发电机组气缸常见失效形式(一):
气缸套外璧沉积水垢,水垢的主要成分是CaCO3、MgCO3、CaSO4、和Mgso4等不溶于水的物质。
1、水垢产生的主要原因:冷却水中含有矿物质,在高温作用下沉积下来,牢固的附着在气缸套的外表面上。
2、气缸套外壁沉积水垢的危害:水套容积变小,循环阻力增加,冷却效果下降。经测定:水垢的传热系数仅为钢铁传热系数的1/25。
3、水垢的处理:在修理柴油机时,应仔细将附着在气缸套外壁的水垢清理干净。为了减小其影响,柴油机应使用含矿物质少的冷却水或将硬水软化,尽量不用硬水。有关水垢的清除方法及硬水的软化步骤,将在“冷却系统”章节中详细讲解。
发电机组气缸常见失效形式(二):
湿式缸套穴蚀:
1、穴蚀的概念:所谓湿式缸套的穴蚀,是指柴油机使用一段时间后,在气缸套外表面沿连杆摆动放心两侧,出现的蜂窝状的孔群。有时,柴油机的气缸内壁尚未使用到磨损极限,即被穴蚀所击穿。
2、穴蚀产生的原因:
a、、气缸套材料内,存在微观小孔、裂纹和沟槽。
b、机器运转时,缸套振动。
机器运转时,由于燃烧爆发的冲击以及活塞上下运动时的敲击,引起缸套振动,使缸套外壁上的冷却水附层,产生局部的高压和高真空,在高真空作用下,冷却水蒸发成气泡,有的真空泡和气泡受振动挤入或直接发生在缸套外壁微小的针孔内,当它们受高压冲击而破裂时,就在破裂区附近产生压力冲击波,其压力可达数十个大气压,它以极短的时间冲击气缸外壁,对气缸产生强烈的破坏力。这样经常不断地反复作用,使金属表面出现急速的疲劳破坏,而产生穴蚀现象。
如果气缸套被穴蚀击穿,就会产生比较大的危害:水进入气缸、机器摇不动。当前,对气缸套的穴蚀还缺少行之有效的解决方法,只能采取一些方法或措施来预防或减少穴蚀对气缸体的破坏作用。
3、预防措施:
a、减小气缸套的振动。尽量减少活塞与气缸与气缸体之间的配合间隙;减轻活塞重量;在重量和结构允许的情况下,适当选用后壁缸套以及改善曲轴平衡效果等来减小气缸套的振动。
b、提高气缸套的抗穴蚀能力。采用较致密的材料以及在气缸外壁涂保护层、镀铬和渗氮等方法来提高气缸套的抗穴蚀能力。
c、在冷却水中加抗蚀剂。
d、保持适当的冷却水温。水温低,穴蚀倾向严重;水温在90℃左右为宜,因为当水温高时,水中产生气泡,能起到气垫缓冲作用,减轻穴蚀。
尽管以上有这么多预防穴蚀的措施,但是气缸套的穴蚀现象往往是不可避免的,在拆卸气缸套时应注意检查穴蚀情况,若不严重可将气缸套安装方向调转90℃继续使用,否则,应更换气缸套。
发电机组气缸常见失效形式(三)
拉缸:
1、什么是拉缸 所谓拉缸是指在气缸套内壁上,沿活塞移动方向,出现一些深浅不同的沟纹。
2、拉缸产生的原因
a、柴油机磨合时没有严格按照其磨合工艺进行。
b、活塞与气缸套间的配合间隙过小。
c、活塞环开口间隙过小,以致刮坏气缸壁。
d、机器在国对温度下启动吗,以致润滑油膜不能形成,产生干磨擦或半干摩擦。
e、机器在工作过程中产生过热现象,使缸壁上的油膜遭到破坏。
f、空气、燃油、机油没有很好过滤,将固体颗粒带入气缸。
柴油机产生拉缸后,其危害必然是影响气缸的密封。
3、防止拉缸的措施
a、正确装配。比如:活塞与气缸套间的配合间隙以及活塞环的开口间隙等,各种柴油机都有明确的规定,在转配时要特别注意。
b、严格按照操作规程使用机组。
只要按照规定正确装配柴油机,严格按照造作规程使用机组,拉缸现象是完全可以避免的。
发电机组气缸常见失效形式(四)
裂纹:
1、裂纹产生的原因:
