降低柴油机大修调试时排烟异常故障率QC报告.doc

20- 20 -装机厂-QC报告降低柴油机大修调试时排烟异常故障率装机厂 QC小组一、概况装载机是装卸部门应用广泛的机械设备，是装卸作业机械化的必备工具，搞好装载机的修理工作，保证机械的状况良好，是完成运输装卸任务的重要环节，然而在装载机大修过程中，随时都会遇到新的难题，比如柴油机大修调试时，往往会出现功率不足，特别是排烟异常等现象，这些现象都是严重影响装载机的工作性能，降低工作效率，同时又影响大修工作的顺利进行，因此为了避免柴油机大修调试时出现排烟异常现象，提高装载机的大修工作效率，攻克柴油机大修中出现排烟异常的问题，是我们目前装载机大修工作中一项紧要的任务。 广西铁运装卸公司南宁装机厂调集了由具备相当技术水平和丰富维修经验的人员，成立了专门QC小组，解决这一难题。这个QC小组组几年来曾攻克过许多技术难题。小组成员简介QC小组名称装卸机械厂QC小组所属部门铁运装卸有限公司 成立日期200 9 年 1 月 1 日登记日期2009年1 月1 日登记号装卸公司小组人员情况顺号姓名年龄职称文化程度组内职务150大专组长245大学付组长3大专组员430大学组员524大学编写员655组员755组员853组员963组员1024中专组员二、选题理由大修技术要求经过大修后的柴油机不允许出现异常的杂音或敲击声，发出的功率应接近额定值，各种仪表工作正常，柴油机正常运转时，排出的废气应为淡灰色现场存在的 问题柴油机大修调试时常出现的排烟异常现象，大大的增加了大修的工作时间，也严重影响大修质量，因此排烟异常成为了柴油机大修质量的瓶颈。课题选定降低柴油机大修调试时排烟异常故障率三、调查与分析1：柴油机的总体构造目前柴油机的型号很多，具体的构造也有很多的不同，但是无论柴油机的型号怎么变化，其基本构造和组成形式都是相类似的。主要由：机体与汽缸盖组件、曲柄连杆组件、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、配气系统、启动和充电系统组成。 图1 柴油机的燃油供给系统2、柴油机排烟异常现象的判断柴油机在正常的运转中排烟颜色应是无色或是淡灰色，在突加负荷或超载负荷的情况下（如工程机械在爬坡、突然加速等），柴油机的排烟在短的时间内可能会呈现深灰色或黑色。这种情况是允许的，也属于正常现象，若柴油机在正常工作过程中总是冒黑烟、白烟或蓝烟，则属于不正常现象。如图2 图2 正常运转时冒黑烟是异常现象4、柴油机大修试机出现的排烟故障率表2007年柴油机大修调试情况调查表大修日期装载机所属单位大修调试是否出现排烟异常大修用时（天）排烟异常故障率3月7日-4月12日.崇左是3660%5月3日-6月6日.邕宁是306月13日-7月22日.河唇 石鼓塘否398月3日-9月11日.百色 兴义是3811月7日-12月23日.百色 田阳否462008年柴油机大修调试情况调查表大修日期装载机所属单位大修调试是否出现排烟异常大修用时（天）排烟异常故障率1月3日-2月21日.百色是4963%3月13日-4月15日.崇左 六景是335月4日-5月26日.南宁南是535月27日-6月25日.玉林否296月27日-7月24日.崇左是279月10日-10月21日.贵港否4211月10日-12月3日.凭祥否2412月8日-12月30日.崇左否22四、活动目标1：确定目标2：目标可行性分析技术能力设备能力人员素质拥有多种柴油机型号的技术资料，解决过很多难题。具备有完整的一套柴油机维修设备和工具，以及各种设备的测量仪器。有丰富的柴油机维修经验，较高的技术和管理水平，很强的团体精神。