柴油發電機軸瓦磨損燒壞的原因
發布時間：2024-06-04 點擊：122
故障檢修與技術維護
柴油發電機軸瓦的故障現象及原因分析
軸瓦是康明斯柴油發電機滑動軸承的關鍵部件，是和轉軸接觸的部分，一般由兩個半圓環組成，并在兩半圓環結合面處內孔設置月牙形油槽，油槽底面設進油孔，其主要作用是：承載轉軸的徑向載荷、保持油膜穩定，減小轉軸與軸瓦的磨損。由于現有的部份滑動軸承機組工作環境比較惡劣，如水泥廠等，粉塵污染較為嚴重，灰塵等顆粒物極易通過潤滑油供油系統進入軸瓦內孔，而軸瓦與轉軸的間隙較小，無法排出，滯留在油槽內，不僅造成軸瓦的磨損加劇，同時也會破壞油膜的剛度，使軸承潤滑失效，影響柴油發電機組正常運行。
一、工作條件
① 連桿軸承在工作時受到氣體爆發壓力和連桿組往復慣性力的交變沖擊作用。
② 軸瓦的單位面積負荷大（達300kgf/cm2以上）。
③ 軸瓦表面與軸頸間相對速度高(>10m/s)o
④ 軸承受脈動油膜壓力沖擊。
⑤ 由于高速運轉，軸承易發熱，其溫度一般在100、150℃，易使潤滑油變質，軸承表面產生腐蝕磨損。
⑥ 高溫作用，燃油進入，不完全燃燒物溶入，使潤滑油變質。
軸瓦結構圖
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生干摩擦，產生很高的溫度，由于軸瓦合金層的熔點很低（銅鉛錫合金的熔點為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，軸瓦合金開始變軟，當溫度繼續升高到軸承合金的熔點時，軸瓦合金就會燒壞。
裝配間隙過小：
如果軸瓦與曲軸裝配間隙過小，則潤滑油不易進入，也容易產生燒瓦現象。
② 措施
保證正常的機油壓力和溫度；保證合適的裝配間隙。
2、軸瓦拉傷
① 原因
潤滑油中有機械雜質，軸瓦配合間隙過大，機油泄油量過多，導致機油壓力過低，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
合金質量不好；澆鑄質量不高；裝配間隙不當；瓦片變形。
② 措施
在維護保養時，注意觀察軸承的質量；裝配時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為軸瓦高出度消失，其原因為：
（1）軸瓦在工作中，材料發生塑性變形。
（2）軸瓦在制作過程中，高出度測量方法不正確。
對于高出度要求，主軸瓦為：高出度校驗力371278kn，高出度為0.08～0.12mm;連桿瓦為：高出度校驗力22.563 kn，高出度為0.20～0.24 mm。
檢驗方法：
把測量高出度用的標準瓦放在高出度檢驗設備的胎具上，在規定的檢驗力下，把測量軸口到胎半圓高的平面距離的百分尺指針調“0”，再把所要檢驗的產品瓦放入檢驗胎中，按規定的檢驗力，此時百分表指針波動值應在標準瓦的范圍內。高出度過小，工作時軸瓦發生轉動，如主軸瓦轉動曲軸會斷，連桿瓦連動活塞會抱缸·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生碾片。
5、 軸瓦工作表面穴蝕
軸瓦局部工作表面出現密集型的蜂窩狀針孔，到一定程度時剝落。其原因主要有：
（1）機油在該處流動速度突然變化，產生氣泡，氣泡破裂對工作面產生大的沖擊力所致。
（2）瓦背與座孔接觸面上發生局部懸空，其相對工作面上出現穴蝕。瓦背發黑則表明軸瓦表面與座孔未接觸，未發黑表明已接觸，按規定其接觸面應不小于60%。
三、預防措施
1、裝配期間預防的措施
（1）軸瓦在組裝前
應檢查軸瓦座及軸瓦蓋是否有其他高點，以防高點改變軸瓦的正常尺寸，如果有高點，應該用油石將其磨掉，并檢查主軸承孔的同軸度，不符合要求應該修磨或更換。
（2）軸瓦在組裝時
應嚴格按照規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符合技術要求。上下瓦一定不能裝反，軸瓦的預緊量一定要符合要求，以防軸瓦在座內轉動。
（3）軸瓦在使用前
應仔細檢查軸瓦工作表面有無剝離穴蝕等現象，軸瓦背接觸面是否均勻，并加強合金層與鋼背結合強度的檢查，對工作表面有較多氣孔的軸瓦應不予裝用。
（4）應定期打開觀察孔蓋，檢查油底殼濾網上有無金屬碎片。如果發現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，及主軸瓦與主軸頸兩端邊緣狀態，一旦確定故障部位，應立即處理。
2、使用期間的預防措施
（1）起動發動機要細心操作。起動發動機之前要進行必要的檢查，檢查項目包括機油油面高度及各油管接頭、濾清器等。起動后應怠速運轉3-5min左右，冬季怠速運轉時間應長一些，最好是10min左右。切記：發動機起動后機油壓力未上升前不能強行提速。
（2）使用符合規定的潤滑油。發動機對潤滑油的品質要求較高，推薦使用長城牌15w/40cf-4中增壓柴油機機油，一般地區可全年使用。對于較寒冷地區，可選用cd20柴油機油。
（3）日常運行中要堅持必要的檢查。開機前、開機中及停機后檢查發動機，及時處理油路接頭的滲漏，保證發動機的正常運行。
（4）安裝機油濾清器要細心檢查。安裝之前應先查看濾清器的外表有無破裂和擠壓痕跡，如有，堅決不用再查看濾清器上的封油膠墊有無破損，如有破損則應更換。安裝時，在濾清器膠墊上涂少許機油，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，危及發動機的安全運行。安裝后起動發動機怠速運轉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。
