船舶柴油机活塞环故障分析与检修.ppt

1 船舶柴油机活塞环故障分析与检修 Marinedieselengine 主讲 巩存政Email sdjzygcz 2 课程回顾 1 什么是活塞环 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 开口环状物 如何能让活塞环避免故障 保持正常运行 3 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 4 折断弹力丧失粘着 5 二 活塞环的过度磨损 1 定义 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 6 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 无光泽 无硬化层 因缺油磨损仍继续 表面平直有不规则的斑点且有毛刺和硬化层 棱边锐利 正在变好的过度磨损 沿棱边已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 就会转变成正常磨损状态 活塞环磨损情况比较 定性分析 7 1 平面间隙测量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 通常 第一道环的平面间隙较大 其它环依次减小 平面间隙过小 运动受阻 平面间隙过大 燃气漏泄 装配值 极限值 平面间隙 2 定量分析 上下端面磨损 轴向高度减小 平面间隙增大 8 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 搭口间隙过小 活塞环折断 搭口间隙过大 燃气漏泄 外圆表面磨损 径向厚度减小 搭口间隙增大 9 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 极限值 搭口间隙 10 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 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 11 1 现象 断成几段甚至小碎块2 原因 3 影响 燃烧室的密封性增压器损伤 碎块进入 活塞环折断原因 搭口间隙过小 环槽积炭 磨台冲击折断 环槽过度磨损 活塞环挂住气口 径向胀缩疲劳 三 活塞环折断 12 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后果 导致气缸漏气 活塞环断裂 严重时形成拉缸 13 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 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 表明活塞环弹力过小 2 弹力检查 14 3 活塞环弹力丧失的处置 换新 敲击法 处置方法 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 15 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 16 故障实例 故障现象某轮主机型号SULZER6RTA62 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 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 第三换新活塞环后 磨合运