活塞环异常磨损故障分析.docx
《活塞环异常磨损故障分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《活塞环异常磨损故障分析.docx(14页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、毕业论题目活塞环常见故障及其故障分析S 录引言11故障实例12活塞环的粘着故障及处理方案21. 1活塞环粘着22. 2活塞环粘着的缘由23. 3如何推断活塞环粘着 34. 4如何处理粘着环35. 5防止活塞环粘着的措施33活塞环的特别磨损故障及处理方案45.1 活塞环特别磨损45.2 活塞环特别磨损的特点及缘由53. 3活塞环磨损外观的示意图66. 4减磨措施64活塞环的折断故障及处理74.1活塞环故障及其危害74. 2活塞环折断的常见缘由呢77. 3活塞环断环的应急处理法 105活塞环弹力丢失108. 1活塞环弹力丢失的危害 105. 2活塞环弹力的检查方法 115. 3活塞环弹力丢失的处理
2、方法 116活塞环的日常维护及管理方面117结束语128参考文献13活塞环常见故障及其故障分析摘要:活塞环是柴油机中重要的零部件之一,活塞环的工作状况对燃油燃烧完善程度和 工作状态起着至关重要的作用,随着现代柴油机监控技术的进展,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型现代化船舶上得到应用,这为轮机员分析推断活塞环 及气缸内的工作状态供应了有利的依据。所以对活塞环运行管理和维护,提高活塞环运行寿 命,对保证柴油机的平安、牢靠和经济运行尤为重要。关键词:活塞环 故障 处理方案意义引言活塞环的工作条件特别恶劣,第一道环直接受到高温高压燃气的地作用,其 他环由于燃气经环的搭口、气
3、缸壁面和环槽处漏泄,也受到燃气不同程度的作用。 活塞环在工作中的主要运动有轴向运动和轴向振动,径向运动和径向振动,回转 运动,扭曲振动等。由于气缸套壁面在制造加工磨损后产生圆柱度误差,活塞环 在本身的弹力作用下还要产生张合的交变运动。活塞环在高温下工作,润滑条件 较差在环槽中的运动有特别简单,使它与气缸套和活塞环槽之间产生严峻的摩擦 和磨损。活塞环因振动与气口挂碰,弹性张合等作用有可能裂纹活折断。柴油机 在运行中,也会由于燃烧不良,滑油过多将活塞环粘着在环槽里阻挡活塞环在环 槽中的运动,或活塞环磨损后厚度及不匀称或磨损速度很快等特别磨损的现象。 活塞环的失效会引起压缩终点压力和最高爆炸压力下降
4、,排温提升,导致柴油机 功率下降,影响柴油机的启动性能。此外活塞环的散热效果下降使活塞头过热。1故障实例在实习期间对柴油机第三缸进行检修时发觉活塞环粘着其简洁发生过程如 下1. 1检修现象打开道门后从扫气口观看并用木棒触动活塞环发觉活塞中第一道活塞环发 觉活塞环在环槽中卡死不能自由运动并且发觉活塞环的表面变黑由于环粘着引 起燃气下窜而将粘着的环表面变黑。而其余各环均能正常运动并且表面光亮。还 伴随着燃气压力下降,最高爆炸压力下降,柴油机功率下降。经过吊缸后发觉第 一道活塞环环槽有严峻的积碳。1.2分析缘由依据检修现象可以初步推断是第一道活塞环粘着故障。可能缘由是燃烧不良生成的炭粒或不完全燃烧产
5、物、磨损产生的颗粒包括活 塞上的承磨环磨损产生的颗粒也积存在环槽中时,就会使粘着活塞环的沉积物加 速生成和固化以致大量油污和积炭填满环槽便环不能运动。1. 3处理方案第一首先对柴油机进行吊缸。其次先用煤油浸泡使积炭变软后再用木棒敲击使之松动,最终用专用工具将 环取出。留意取环时切勿用扁铲、凿子等工具,以免损伤环槽。第三用煤油浸泡活塞环环槽对其进行清洁处理。第四依据粘着的环应报废换新活塞环。在更换活塞环应采纳随机专用工具将 环的开口扩大装人环槽内,操作时切勿使环的开口过分开大,以免活塞环变形或 折断。装到活塞上的色道环的开口位置应错开,切勿使开口在同一位置,以免燃 气下窜。2活塞环的粘着故障及处
6、理方案1.1 活塞环粘着在正常状况下,由于活塞的往复运动和横向振动,活塞环在环槽中是作上下 运动、径向运动和圆周向转动的。假如活塞环区形成沉积物,并压进了活塞环槽 的间隙中,沉积物就可能固化,阻挡活塞环在槽中运动。活塞环在环槽中不能自 由运动称为活塞环粘着。2. 2活塞环粘着的缘由活塞环的粘着大多是由于活塞或气缸过热、滑油过多、滑油不净、燃烧不良 等缘由造成的。活塞或气缸过热可使过多的滑油变成油泥附着在环槽内,产生使 活塞环粘着的沉积物。当燃烧不良生成的炭粒等不完全燃烧产物、磨损产生的颗 粒包括活塞上的承磨环磨损产生的颗粒也积存在环槽中时,就会使粘着活塞环的 沉积物加速生成和固化以致大量油污和
