柴油發(fā)電機(jī)軸瓦磨損燒壞的原因
發(fā)布時(shí)間：2024-06-04 點(diǎn)擊：180
故障檢修與技術(shù)維護(hù)
柴油發(fā)電機(jī)軸瓦的故障現(xiàn)象及原因分析
軸瓦是康明斯柴油發(fā)電機(jī)滑動(dòng)軸承的關(guān)鍵部件，是和轉(zhuǎn)軸接觸的部分，一般由兩個(gè)半圓環(huán)組成，并在兩半圓環(huán)結(jié)合面處內(nèi)孔設(shè)置月牙形油槽，油槽底面設(shè)進(jìn)油孔，其主要作用是：承載轉(zhuǎn)軸的徑向載荷、保持油膜穩(wěn)定，減小轉(zhuǎn)軸與軸瓦的磨損。由于現(xiàn)有的部份滑動(dòng)軸承機(jī)組工作環(huán)境比較惡劣，如水泥廠等，粉塵污染較為嚴(yán)重，灰塵等顆粒物極易通過潤滑油供油系統(tǒng)進(jìn)入軸瓦內(nèi)孔，而軸瓦與轉(zhuǎn)軸的間隙較小，無法排出，滯留在油槽內(nèi)，不僅造成軸瓦的磨損加劇，同時(shí)也會(huì)破壞油膜的剛度，使軸承潤滑失效，影響柴油發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。
一、工作條件
① 連桿軸承在工作時(shí)受到氣體爆發(fā)壓力和連桿組往復(fù)慣性力的交變沖擊作用。
② 軸瓦的單位面積負(fù)荷大（達(dá)300kgf/cm2以上）。
③ 軸瓦表面與軸頸間相對(duì)速度高(>10m/s)o
④ 軸承受脈動(dòng)油膜壓力沖擊。
⑤ 由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承易發(fā)熱，其溫度一般在100、150℃，易使?jié)櫥妥冑|(zhì)，軸承表面產(chǎn)生腐蝕磨損。
⑥ 高溫作用，燃油進(jìn)入，不完全燃燒物溶入，使?jié)櫥妥冑|(zhì)。
軸瓦結(jié)構(gòu)圖
二、常見故障
1、軸承燒蝕
① 原因
潤滑不良：
潤滑不良，使曲軸與軸瓦之間發(fā)生干摩擦，產(chǎn)生很高的溫度，由于軸瓦合金層的熔點(diǎn)很低（銅鉛錫合金的熔點(diǎn)為240℃左右），要求其正常工作溫度為60~70℃，絕不能在超過100℃的情況下工作，隨著潤滑條件的惡化，溫度升高到100℃時(shí)，軸瓦合金開始變軟，當(dāng)溫度繼續(xù)升高到軸承合金的熔點(diǎn)時(shí)，軸瓦合金就會(huì)燒壞。
裝配間隙過小：
如果軸瓦與曲軸裝配間隙過小，則潤滑油不易進(jìn)入，也容易產(chǎn)生燒瓦現(xiàn)象。
② 措施
保證正常的機(jī)油壓力和溫度；保證合適的裝配間隙。
2、軸瓦拉傷
① 原因
潤滑油中有機(jī)械雜質(zhì)，軸瓦配合間隙過大，機(jī)油泄油量過多，導(dǎo)致機(jī)油壓力過低，不能形成正常的油膜，輕則加劇磨損程度，重則拉傷燒蝕摩擦表面。
② 措施
加強(qiáng)潤滑油的濾清工作。
軸瓦拉傷檢查
3、合金脫落
① 原因
合金質(zhì)量不好；澆鑄質(zhì)量不高；裝配間隙不當(dāng)；瓦片變形。
② 措施
在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，注意觀察軸承的質(zhì)量；裝配時(shí)保證合適的裝配間隙。
4、軸瓦高出度問題
軸瓦高出度問題主要表現(xiàn)為軸瓦高出度消失，其原因?yàn)椋?br> （1）軸瓦在工作中，材料發(fā)生塑性變形。
（2）軸瓦在制作過程中，高出度測量方法不正確。
對(duì)于高出度要求，主軸瓦為：高出度校驗(yàn)力371278kn，高出度為0.08～0.12mm;連桿瓦為：高出度校驗(yàn)力22.563 kn，高出度為0.20～0.24 mm。
檢驗(yàn)方法：
把測量高出度用的標(biāo)準(zhǔn)瓦放在高出度檢驗(yàn)設(shè)備的胎具上，在規(guī)定的檢驗(yàn)力下，把測量軸口到胎半圓高的平面距離的百分尺指針調(diào)“0”，再把所要檢驗(yàn)的產(chǎn)品瓦放入檢驗(yàn)胎中，按規(guī)定的檢驗(yàn)力，此時(shí)百分表指針波動(dòng)值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)瓦的范圍內(nèi)。高出度過小，工作時(shí)軸瓦發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，如主軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸會(huì)斷，連桿瓦連動(dòng)活塞會(huì)抱缸·高出度過大，裝入孔座后瓦口面收縮，使瓦口部分的鋁合金層與軸頸接觸發(fā)生碾片。
