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柴油机拉缸故障的诊断与排除

2009-04-23陈小红

现代农业科技 2009年4期
关键词:征兆排除

陈小红

摘要了解和掌握柴油机各系统常见故障及排除方法,对分析和排除柴油机综合性故障有重大意义。总结了柴油机拉缸的主要征兆,分析了发生拉缸的原因,提出了防止拉缸的工艺措施及发生拉缸故障时的应急措施与维修排除。

关键词柴油机拉缸;征兆;原因;防止;排除

中图分类号S219.07文献标识码B文章编号 1007-5739(2009)04-0199-01

随着农机化事业的发展和人民生活水平的提高,越来越多的农民购买了用柴油机作动力的农用机具,如拖拉机等。柴油机由不同的系统所组成,柴油机功能的发挥依赖于各系统功能的正常及各系统的有机联系。某一系统出现故障,必然对整机功能的发挥造成影响,而整机出现综合性故障,也必然是某一系统或多系统不正常所致。因此,了解和掌握各系统常见故障及排除方法,对分析和排除整机综合性故障有重大意义。现就柴油机拉缸故障的诊断与排除,谈谈认识和体会。

拉缸是柴油机活塞组件与缸套配合工作面相互剧烈的作用(干摩擦),在工作表面产生拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的损伤现象。它是在有润滑条件下的程度不同的粘着磨损。拉缸轻时使缸套、活塞组件受损,严重时造成恶性机损事故。近年来,随着柴油机增压压力和单缸功率的提高,缸套和活塞组件的热负荷和机械负荷大增,再加上高粘度劣质燃油的使用等,使拉缸更易发生。

1拉缸的征兆

拉缸故障的主要征象是:缸筒与活塞表面有严重划痕、刮伤或烧伤,严重时活塞卡死在汽缸套内,导致柴油机突然熄火。具体表现如下:

(1)柴油机转速下降,功率减小,严重时会自行停车;停车后摇车困难或摇不动车。

(2)柴油机运转声音不正常,发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。

(3)排烟温度、冷却水温度和润滑油温度显著升高。

(4)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火,可嗅到油焦味。

(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发生拉缸的原因

(1)材料不匹配。如镀铬环与镀铬缸套不匹配。

(2)气缸套润滑不良。气缸套润滑油量不足,机油粘度过大或过小,与活塞配合间隙过小等原因,都会使气缸套表面因局部润滑不良、摩擦严重而使其温度过高。

(3)缸套和活塞过热。由于柴油机长时间超负荷运转、冷却水量不足或中断、活塞环严重漏气、喷油正时过晚引起后燃等原因,均会造成气缸套和活塞过热,导致拉缸事故的发生。

(4)磨合不良。新装或修理后的柴油机,均需要进行空车磨合运转,以消除零件表面的加工刀痕,然后才能加大负荷运转。如果磨合不良,零件表面的加工刀痕未消除便加大负荷运转,会使局部表面因摩擦加剧而发热,导致拉缸事故的发生。

(5)缸套和活塞环工作表面的粗糙度不合适,容易引起运转初期的磨合拉缸;新造或经修理的气缸套内表面粗糙度应符合下列要求:高速柴油机不超过Ra0.8μm;中速柴油机不超过Ra1.6μm;低速柴油机不超过Ra3.2μm。

(6)活塞运动装置对中不良。新造柴油机活塞运动装置与气缸套对中性差,即安装精度低,或者由于长期运转导板、滑块、轴承等磨损破坏了活塞运动部件在气缸中的正确位置,致使柴油机运转中活塞在气缸中往复运动时产生摆动和敲击气缸,油膜被破坏导致拉缸事故。

3防止拉缸的工艺措施

(1)保证装配质量,活塞运动装置对中良好。要保证新机的安装质量,使其具有要求的配合间隙值;运转中的柴油机应加强维护管理,减少导滑板、轴承等的磨损和定期检测及时发现失中现象。

(2)缸套内表面采用波纹加工或珩磨加工,得到合适的粗糙度,而且形成沟纹交错的网状,减少活塞环与气缸套接触面积,提高单位面积压力,加快磨合;因可储油,减少拉缸。一般大型柴油机气缸套采用波纹加工,中小型柴油机气缸套采用珩磨加工或振动加工。大型气缸套波纹切削使表面呈波纹状,然后再进行珩磨加工把波纹顶部磨去15%,使磨合效果更佳,拉缸发生率大大降低。

(3)缸套内表面强化处理。采用松孔镀铬、喷钼、离子氮化等工艺,提高缸套内表面耐磨性、抗咬合性,以减少或防止拉缸。

(4)活塞环外表面强化处理,镀锡、铅、锌等。在活塞环外表面镀覆1层5~10μm金属,可加快磨合,提高密封

性,减少窜气和油膜破坏;采用喷钼,改善抗咬合性和耐磨性。

4拉缸故障的应急措施与维修排除

4.1拉缸故障的应急措施

柴油机发生拉缸故障时,首先应降低负荷,减小油门,必要时应卸去柴油机的负荷,然后停车。停车后放掉冷却水,用减压装置打开气阀,摇动手柄转动飞轮,排出气缸内的燃气,此时不得向冷却水箱内加注冷水;否则会导致机件因局部温度突然下降过快而变形或产生裂纹,以防气缸套突然收缩把活塞卡死在气缸中。最后吊出活塞连杆组,检查活塞和气缸套表面的磨损情况,可用细砂布局部磨光,查找并排除造成拉缸的原因后方可开车。

4.2拉缸故障的维修排除

对拉缸故障进行维修排除时,应根据拉缸的具体情况采取相应的措施。若拉缸不严重,可镗缸配加大尺寸的活塞;若活塞环卡死折断,则应清除环槽中的积炭等,并在必要时更换符合规定的活塞环。拉缸严重时,还应更换活塞、缸筒,其他该换的零件也应更换,并按要求进行装配。另外,针对产生拉缸的原因采取必要的防范措施,如选配安装合适的配件,装配时进行严格的检查,日常应正确使用和维护等。

拉缸故障只是柴油机常见故障之一,与其他故障的诊断与排除一样,是一项技术性很强的工作。机手个人感官的感受水平、实际经验的多少以及对柴油机构造原理的掌握程度等,是正确识别故障的决定性因素。因此,在平时使用中,要掌握柴油机技术状态正常时的各种征象,如温度、各部位的声响、排气烟色等,只有这样,才能在柴油机一旦出现异常现象时及时发现,并做出正确的处理。千万不能等到异常现象非常严重时再去处理,这样很有可能造成很大的浪费,还有可能导致机器的损伤和人员的伤亡。

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