diesel engine. Therefore, it is very necessary to monitor the condition of pistonring. The SIPWA system developed by New Sulzer can monitor the wear state of the piston ring in real timeduring the operation of the diesel engine and generate wear trends, which effectively improves the reliability ofthe diesel engine.Key words: Piston ring SIPWA-TP system Wear amount Maintenance management as appropriate【中图分类号】TK42 【文献标识码】B 文章编号1606-5123(2019)10-0056-021 引言活塞环作为船舶柴油机上工作环境最恶劣的零部件之一,它的状态好坏直接决定了柴油机能否正常运行。

论船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法

论船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法

论船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法摘要:活塞环是柴油机燃烧室最为重要的组件之一,具有维持活塞和气缸套间的有效密封与将活塞热量传递给气缸壁的散热功能。

本文就船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法进行深入地研究。

关键词:活塞环;断裂;原因;应对方法1 引言当前在船舶柴油机中运用的活塞环多种多样,其本质区别便是活塞环的原料、外表涂层、搭口方式以及断面形状的差异。

所有活塞环均具备自身独有的优势与缺陷,各种柴油机需按照本身的特征选取相应的活塞环组合,实现良好的刮油与密封效果。

2 活塞环简介活塞环是一种运用于嵌入到活塞槽沟内侧的金属环,活塞环主要有机油环与压缩环两种形式。

压缩环能够运用于密封燃烧室当中的可燃混合气体;机油环则能够运用于刮除汽缸中多余的机油。

活塞环是一类具备较大向外扩张形变的金属弹性环,其被安装至剖面及其对应的环形槽中。

旋转与往复运动的活塞环,依托液体又或是气体间的压力差,在环外圆面与气缸及环与环槽的侧面间产生密封。

3 船舶柴油机活塞环断裂的原因分析3.1 活塞的原因因为环槽加工质量较差又或是长期工作或者磨合不佳导致环槽的上下外表面的不平整;又或长期性的高温作用造成环槽出现高温蠕变;或活塞头部因为热膨胀形变而产生鼓形或者扇形;环槽被磨损为喇叭状,导致环槽面的支承较差,在燃气压力重复作用状况下环遭受重复的弯曲与扭转作用而产生疲劳断裂。

3.2 汽缸套的原因由于缸套运用时间较久,润滑不良以及磨合不良等缘由导致气缸出现较为严重的磨损。

在上下死点部位形成阶梯形状的磨损造成凸肩,在连杆大端形成非常大的磨损又或是连杆大小端轴承维修以后导致最初死点部位出现变化的时候,在惯性力影响下导致撞击断环。

除此之外,由于缸套磨损使得轴向产生锥度又或是呈鼓形,在圆周方向呈现为椭圆形又或者是不规则的棱圆形,活塞环在上下运动的过程中形成局部应力,使得受力不均匀造成疲劳断裂或者是冲击断裂。

