船用主机拉缸的原因及预防

南通航运职业技术学院毕业设计（专题论文）

题目船用主机拉缸的原因及预防

分析

姓名

系部专业

班级学号

指导教师

2016年5月28日

船用主机拉缸的原因及预防分析

摘要:拉缸是主机经常发生的故障之一,是主机活塞组件与气缸套配合工作面相互剧烈地作用(干摩擦),在工作表面上产生拉毛、划痕、擦伤或咬死的损伤现象,轻者使缸套、活塞、连杆损坏,严重时使整个主机报废。本文主要介绍了船舶主机拉缸的主要症状,分析了主机拉缸故障发生的原因,提出了预防措施。有不足之处希望老师及同学提出建议和意见。

关键词:主机;拉缸;故障原因;预防措施;管理办法;

目录

引言 (3)

****主机简要介绍： (3)

1 拉缸的主要症状 (5)

2 拉缸原因分析 (5)

2.1 冷却系统工作有问题引起的拉缸的故障原因分析 (6)

2.2 润滑系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)

2.3 燃油供给系统工作有问题形成拉缸的故障原因分析 (8)

2.4 操作和维修保养方面引起拉缸的故障原因分析 (9)

3 预防措施 (10)

4结语 (10)

5总结 (11)

致谢语 (12)

****主机简要介绍：

****采用的是重庆康明斯设备有限公司生产的康明斯船用柴油机KTA19-M47型号的发动机，其排量为19升，缸径159mm，冲程159mm，6缸，采用增压中冷的进气方式，，为持续功率（这种功率标定的发动机允许在全负荷下连续不断的使用。这种功率为IS03046标准功率），最大功率为350KW，额定转速为1800r/m，其压缩比为15.5，其发货顺序为1-5-3-6-2-4，排气温度为466℃。是四冲程机。

康明斯船用发动机性能曲线

1 拉缸的主要症状

(1)主机运转声音不正常,发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。

(2)主机转速下降乃至自动停车，由于摩擦增大，导致主机转速下降，甚至停车。

(3)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火。拉缸时，活塞、缸套等零件温度升高，使曲轴箱或扫气箱内部加热，积油蒸发而形成烟或活塞环粘着引起燃油泄漏从而导致扫气箱着火。

(4)排烟温度、冷却水温度和润滑油温度明显升高。

(5)在拆验时,柴油机的拉缸损伤是极易辨认的。通常,四冲程柴油机拉缸多出现在活塞位于上止点位置时第一道活塞环附近,而二冲程柴油机则出现在排气口附近。严重的拉缸,由于熔着磨损产生变形,常常露出新的金属表层,因此,磨损表面特别光亮。在磨损大的情况下,滑动表面可以看到暗红色或蓝色伤痕沟纹,有的甚至在薄弱部位发生裂纹以至裂纹破坏。

2 拉缸原因分析

2.1 冷却系统工作有问题引起的拉缸原因分析

主机拉缸最主要的原因是主机过热。当冷却系统维护不善,过高的机温不仅使零件的机械强度、弹性和耐磨性下降,而且使气缸内壁的润滑油膜无法形成;同时,高温使零件膨胀变形,严重地影响配合零件的正常间隙,甚至卡死。冷却系统水温过高

形成拉缸的主要原因有:

(1)气缸套安装有问题

气缸套安装质量有问题,引起其局部变形,使活塞和气缸套间隙为负值,从而导致拉缸。如某柴油机因封水橡皮圈太粗,使气缸装进气缸体时过紧而局部变形,局部向内凸起。结果,机器运行后在封水橡皮圈区域左右对称40°～60°范围内的气缸套表面拉毛,同时,活塞在活塞销孔两边40°～60°范围内拉毛。

(2)气缸套与活塞组件装配间隙过大或过小

间隙过大,不仅窜气严重,破坏油膜,而且活塞在气缸内摆动过大时,活塞环外圈工作面的上下棱缘与气缸壁接触,使接触压力增大,容易破坏油膜,引起拉缸。间隙过小,使活塞环出现所谓“机械粘着”,随着活塞环的往复上下运动,环和气缸壁之间可能出现过大的接触压力而粘着,使环胀死,不仅环可能被拉断,而且会产生拉缸。

(3)活塞对中有问题

活塞对中有问题或者由于导板、滑块、轴承等部件的磨损,破坏了活塞在气缸内的正确位置，使得活塞在气缸中往复运动时,润滑油膜遭到局部破坏,甚至还会使活塞和缸套发生机械撞击而出现敲击,发展下去就会造成拉缸事故。

(4)活塞环开口间隙过小

活塞环安装时直切口活塞环的最小间隙一般为缸径的0.7%,斜切口活塞环的最小间隙大约相当于缸径的0.5%左右。柴油机运行时,活塞环和气缸套都因温度增高而膨胀。但是,活塞环温度比气缸套高,沿圆周方向伸长多一些,开口间隙减小。当活塞环移到气缸下部工作表面时,因为气缸套的温度较低,膨胀小,而且磨损也小,活塞环开口间隙就有可能消失,甚至形成负值,从而可能引起拉缸。

(5)气缸套和活塞环磨损严重及活塞环弹力不足

活塞环与气缸套磨损严重,活塞环弹力足,造成漏气现象。使得气缸局部工作表面温度升高,滑油变质,油膜破坏。严重时,会引起缸套和活塞环表面烧伤,导致拉缸事故和扫气箱着火。

(6)润滑有问题及润滑油供应不足

润滑油粘度太小,形成油膜太薄,容易引起气缸套和活塞的直接接触。粘度过大,流动性差,由于注油孔数目有限,不易形成均匀连续的油膜,而且还可能造成气缸套工作表面的污染和注油器功能损坏,使得注油器失效,滑油供应中断。另外,润滑油散布性有问题,同样也不易形成均匀连续的油膜。润滑油抗氧化的稳定性差,在高温燃气作用下会很快氧化和裂化变质而丧失润滑性能。氧化后生成的有机酸会使润滑油中酸值增加,生成胶状物质和沥青状晶体,油色变深,粘度增加。因此,在管理中不能把不同成分的润滑油和含有不同添加剂的各种高碱性润滑油混合起来。因为混合后,会发生化学反应,丧失其原来的润滑性能,引起磨损加快而导致拉缸。

(7)燃烧有问题

柴油机因油质变化,燃烧有问题,引起拉缸。如Fiat大功率柴油机使用国产20号重柴油,因十六烷值,燃烧时着火点过低、时间长,火焰比较长,在高负荷下火焰直接烧到气缸套上,把气缸套上的油膜烧掉,造成润滑恶化,导致拉缸。

(8)冷却不足

大型低速柴油机在额定负荷和正常冷却的情况下,第一道环对应缸套处的温度在200℃左右。当冷却水量压力不足、冷却水腔内水垢、铁锈过多、或者冷却水供应中断时,气缸套工作表面温度过高、油膜不易建立、甚至烧焦,导致气缸套上部工作表面出现拉缸。

在日常的值班过程中，在管理工作中,适当掌握和控制冷却水温至关重要。过冷时,不仅影响热效率,而且气缸套内外承受巨大的温差,容易造成事故;冷却水过热时,不利于散热,导致缸内有积炭。因此,要尽量按照柴油机说明书的要求控制冷却水温度。

(9)初期磨合运转有问题

一台新柴油机或柴油机刚更换过气缸套与活塞环,零件表面虽然都具有较高