目标可行五、原因分析排烟异常汽缸内压力不高进气量不足喷油提前角不正确喷油器喷油雾化不良人机料法环工作责任心不强技术水平低工艺纪律贯彻率低工人技能培训不够找不到原装产品传统的维修方法场地小，灰尘比较多活塞环、活塞和汽缸套磨损过多，间隙过大进、排气门关闭不严增压器工作不正常空气滤清器堵塞进气管道不通畅燃烧室温度过高喷油过早喷油过迟喷油嘴偶件的针阀卡死在供油量最大的位置。喷油嘴压力较低供应能力不足喷油嘴调压弹簧折断喷油嘴生锈燃烧室冷却不良管道过度弯曲或内有杂物空气滤芯灰尘过多不适用新机型的维修机油进入燃烧室中油底壳内机油过多六、要因确认确认一：工艺纪律贯彻率低柴油机是装载机的核心部件，其性能是否完善，功率是否满足，直接影响装载机的总体性能，所以柴油机的大修是本厂装载机大修的工作重点，其维修人员也都是经过精心的挑选，聘用有丰富经验的技术人才，通过各种技术培训，工艺惯彻执行率达到97%，如图3所示，工人在精心的装配柴油机，所以工艺纪律贯彻率低不是主要的原因。 图3 工人在认真安装柴油机附件确认二：工人技能培训不够 维修人员均经过认真考核，成绩达到优秀。 统计2009年对柴油机维修人员培训、考核情况，如表2所示考核内容考核人数培训时间（天）成绩优秀成绩良好优秀率理论考核9人59100%现场操作9人59100%因此工人技能培训不够不是主要原因。确认三：活塞环、活塞和汽缸套磨损过多，间隙过大。 活塞环、活塞和汽缸套是构成燃烧室的主要部件，活塞在汽缸套的导向左右下，做直线往返运动，实现气体压缩、燃烧的过程，如果活塞环、活塞和汽缸套磨损过多，间隙过大，压缩气体过程中，达不到额定的气压，燃料将不能充分燃烧，一般将会出现排烟异常现象。但是大修中，活塞组件，汽缸套等都要更换。所以活塞环、活塞和汽缸套磨损过多，间隙过大是柴油机排烟异常的不主要原因。确认四：进、排气门关闭不严气门组件主要用来密封柴油机的进气道和排气道，保证柴油机的正常换气。气门一般采用锥面来进行密封，进、排气门锥面的斜角也不一样，进气门一般采用30的斜角，排气门一般采用45的斜角。进气门的锥面斜角较小是因为较小的锥面斜角可以使气体流通断面的流量比较大。如果气门锥面磨损，气门弹簧断裂等，都使气门关闭不严，降低了燃烧室内的压缩气压，使燃料不能充分燃烧，导致排烟异常现象。因此，进、排气门关闭不严是影响排烟异常的主要原因。确认五、增压器工作不正常 增压器的目的是为了提高进气压力，使柴油机在汽缸工作容积不变的情况下提高进气的密度，增加汽缸的进气量，在机械强度允许的情况下通过燃料更多的气体来提高柴油机的输出功率。然而增压器在使用过程中，也常常出现一些故障，一般有: 轴承烧坏、叶片断裂、叶片旋转振动大。增压器工作不正常，将会导致进气压力的下降，进气量下降，在汽缸容积不变的情况下，进气的密度减小，而燃油量不变，必将使部分燃料不能充分燃烧，降低柴油机的功率，出现排烟异常现象。因此，增压器工作不正常是影响排烟异常的主要原因。 图4 径流涡轮增压器剖面图确认六、空气滤芯灰尘过多 柴油机进气系统中，空气滤芯器是为了防止杂质或粉尘进入汽缸，保证能够有清洁的空气进入汽缸，降低汽缸套和活塞之间的磨损，提高柴油机的使用寿命。空气滤清器一般使用寿命为150h，如果空气滤清器附沾有过多的杂质和粉尘，如图5，将会阻碍空气进入汽缸，从而导致进气量不足，出现排烟异常现象。但是根据柴油机大修技术要求，各种滤芯都要更换。 因此，空气滤芯灰尘过多不是主要原因。 图5 灰尘较多空气滤芯确认七、管道过度弯曲或内有杂物柴油机进气系统中有着许多的通气管道，由于各个接头并不是在同一条线上，所以各种连接管道相对弯曲。造成管道截面积大小不一样，加上柴油机的工作条件复杂，管道容易堵塞，也会降低空气进气量，影响排烟异常。因此，管道过度弯曲，内有杂质也是造成排烟异常的主要原因。