3.3 活塞环的原因第一,环的开口缝隙较小,在受热膨胀以后没有任何膨胀余地,导致内部热应力不断加大,导致环在开口周围又或开口对面发生断环。

船用柴油机活塞环断环原因分析及管理

船用柴油机活塞环断环原因分析及管理
结论活塞环是柴油机中重要的零部件之一活塞环的工作情况对燃油燃烧的完善程度和工作状态起着至关重要的作用随着现在柴油机监控技术的发展如油液分析技术磨损监控技术缸套油膜监控技术等已经在新兴现代化船舶上得到应用这为轮机员分析判断活塞环及气缸内的工作状态提供了有利的依据
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重磨损, 从而强度下降而断环。 环槽下端面的积碳尚 软时, 环仍可活动和保持气缸密封性。 当积碳增多使 环活动受阻时,环与缸壁强力作用刮下的滑油和金 属屑混合,在燃气作用下在环槽下端面形成局部坚 硬积碳。环在此坚硬积碳下受到周期性燃气压力作 用, 发生弯曲疲劳折断。 %& 由于缸套使用时间过长, 磨合不良或润滑不 良,润滑油品牌使用不当等原因造成缸套的严重磨 损。在上、 下死点位置产生阶梯状磨损引起凸肩, 在 连杆大端产生较大磨损或连杆大小端轴承修理后使 原来死点位置发生变化时,在惯性力作用下造成撞 击断环。 ’& 使用燃油的经常变动。船上使用的燃油由于 加油港经常变动, 不同国家、 厂家的燃油由于其产地 和冶炼工艺的不同, 其性能指标也有很大差异。 如果 在净化燃油时不采取措施, 将影响燃油处理的质量。 燃油中的灰分过高,将造成活塞环和缸套间的磨损 加剧, 这些因素必然影响柴油机的燃烧过程, 造成燃 烧室内温度过高。同时由于某些柴油机长期在低转 速、 低负荷下工作或进出港频繁用车, 而气缸注油量 不作调整, 造成气缸注油量增加, 过多的气缸油由于 泵油作用在环槽处形成积聚,当气缸内温度过高时 积聚的滑油形成燃烧, 为活塞环的折断创造了条件。 (& 滑油和燃油的配合问题。从燃油的性质上来 分析, 有的燃油所含的硫分较高, 如雷氏 ) """ * 燃 油。因此当燃油燃烧时所产生的 +,! 和 +,- 也就比 较多。 而 +,! 和 +,- 在高温下呈气态, 直接与金属作 用会引起气体腐蚀,并促使积碳和胶质沉积物坚硬 化, 增加了缸套、 活塞环的磨损。 按要求, 当柴油机使 用高硫分的燃油时, 应使用强的或高碱性专用滑油, 因高碱性的润滑油可以中和由于以上原因所生成的 酸, 并能减少机件的磨损。 如果主机在运行中没有使 用与燃油相匹配的气缸油,有时甚至用机油来代替 气缸油。这样, 滑油中和燃烧生成酸的能力下降, 造 成酸性物质对活塞、 活塞环的腐蚀更加严重, 导致经 常发生活塞环折断现象。 .& 针对二冲程的柴油机,由于活塞环会挂住气 口, 将导致二冲程柴油机扫气口处倒角不够, 活塞环 也会被气口挂断造成断环。

船舶柴油机活塞的检修1112

船舶柴油机活塞的检修1112

成人高等教育毕业设计(论文)题目:船舶柴油机活塞的检修学生姓名:姜龙函授站点:威海学号:091462001 专业名称:轮机工程学习层次:本科学习形式:函授指导教师:陈群生审核签字:二○一一年九月摘要海上运输是交通运输的重要组成部分,在促进外贸运输发展和推动对外贸易增长等方面以其他运输方式不可比拟的优势发挥出越来越重要的作用。

船舶柴油机的结构比较复杂,它是由许多机构和系统组成。

尽管各种柴油机的结构、型号各异,但从工作原理和总体结构上看则有很多共同之处。

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,同时还承受摩擦,所以活塞很容易损坏,而且损坏后所带来的影响或损失也是不容忽视的。

本文由活塞的四种常见的损坏形式来阐述活塞式如何损坏的及损坏后的修理和检验。

关键词:常见故障,活塞处理,柴油机,修理,检验AbstractMaritime transport is an important part of transportation, transportation in the promotion of foreign trade development and promotion of foreign trade growth and other aspects of the incomparable advantage of other modes of transport play an increasingly important role. The structure of marine diesel engine is more complex, it is composed of many institutions andsystems. Although the structure of a variety of diesel engines, models vary, but the working principle and the overall structural point of view there are a lot in common. Diesel engine piston is one of the major moving parts, is part of the combustion chamber. Piston work under a lot of mechanical stress and thermal stress, but also to withstand friction.Therefore, the piston is easy to damage in use, especially high-supercharged diesel engine pistons, engine management which requires a careful analysis based on the principle, to identify the causes, and thus solve the problem, the machine back to normal operation, to ensure safety of navigation .Key wods: familiar malfunction, Pistons deal,diesel目录第一章简述活塞 (1)1. 1 活塞的作用 (1)1. 2活塞的工作条件 (1)第二章活塞损坏的原因 (2)2.1活塞外圆表面的磨损原因 (2)2. 2 环槽磨损的原因 (2)2. 3 活塞裂纹和破裂的原因 (3)2. 4 活塞烧蚀原因 (3)第三章活塞损坏的修复 (4)3. 1活塞外圆表面磨损的修复 (4)3. 2环槽磨损的测量和修复 (4)3. 3活塞裂纹的修复 (5)3. 4活塞烧蚀测量和修复 (6)第四章修复后活塞的检验 (7)第五章结束语 (8)参考文献 (9)致谢 (10)1简述活塞活塞是柴油机的主要运动部件之一,是燃烧室的组成部分。

