船舶柴油机活塞环故障分析与检修

活塞环挂住气口
• 燃烧室的密封性
• 增压器损伤（碎块进入）
2021/3/10
讲解：XX
环槽过度磨损
11
四、活塞环的粘着
• 正常情况下：上下运动、径向运动、圆周向运动
• 活塞环粘着：活塞环槽内有沉积物和积炭使活塞环在环槽中不能自由运动 • 原因：
– 活塞或气缸过热 – 滑油过多 – 滑油不净
–燃烧不良
平面间隙俗称天地间隙，它是活塞环紧贴环槽下端面时环 与环槽上端面之间的间隙。
上下端面磨损
轴向高度减小
平面间隙增大
平面间隙过小
运动受阻
平面间隙过大
燃气漏泄
通常，第一道环的平面间隙 较大，其它环依次减小。
装配值 ≤ 平面间隙 ﹤ 极限值
2021/3/10
讲解：XX
7
2）搭口间隙测量
搭口间隙是活塞环处于工作状态时的开口大小。它是活 塞环工作时的热胀间隙。
讲解：XX
13
3、活塞环弹力丧失的处置
原因：
1、长期使用产生不均匀的磨损 2、过热、粘着、疲劳使其弹力部分或全部丧失
2021/3/10
讲解：XX
14
六 活塞环故障检修
1、扫气口检查 停车→拆盖板→清洁→两人配合检查
2、吊缸检查 活塞组件吊出后清洁、测量、检修
3、换环： 4、磨合：低负荷运转一段时间，保证充分的磨合时 间和充分的润滑。
《船舶柴油机活塞环故障分析与检修》
Marine diesel engine
主讲：巩存政 Email:sdjzygcz@163.com
2021/3/10
讲解：XX
1
【课程回顾】
1、什么是活塞环： 开口环状物 2、活塞环的功用：
密封、散热、刮油、布油。 3、活塞环的工作环境 高温、高压、高速运动、润滑差。
外圆表面磨损
径向厚度减小
原因： 大多是管理不当：磨合不良、超负荷运转、润滑油不足或品质
不佳、燃用劣质燃油、燃烧不良和冷却不充分。第一道环磨损最
严重。
2021/3/10
讲解：XX
10
三、 活塞环折断
1、现象：断成几段甚至小碎块 2、原因：
搭口间隙过小
环槽积炭
活塞环折断原因
磨台冲击折断
径向胀缩疲劳
3、影响：
18
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/3/10
19
•处理方案
第一 紧急停车，立即组织第一缸吊缸，清洁检查扫气道和排烟管， 发现:有两道活塞环磨损已超出极限(尽管主机仅运行7千小时);其余的也 已磨损1. 3mm;活塞环槽严重积碳;第一道和第二道活塞环搭口粘在一起; 四周呈不均匀磨损状态;扫气箱油泥沉积高达20cm。
第二 清理扫气箱，准备换新活塞环。
无光泽，无硬化层
因缺油磨损仍继续：
表面平直有不规则的
正在变好的过度 磨损：沿棱边已
斑点且有毛刺和硬化 层，棱边锐利
经出现了平滑且
较软的带状区，
中心环带尚有磨
痕和硬化层。若
继续加强润滑，
运转一个阶段，
就会转变成正常
2磨02损1/3状/10态。
活塞环磨损讲解情：X况X 比较（定性分析）
6
2、定量分析
1）平面间隙测量
• 后果：导致气缸漏气、活塞环断裂，严重时形成拉缸
2021/3/10
讲解：XX
12
五、 活塞环弹力丧失
1、活塞环密封作用下降
测量变形后自由开 口
2、弹力检查
新旧环对比法
滑动试验法
自由开口闭合或扩大一倍，松开后开口大小。
吊缸清洁后，将环装入气缸用手推动，轻轻触动环即沿缸壁移动，
表2明021活/3/1塞0 环弹力过小。
外圆表面磨损
径向厚度减小
搭口间隙增大
搭口间隙过小
活塞环折断
搭口间隙过大
燃气漏泄
2021/3/10
讲解：XX
8
用塞尺测量各道活塞环搭口间隙。将实测搭口间隙 值与说明书或标准进行比较，超过极限值时应换新 活塞环。
装配值 ≤ 搭口间隙 ﹤ 极限值
2021/3/10
讲解：XX
9
3）活塞环径向厚度的测量
径向厚度用外径千分尺进行测量。当活塞环径向厚度小 于一定值时换新活塞环。
2021/3/10
讲解：XX
15
故障实例
•故障现象
某轮主机型号SULZER 6RTA62，已运转约7千小时。某航次开航第 一天就发生了主机第一缸扫气箱着火爆炸，排烟温度超乎异常的升高， 涡轮增压器转速迅速上升并发出啸叫声。
•分析原因
根据检修现象可以初步判断是扫气箱油气浓度太高，活塞环密封不 好。 可能原因是燃烧不良生成的炭粒或不完全燃烧产物、气缸注油量太 大。
1）正常磨损：
磨损率为0.1~0.5mm/kh，厚度均匀，寿命可达
8000~10000h。 2）厚度极不均匀（在开口对侧磨损更严重），或者磨损速
度过快的磨损是过度（异常）磨损
2021/3/10
讲解：XX
5
正常磨损： 表面光滑无毛刺， 较清洁，无硬化层， 外表面呈鼓形
被硬质颗粒划伤：
表面有均匀划痕，
第三 换新活塞环后，磨合运行。
第四 时刻监控运行，到港全面检修。
2021/3/10
讲解：XX
16
【课程总结】
• 活塞环损坏形式（故障）？故障原因？ • 如何避免这些故障？设计、制造、管理？ • 通过这节课你学了什么？学会了什么？你
还想学什么？
2021/3/10
讲解：XX
17
2021/3/10
讲解：XX
2021/3/10
如何能让活塞环避免故 障，保持正常运行？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
讲解：XX
2
第四节 活塞环的检修
一、故障种类： 活塞环是柴油机的易损件，主要损坏形式有：过度
磨损，折断，黏着和弹力丧失。
2021/3/10
讲解：XX
3
• 折断 • 粘着
弹力丧失
2021/3/10
讲解：XX
4
二、活塞环的过度磨损
1、定义：