工程机械用柴油机润滑系统常见故障原因分析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷8期   作者:李亚伟
[导读] 工程机械用柴油机大多是大负荷增压柴油
        李亚伟
        广州市珠江水泥有限公司
        摘要:工程机械用柴油机大多是大负荷增压柴油机,工作时间较长,工作坏境恶劣,承受的机械负荷和热负荷较大,如润滑系统不能对相对运转的零部件之间进行有效的润滑,将导致零部件之间磨损加剧,降低柴油机的机械效率,严重时将出现烧瓦抱轴等恶性事故,润滑系统一旦出现故障,应引起足够的重视。基于此,以下对工程机械用柴油机润滑系统常见故障原因进行了探讨,以供参考。
        关键词:工程机械;柴油机润滑系统;常见故障;原因分析
引言
        曲轴的折断通常是从最小裂纹处开始,产生裂纹断裂部位大部分是出现在头缸或末缸连杆轴颈圆角处与曲柄臂联结部分。在运转过程中,裂纹逐渐扩大,到达一定程度时突然折断。在折断面上观察时常会发现褐色部分,这显然是旧裂纹,光泽发亮组织才是发展到后来突然折断的痕迹。
1柴油机润滑系统结构及工作原理
        柴油机工作时,油底壳中的滑油经机带泵泵吸,并进入冷却器中冷却。机带泵后通常设有安全阀,以防止管路压力过高损坏部件。滑油冷却器与调温阀并联。阀件内安装热胀冷缩元件,其根据滑油温度调节阀口开度,从而改变进入冷却器的滑油流量,以达到控制油温的目的。冷却后的滑油进入过滤器,滤除油液中的磨粒等杂质。旁通阀与过滤器并联,该阀由过滤器前、后两股液流控制。当过滤器堵塞时,旁通阀在过滤器前后压差的作用下打开,滑油不经过滤器直接进入主油道,避免柴油机发生干摩擦。主油道设有调压阀,以调节滑油进机压力。大型船用柴油机还设有预润滑油路。柴油机起动前,滑油由预润滑泵泵送,对柴油机实施预润滑,避免柴油机起动时发生摩擦磨损。
2柴油机润滑系统常见故障的分析
        2.1机油温度过高
        柴油机机油温度表指示值超过规定,机油消耗量增加。机油温度过高的根本原因是机油所具有的温度得不到散发,或过多的热量传给机油。原因有:(1)缸体、缸盖水套的水垢太多,冷却系散热不良,发动机温度升高,因而引起机油温度过高,此时应结合水温一起分析是否因发动机温度过高而引起机油温度升高,再着手排除使发动机温度变高的故障。(2)活塞环严重磨损或粘住原因,引起高温燃气漏入曲轴箱油底壳,使机油温度过高,结合机油是否变稀以及曲轴箱漏入废气的量来判断活塞环是否磨损严重,再决定是否有必要拆下活塞,检查活塞环。如活塞环磨损时,更换活塞环。(3)机油量过少,没有达到规定的油面高度,使机油循环散热作用减弱,此时检查油底壳机油面高度,必要时添加机油。
        2.2机油压力高
        对于北方冬季的时候,柴油机在启动时,机油压力是偏高的,预热之后压力应回复正常,如仍然偏高,则说明机油压力高,可能的原因主要是:发动机机油旁通阀卡在关闭位置,导致机油流动受阻,发动机机油压力偏高,需清洁机油旁通阀孔,同时要更换新的机油滤清器。发动机中的轴承间隙过小,机油不易压人致使机油压力增大。润滑油路不畅或堵塞,机油不流通压力偏高,会加剧零部件之间的磨损,甚至出现烧结现象。
        2.3机油压力过低
        机油压力低,造成摩擦部件润滑、冷却不良,工作恶化,甚至会产生严重事故。柴油机使用中若发现机油压力指示器不能升起或机油压力表读数低于柴油机规定的极限值,应立即停车检查。机油压力过低的原因:(1)机油本身的原因。油底壳无油或油量不足,机油泵无油可吸,导致机油压力降低。机油品牌不对、变质或者有燃油泄漏到油底壳等原因,使机油黏度偏低,机油压力较小。(2)机油泵零件磨损严重,机油泵泵油效率下降。(3)润滑系各个密合面及各个阀门因不严密而漏气、漏油,使进入油道的机油量不足引起油压降低,或机油泵减压阀调整不当或弹簧过软引起油压降低。

