柴油機(jī)重大事故發(fā)生原因分析
摘要:平衡軸斷裂、搗缸、機(jī)體破裂一旦發(fā)生,將給使用者帶來巨大損失,了解故障發(fā)生的原因,做好預(yù)防工作,對(duì)延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命很有必要。
柴油機(jī)發(fā)生平衡軸斷裂、搗缸、機(jī)體破裂機(jī)械事故,輕則導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作,要停機(jī)大修,重則將損壞缸體、曲軸等零件,使整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢。
1 上、下平衡軸斷裂
柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然發(fā)出“喀噠”一聲,柴油機(jī)自行熄火,有時(shí)把機(jī)體、缸蓋打破。檢查后,發(fā)現(xiàn)平衡軸斷裂。
1.1原因分析
(1)平衡軸材料質(zhì)量有問題,如有氣孔、砂眼等鑄造缺陷,強(qiáng)度達(dá)不到要求。
(2)平衡軸軸承松動(dòng)或軸承座孔磨損較大,軸承長(zhǎng)期走外圓,工作不平穩(wěn),造成平衡軸折斷;突然提高轉(zhuǎn)速或因“飛車”等使轉(zhuǎn)速急劇提高,造成平衡軸折斷。
(3)飛輪與曲軸因配合松動(dòng)而產(chǎn)生撞擊,撞擊產(chǎn)生的動(dòng)載荷傳給了上、下平衡軸,使平衡軸由于疲勞而折斷。
(4)平衡軸兩軸頸或機(jī)體上兩軸承孔不同軸度超差,平衡軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有別勁,導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活而折斷。
1.2故障排除提示
排除平衡軸斷裂故障時(shí),除了更換新平衡軸外,還應(yīng)檢查平衡軸軸承有無松動(dòng),有無走外圓現(xiàn)象。
2 搗缸
發(fā)生搗缸前,發(fā)動(dòng)機(jī)一般工作不正常,運(yùn)轉(zhuǎn)無力,有一股一股的黑煙冒出,并有嚴(yán)重的敲缸聲,發(fā)生此癥狀應(yīng)立即停車熄火檢查。此時(shí)如不立即停車,就會(huì)造成不良后果。
2.1原因分析
(1)活塞銷折斷。造成活塞銷折斷的原因有:①活塞銷質(zhì)量問題。②活塞銷與連桿小頭襯套孔的間隙,一般在0.015~0. 040 mm范圍內(nèi),超過0.07~0. 10 mm,應(yīng)修理或更換。間隙過大,柴油機(jī)工作中會(huì)發(fā)出敲擊聲,而且活塞銷很容易在交變沖擊力的作用下疲勞折斷,造成搗缸事故。③連桿小頭孔與襯套的配合緊度一般在0. 033~0. 099 mm范圍內(nèi)。實(shí)踐證明,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速2000 r/min,緊度在0. 02 mm左右,工作中襯套很易松動(dòng)。襯套松動(dòng)后,會(huì)發(fā)出“噠、噠”的敲擊聲,而且易使活塞銷折斷,發(fā)生搗缸事故。④活塞銷孔的中心線偏斜,與活塞縱向中心線不垂直,不僅會(huì)使活塞偏缸,加速活塞與缸套的磨損,造成燒、排機(jī)油,而且柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中,活塞銷會(huì)受到附加應(yīng)力作用而折斷,引起搗缸。
(2)連桿螺栓折斷。造成連桿螺栓折斷的原因有:①連桿螺栓的材質(zhì)不佳,承載能力差,疲勞折斷。②連桿螺栓扭緊力矩過小、軸瓦間隙過大、沖擊載荷過大或燒瓦引起連桿螺栓折斷。③連桿螺栓、螺母的鎖緊裝置在工作中松動(dòng),也會(huì)造成連桿螺栓松動(dòng)而折斷。用鎖緊墊片防松的,應(yīng)注意,墊片一般只用一次,其邊緣必須可靠地折在螺母的側(cè)面上。用鐵絲綁扎固定的,應(yīng)注意鐵絲作用在每個(gè)螺母上的力矩方向,應(yīng)和它們的旋緊方向一致。用開口銷防松的,當(dāng)扭緊的力矩已達(dá)到,但沒對(duì)正孔而穿不上銷子時(shí),只能繼續(xù)扭緊,直至對(duì)上孔為止,而不能扭松。
