發動機滑動(潤滑)軸承的分析(2)
二、潤滑系統的原因造成軸和軸瓦的損壞及損傷:
1、潤滑效果不良造成的損壞和損傷現象:
軸和軸瓦的潤滑效果達不到要求時,會出現多種的故障特征。如機油壓力低,軸和軸瓦之間的局部就會因直接接觸產生干摩擦而導致運動表面的損傷和損壞,此時的軸表面呈藍色。如果潤滑油失效或壓力建不起來,運動表面就完全失去了油膜的保護,直接接觸進行干摩擦。溫度升高軸瓦的合金層熔化,及時停機就產生“抱瓦”的現象,不及時停機就會造成更嚴重的零件損壞。
產生的原因:機油油面過低或潤滑油道破裂;吸油濾網、油道、油孔被堵塞;機油油泵磨損或吸油管路漏氣;壓力調節閥、限壓閥損壞;發動機怠速運轉時間過長;發動機起動后不經升溫運轉就直接進行高速運轉和全負荷作業;全負荷作業后,在溫度較高的情況下未經空負荷中低速運轉降溫就停機,使發動機內的熱量沉積,溫度升高;沒有按規定選用標準油和定期地更換油。
2、潤滑油中有水,造成軸和軸瓦的損壞和損傷:
潤滑油中的水份對軸和軸瓦的損傷是比較嚴重的,因為水會使潤滑油變質破壞油膜。軸瓦的合金層表面的摩擦面邊緣出現孔狀灰色物,并在合金面形成黑色的腐蝕物,使軸瓦合金摩擦表面出現不規則的凹坑和局部的片狀剝落。
產生的原因:缸套密封圈密封不良,冷卻液滲入曲軸箱;發動機機油散熱器損壞,油水混合;加潤滑油時有水進入或加油口及油尺密封不良,沖洗車和下雨時水進入曲軸箱;燃料中有水進入曲軸箱。所以在每次啟動發動機前,一定要檢查潤滑油的油面和油質,這是必須做到的。
3、潤滑油中有燃油引起的軸和軸瓦的損傷:
燃油進入曲軸箱后,會使潤滑油變稀,油膜變薄降低潤滑效果,同時對軸和軸瓦造成腐蝕。軸瓦合金表面呈黑綠色,有輕微的穴蝕。特別是含硫量較高的燃油燃燒后產生的副產品,被燃油帶進通風不良的曲軸箱后,生成的硫酸物質會對軸的表面造成嚴重的穴蝕。
產生的原因:燃油系統的供油量過大,噴入燃燒室的燃油不能完全燃燒;進氣受阻進氣量不夠,燃油不能充分的燃燒;噴嘴密封失效燃油滲入曲軸箱;缸蓋內燃油道有氣孔砂眼或裂紋;怠速動轉時間過長,發動機溫度低燃油不能完全燃燒。
防止潤滑系統引起的軸和軸瓦損壞及損傷必須做到:
A、在沒有手動潤滑設備的情況下,安裝發動機時要在各軸和軸瓦的運動表面涂與使用標號相同的清潔潤滑油,發動機安裝后,初次啟動前先關閉燃油開關,用啟動機帶動發動機空轉幾次,當發動機油壓表有顯示后,再接通打開燃油開關,油門定在中低速,啟動發動機進行運轉觀察。
B、發動機長期存放后,初次啟動時也要經過啟動機帶動空轉后,再進行啟動。
C、必須按規定的時間對發動機進行保養、檢查、更換潤滑油和濾芯。
D、發動機的潤滑油油面,必須在標準范圍內,潤滑油和加油用工具必須清潔,防止任何污物和水的進入,同時保證發動機各部的密封效果。
E、避免發動機怠速運轉時間過長,怠速運轉不能超過5分鐘。
F、發動機啟動后必須經過中速升溫運轉,當水溫升至70℃以上時再投入使用。
G、發動機結束長時間全負荷工作后,不能馬上停機,必須讓發動機空載中低速動轉15分鐘后才能停機,否則內部的熱量就散不出來。
三、不正確使用造成的損壞和損傷:
1、怠速運轉時間長引起的損壞和損傷現象:軸瓦的表面合金層,被擠壓移位和翻邊及片狀剝落。