a、制造或材料不合格,也就是通常所说的伪劣产品。
b、使用操作不当。比如:柴油机在运转过程中,发生水量不足,甚至断水现象时,使柴油机过热,在这种情况下,若突然加入冷水,使缸套骤冷收缩,就会产生裂纹;或者,当柴油机长时间超负荷运转,机械负荷与热负荷急剧增大,也会造成气缸套产生裂纹。
2、气缸产生裂纹的危害:
a、若裂纹处漏水,冷却水进入气缸内,将在气缸内产生“水垫”现象,造成“顶缸”事故(水的压缩性较小,当其被活塞推动上移时,会产生很大压力),使连杆顶弯或损坏柴油机的其他零件。
b、水漏到曲轴箱内,混入机油中,破坏机油润滑性能,造成烧瓦等 严重事故。
禁止长时间超负荷运行。
发电机组气缸常见失效形式(五)
磨损:磨损是气缸最主要的失效形式,判断柴油机是否需要大修,主要取决于气缸的磨损程度。因此,研究气缸磨损原因,掌握其磨损规律,不仅对检验气缸磨损程度有一定意义,更重要的是为了针对气缸磨损的原因与规律,在柴油机维修、管理和使用中采取有效措施,减少气缸的磨损,延长发动机的使用寿命。
1、气缸的磨损规律 人们通过广泛的理论研究和实践,发现气缸的磨损有以下规律。
a、沿长度方向成“锥形”。在活塞环区域内磨损较大;这种磨损是不均匀的,上重、下轻,使气缸沿长度方向成“锥形”;其最大磨损发生在活塞处于上至点时,与第一道活塞环相对的气缸壁稍下处;最小的磨损出现在气缸的最下部,即活塞行程以外的气缸壁。
b、沿圆周方向“失圆”。气缸沿圆周方向的磨损规律,气缸体在正常情况下,从气缸的平面看,沿圆周方向的磨损也不均匀,有的方向磨损较大,有的方向磨损较小,使气缸横断面呈失圆状态,在通常情况下,气缸横断面磨损最大的部位是:与进气门相对的气缸壁附近以及沿连杆摆动方向的气缸壁两侧。
c、在活塞环不接触的上面,几乎没有磨损而形成“缸肩”。在气缸的最上沿,不与活塞接触的部位,几乎没有磨损。柴油机经长时间工作后,在第一道活塞环的上方,形成明显的台阶,这一台阶俗称为“缸肩”。
d、对多缸机而言,各缸磨损不一致。这主要是由各缸的工作性能、冷却强度、装配等不可能完全一致而造成的。
以上气缸的磨损规律,严重影响柴油机工作性能的是前两者,即锥形度和失圆度,当其超过一定范围后,将破坏活塞、活塞环同气缸的正常配合,使活塞环不能严密地紧压在气缸壁上,造成漏气和窜机油,严重时还会产生“敲缸”,使柴油机耗油量增加,功率显著下降,以致不能正常工作,甚至造成事故。
2、气缸锥形磨损原因 活塞、活塞环和气缸是在高温、高压和润滑不足的条件下工作的,由于活塞、活塞环在气缸内高速往复运动,使气缸工作表面发生磨损。
a、活塞的背压力。
b、润滑油的影响。
c、腐蚀磨损。
d、磨料磨损
3、气缸失圆磨损的原因 在气缸横断面圆周方向的“失圆”磨损,往往是不规则的椭圆形,它与发动机的结构和工作条件等因素有关。
a、活塞侧压力的影响。
b、结构因素的影响。
c、装配质量的影响。
4、减少气缸磨损的方法 由以上分析可以看出:气缸磨损在柴油机使用过程中是客观存在的,不可避免的,但在实际工作中,应尽量想办法来减少其磨损。
a、冷机启动前,先手摇曲轴使润滑油进入润滑机件表面,启动后,先低速运转,温度升高后,再加负载;工作中使机器保持正常工作。
b、及时清洁空气滤清器,经常检查机油的数量和质量。
c、保证修理质量及正常的配合间隙,在修理和装配过程中,应做到:气缸中心线与曲轴中心线垂直;曲轴和连杆不能弯曲和扭曲;活塞销、连杆套筒、连杆瓦应装正,保证曲轴中心线与气缸中心线垂直;气缸要有一定的精度和光洁度。