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船舶中小型柴油机维修管理技术误区


导读

柴油机在长期的使用过程中,各种机器零部件会出现各种不同的问题。

然而,在维修过程中,往往忽视柴油机间隙、供油等方面的问题,造成柴油机无法正常使用。

文中针对柴油机在使用中出现的若干问题进行分析,提出具体的维修方式以及在维修中存在的技术误区,旨在提高柴油机的维修技术,保证其正常运行 。 


柴油机出现故障的原因

柴油机的工作性能随时间的推移而逐渐衰弱 ,导致机器零部件出现磨损,从而影响其 正常运行。

导致柴油机故障的原因主要有以下两个方面 :

1.自然原因。

柴油机在运转过程中会产生大量的摩擦, 导致零件出现尺寸、质量等方面的问题。

由于零件磨损、腐坏等自然原因,并由外向内发展,导致柴油机出现间隙过大、喷油泵磨损等方面出现严重问题,进而影响整个机器的正常运转。 

2.由于安装技术、保养不善等问题,不但加剧自然因素的作用力,而且破坏柴油机的机器零部件,造成各种突发性故障。

人为因素导致的柴油机故障完全可以避免 , 自然因素造成的机器零部件损坏,虽无法避免,但是通过采用正确的维修管理技 术,可以延长零件的生命周期,达到有效降低故障发生的几率。 


柴油机管理误区

1.保持油底壳油位高油位 

柴油机的油底壳作为贮油槽,主要是贮存柴 油机工作所需的润滑油,防止杂质进入油箱 ,并散去润滑油中的部分热量,防止其出现氧化的现象 (如图1所示)。

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图1 油底壳工作原理

目前,柴油机的油底壳主要分为两种:

即干式和湿式。

船舶中小型柴油机常用的为湿式油底壳。

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由于在湿式油底壳的系统中,滑油泵的吸口是处于油底壳之中,为了保持滑油压力,油底壳必须保证有适量的滑油,避免吸入空气。

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油底壳中的油位最佳状态在滑油泵吸口上,然而具体的油位高低还要考虑船舶行驶过程中的实际因素,例如:船舶的摇晃频率、滑油流动速度等。

若油底壳油位过高,会对柴油机的工作造成危害。

当油位达到连杆大端处时,会对柴油机内的零部件造成不同程度的损害,例如:由于油液飞溅时具有很高的冲击力,导致曲拐箱出现损伤。

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同时,油液飞溅太多,会增加气缸壁上的滑油量,导致柴油机出现损坏的速度加快。

因此,使用柴油机配套的量油尺,测量湿式油底壳中的存油量,保持油量的平衡和最佳位置。 

2.柴油机低负荷、低运转,增长使用寿命

部分人员认为让柴油机处于低负荷和低转速运转状态,会延长其使用寿命。

然而,这是一个认识误区。

除由于柴油机技术状况的限制,导致柴油机只能保持低负荷和低转速运转状态的情况外,对于技术状况优良的柴油机,其运转速度可以接近额定的运转速度。

如果使其长期处于低负荷、低转速的状态,反而会加剧零件的磨损速度,从而缩短柴油机的使用寿命。 

若处于长期的低负荷、低转速的状态,对柴油机产生以下两种负面影响:

一方面,柴油机运转速度下降,引起高压油泵的的上升速度下降,导致喷油滞后,增加柴油机的延后燃烧;

另一方面,柴油机运转速度降低,导致排气能量降低,增压压力降低,降低了进入气缸的空气量,使得燃油不能彻底燃烧,积炭加剧,排出的气体温度也会相对升高。

上述原因,会严重损坏柴油机内部零件,如排烟管、气阀、活塞等。

同时,燃油燃烧不彻底,其废气排入大气中,会造成环境污染。

因此,若柴油机技术状态良好,最好根据说明书来保证柴油机最佳运转状态 。

3.进 、排气阀间间隙越大,动力性能越好

进、排气阀间隙是其处于冷状态时,阀杆顶与摇臂间的活动空间。

如果进、排气阀之间不存在冷态间隙,当柴油机处于高速运转状态时,由于进、排气阀受热,导致阀杆出现膨胀的现象,从而影响进、排气阀的正常关闭,影响柴油机内的压缩压力。

并当高温气体通过气阀封面时,会出现烧 蚀的现象。 

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若通过理论原理来设计进、排气阀之间的空隙,即使其处于发热状态,最佳间隙也可设置为零。

然而,在柴油机实际工作中,其负荷经常会应运转的速度而产生变化,产生的热量值处在运动的状态。

同时,还应考虑柴油机在运转过程中的其他因素。

所以,在设计进、排气阀的间隙时,应将上述因素也考虑其中,达到减少运行故障的发生频率。

4. 气缸套冷却 ,预防水温过高

当柴油机工作出现异常情况时,船舶工作人员频繁检查是否因为水温过高影响其正常工作,忽视了低水温对柴油机工作的影响。

柴油机通过缸套中的冷却水达到冷却缸套的效果。

柴油机实际运转中,缸套温度并非是越低越好。

冷却水具体温度主要取决于缸套的温度值 。

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高温度的冷却水会造成缸套发生变形,使缸套与活塞之间的润滑遭到破坏,增加其摩擦力,影响柴油机运转的速度。

