矿用重负荷柴油机非正常损坏原因分析与对策

１
２ ３
活塞 碎裂 、积炭 、异 响 、熔 着磨 损 、 寿命 磨料磨损 、咬合 降低
活塞环 源自文库断裂
、
损严重 ，导致密封不 良，气缸压力下降 ，进而窜油 串烟 ：机 油压 力 明显下 降 ，曲轴 与轴 瓦 、连杆 轴 与 轴瓦磨损严重 ，甚至出现研轴化瓦故障 ，柴油机完
面导致柴油机非正常损坏的内在 因素和外部因素，指出：预防柴油机非正常损坏的关键是提 高认 识 ，强化 管理 。
关 键词 ：矿 用 柴油机 ；损 坏 ；分析 ；管理
中图分 类号 ：Ｔ Ｋ ４ ２ ８ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ４ ３ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ５ ７ — ０ ３
排气系统 、曲柄连杆机构和冷却系统。矿用重负荷 柴 油机 主 要 部 件 及 系 统 非 正 常 损 坏 故 障 模 式 （ 现
象） 见表 ２ 。
表１ 柴 油机各组成机构和系统非正常损坏故 障率 序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 机 构 和 系 统 曲柄 连杆机构（ 含缸体 、缸套 ） 配气机 构（ 含气缸盖 ） 进 、排气 系统 （ 含增压器 ） 燃油系统 润滑系统 冷却系统 起动系 （ 含 电气 仪表设备 ） 故障率 １ ８ ％ ７ ％ ２ ７ ％ ８ ％ １ ４ ％ ２ ０ ％ ６ ％
第３ ５卷 （ ２ ｏ １ ３ ） 第 ４期
柴油机
Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
矿 用 重 负荷 柴 油 机 非正 常损 坏 原 因分 析 与对 策
宋 立
（ 鞍钢 集 团矿业 公 司辅 助材 料厂 ，辽 宁 鞍 山 １ １ ４ ０ １ １）
摘
要：对矿用重 负荷柴油机 非正常损坏的主要故障模式和现象进行 了分析 ，剖析 了日常使用方
寿命 降低 部件 热疲劳
公 害 、异 响、气蚀
柴 油机 的设计 和制 造质 量直 接关 系到设 备 的可 靠 性 ，也影 响着 非正 常损 坏概率 。但 长期 以来 ，人 们 往往 忽视 了设 备 的 Ｅ ｔ 常使 用 保 养这 一重 要 因素 。 大 量 的 事 实 证 明 。有 的 故 障 是 有 先 期 征 兆 的 ．比 如 ：冷 却 系统 中进 入 了机油 、液 压油 ，其征 兆 已经 反 映在 水箱 散热 器加水 口处 有大 量 的油沫 子 ．这 一 故 障如果 不及 时排 除 ．冷却 系统 中的油会 产生大 量
４ 燃油系统 滴 油 、渗 油 、堵 塞 、气 阻、积 燃烧 炭 、化 学腐蚀 不好
５ 润滑系统 变质 、拉缸 、焦 质 、磨 料磨 损 、 磨损 腐 蚀磨 损 加剧 ６ 冷却系统 穴 蚀 、水 垢 、油 垢 、沉 积 物 、 腐蚀 高温 、化学腐蚀 、电池腐蚀 破 坏 ７ 进气系统 磨 料磨损 ８ 排气系统 腐蚀
２ ０ １ ３年 ７月
宋
立 ：矿用重负荷柴油机非正常损 坏原因分析与对策
・５ ９・
一
次 ，其 零部 件 的磨损 值相 当于正 常使 用条 件下 汽
的 ，有 清扫不 及 时 的现象 。 如果 进 气处 于 “ 直流” 或 “ 短路 ” 状 态 ，采 场 粉 尘 将 同空 气 一 起 进 入 气 缸 。有 的矿 山现场存 放 的机 油桶 ，个别 无桶 盖 ．机 油表 面覆 盖一 层 灰 尘 ，桶 中有 较 大 的 砂 石 等 颗 粒 物 ；加注 机油 的油泵 胶管 粘有 许多 砂土 ，颗 粒物会
的泡沫 ．一是破坏 了冷却液的化学保护功能的正常
发挥 ；二是泡 沫 直 接 导致 缸体 、缸 套 、水 泵壳 体 、 水泵 叶轮 的穴 蚀 ：三是 冷却 系统 中 的油 以 高温状 态 氧化 橡胶 管 、橡胶 连接件 、橡 胶密 封垫 等 ，造成 上 述部 件老 化 、变质 ，进 而出现 系统 泄漏 。这种 后果 的严 重性是 可 想而知 的 。图 １ 所 示 为冷却 系统 油垢
随加 机油 而进入 柴 油机润 滑 系统 中。 当粉 尘粒 度在
车运 行 ０ ． ２～１ ． ２ ｈ的磨 损 值 。统 计 表 明 ，柴 油机 缸套 的起 动 磨 损 占 缸 套 总 磨 损 量 的 ２ ． ４ ％ ～ １ ３ ． ４ ％ 。柴 油机 的 磨损 不仅 在 低 温 冷 起 动 时 严 重 ． 而且 在起 动后 尚未 达 到正常 温度 之前 ，磨 损强 度一 直 很 大 。柴油 机低 温工作 造 成磨 损严 重 的主要 原 因
、
到其设 计 使 用 寿 命 （ １ ． ５～２ ． ０万 ｈ ） 的三分 之二 ， 经 过 大修 的柴 油机 运行 到接 近大 修 间隔里 程 的三分 之 一 ，其动 力性 、可靠性 和经 济 性下 降 ，故 障率 显 著 上 升 。影 响 柴油 机耐 久性 的主 要 因素是 发动 机 的 磨 损 ．其 中活 塞缸套 组 是最关 键 的磨损 摩 擦副 。矿 用 重 负荷柴 油机 各组 成机 构 和系 统非正 常 损坏故 障 率 见表 １ 。 由表 １可 知 ，故 障 率 位 列 前 三 的是 进 、
表 ２ 柴油机主要部件及系统非正常损坏故障式 序号 部件或 系统 故 障模式 主要 后 果
１ 非 正 常 损 坏 的 现 象 及 故 障 模 式
统计 表 明 ，在矿 山实 际使用 中 ，柴 油机 故 障时
间约 占整 车 故 障 时 间 的 ６ ５ ％ 。 因气 缸 与 活 塞 环 磨
全 丧 失工作 能 力 ，不得 不提 前进 行修 理 。我们 把柴 油 机 这种 提前 丧失 工作 能力 的故 障模 式称 之为 非正
常损 坏或 早期 损坏 。这 种故 障模 式下 ，新 柴油 机不
粘结
失去 功能
缸套 拉缸 、穴 蚀 、水 垢 、油 垢 、裂 寿命 纹 、熔 着磨 损 、磨料磨损 咬合 降低