5、 軸瓦工作表面穴蝕
軸瓦局部工作表面出現(xiàn)密集型的蜂窩狀針孔，到一定程度時(shí)剝落。其原因主要有：
（1）機(jī)油在該處流動(dòng)速度突然變化，產(chǎn)生氣泡，氣泡破裂對(duì)工作面產(chǎn)生大的沖擊力所致。
（2）瓦背與座孔接觸面上發(fā)生局部懸空，其相對(duì)工作面上出現(xiàn)穴蝕。瓦背發(fā)黑則表明軸瓦表面與座孔未接觸，未發(fā)黑表明已接觸，按規(guī)定其接觸面應(yīng)不小于60%。
三、預(yù)防措施
1、裝配期間預(yù)防的措施
（1）軸瓦在組裝前
應(yīng)檢查軸瓦座及軸瓦蓋是否有其他高點(diǎn)，以防高點(diǎn)改變軸瓦的正常尺寸，如果有高點(diǎn)，應(yīng)該用油石將其磨掉，并檢查主軸承孔的同軸度，不符合要求應(yīng)該修磨或更換。
（2）軸瓦在組裝時(shí)
應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定力矩分三次均勻擰緊，測量主軸瓦與主軸頸及連桿瓦與連桿軸頸的配合間隙應(yīng)符合技術(shù)要求。上下瓦一定不能裝反，軸瓦的預(yù)緊量一定要符合要求，以防軸瓦在座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
（3）軸瓦在使用前
應(yīng)仔細(xì)檢查軸瓦工作表面有無剝離穴蝕等現(xiàn)象，軸瓦背接觸面是否均勻，并加強(qiáng)合金層與鋼背結(jié)合強(qiáng)度的檢查，對(duì)工作表面有較多氣孔的軸瓦應(yīng)不予裝用。
（4）應(yīng)定期打開觀察孔蓋，檢查油底殼濾網(wǎng)上有無金屬碎片。如果發(fā)現(xiàn)有金屬碎片要全面檢查碎片處連桿瓦連桿頸兩端可見部位狀態(tài)，及主軸瓦與主軸頸兩端邊緣狀態(tài)，一旦確定故障部位，應(yīng)立即處理。
2、使用期間的預(yù)防措施
（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)要細(xì)心操作。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前要進(jìn)行必要的檢查，檢查項(xiàng)目包括機(jī)油油面高度及各油管接頭、濾清器等。起動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3-5min左右，冬季怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)長一些，最好是10min左右。切記：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后機(jī)油壓力未上升前不能強(qiáng)行提速。
（2）使用符合規(guī)定的潤滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)潤滑油的品質(zhì)要求較高，推薦使用長城牌15w/40cf-4中增壓柴油機(jī)機(jī)油，一般地區(qū)可全年使用。對(duì)于較寒冷地區(qū)，可選用cd20柴油機(jī)油。
（3）日常運(yùn)行中要堅(jiān)持必要的檢查。開機(jī)前、開機(jī)中及停機(jī)后檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，及時(shí)處理油路接頭的滲漏，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