船舶柴油机活塞环故障分析

船舶柴油机活塞环故障分析

船舶柴油机活塞环故障分析摘要:船舶轮机管理是保障船舶能够正常运营的关键措施,而在进行船舶轮机管理时,管理人员需要将重点放在船用柴油机的管理上,而对于船用柴油机而言,其中的重要设备构成为活塞环,而在具体的船舶营运过程中,常见活塞环故障。

因而,船舶轮机管理人员应充分重视对活塞环进行管理,在采取相应的故障预防与处理措施的基础上,能够显著提高船舶柴油机的运行效率与质量。

本文在对船舶柴油机活塞环故障进行分析时,主要从多个角度深入分析了常见的活塞环故障及故障的有效排除措施。

关键词:船舶柴油机;活塞环故障;故障分析对于内河船舶设备而言,船舶柴油机是关键,柴油机燃烧室的组成部分较为复杂,主要包括活塞、活塞环、气缸以及气阀等。

在日常的船舶营运与管理过程中,管理人员应重视对船舶柴油机进行养护,其中最需要加强养护的则为活塞环。

活塞环在实际运营过程中常出现磨损、折断等故障,针对上诉故障,要及时查明原因,并采取措施进行处理,才能保证降低故障对船舶正常营运的负面影响。

1 活塞环黏着故障分析1.1 故障表现在船舶柴油机活塞环故障中,活塞环黏着是较为常见的故障现象,也可以将其称之为活塞环固着。

对该现象出现的原因进行分析可知,当活塞环槽内存在较多的油污或者活塞环所处的环境温度过高导致出现较多的碳堆积以及燃油燃烧不良等因素,都会导致活塞环的自由运动受到影响。

当活塞环不能高频率的自由运动时,活塞环的密封性将受到影响,从而会出现气缸喘气以及功率下降等现象,并进一步导致缸套磨损。

当活塞处于过载或长时间的工作状态时,滑油会出现氧化,与此同时,燃油也会出现燃烧不良现象,最终会导致缸内堆积过多的碳,并形成积碳杂志,此时,环槽会出现堵塞,活塞环则会黏着在活塞环中,导致活塞环的正常工作状态受到影响。

结合实际经验可知,处于第一和第二道位置的活塞环最常见黏着故障,当黏着问题严重时,则所有的活塞环都会受到影响。

1.2处理措施对活塞环黏着故障进行处理,技术人员需要针对气缸过热与气缸油过多等现象采取针对性处理措施。

论船用柴油机活塞环断裂原因和管理

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。

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天津海运职业学院毕业设计(论文)题目:船舶柴油机活塞环故障分析系名:轮机工程系专业:轮机工程技术班级: 10-01(高职)学号: xxxxxxxxxxx姓名: xxxxxx指导教师: xxxxxx xxxxxx 完成日期: 2013年4月10日目录1. 活塞环的工作条件----------------------------------------------22. 活塞环的主要故障----------------------------------------------33. 影晌活塞环工作的主要因素--------------------------------------4 3.1活塞环硬度和缸套硬度匹配------------------------------------5 3.2活塞环搭口间隙----------------------------------------------6 3.3活塞环和缸套的几何配合状况----------------------------------7 3.4活塞环槽----------------------------------------------------8 3.5燃油品质和气杠油量------------------------------------------9 3.6日常维护修理------------------------------------------------10 结束语------------------------------------------------------------11 致谢--------------------------------------------------------------11 参考文献----------------------------------------------------------12内容摘要活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。

具有保持活塞与气缸套之间有效密封的作用和将活塞热量传递给汽缸壁的散热作用,以及调节气缸润滑油的作用。

活塞环又是柴油机的易损零件。

主要损坏形式有:过度磨损、折断、粘着、和弹力丧失等。

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。

第一章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。

第一道活塞环直接受到高温高压燃气的作用;其它环由于燃气经活塞环的搭口,气缸壁面和环槽处的漏泄,也受到燃气不同程度的作用。

通常气缸内气体经上两道气环密封后,第二道环下方气体压力下降到气缸内压力的10%左右。

因此,密封的主要作用是靠上面两道气环。

工作中,活塞环被活塞带动相对于气缸套做往复运动。

由于气体压力,活塞往复运动的惯性力,活塞环与气缸套之间产生的摩擦力,以及活塞横向振动和气口挂碰等作用,使活塞环在环槽中产生十分复杂的运动,其中有:轴向运动、径向运动、回转运动,扭曲振动等。