原因是:發動機怠速動轉時間過長,發動機處于低于正常工作溫度的情況下運轉,噴入燃燒室內的燃油不能完全燃燒,一部分未能燃燒的燃油順缸壁流入曲軸箱,破壞了潤滑油的油膜降低潤滑效果。同時怠速動轉轉速低,機油泵供油量小,所以就造成軸瓦受力表面與軸的輕微干摩擦,使軸瓦的合金層表面被損傷,在損傷的同時產生磨屑加速軸和軸瓦的磨損和損壞。防止這類問題的發生就要按操作規程,每次啟動發動機后怠速運轉不能超過5分鐘,發動機空載運轉不能低于850轉/分。
2、發動機長時間工作后就停機(關機)引起的損壞和損傷現象:軸瓦合金表面被磨傷,有凹凸不平的表面合金從中間向兩側移位。
原因是:發動機在長時間較大負荷工作后,內部零件都處于最高工作溫度狀態,特別是燃燒室部分處于高溫,發動機停止運轉后,冷卻系統和潤滑系統都停止了工作,熱量散不出去而使相關零件溫度升高,使各潤滑表面上的油膜破壞,當再啟動時,在各潤滑表面的油漠還沒有形成時,軸瓦的異常磨損已發生了。特別是對增壓器的滑動軸承損傷更為嚴重,同時過高的溫度會造成軸孔的變形,破壞運轉精度加速發動機的損壞。這種現象的發生對活塞、缸套和缸套密封圈都會造成嚴重的損傷。因此發動機在長時間較大負荷工作后,要讓發動機空載中低速運轉10分鐘以上,內部溫度降低以后再停機。
3、發動機啟動后直接進入高速運轉和全負荷作業對軸瓦的損壞或損傷現象:發動機第七道和第六道主軸瓦嚴重磨損,其它軸瓦有損傷。
原因是:發動機啟動后未進行空載升溫運轉,就投入高速運轉和全負荷作業。因為發動機沒有達到工作溫度要求時,各部的受力接觸面和運轉間隙未進入最佳狀態,而且溫度低的潤滑油流動性差,各運動表面的熱量不能迅速被潤滑油帶走等原因,就會造成軸瓦的損傷或損壞。外界溫度越低對軸瓦的損傷越嚴重。防止這類問題的發生必須按規定進行升溫運轉,發動機啟動后進行中低速空運轉,當發動機水溫升至70℃以上時才能投入作業。
4、由于調整和操作失誤引起軸瓦損傷或損壞的現象:曲軸止推軸承(止推環)嚴重磨損或損壞,第七道主軸瓦損壞。
原因是:曲軸的軸向間隙過大或過小,都會造成曲軸止推軸承的損壞。在使用過程中軸向間隙大產生沖擊,軸向間隙小溫度升高都會產生異常磨損而導致第七道主軸瓦的損壞。防止這類問題的發生,要在發動機安裝時必須保證曲軸的軸向間隙在0.18~0.35mm的標準范圍。
四、安裝不正確引起軸瓦損壞或損傷的現象:
1、個別軸瓦單側磨損嚴重,瓦合金表面磨傷。
原因是:連桿的變形量超過標準允許范圍;軸瓦蓋螺栓堅固力矩不均勻;安裝時軸瓦單側背面被碰傷;軸瓦安裝位置不準確和上下不對中。
2、七道軸瓦單側磨損嚴重,中間軸瓦比兩端軸瓦磨損更嚴重。
原因是:軸瓦孔變形有錐度;曲軸彎曲(造成曲軸彎曲的原因是:運轉間隙不均勻、相關零件磨損嚴重或損壞產生的振動、平衡減震器失效。平衡減震器失效也可造成曲軸斷裂);軸瓦安裝時定位部分位置未對正或反裝:上下瓦片錯位油孔不暢通。
3、軸瓦背有腐蝕或有微量移動磨痕;軸瓦定位臺損壞軸瓦無規則的走外圓。
原因是:安裝時為了修正運轉間隙,銼削了軸瓦的兩面側平面,破壞了軸瓦與軸孔的彈性接觸力;軸瓦蓋裝反,改變了軸瓦與軸的接觸面積和運動間隙;軸瓦蓋上的螺栓緊固時,沒有按規定的方法和力矩緊固。力矩過大或過小及同一瓦蓋上的螺栓緊固力矩不均勻都會引起軸瓦的損壞。
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