（4）安裝機(jī)油濾清器要細(xì)心檢查。安裝之前應(yīng)先查看濾清器的外表有無破裂和擠壓痕跡，如有，堅(jiān)決不用再查看濾清器上的封油膠墊有無破損，如有破損則應(yīng)更換。安裝時(shí)，在濾清器膠墊上涂少許機(jī)油，用雙手抱住擰緊，不能用大扳手、管鉗等，因用大扳手、管鉗等極易將濾清器外殼損，在使用中易造成破裂，危及發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。安裝后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)10min,壓力上升后，觀察封油圈有無滲漏，如有滲漏一定要給予更換。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)燒瓦故障，在更換軸瓦安裝時(shí)，應(yīng)注意徹底清洗主油道及各部油道，保證油道內(nèi)無雜物。由于機(jī)油冷卻器死角處不易清洗干凈，建議更換機(jī)油冷卻器。
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一、工作條件
① 連桿軸承在工作時(shí)受到氣體爆發(fā)壓力和連桿組往復(fù)慣性力的交變沖擊作用。
② 軸瓦的單位面積負(fù)荷大（達(dá)300kgf/cm2以上）。
③ 軸瓦表面與軸頸間相對(duì)速度高(>10m/s)o
④ 軸承受脈動(dòng)油膜壓力沖擊。
⑤ 由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承易發(fā)熱，其溫度一般在100、150℃，易使?jié)櫥妥冑|(zhì)，軸承表面產(chǎn)生腐蝕磨損。
⑥ 高溫作用，燃油進(jìn)入，不完全燃燒物溶入，使?jié)櫥妥冑|(zhì)。
軸瓦結(jié)構(gòu)圖
二、常見故障
1、軸承燒蝕
① 原因
潤滑不良：
潤滑不良，使曲軸與軸瓦之間發(fā)生干摩擦，產(chǎn)生很高的溫度，由于軸瓦合金層的熔點(diǎn)很低（銅鉛錫合金的熔點(diǎn)為240℃左右），要求其正常工作溫度為60~70℃，絕不能在超過100℃的情況下工作，隨著潤滑條件的惡化，溫度升高到100℃時(shí)，軸瓦合金開始變軟，當(dāng)溫度繼續(xù)升高到軸承合金的熔點(diǎn)時(shí)，軸瓦合金就會(huì)燒壞。
裝配間隙過小：
如果軸瓦與曲軸裝配間隙過小，則潤滑油不易進(jìn)入，也容易產(chǎn)生燒瓦現(xiàn)象。
② 措施
保證正常的機(jī)油壓力和溫度；保證合適的裝配間隙。
2、軸瓦拉傷
① 原因
潤滑油中有機(jī)械雜質(zhì)，軸瓦配合間隙過大，機(jī)油泄油量過多，導(dǎo)致機(jī)油壓力過低，不能形成正常的油膜，輕則加劇磨損程度，重則拉傷燒蝕摩擦表面。
② 措施
加強(qiáng)潤滑油的濾清工作。
軸瓦拉傷檢查
3、合金脫落
① 原因
合金質(zhì)量不好；澆鑄質(zhì)量不高；裝配間隙不當(dāng)；瓦片變形。
② 措施
在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，注意觀察軸承的質(zhì)量；裝配時(shí)保證合適的裝配間隙。
4、軸瓦高出度問題
軸瓦高出度問題主要表現(xiàn)為軸瓦高出度消失，其原因?yàn)椋?br> （1）軸瓦在工作中，材料發(fā)生塑性變形。
（2）軸瓦在制作過程中，高出度測量方法不正確。
對(duì)于高出度要求，主軸瓦為：高出度校驗(yàn)力371278kn，高出度為0.08～0.12mm;連桿瓦為：高出度校驗(yàn)力22.563 kn，高出度為0.20～0.24 mm。
檢驗(yàn)方法：
把測量高出度用的標(biāo)準(zhǔn)瓦放在高出度檢驗(yàn)設(shè)備的胎具上，在規(guī)定的檢驗(yàn)力下，把測量軸口到胎半圓高的平面距離的百分尺指針調(diào)“0”，再把所要檢驗(yàn)的產(chǎn)品瓦放入檢驗(yàn)胎中，按規(guī)定的檢驗(yàn)力，此時(shí)百分表指針波動(dòng)值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)瓦的范圍內(nèi)。高出度過小，工作時(shí)軸瓦發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，如主軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸會(huì)斷，連桿瓦連動(dòng)活塞會(huì)抱缸·高出度過大，裝入孔座后瓦口面收縮，使瓦口部分的鋁合金層與軸頸接觸發(fā)生碾片。
