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船舶中高速柴油機的磨臺


導讀

柴油發動機是船舶的心臟和動力源。

要使船用發動機保持完好的技術狀態,以發揮最大的效能,就必須對其進行及時的維護和修理,搞好維修是提高工作效率,保證機械正常運轉的重要環節。

柴油機修復后的磨合是延長使用壽命的必要措施,也是柴油機大修中不可缺少的工序。 

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磨合的目的  

柴油機大修主要摩擦副零件有氣缸與活塞、活塞環,曲軸軸頸與軸承等,進行了更換和加工,無論是新件還是加工件,都不可避免地存在著幾何形狀誤差( 位置精度誤差等)以及表面微觀不平( 加工痕跡形成的凸峰和凹痕) 。

因此,相配合的兩個零件實際接觸面積較小,而單位面積上的負荷較大,摩擦磨損嚴重。

此外,由于零件表面的微觀不平而不易形成油膜(被凸峰破壞) ,使磨損加劇。

如果在這種狀況下柴油機高速負荷工作,摩擦副零件表面的凸峰嚴重擦傷或撕裂金屬屑成為磨料,使磨損加劇。

嚴重時造成局部高溫熔化變為熔著磨損,形成拉缸與燒瓦。

其次,由于零件表面粗糙,消耗于摩擦的功率較大,此時柴油機大負荷工作即相當于超負荷,也加劇了零件磨損。

因此,柴油機大修后必須在低速低負荷下運轉一段時間,并逐漸增加轉速和負荷,以使零件表面的粗糙度逐漸磨平,形成有利的表面光潔度和形狀,摩擦功基本不變。

這段時間稱作磨合期。

磨合期較長,而初期磨合階段損量較大,因此將此階段放在修理廠內進行,通過合理的規范的磨合,以減少磨損量,延長使用壽命。

此外,通過這一磨合可以檢查柴油機修理質量,并發現修理和裝配中的缺陷,以便及時排除。 


磨合的方法

磨合的原則是由低速到高速、由無負荷到有負荷、由小負荷到大負荷逐漸加大,以使零件表面接觸面積逐漸增加,配合面逐漸能夠承受載荷。

修理廠中一般分為冷磨合和熱磨合兩個階段進行。

1.冷磨合 

冷磨合是由外力拖動,一般由電動機拖動來進行。 

冷磨合又分為無壓冷磨合和有壓冷磨合。

無壓冷磨合是不裝氣缸蓋或噴油器,在無壓縮力的情況下進行。 

有壓冷磨合是在有壓縮力的情況下進行。

冷磨時應注意檢查機油壓力是否正常;

柴油機有無局部過熱現象;

有無不正常響聲;

是否漏水、漏油等,如有故障應及時排除。

冷磨后檢查潤滑油中有無過多的、不正常的金屬屑;

檢查并調整氣門間隙和供油提前角,然后更換潤滑油進行熱磨合。

2.熱磨合

熱磨合是將柴油機發動運轉進行磨合。

熱磨合分為無負荷磨合和有負荷磨合。

無負荷磨合是不加載荷,在不同的轉速下空轉磨合,轉速從怠速逐漸增加到額定轉速。

有負荷磨合是用測動器給柴油機加以不同 的負荷進行磨合,負荷和轉速逐漸增加到額定值或超負荷。

在熱磨合過程中應檢查如下項目,必要時進行調整和排除: 

(1) 按下起動電鈕,在10秒內能順利起動,如起動不了,隔2分鐘再起動,仍起動不了則應檢查并排除故障; 

(2)檢查并調整機油壓力(一般為2.5—3kg/cm);

(3) 檢查水溫(一般為70—85℃) ; 

(4) 查聽有無局部過熱和不正常響聲,發現后立即檢查并排除。

如系更換主要零件,則應重新磨合;

如系調整,則累計磨合時間不能減少; 

(5) 檢查是否漏水、漏油、漏氣; 

(6)觀察排氣煙色,一般允許有青灰煙;

(7)調整噴油提前角。 

熱磨合后在熱車狀態下放出全部潤滑油,并檢查潤滑油中有無不正常的金屬屑。

然后用柴油徹底清洗油底殼和機油濾清器等處。

最后更換潤滑油進行試驗。 

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柴油機修理、磨合質量的檢查

磨合質量的好壞影響柴油機的使用壽命。

所謂磨合質量好是指:

磨合階段所需時間短,磨合期零件表面磨損量小,磨合后在正常負荷下使用壽命長。

影響磨合質量的因素:

首先是磨:

合規范選擇是否恰當,即磨合時所加負荷和磨合時間是否得當。

磨合規范根據機型的不同,修理條件和修理質量的不同而選擇亦不相同 (一般是從實踐經驗中總結出來)。

其次,磨合時的潤滑油對磨合質量有影響。

潤滑油應該是油性好(粘附金屬表面的能力強) 、流動性好( 能更好滲入零件表面的微觀不平內部以帶走磨屑和摩擦熱) 、導熱性好(以降低零件表面的溫度防止熔著磨損) 。

最后,零件表面的質量(光潔度/硬度及磨合性) 也影響磨合質量。

隨著加工工藝的不斷發展和表面處理技術的不斷應用,可以大大縮短磨合時間,提高磨合質量,甚至可以不經過廠內磨合即可進行使用中磨合。

熱磨合后進行柴油機性能試驗,以鑒定修理質量。 

在柴油機水溫和機油溫度正常的情況下:

測定柴油機的功率、扭矩及耗油率;

檢查調速性能,在額定轉速、額定負荷突然卸去載荷,其調速率不應大于10%,轉速穩定時間不應大于10秒。

最低轉速不應大于400~500轉/分,怠速穩定性不大于±30%;

檢查排氣煙色及排氣溫度一般不大于500一550℃) 。 

一臺修理合格的柴油機應該是:

①起動容易;

②除了輕微的氣門響聲及均勻的齒輪嚙合聲外,不允許有其他異常響聲;

③機油壓力和水溫正常;

④不允許有任何漏水、漏油、漏氣現象;

⑤排氣煙色、溫度正常;

⑥高速、低速運轉平穩,怠速正常;

⑦外部零件、附件齊全,連接牢固可靠;

⑧最重要的是功率、扭矩、耗油率符合標準。 

本文原創作者系:

中國漁政    王超   

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來源:網絡

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