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柴油机重大事故发生原因分析
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2018-08-31 08:34:18



    摘要:平衡轴断裂、捣缸、机体破裂一旦发生,将给使用者带来巨大损失,了解故障发生的原因,做好预防工作,对延长机器的使用寿命很有必要。

    柴油机发生平衡轴断裂、捣缸、机体破裂机械事故,轻则导致发动机不能工作,要停机大修,重则将损坏缸体、曲轴等零件,使整台发动机报废。
   1 上、下平衡轴断裂
    柴油机运转时突然发出“喀哒”一声,柴油机自行熄火,有时把机体、缸盖打破。检查后,发现平衡轴断裂。
    1.1原因分析
    (1)平衡轴材料质量有问题,如有气孔、砂眼等铸造缺陷,强度达不到要求。
    (2)平衡轴轴承松动或轴承座孔磨损较大,轴承长期走外圆,工作不平稳,造成平衡轴折断;突然提高转速或因“飞车”等使转速急剧提高,造成平衡轴折断。
    (3)飞轮与曲轴因配合松动而产生撞击,撞击产生的动载荷传给了上、下平衡轴,使平衡轴由于疲劳而折断。
    (4)平衡轴两轴颈或机体上两轴承孔不同轴度超差,平衡轴运转时有别劲,导致运转不灵活而折断。
    1.2故障排除提示
    排除平衡轴断裂故障时,除了更换新平衡轴外,还应检查平衡轴轴承有无松动,有无走外圆现象。

    2 捣缸
    发生捣缸前,发动机一般工作不正常,运转无力,有一股一股的黑烟冒出,并有严重的敲缸声,发生此症状应立即停车熄火检查。此时如不立即停车,就会造成不良后果。
    2.1原因分析
    (1)活塞销折断。造成活塞销折断的原因有:①活塞销质量问题。②活塞销与连杆小头衬套孔的间隙,一般在0.015~0. 040 mm范围内,超过0.07~0. 10 mm,应修理或更换。间隙过大,柴油机工作中会发出敲击声,而且活塞销很容易在交变冲击力的作用下疲劳折断,造成捣缸事故。③连杆小头孔与衬套的配合紧度一般在0. 033~0. 099 mm范围内。实践证明,柴油机转速2000 r/min,紧度在0. 02 mm左右,工作中衬套很易松动。衬套松动后,会发出“哒、哒”的敲击声,而且易使活塞销折断,发生捣缸事故。④活塞销孔的中心线偏斜,与活塞纵向中心线不垂直,不仅会使活塞偏缸,加速活塞与缸套的磨损,造成烧、排机油,而且柴油机运转中,活塞销会受到附加应力作用而折断,引起捣缸。
    (2)连杆螺栓折断。造成连杆螺栓折断的原因有:①连杆螺栓的材质不佳,承载能力差,疲劳折断。②连杆螺栓扭紧力矩过小、轴瓦间隙过大、冲击载荷过大或烧瓦引起连杆螺栓折断。③连杆螺栓、螺母的锁紧装置在工作中松动,也会造成连杆螺栓松动而折断。用锁紧垫片防松的,应注意,垫片一般只用一次,其边缘必须可靠地折在螺母的侧面上。用铁丝绑扎固定的,应注意铁丝作用在每个螺母上的力矩方向,应和它们的旋紧方向一致。用开口销防松的,当扭紧的力矩已达到,但没对正孔而穿不上销子时,只能继续扭紧,直至对上孔为止,而不能扭松。
    (3)缸套脱缸。缸套上部台肩与缸体接触台肩处折断,会使活塞、连杆、曲轴及机体等零部件损坏。除缸套材质不好,处理不当或内部有砂眼、裂纹等原因外,尚有下列原因:①缸套的台肩上端面凸出机体平面过高,在上紧缸盖时,使台肩与缸体连接台肩处产生裂纹,压断缸套。②缸套台肩与缸体截面改变处圆角太小或没有圆角,柴油机工作时在交变载荷作用下,此处产生应力集中,慢慢产生裂纹,严重时发生脱缸。③缸套台肩上下平面不平,或缸套台肩下平面与机体支承面之间垫有脏物,使其歪斜,或因制造质量问题,缸套装入后,台肩凸出机体一边高一边低。时间长了,活塞工作时的侧压力,有可能使其在交变载荷下断裂脱缸。
    (4)活塞销孔处断裂。除未按规定安装活塞销,将活塞销孔撑出裂纹,导致活塞销断裂捣缸外,尚有下列原因:①活塞与缸套安装时,其间隙小于规定标准,或者是标准缸套误安上了加大尺寸的活塞。工作时零件受热膨胀,摩擦阻力增大,产生过多的热量造成粘缸。粘缸初期未及时熄火,柴油机被迫熄火后,连杆将活塞在销座处拉断。拉断后继续运转,导致捣缸。②活塞与缸套因磨损过多,间隙过大,活塞上、下运动时,敲击严重,致使活塞被撞断而捣缸。③连杆弯曲、扭曲变形,会使活塞受较大的附加应力,导致折断捣缸。
    (5)平衡轴或平衡重块断裂。平衡轴材质不好,或轴向间隙太大与其它零件相撞,平衡轴会断裂。曲轴臂上的平衡重块,因固定螺栓松动或由于飞车、超载,也会断裂甩下来,断裂后的碎块会导致捣缸。
    2.2故障排除提示
    驾驶员在行驶中,既要注意驾驶技术与处理故障的能力,更要注意观察机械运行中的异常变化,不能听到异响还盲目带病运行,以致捣缸酿成大祸。发动机在发生捣缸前必有征兆,且有从量变到质变的过程,驾驶员稍有警惕就会察觉。

    3 机体破裂
    机体破裂表现为机体壁渗水,冷却水消耗量大,或流人油底壳,使机油变质、变稀。
    3.1原因分析
    (1)柴油机在寒冷的环境工作,工作结束后忘记放掉冷却水,冷却水结冰后体积膨胀,将机体冻裂。
    (2)柴油机冷却水因蒸发或泄漏而缺水甚至耗干,此时柴油机的温度很高,如果突加冷却水,会使缸体位于缸套上部位置因骤冷而炸裂。
    (3)柴油机底脚螺栓松动,或柴油机振动大,使机体开裂。
    (4)上、下平衡轴断裂,连杆螺栓断裂或连杆小头断裂而打坏机体。
    3.2故障排除提示
    机体破裂,故障明显,排除方法可根据故障的情况而定。若是机体被打破,无法修补,则应更换机体;若是机体产生裂纹,可到修理厂用铸铁焊条进行修补。
 

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