确认八、燃烧室冷却不良 燃料的燃烧过程在燃烧室中进行，释放出大量的热能，然后再将热能转化为机械能，所以燃烧室在柴油机工作过程中，受到很大的热量，燃烧室内温度很高，一般为600750 C；当燃烧室的冷却不足时，燃烧室内温度升高，气压过高，也会影响到进气量的不足，导致排烟异常。因此，燃烧室冷却不良是影响排烟异常的主要原因。确认九、喷油过晚 喷油提前角是指活塞压缩过程中开始喷油到活塞上行至上止点时的曲轴转角，如果喷油提前角有过小（135系列柴油机供油提前角一般为2831）就会引起喷油过迟，即部分燃油是在膨胀过程中进行，此时汽缸内压力减小，温度下降，就造成燃油的燃烧不充分，导致排烟异常，甚至降低柴油机功率。因此，喷油过晚是影响排烟异常的主要原因确认十、喷油嘴偶件的针阀卡死在供油量最大的位置喷油嘴偶件的针阀卡死在供油量最大的位置时提供燃油的量远远大于需要标准供油量，使多余的燃油不能够完全燃烧，将会变成积炭，导致排烟异常的现象。因此，喷油嘴偶件的针阀卡死在供油量最大的位置是影响排烟异常的主要原因。确认十一、喷油嘴压力较低 由于柴油的粘度大，蒸发性差的特点，供油时，必须将柴油进行雾化，才能与高温空气高度混合，保证柴油能够充分燃烧，如果喷油嘴压力低，则雾化不良，柴油与氧气不能充分接触，直接影响燃烧质量，出现排烟异常的现象。 因此，喷油嘴压力较低是影响排烟异常的主要原因。确认十二、喷油嘴调压弹簧折断喷油泵将高压柴油输送到喷油嘴内腔后，当高压柴油的压力大于调压弹簧的压力的时候，喷油嘴内部的针阀才被顶起，喷油孔才能打开，此时喷出的是高压柴油，雾化良好。但如果喷油嘴调压弹簧折断，针阀关闭不严，也会造成喷油压力不足，甚至出现滴油现象，燃烧不充分，出现排烟异常现象。因此，喷油嘴调压弹簧折断是影响排烟异常的主要原因。确认十三、喷油嘴生锈或杂质过多喷油嘴生锈或杂质过多直接导致柴油雾化不良，是排烟异常的主要原因。确认十四、油底壳内机油过多 油底壳内机油过多时，将会有部分的机油通过汽缸内壁流到燃烧室内。由于机油燃烧会变成积炭，也是排烟异常的主要原因。确认十五、供应能力不足我厂的装载机大修配件一直与固定提供商合作，各种型号配件都能提供，质量能够得到保证，所以我们认为供应能力不足不是主要原因。确认十六、不适用新机型的维修 我厂有多年装载机大修经验，碰到各种不同型号的装载机和柴油机，并积累了丰富的技术经验，技术人员和维修人员都有很较高的技术水平，在接受新机型的维修方面适应能力强，所以我们认为不适用新机型的维修不是主要原因。确认十七、场地小，灰尘比较多 在车间内，我厂专门留有一块场地用于装载机大修，场地宽阔，环境空气好，并且规定每天都要进行打扫环境卫生，所以我们认为场地小，灰尘比较多不是主要原因。经过对所有末端因素的逐条确认，确定影响柴油机大修的排烟异常主要原因是： 1：进、排气门关闭不严2：增压器工作不正常3：管道过度弯曲或内有杂物4：燃烧室冷却不良5：喷油过晚6：喷油嘴压力较低7：喷油嘴调压弹簧折断8：喷油嘴生锈或杂质过多9：油底壳内机油过多七、制定对策次序主要原因对策目标1进、排气门关闭不严对进、排气门座进行精铰、研磨提高气门座工作面光洁度，达到密封要求2增压器工作不正常检查轴承是否烧坏、叶片是否断裂、叶片旋振动大不大，不符合要求坚决更换。保证增压器工作正常，旋转稳定，阻力小，无振动。3管道过度弯曲或内有杂物管道连接前，先用高压气进行清理内壁，避免管道过度弯曲。确保管道内无杂质，连接顺畅，无打折现象。4燃烧室冷却不良大修时，认真清洗缸体冷却水管路，先用高压水进行清洗将其管路内的泥垢清除，再用高压气进行清除。保证汽缸冷却水循环良好，降低燃烧室温度。5喷油过晚或过早反复调整喷油提前角。调整到最佳的喷油提前角，保证有足够的供油时间和充足的燃料。6喷油嘴压力较低拆卸各缸的喷油器并将其接到高压油管上，进行油压实验。保证有足够的喷油压力，确保柴油雾化良好。7喷油嘴调压弹簧折断大修时拆解喷油嘴，进行清洗，检查，发现弹簧折断，必须更换。