7、积炭填满环槽便环不能运动。2. 3如何推断活塞环粘着检查活塞环是否粘着可以从扫气口观看和用木棒触动活塞环来推断。还可以 从活塞环的表面变黑状况来识别环是否发生粘着,由于环粘着时引起燃气下窜而 将粘着的环表面变黑。2. 4如何处理粘着环粘着的环应报废换新活塞环。首先应将环从环槽中取出,一般来说不易取出。 采纳木棒轻小扣击活塞环使之松动,或先用煤油浸泡使积炭变软后再用木棒敲击 使之松动,最终用专用工具将环取出。取环时切勿用扁铲、凿子等工具,以免损 伤环槽。2. 5防止活塞环粘着的措施防止活塞环粘着的关键要防止气缸过热,气缸过热的缘由和相应措施有以下几点。 2. 5.1.1活塞环漏气形成干摩擦可采纳
8、滑光法检查活塞环的密封性。将活塞环放在规定直径的量规中或气缸 中末磨损的部位,在环的下方用强灯光照耀,自环的上方观看,要求一处漏光弧 度不超过30。,几处漏光总和不超过90。,且搭口四周30。范围内不允许漏光。 漏光处的间隙,直径D之500mm的活塞环,用0. 03mm塞尺检查不应通过;D500mm 的活塞环用0.04mm塞尺检查不应通过,以保证活塞环工作表面与气缸套内圆表 面紧密贴合,从而使柴油机气缸燃烧室有较高的密封和工作效能。2. 5.1. 2柴油机长时间超负荷运行,避开主机长时间超负荷。2. 5. 1.3燃烧不良或后燃严峻改善燃烧质量的措施设计方面(1)可采纳特殊外形的燃油凸轮;(2)
9、采纳油膜 蒸发燃烧方式以保证燃烧严厉;(3)采纳分级喷射,即同一气缸有两个油泵柱塞, 初期只用一个供油,随后两个供油;(4)采纳变压缩比活塞以及变喷油定时等。在运转管理方面,确保换气质量良好。为了做到这一点,增压柴油机还要维 持增压系统有良好的工作性能,使进入气缸中的空气得到保证。应依据状况准时 清洁进、排气口和进、排气通道。有气阀的柴油机应确保有正确的气阀正时。此 外,还要留意活塞环和气缸套的磨损状况,以保证进入气缸内的空气不致过多的 漏泄。在空气方面为燃烧过程制造有利条件。确保燃油喷射正常。特殊要使喷油 泵有合适的供油定时和适合要求的供油量,使喷油器有正确的启阀压力和良好的 雾化状态,并避
10、开不正常喷射的消失。2. 5.1. 4排气阀漏气使使气缸内燃烧不良,排气温度提升。排气阀故障的可能缘由有由于阀盘不同部位的外形、厚度不同,受热、散 热条件不同,阀盘圆周上的温度分布不匀称,中心温度高于周边温度,造成气阀 阀盘径向上的温度差,过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。船 用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种简单热过程后在排气阀阀盘及阀座 密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质,其内混有硫酸钠、硫酸钙、 氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时,在闭阀时的撞击力下会发 生裂纹,反复撞击后进而进展成剥落,从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。 一般排气阀密封锥面在工
11、作温度下硬度并不是很高,沉积的硬质燃烧产物颗粒 在闭阀的撞击下,可使密封面消失凹坑,从而形成漏气。2. 5. 1. 5冷却不良冷却水腔结垢严峻。2. 5.1. 6气缸润滑不良或气缸套和活塞间隙太小,发生干摩擦。防止活塞环粘着是要防止润滑油过多,防止多余的润滑油进入气缸上部。大型二 冲程柴油机采纳气缸注油器注油润滑,注油量可调整故环粘着现象较少。但是由 于缸径大,功率商,燃烧室温度高,假如活塞冷却不良就会使活塞头部变形,环 槽随之变形,致使环卡死在环槽内。为防止环卡死在环槽里采纳加强活塞冷却和 适当增大平面间隙和天地间隙的措施。为保证滑油的质量应定期更换滑油并在滑 油中加入抗氧化添加剂。3活塞环