5、 軸瓦工作表面穴蝕
軸瓦局部工作表面出現(xiàn)密集型的蜂窩狀針孔，到一定程度時(shí)剝落。其原因主要有：
（1）機(jī)油在該處流動(dòng)速度突然變化，產(chǎn)生氣泡，氣泡破裂對(duì)工作面產(chǎn)生大的沖擊力所致。
（2）瓦背與座孔接觸面上發(fā)生局部懸空，其相對(duì)工作面上出現(xiàn)穴蝕。瓦背發(fā)黑則表明軸瓦表面與座孔未接觸，未發(fā)黑表明已接觸，按規(guī)定其接觸面應(yīng)不小于60%。
三、預(yù)防措施
1、裝配期間預(yù)防的措施
（1）軸瓦在組裝前
應(yīng)檢查軸瓦座及軸瓦蓋是否有其他高點(diǎn)，以防高點(diǎn)改變軸瓦的正常尺寸，如果有高點(diǎn)，應(yīng)該用油石將其磨掉，并檢查主軸承孔的同軸度，不符合要求應(yīng)該修磨或更換。
（2）軸瓦在組裝時(shí)
應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定力矩分三次均勻擰緊，測量主軸瓦與主軸頸及連桿瓦與連桿軸頸的配合間隙應(yīng)符合技術(shù)要求。上下瓦一定不能裝反，軸瓦的預(yù)緊量一定要符合要求，以防軸瓦在座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
（3）軸瓦在使用前
應(yīng)仔細(xì)檢查軸瓦工作表面有無剝離穴蝕等現(xiàn)象，軸瓦背接觸面是否均勻，并加強(qiáng)合金層與鋼背結(jié)合強(qiáng)度的檢查，對(duì)工作表面有較多氣孔的軸瓦應(yīng)不予裝用。
（4）應(yīng)定期打開觀察孔蓋，檢查油底殼濾網(wǎng)上有無金屬碎片。如果發(fā)現(xiàn)有金屬碎片要全面檢查碎片處連桿瓦連桿頸兩端可見部位狀態(tài)，及主軸瓦與主軸頸兩端邊緣狀態(tài)，一旦確定故障部位，應(yīng)立即處理。
2、使用期間的預(yù)防措施
（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)要細(xì)心操作。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前要進(jìn)行必要的檢查，檢查項(xiàng)目包括機(jī)油油面高度及各油管接頭、濾清器等。起動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3-5min左右，冬季怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)長一些，最好是10min左右。切記：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后機(jī)油壓力未上升前不能強(qiáng)行提速。
（2）使用符合規(guī)定的潤滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)潤滑油的品質(zhì)要求較高，推薦使用長城牌15w/40cf-4中增壓柴油機(jī)機(jī)油，一般地區(qū)可全年使用。對(duì)于較寒冷地區(qū)，可選用cd20柴油機(jī)油。
（3）日常運(yùn)行中要堅(jiān)持必要的檢查。開機(jī)前、開機(jī)中及停機(jī)后檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，及時(shí)處理油路接頭的滲漏，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
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如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)燒瓦故障，在更換軸瓦安裝時(shí)，應(yīng)注意徹底清洗主油道及各部油道，保證油道內(nèi)無雜物。由于機(jī)油冷卻器死角處不易清洗干凈，建議更換機(jī)油冷卻器。
濰柴發(fā)電機(jī)控制屏的作用
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