要求喷油嘴各个部件达到要求。8喷油嘴生锈或杂质过多对喷油嘴进行仔细的检查，用柴油洗清杂质，如发现有磨损，生锈必须更换。保证喷油嘴喷油顺畅，雾化良好。9油底壳内机油过多对油底壳内的机油质量、数量进行检查。各项指标符合柴油机用油规定。八、对策实施实施一：为了解决进、排气门关闭不严问题，我们对进、排气门座进行粗铰、精铰、研磨，其铰削步骤如下图6所示 图6 进、排气门座铰削步骤实施后，气门与气门座能够严密密封，对气门、气门座关闭不严，漏气等现象能够很好的控制。实施二：对增压器工作不正常现象，我们主要的实施对策是，将涡轮增压器分解后的各种零件部件放在汽油或煤油中清洗，再按照技术要求进行检查，其主要内容有：（1） 涡轮、叶轮、气封板、气封环等表面不允许有损伤，各个气流通道表面不允许有积炭、油垢和其他杂物。（2） 浮环、游动片、卡环、油封环、止推垫片和喷油嘴环不允许出现弯曲变形、烧损和裂纹等，否则进行修理或者更换。（3） 气封环和油封环的弹性、开口间隙和侧隙要符合技术要求，超过规定极限时，必须进行更换。 实施后，在柴油机运转时，增压器转数稳定，无喘振，漏油等现象。实施三：对管道过度弯曲或内有杂物等问题，解决方法是管道连接前，先用高压气进行清理内壁，认真检查管道是否过度弯曲、打折等现象，如果存在则立即修正。 实施后，管道能够畅通无阻。实施四：燃烧室冷却不良的问题，主要是由于汽缸壁水循环不流通，热量散发不足，导致汽缸壁局部温度上升。对此，在拆解柴油机机体时，对机体各个水循环管道用高压水进行冲洗，再用高压气清洗。 实施后，各个水循环管道内无淤泥、杂物等现象，水能够流通顺畅。实施五：为了解决喷油过晚或过早问题，实施对策主要方法有：检查供油提前角与说明书中规定的度数是否相符合。如果不符合则；（1） 松开喷油泵联轴器链接盘上的两只锁紧螺钉，如图7所示 图7（2） 如果检查时发现供油提前角过大，供油过早时，应顺其柴油机转动方向转动齿轮圈，直到飞轮壳上的指针对应刻度与说明书上规定相符合为止；若发现供油提前角过小，应逆转向从下端转动飞轮圈，直到飞轮壳上的指针对应刻度与说明书上规定相符合为止。（3） 调整完毕之后，再扭紧两只锁紧螺钉，然后重复检查一遍，直到供油提前角符合要求为止。实施后，供油提前角与说明书中规定的度数相符合。实施六：对于喷油嘴压力较低，喷油嘴调压弹簧折断，生锈或杂质过多等问题。喷油器是柴油机的重要组成部件，它的修理要在校验台上进行，从柴油机上拆下喷油器后，要将它固定在校验台上，然后对喷油器的喷油压力、雾化质量、喷油角度和针阀的密封性进行检查，若在实验时发现喷油器的喷射压力过低或过高，应拆下喷油器的护帽，松开调压锁紧螺母，然后用一平口螺丝刀对调压螺钉进行调整，如图 8 所示图 8 喷油器的油压试验若调整后故障不能排除，应分解喷油器各个部件，用柴油进行清洗，检查喷油嘴调压弹簧是否折断，生锈，针阀内部油孔用钢丝条疏通，如果发现不符合要求则必须更换。由于喷油嘴是精密部件，装配前必须仔细进行喷油嘴偶件的滑动性，其方法是：将喷油嘴偶件放在清洁的柴油中清洗后，取出喷油嘴并倾斜45放置，然后拉出针阀约1/3的长度，手松开后观察其自靠重力下滑的情况：如果针阀能够匀速下滑，说明配合良好；如果是急速下滑或有阻滞等现象，说明偶件内部配合间隙过大或配合不良，喷油嘴偶件应更换新件。滑动性试验如图9 所示图9 喷油器的偶件滑动性试验装配完毕后还要进行校验喷油压力。 实施后，能够保证喷油嘴雾化良好，无滴油漏油等现象。实施七：对于油底壳内机油过多等问题，主要的实施对策是，在添加机油时必须对机油的质量和数量进行严格检查，油面一定要达到静满刻度，然后在柴油机使用过程中，检查机油是否有下降到动满刻度。停机后再抽出机油标尺，检查油量和开机之前是否相同，机油是否有变稀，颜色是否有变化。如发现有异常现象，说明机