12、的特别磨损故障及处理方案3.1活塞环特别磨损活塞环随活塞在气缸内作往复运动,使活塞环外圆工作表面磨损,环的径向 厚度减小,活塞环的工作开口即搭口间隙增大;活塞环在环糟内运动,使环的上、 下端面磨损、环的轴向高度减小,环与环槽的间隙即平面间隙增大。在正常状况 下,若活塞环得到良好的润滑,则它的磨损速度通常不超过0.30.5kh,活 塞环的厚度也基本上匀称,活塞环沿圆周方向各处腐损匀称,并仍与缸壁完全贴 合,所以,正常磨损的活塞环仍具有密封作用,这样的磨损是正常磨损。但实际 上,活塞环外圆工作表面多为不匀称磨损往往开口的对侧磨损更严峻,或者磨损 速度很快,这样的磨损称特别磨损。第一道活塞环的工作条
13、件尤为恶劣,高温燃 气使缸壁温度过高、滑油氧化、润滑条件变坏导致其特别磨损;高温使活塞头和 环槽过热变形破坏环与环槽协作也会发生特别磨损。3.2活塞环特别磨损的特点及缘由3. 2. 1疲惫损伤活塞环上下工作面有严峻的划痕且磨损严峻,活塞环色泽暗淡;第一道活塞 环与汽缸接触面处磨损严峻,多数汽缸活塞环的外圆工作面沿气缸轴线方向有细 小的划痕,气环背面、油环槽回油孔四周有大量的油泥和漆膜。引起活塞环疲惫 性损伤的直接缘由是发动机磨合期的运转模式及维护保养不当所至。其主要影响 因素有磨合运转期内柴油机在较长时间在高速大负荷状态下工作,空气滤清器至 进气管间连接软管短路,使灰尘进入汽缸。加注的润滑油型
14、号不符合规定要求, 且污染严峻,喷油器喷油质量差或选用的燃油质量差,柴油机长期在低温状态下 工作,供油提前角失准等。3. 2. 2偏向磨损活塞环上下端面与环槽的磨损较小,单侧或在圆周面上磨损不匀称;活塞环 外圆工作面上有因粘着磨损而产生的纵向划痕;活塞环与活塞顶部有窜气的痕迹。 造成活塞环偏向磨损的直接缘由是由于活塞在汽缸中的位置不正所致。其主要影 响因素有:新机或大修后的柴油机磨合运转不足;汽缸套热变形以及汽缸套装入 缸体后位置不正;连杆弯曲或扭曲;曲轴轴向间隙过大等。3. 2. 3工作面擦伤活塞环单侧或圆周工作面上有纵向沟槽;接触面消失金属剥离或大面积划伤;工作面擦伤与粘环现象往往同时消失
15、。造成活塞环擦伤的直接缘由是由于活塞环 与汽缸间的润滑油膜破坏所致。其主要影响因素有:活塞与汽缸协作间隙过小; 装配活塞环方法不当或装配时随便压缩或伸张环口而引起变形等。3. 2. 4活塞环特别磨损和设计、材质、热处理等因素状况有很大关系。若柴油机磨合不良,运行中超负荷、润滑不好、滑油品质不合要求、燃烧不良、冷却不佳、 摩擦表面有硬质颗粒等,都会使活塞环产生特别磨损。3. 3活塞环磨损外观的示意图活塞环外观状况示意图下图为活塞环正常磨损和特别磨损 外观状态的示意图。其中图a)为正常磨 损。活塞环外表面光滑无毛刺,较清洁, 无硬化层,外滑动面的外形呈鼓形。图b) 为被硬质颗粒划伤。在活塞环外表面
16、有 较匀称的划痕,无光泽,表面无硬化层。 图c)为由于缺油,特别磨损(微咬)仍 在连续。环的外表面平直(不呈鼓形), 棱边锋利且有毛刺,表面有不规章的斑 点,表面有硬化层。图d)为状态正在变 好的旧过度磨损。弧形的棱边已经消失, 沿棱边已经消失了平滑且较软的带状区,但中心环带尚有磨痕和硬化层。若连续 加强润滑,运转一个阶段就会变为正常磨损状态。3. 4减磨措施3. 4. 1材料方面活塞环材料常用显微镜组织细密的珠光体基体,在它上面匀称分布片状或微 细粒状和球状石墨的灰铸铁或合金铸铁,也有用球墨铸铁的。其硬度应比气缸套 硬一些。为改善初期磨合性能,可对其工作表面进行渗硫、镀铜等表面处理。为 提高
17、气环的使用寿命,可对其工作表面进行多孔性镀格、氮化(以提高耐磨性)、 喷铝(以防粘着磨损)等表面处理。3. 4. 2对此柴油机在更换新环后要进行良好的磨合后才投入使用工况并且留意 柴油机运转的负荷,尽量避开长时间超负荷运转。3. 4. 3保证润滑油品质和充分供油(1)正确选用滑油,依据要求合理地选用润滑油,并把质量合格的润滑油输 送到各需润滑的部件,保证其正常运转。(2)确保滑油的工作压力,滑油的工作压力应按说明书规定进行调整。一般 应保持在0. 150. 4MPa。滑油的压力应高于海水和淡水压力,以防止泄漏时冷 却液漏入滑油中。滑油的压力可由滑油泵的旁通阀来调整。(3)确保滑油的工作温度,滑
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 活塞环 异常 磨损 故障 分析

链接地址:https://www.desk33.com/p-96716.html