如果發動機出現燒瓦故障，在更換軸瓦安裝時，應注意徹底清洗主油道及各部油道，保證油道內無雜物。由于機油冷卻器死角處不易清洗干凈，建議更換機油冷卻器。
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一、工作條件
① 連桿軸承在工作時受到氣體爆發壓力和連桿組往復慣性力的交變沖擊作用。
② 軸瓦的單位面積負荷大（達300kgf/cm2以上）。
③ 軸瓦表面與軸頸間相對速度高(>10m/s)o
④ 軸承受脈動油膜壓力沖擊。
⑤ 由于高速運轉，軸承易發熱，其溫度一般在100、150℃，易使潤滑油變質，軸承表面產生腐蝕磨損。
⑥ 高溫作用，燃油進入，不完全燃燒物溶入，使潤滑油變質。
軸瓦結構圖
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生干摩擦，產生很高的溫度，由于軸瓦合金層的熔點很低（銅鉛錫合金的熔點為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，軸瓦合金開始變軟，當溫度繼續升高到軸承合金的熔點時，軸瓦合金就會燒壞。
裝配間隙過小：
如果軸瓦與曲軸裝配間隙過小，則潤滑油不易進入，也容易產生燒瓦現象。
② 措施
保證正常的機油壓力和溫度；保證合適的裝配間隙。
2、軸瓦拉傷
① 原因
潤滑油中有機械雜質，軸瓦配合間隙過大，機油泄油量過多，導致機油壓力過低，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
合金質量不好；澆鑄質量不高；裝配間隙不當；瓦片變形。
② 措施
在維護保養時，注意觀察軸承的質量；裝配時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為軸瓦高出度消失，其原因為：
（1）軸瓦在工作中，材料發生塑性變形。
（2）軸瓦在制作過程中，高出度測量方法不正確。
對于高出度要求，主軸瓦為：高出度校驗力371278kn，高出度為0.08～0.12mm;連桿瓦為：高出度校驗力22.563 kn，高出度為0.20～0.24 mm。
檢驗方法：
把測量高出度用的標準瓦放在高出度檢驗設備的胎具上，在規定的檢驗力下，把測量軸口到胎半圓高的平面距離的百分尺指針調“0”，再把所要檢驗的產品瓦放入檢驗胎中，按規定的檢驗力，此時百分表指針波動值應在標準瓦的范圍內。高出度過小，工作時軸瓦發生轉動，如主軸瓦轉動曲軸會斷，連桿瓦連動活塞會抱缸·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生碾片。
5、 軸瓦工作表面穴蝕
軸瓦局部工作表面出現密集型的蜂窩狀針孔，到一定程度時剝落。其原因主要有：
（1）機油在該處流動速度突然變化，產生氣泡，氣泡破裂對工作面產生大的沖擊力所致。
（2）瓦背與座孔接觸面上發生局部懸空，其相對工作面上出現穴蝕。瓦背發黑則表明軸瓦表面與座孔未接觸，未發黑表明已接觸，按規定其接觸面應不小于60%。
三、預防措施
1、裝配期間預防的措施
（1）軸瓦在組裝前
應檢查軸瓦座及軸瓦蓋是否有其他高點，以防高點改變軸瓦的正常尺寸，如果有高點，應該用油石將其磨掉，并檢查主軸承孔的同軸度，不符合要求應該修磨或更換。
（2）軸瓦在組裝時
應嚴格按照規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符合技術要求。上下瓦一定不能裝反，軸瓦的預緊量一定要符合要求，以防軸瓦在座內轉動。
（3）軸瓦在使用前
應仔細檢查軸瓦工作表面有無剝離穴蝕等現象，軸瓦背接觸面是否均勻，并加強合金層與鋼背結合強度的檢查，對工作表面有較多氣孔的軸瓦應不予裝用。
（4）應定期打開觀察孔蓋，檢查油底殼濾網上有無金屬碎片。如果發現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，及主軸瓦與主軸頸兩端邊緣狀態，一旦確定故障部位，應立即處理。
2、使用期間的預防措施
（1）起動發動機要細心操作。起動發動機之前要進行必要的檢查，檢查項目包括機油油面高度及各油管接頭、濾清器等。起動后應怠速運轉3-5min左右，冬季怠速運轉時間應長一些，最好是10min左右。切記：發動機起動后機油壓力未上升前不能強行提速。
（2）使用符合規定的潤滑油。發動機對潤滑油的品質要求較高，推薦使用長城牌15w/40cf-4中增壓柴油機機油，一般地區可全年使用。對于較寒冷地區，可選用cd20柴油機油。
（3）日常運行中要堅持必要的檢查。開機前、開機中及停機后檢查發動機，及時處理油路接頭的滲漏，保證發動機的正常運行。
（4）安裝機油濾清器要細心檢查。安裝之前應先查看濾清器的外表有無破裂和擠壓痕跡，如有，堅決不用再查看濾清器上的封油膠墊有無破損，如有破損則應更換。安裝時，在濾清器膠墊上涂少許機油，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，危及發動機的安全運行。安裝后起動發動機怠速運轉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。
如果發動機出現燒瓦故障，在更換軸瓦安裝時，應注意徹底清洗主油道及各部油道，保證油道內無雜物。由于機油冷卻器死角處不易清洗干凈，建議更換機油冷卻器。
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