由于气缸套壁面失国、存在锥度,活塞环在本身弹力作用下还要产生张合的交变运动。

活塞环在高温高压下工作,润滑条件较差,运动状态十分复杂,使环同气缸套及环槽之间产生严重的磨擦。

柴油机运行中,还会因燃烧不良,滑油过多将活塞环粘着在环槽中,使活塞环失去密封作用,甚至损坏。

第二章活塞环的主要故障活塞环的主要故障有折断、粘着、拉缸和异常磨损等。

当上述一种或一种以上故障同时发生时,一般会伴随着排气温度升高、排气冒黑烟及缸套冷却水沮度升高等现象的发生。

例如某轮主机为MAN B&W6L60MC(E)型柴油机,运行中发现第一缸和第三缸运行异常,导致主机启动困难;空载主机转速为84 r/min时,油门竟达72格(以前正常时只有58格);同时伴有主机透平喘振;减速运行也没见有明显的改观。

测量各缸示功图发现,第一缸和第三缸的压缩压力分别为5. 6MPa和5. 4MPa,而其它缸压缩压力则为6. 3MPa左右。

吊缸发现:第一缸,除最下面一道活塞环正常外,其余各道活塞环全部折断为碎块状(最长的一段也不足20cm ),环的径向厚度最薄处仅为12. 4mm(最大处为16. 9mm),且烧损严重;第三缸,第一道活塞环严重粘着在环槽中,其余各道都发生了不同形式的断裂。

又如某轮主机型号SULZER 6RTA62,当时运转约7千小时,应该是很好管理的机器。

某航次开航第一天就发生了主机第一缸扫气箱着火爆炸,排烟温度超乎异常的升高,涡轮增压器转速迅速上升并发出啸叫声。

紧急停车后,立即组织第一缸吊缸,清洁检查扫气道和排烟管,发现:有两道活塞环磨损已超出极限(尽管主机仅运行7千小时);其余的也已磨损1. 3mm;活塞环槽严重积碳;第一道和第二道活塞环搭口粘在一起;四周呈不均匀磨损状态;扫气箱中所有的口琴阀基本上已烧坏或变形;活塞杆气封弹黄均已断裂;扫气箱油泥沉积高达20cm。

活塞环异常磨损引起增压器损坏。

活塞环故障使其密封性能降低或丧失后,会发生不同程度的气缸窜气,这样气缸内的新鲜空气会明显减少、相应压缩压力降低,导致排气温度升高。

排气温度的升高,使废气的能量较正常情况下有明显的增加,增压器的转速升高,扫气压力升高;而柴油机的转速基本不变,柴油机空气消耗量也基本稳定;同时断环和粘着将会使燃气发生倒灌到扫气箱,严重时将会发生扫气箱着火,这些因素造成了增压器的背压升高,因而发生增压器喘振,甚至损坏增压器。

据NKK 船级社统计,装有SULZER RTA主机的船舶,1993年以前,有10多台主机涡轮增压器因活塞坏异常磨损而损坏;1993年又有23条船发生类似故障;1994年故障又呈上升趋势。

统计数据同时表明,有多条船舶是重复发生类似故障,其损坏的形式是活塞环异常磨损后,不能有效密封燃烧室,高温高压燃气倒窜,火星点燃具有适宜燃烧条件的扫气箱,引起扫气箱燃烧,大烟气进人气缸,形成不完全燃烧,随之气体携带未燃尽的颗粒状油气进人排烟管,在排烟管中继续燃烧,废气能量急剧增加,使涡轮增压器超速,轴承承受不了,破损后导致转子和外壳破坏,还可能导致口琴阀组损坏和活塞杆气封弹簧断裂。

