柴油机烧瓦抱轴的原因及预防

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  烧瓦抱轴是柴油机常见故障之一。柴油机在工作中,因机油变质、短缺,以及轴颈与轴瓦之间的间隙不当,轴与瓦之间不能形成良好的油膜,导致干摩擦,在高温、高压和高转速下,轴瓦的耐磨合金层剥落损伤,与轴颈粘连在一起,出现咬死现象,即是烧瓦抱轴。
  一、对柴油机烧瓦抱轴故障的判断
  通常同时出现下列几种症状时,即可判断该柴油机的轴瓦已烧损:
  1.机油温度急剧升高达90℃以上。
  2.在柴油机加油口处或曲轴箱通风口处有白烟,缸体外部曲轴部位附近温度明显高于其他部位。
  3.机油压力突然大幅度下降。
  4.检查机油滤清器和油底壳时,发现有轴瓦合金粉末。
  5.拆检轴瓦和连杆瓦时,瓦面合金层明显脱落并被压成薄片,甚至瓦的钢背发蓝、发黑等。
  二、造成柴油机烧瓦抱轴的原因
  1.油底壳内机油量不足或机油油路不畅通,以致润滑不良。
  2.机油质量不符合要求,机油黏度过大或过小。机油黏度过大,流动困难,热量带走缓慢,机件运动阻力大;机油黏度过小,不易形成油膜,将加速轴瓦合金层损伤。机油内掺有杂质,量油尺插口、加油口、曲轴箱等封闭不严造成空气中杂质进入机油,造成磨损加剧。
  3.机油压力过低。柴油机正常机油压力一般应在200~300兆帕之间,当机油压力低于80兆帕时应立即停机检查,否则容易发生烧瓦事故。
  4.柴油机机体温度应保持在95~105℃范围内。当机温过高或过低时,都会导致油膜变薄、润滑不良、烧瓦抱轴。
  5.一般情况下柴油机的主轴瓦间隙为0.07~0.14毫米,连杆轴瓦间隙为0.06~0.11毫米。如果轴瓦与轴颈的装配间隙过大或过小, 机油就无法在摩擦表面形成油膜,导致润滑不良,就会造成烧瓦咬死。
  6.曲轴轴颈粗糙度、椭圆度等精度控制不良,造成轴颈与轴瓦配合不良,引起烧瓦抱轴。
  7.轴瓦材质不符合规定,加工质量不良,轴瓦的抗高温能力和承载能力不足等,都是引起烧瓦抱轴故障的隐患。
  8.通常情况下轴瓦与轴颈的接触面积不应低于全部面积的75%,且接触点应分布均匀。若装配时连杆螺栓或主轴承螺栓扭矩太小, 轴瓦与轴颈的配合接触面就达不到要求,造成配合间隙过大,引起润滑不良而烧瓦。
  9.连杆大端瓦背磨损,使得轴瓦的瓦背无法和连杆大端紧密地贴合在一起,造成连杆轴瓦烧瓦。
  10.装配轴瓦时瓦片止推肩未装入轴承座限位槽中,造成假扭矩或瓦、轴的拉损,引起烧瓦抱轴。
  11.机油吸油盘焊接部件与空心螺栓、垫圈间有缝隙,或空心螺栓松动,或垫圈损坏,使机油泵吸进空气,机油泵无法正常供油而引起烧瓦事故。
  12.气缸套偏磨,造成烧机油和高温气体泄漏进入曲轴箱,导致连杆轴瓦部位承受的温度过高。同时,高温气体窜入曲轴箱使机油温度升高,机油变稀,良好的油膜被破坏,从而引起烧瓦。
  13.气缸套防水橡皮圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳内,降低了机油的润滑性能,引起烧瓦。这种现象一般在新使用的柴油机工作100~300小时的时间内发生较多。
  14.因气缸体主轴承内孔磨损,轴瓦的钢背与轴瓦座之间的径向压力不够或产生间隙,轴瓦工作温度升高,润滑变差,导致轴颈与轴瓦粘连烧瓦。
  15.起步前或停车前猛轰油门,也易使轴瓦烧熔。
  16.其他机件故障和工作异常而产生的恶性循环,也会导致柴油机烧瓦抱轴。如:空滤短路或失效造成早磨,进一步形成磨料磨损,导致烧瓦抱轴;供油提前角过小造成排温高,进一步导致机温过高;喷油器雾化不良,柴油进入油底壳;柴油机单缸或多缸工作粗暴造成轴、瓦机械冲击力增大等。
  三、对柴油机烧瓦抱轴故障应采取的预防措施
  1.磨合期过后及时更换机油和清洗油底壳。
  2.定期维护清洗机件、疏通油道,添加或更换机油,防止机油老化或过脏而堵塞油道。
  3.选用符合柴油机制造厂要求的润滑油,并按要求进行保养。
  4.柴油机启动前,检查润滑油量,不足时应按规定添加。
  5.冷车启动时应先在空负荷下怠速运转3~5分钟,然后再逐渐过渡到高速或大负荷运转。
  6.严禁柴油机在超负荷下长时间运转,避免急加速;如发现机油压力报警灯亮起,应查明原因并妥善处理后方可继续运行。
  7.维修时应注意检查润滑系统各零部件,重要零件不能代用(如不能以铁丝代替开口销等)。装配时,要使用清洁的润滑油。
  8.更换新的轴瓦时,要检查轴瓦尺寸,保证其与轴颈的可靠贴合、良好散热。若轴瓦过长,接口处产生变形,会导致啃轴现象。
  9.定期检查柴油机冷却系统的冷却效果,并及时张紧或更换风扇皮带,确保冷却系统始终保持良好状态。
  (河北省邯郸市农机技术推广站 赵其斌 邮编:056001)
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