趙其斌
柴油機燒瓦抱軸原因及預防
趙其斌
燒瓦抱軸是柴油機常見故障之一。柴油機在工作中,因機油變質(zhì)、短缺,以及軸頸與軸瓦之間的間隙不當,軸與瓦之間不能形成良好的油膜,導致干摩擦,在高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速下,軸瓦的耐磨合金層剝落損傷,與軸頸粘結(jié)在一起,出現(xiàn)咬死現(xiàn)象,即是燒瓦抱軸。
通常同時出現(xiàn)下列幾種癥狀時,即可判斷該柴油機的軸瓦已燒損:
(1)機油溫度急劇升高達90℃以上;
(2)在柴油機加油口處或曲軸箱通風口處有白煙,缸體外部曲軸部位附近溫度明顯高于其他部位;
(3)機油壓力原來正常,以后突然大幅度下降;
(4)檢查機油濾清器和油底殼時,發(fā)現(xiàn)有軸瓦合金粉末;
(5)拆檢軸瓦和連桿瓦時,瓦面合金層明顯脫落并被壓成薄片,甚至瓦的鋼背發(fā)藍、發(fā)黑等。
(1)油底殼內(nèi)機油量不足或機油油路不暢通,以致潤滑不良。
(2)機油質(zhì)量不符合要求,機油黏度過大或過小。機油黏度過大,流動困難,熱量帶走緩慢,機件運動阻力大;機油粘度過小,不易形成油膜,將加速軸瓦合金層損傷。機油內(nèi)摻有雜質(zhì),量油尺插口、加油口、曲軸箱等封閉不嚴造成空氣中雜質(zhì)進入機油,造成磨損加劇。
(3)機油壓力過低。柴油機正常機油壓力一般應在200~300 MPa之間,當機油壓力低于80 MPa時應立即停機檢查,否則容易發(fā)生燒瓦事故。
(4)柴油機機體溫度應保持在95~105℃范圍內(nèi)。當機溫過高或過低時,都會導致油膜變薄、潤滑不良、燒瓦抱軸。
(5)一般情況下柴油機的主軸瓦間隙為0.07~0.14 mm,連桿軸瓦間隙為0.06~0.11 mm。如果軸瓦與軸頸的裝配間隙過大或過小,機油就無法在摩擦表面形成油膜,導致潤滑不良,就會造成燒瓦咬死。
(6)曲軸軸頸粗糙度、橢圓度等精度控制不良,造成軸頸與軸瓦配合不良,引起燒瓦抱軸。
(7)軸瓦材質(zhì)不符合規(guī)定,加工質(zhì)量不良,軸瓦的抗高溫能力和承載能力不足等,都是引起燒瓦抱軸故障的隱患。
(8)通常情況下軸瓦與軸頸的接觸面積不應低于全部面積的75%,且接觸點應分布均勻。若裝配時連桿螺栓或主軸承螺栓扭矩太小,軸瓦與軸頸的配合接觸面就達不到要求,造成配合間隙過大,引起潤滑不良而燒瓦。
(9)連桿大端瓦背磨損,使得軸瓦瓦背無法和連桿大端緊密地貼合在一起,造成連桿軸瓦燒瓦。
(10)裝配軸瓦時瓦片止推肩未裝入軸承座限位槽中,造成假扭矩或瓦、軸的拉損,引起燒瓦抱軸。
(11)機油吸油盤焊接部件與空心螺栓、墊圈間有縫隙,或空心螺栓松動,或墊圈損壞,使機油泵吸進空氣,機油泵無法正常供油而引起燒瓦事故。
(12)氣缸套偏磨,造成燒機油和高溫氣體泄漏進入曲軸箱,導致連桿軸瓦部位承受的溫度過高。同時,高溫氣體竄入曲軸箱使機油溫度升高,機油變稀,良好的油膜被破壞,從而引起燒瓦。
(13)氣缸套防水橡皮圈失效,導致冷卻水滲漏到油底殼內(nèi),降低了機油的潤滑性能,引起燒瓦,這一般在新使用的柴油機工作100~300 h的時間內(nèi)發(fā)生較多。
(14)因氣缸體主軸承內(nèi)孔磨損,軸瓦的鋼背與軸瓦座之間的徑向壓力不夠或產(chǎn)生間隙,軸瓦工作溫度升高,潤滑變差,導致軸頸與軸瓦粘連燒瓦。
(15)起步前或停車前猛轟油門,也易使軸瓦燒熔。
(16)其他機件故障和工作異常而惡性循環(huán),也會導致柴油機燒瓦抱軸。如:空濾短路或失效造成早磨,進一步形成磨料磨損,導致燒瓦抱軸;供油提前角過小造成排溫高,進一步導致機溫過高;噴油器霧化不良,柴油進入油底殼;柴油機單缸或多缸工作粗暴造成軸、瓦機械沖擊增加等。
(1)磨合期過后及時更換機油和清洗油底殼。
(2)定期維護清洗機件、疏通油道,添加或更換機油,防止機油老化或過臟,堵塞油道。
(3)選用符合柴油機制造廠要求的潤滑油,并按要求進行保養(yǎng)。
(4)柴油機啟動前,檢查潤滑油量,不足時應按規(guī)定添加。
(5)冷車啟動時應先在空負荷下怠速運轉(zhuǎn)3~5 min,然后再逐漸過渡到高速或大負荷運轉(zhuǎn)。
(6)嚴禁柴油機在超負荷下長時間運轉(zhuǎn),避免急加速;如發(fā)現(xiàn)機油壓力報警燈亮起,應查明原因并妥善處理后方可繼續(xù)運行。
(7)維修時應注意檢查潤滑系統(tǒng)各零部件,重要零件不能代用(如不能以鐵絲代替開口銷等)。裝配時,要使用清潔的潤滑油。
(8)更換新的軸瓦時,要檢查軸瓦尺寸,保證其與軸頸的可靠貼合、良好散熱。若軸瓦過長,接口處產(chǎn)生變形,會導致啃軸現(xiàn)象。
(9)定期檢查柴油機冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,并及時張緊或更換風扇皮帶,確保冷卻系統(tǒng)始終保持良好狀態(tài)。
作者信息:邯鄲市農(nóng)機技術推廣站,056001,河北