(4)润滑油路的油管或油管接头处漏油;润滑机件表面间隙过大,如轴承间隙过大造成机油大量泄漏,使机油压力下降。(5)机油滤清器滤芯堵塞,且在滤芯堵塞时安全阀又失效,致使单位时间内流向主油道的润滑油减少。
3减少润滑系统故障的方法
        3.1注意常规保养和要求
        选用符合要求的机油牌号,不要将不同牌号的机油混用,新旧机油不要混用,定期检查机油尺的刻度值,要使机油量符合要求。运行过程中,要关注机油压力和温度的变化,如有异常,应立刻停机检查。定期检查机油的品质,发现变质应立马更换。关注机油的消耗量,消耗过大时,及时查明原因并排除故障。定期更换机油和机油滤清器,要按照保养规定里程数更换机油和机油滤清器。在不同地域不同季节使用机油的时候,要注意机油粘度。
        3.2柴油机曲轴断裂故障预防措施
        1)在修理曲轴以前,要认真检查曲轴是否有裂纹,特别注意圆角过渡部位,如有裂纹轴应予报废。光磨轴颈时,应使轴颈与曲柄臂保持一定的圆角半径,切不可任意缩小圆角半径尺寸,应注意圆角部位的表面光洁度,否则将造成应力集中,而使曲轴断裂。2)轴颈尺寸磨损超限时,要尽量选用对轴颈疲劳强度影响较小的方法予以恢复,如采用喷镀法对轴颈疲劳强度降低则较少,而采用堆焊法恢复时,则疲劳强度降低幅度较大。3)各道轴颈与轴承的配合间隙和端隙要按标准,间隙过大,易因冲击而损坏曲轴,间隙过小则可能因抱轴而折断曲轴。在装配方面,点火时间要校对准确,不能过早或过晚,注意曲轴、飞轮和离合器的平衡。
        3.3润滑系统的免解体维护
        免解体维护的目的是延长柴油机的使用寿命,降低柴油机的磨损,使柴油机能够长期处于最佳工作状态,让柴油机在长期的运行过程中体现出较好的动力性和经济性。在清洗润滑系统的时候,加人清净剂、分散剂、表面活化剂、粘度降低剂等,能够较好的除掉系统中的积炭、油泥、结胶等物质。由于在清洗的过程中,机油变稀,机油在气缸壁面起不到密封的作用,会使机油进人到燃烧室中,进而使燃烧室得到了清洗。在此过程中,机油压力会降低,排气管有白气和水雾,这都是正常现象。清洗完毕后要将废液全部排空,加人新的机油,在加人的时候要加人额外的抗氧化剂、抗磨剂、发泡抑制剂、止漏剂等保护剂,能够提高零部件表面的抗腐蚀性能以及增强机油的密封性。
        3.4选用润滑系统护理剂
        ①润滑系统清洁护理剂。在发动机不解体的情况下,通过专业设备(润滑系统清洗机)或不采用专业设备,但使用润滑系统清洁护理剂来提高润滑油的抗氧化性能,抑制沉积物的生成,并中和润滑油中的酸性物质,防止发动机内部零件的腐蚀,减少运动摩擦副的磨损,延长机件使用寿命。②护理修复剂。柴油机长期运动必然导致运动摩擦副的磨损,致使振动、噪声加大,动力性、经济性下降。通过对润滑系中加入护理修复剂,便可恢复磨损配合件的间隙,使发动机工作更平稳有力,并有效地抑制发动机烧机油、冒蓝烟的现象发生。③止漏剂。由于发动机密封垫的磨损和老化会引起其内、外部润滑油渗漏。通过对润滑系统内添加专用的止漏用品,便可使润滑系统内外的密封件恢复其密封功能。
结束语
        专家系统的历史经验数据作为神经网络的训练数据,研究柴油机数据的内部联系,同时不断优化现有算法的优劣性是提高柴油机故障诊断的重要途径。在新的历史背景下,将大数据、云计算等计算机应用在柴油机故障诊断上能够又好又快的实现故障诊断,节省人力资源成本。
参考文献
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