通常这种损坏过程仅需3---4分钟就能完成,所以要求值班轮机员和轮机长特别注意。

第三章影响活塞环工作的主要因素3.1 活塞环硬度和缸套硬度匹配通常SULZER主机缸套有两种类型,一种硬度相对较硬,另一种则较软。

一般欧洲和中国的专利厂均生产后一种缸套,而日本的制造厂则生产前面一种。

对应于两种缸套,配备有各种硬度的活塞环,如果选择不当,则会造成缸套磨损过快,或是活塞环磨损过快。

应当首先了解主机现装缸套的硬度,然后再决定订购什么硬度的活塞环,不能盲目订购,以免造成异常磨损,带来损失。

3.2 活塞环搭口间隙活塞环的搭口间隙可以保证活塞环在工作时有足够的受热膨胀余地,同时可以使活塞环在正常工作时有一定的周向运动。

活塞环搭口间隙过小,会使活塞环在工作时的热膨胀受到限制而在搭口处产生挤压,从而容易在搭口的对侧发生环的折断现象。

由于活塞环和气缸套在运行中会产生磨损,环的搭口间隙会逐渐增大。

活塞环的径向力,主要是环自身的弹力,和气体作用在环背的气体力。

搭口间隙的存在使气体力的合力方向朝环内圆面分体,如图1所示。

当搭口间隙过大时,会在搭口的对侧产生较大磨损,同时也图1活塞环受力图使环的径向厚度减小,弹性降低,严重时造成环的断裂,如果环槽结碳严重则容易发生环粘着故库。

活塞环搭口间隙的大小是判断活塞环磨损情况的重要指标,因此在日常管理过程中,运行一定的时间后就应当侧量活塞环的搭口间隙。

侧量时可制作专用的测量工具,使其同活塞环直径相适应。

在柴油机停车时,进人到扫气室通过扫气口进行侧量,同时可利用此机会检查活塞环的工作面状况及有无粘着现象。

当发现有活塞环粘着现象时,应及时吊缸检修。

侧取的搭口间隙数值,一是要同说明书中要求的数值比较,以判断搭口间隙是否超过极限;二是要同上一次侧量的搭口间晾比较,判断活塞环的磨损率,如果在一定的时间间隔内,活塞环的磨损率突然增大,则应查找原因予以解决。

实践证明,虽然定期测量搭口间隙会给轮机管理人员带来额外的工作量,但对柴油机的维护管理和故障预防可以起到事半功倍的作用。

3.3 活塞环和缸套的几何配合状况随着柴油机的运行,气缸套会产生不均匀磨损,在周向和轴向会分别产生椭圆度、锥度和不圆柱度。

活塞环在气缸内上下运动时,活塞环会产生周期性的张合运动;同时活塞环的椭圆度同缸套的椭国度不可避免会有误差,特别是换用新的活塞环后,在活塞环和缸套的密封配合面上会产生不同程度的漏光度。

通常要求新的活塞环安装在气缸中时总的周向漏光度要小于90度,连续漏光度要小于30度,在搭口两侧的30度范围之内不能有漏光,一般质量好的新活塞环都能达到上述要求。

图2检查安装新的备件活塞环时,必须认真检查环的几何尺寸(厚度,高度,直径等)及表面光洁度,尤其注意检查弹性。

弹性的大小检验可通过用力将自由状态下活塞环的搭口闭合或将开口增大一倍,看其放松后开口间隙的变化量是否小于原开口间隙的10%,否则弹性过小。

也可以将备用环标准环共同施加相同的力,比较图2备用环检查示意图两环开口间隙的大小,其方法如图2所示。

3.4 活塞环槽柴油机在运行过程中,活塞环不仅随着活塞在缸套中作上下往复运动,而且在环槽内作着径向的、周向的复杂的交变运动,支持、制约活塞环的环槽的形状,影响甚大。

活塞环槽的磨损主要由于活塞环在槽中的扭曲变形引起。

由于长期使用,在活塞环的扭曲作用下活塞环会产生不均匀磨损;同时,活塞头部在工作时会受热变形使环槽缩小且向下倾斜,影响活塞环同环摘的正常配合,使环在环槽中呈倾斜状态。

因此,在吊缸检修时要仔细测量环槽的几何尺寸,如图3所示。

若发现环槽倾田3环枪几何尺寸斜过大或磨损过大形成了凸台时,应用手持砂轮将凸台磨平或送厂进行恢复性修理。

查阅某轮主机的检修记录,发现某缸连续几次吊缸都是由于第4道活塞环断裂,而且运行时间都很短。

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