(3)缸套脫缸。缸套上部臺(tái)肩與缸體接觸臺(tái)肩處折斷,會(huì)使活塞、連桿、曲軸及機(jī)體等零部件損壞。除缸套材質(zhì)不好,處理不當(dāng)或內(nèi)部有砂眼、裂紋等原因外,尚有下列原因:①缸套的臺(tái)肩上端面凸出機(jī)體平面過高,在上緊缸蓋時(shí),使臺(tái)肩與缸體連接臺(tái)肩處產(chǎn)生裂紋,壓斷缸套。②缸套臺(tái)肩與缸體截面改變處圓角太小或沒有圓角,柴油機(jī)工作時(shí)在交變載荷作用下,此處產(chǎn)生應(yīng)力集中,慢慢產(chǎn)生裂紋,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生脫缸。③缸套臺(tái)肩上下平面不平,或缸套臺(tái)肩下平面與機(jī)體支承面之間墊有臟物,使其歪斜,或因制造質(zhì)量問題,缸套裝入后,臺(tái)肩凸出機(jī)體一邊高一邊低。時(shí)間長(zhǎng)了,活塞工作時(shí)的側(cè)壓力,有可能使其在交變載荷下斷裂脫缸。
(4)活塞銷孔處斷裂。除未按規(guī)定安裝活塞銷,將活塞銷孔撐出裂紋,導(dǎo)致活塞銷斷裂搗缸外,尚有下列原因:①活塞與缸套安裝時(shí),其間隙小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),或者是標(biāo)準(zhǔn)缸套誤安上了加大尺寸的活塞。工作時(shí)零件受熱膨脹,摩擦阻力增大,產(chǎn)生過多的熱量造成粘缸。粘缸初期未及時(shí)熄火,柴油機(jī)被迫熄火后,連桿將活塞在銷座處拉斷。拉斷后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致?lián)v缸。②活塞與缸套因磨損過多,間隙過大,活塞上、下運(yùn)動(dòng)時(shí),敲擊嚴(yán)重,致使活塞被撞斷而搗缸。③連桿彎曲、扭曲變形,會(huì)使活塞受較大的附加應(yīng)力,導(dǎo)致折斷搗缸。
(5)平衡軸或平衡重塊斷裂。平衡軸材質(zhì)不好,或軸向間隙太大與其它零件相撞,平衡軸會(huì)斷裂。曲軸臂上的平衡重塊,因固定螺栓松動(dòng)或由于飛車、超載,也會(huì)斷裂甩下來,斷裂后的碎塊會(huì)導(dǎo)致?lián)v缸。
2.2故障排除提示
駕駛員在行駛中,既要注意駕駛技術(shù)與處理故障的能力,更要注意觀察機(jī)械運(yùn)行中的異常變化,不能聽到異響還盲目帶病運(yùn)行,以致?lián)v缸釀成大禍。發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)生搗缸前必有征兆,且有從量變到質(zhì)變的過程,駕駛員稍有警惕就會(huì)察覺。
3 機(jī)體破裂
機(jī)體破裂表現(xiàn)為機(jī)體壁滲水,冷卻水消耗量大,或流人油底殼,使機(jī)油變質(zhì)、變稀。
3.1原因分析
(1)柴油機(jī)在寒冷的環(huán)境工作,工作結(jié)束后忘記放掉冷卻水,冷卻水結(jié)冰后體積膨脹,將機(jī)體凍裂。
(2)柴油機(jī)冷卻水因蒸發(fā)或泄漏而缺水甚至耗干,此時(shí)柴油機(jī)的溫度很高,如果突加冷卻水,會(huì)使缸體位于缸套上部位置因驟冷而炸裂。
(3)柴油機(jī)底腳螺栓松動(dòng),或柴油機(jī)振動(dòng)大,使機(jī)體開裂。
(4)上、下平衡軸斷裂,連桿螺栓斷裂或連桿小頭斷裂而打壞機(jī)體。
3.2故障排除提示
機(jī)體破裂,故障明顯,排除方法可根據(jù)故障的情況而定。若是機(jī)體被打破,無法修補(bǔ),則應(yīng)更換機(jī)體;若是機(jī)體產(chǎn)生裂紋,可到修理廠用鑄鐵焊條進(jìn)行修補(bǔ)。
來源:農(nóng)機(jī)使用與維修