若冷却水温过低,缸套经过温度的冷热交替后,外沿易产生裂痕。

同时还会导致燃油燃烧不充分,使得缸套腐蚀情况不断加重。

因此,设定缸套中冷却水的温度时,应按照说明说进行温度值设定,并且保持水温恒定。

5.低温启动,加长预热时间 

在柴油机启动之前,进行预热可以通过缓慢提高温度。 

一方面,避免零部件在高温中受到损害,从而产生裂纹。

另一方面,对滑油进行加热,可以有效地降低滑油泵的负荷,减少流动阻力,从而保证机器零部件间可以得到充分的润滑,减少摩擦产生耗损。

然而,柴油机预热时间过长,会增加机器的耗油量。 

由于热负荷够高,会加剧缸套与活塞之间的摩擦,造成零件损坏。

因此,柴油机预热时间要根据其功率的大小而定,这样可以减少不必要的损耗。 

柴油机维修误区

1.柴油机轴瓦早期磨损后,自行加垫

轴瓦在柴油机运转中具有极其重要的意义 。

薄壁轴瓦的磨损度仅限于其外围供减磨合金层 (如图2所示)。

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图2 柴油机薄壁轴瓦的工作示意图

当百分之几毫米的合金层磨损完后,应立即更换新的轴瓦,避免轴瓦的基础材质与轴径产生摩擦,降低轴径的磨损度。

有些船舶工作人员为了减少投入,在轴瓦背面自行加垫,实现减少轴瓦基础材料与轴径的直接接触。

然而,上述方法并不能有效地解决这一问题,在柴油机轴瓦背面加垫,会改变轴瓦的原本的圆柱度,造成轴颈与轴承之间无法正常配合,改变它们之间的原有间隙,从而导致一系列的问题,如:轴瓦松动、润滑性降低等。

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工作人员应当按照说明说更换轴瓦,如果标准的轴瓦无法满足装置的标准间隙,应要求生产厂家对轴瓦加厚,才能更好地保障柴油机的正常运转。

2.滑动轴承轴瓦需采用刮削形式

柴油机的滑动轴承的润滑共有两种形式,即重力和强力润滑。

由于这两种润滑的工作原理存在差异,所以其使用的对象也不相同。 

当轴颈和轴瓦之间的运行速度较低时,应采用重力润滑,这一润滑方式可以实现轴颈和轴瓦的直接接触,减小零件间的摩擦力。 

由于轴颈与轴瓦的接触面积较广,需将轴瓦接触面进行刮削,使其呈麻点状。

当轴颈与轴瓦之间处于高速运转的状态时,其运行速度较高,不需要频繁地进行方向的转换。

采用强力润滑对轴颈的运转而运转,使轴颈与轴承之间在强力润滑油的作用下,产生一种抗高压的楔形油膜。

其对轴瓦的要求较高,且薄壁轴瓦的合金层非常薄,不能采用刮削的方式。

现阶段,柴油机中主要采用薄壁轴瓦。

因此,只能按照所需尺寸来进行选购。

如标准尺寸不能满足零件间的间隙,也可采用基孔的方式来磨削曲轴,达到符合零件间间隙的目的。 

3.用柴油清洗柴油机零件

在清洗柴油机零件时,船舶管理人员一般选择柴油,达到提高零件清洁度的目的。

其实不然,在水中兑至具非离子性质的表面活性剂调配成水溶液,来清洗柴油机零件,不仅能够获得较好清洗效果,还能节约清洗成本,减少资源量浪费。

这一水溶液,具有安全、环保、无毒的特征 ,目前已得到广泛应用。

相反,若使用柴油来清洗零件,一方面,没有安全保证,清洗过程中易引起火灾;另一方面,柴油含有一定的有毒物质,长期的清洗过程中,易导致工作人员出现慢性中毒的症状。

同时,用柴油清洗还易造成资源浪费。

4.忽视密封垫更换材料

柴油机长期使用过程中,密封垫出现磨损的情况,应注意对密封垫进行更换,然而,现阶段市场的密封垫种类非常多,例如:塑料软板、石棉橡胶板、软木板、皮革等等。 

由于其材质不同,导致密封垫的规格存在着很大的差异。

同时,这些密封垫受其材质的影响,使用范围也不相同,例如:耐高温、耐水等。

因此,更换密封垫时,应注意选择合适的密封垫,避免柴油机早运转过程中出现故障。

5.紧固零件间螺栓

柴油机运行中,零件间的螺栓需要承受外力的拉伸、剪切等方面的压力。

长期使用中,导致零件会出现强度极限及疲劳极限的破坏。

柴油机零件间的螺栓直径、用途、制作材料等方面都有较大的差异,其在使用过程中松紧程度也存在着差别。

如果螺栓的松紧程度达不到规定值,则会出现松脱的现象;

如果超过规定值,则会增加零件相互作用问的压力,一旦到达零件 的使用极限,螺栓出现变形、断裂等问题 ,影响机器的正常运行。

因此,紧固螺栓时,应根据说明书中相关规定,确定其拧紧力矩。

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结束语

由于其管理人员专业技术受传统技术因素的影响较大,导致柴油机的运转受到自然和人为因素两方面因素的限制,使其出现突发性故障。

因此,要加强船舶工作人员专业技能的培养,正确管理维修柴油机,减少人为因素造成的损耗,增强其使用寿命,提高工作效率。 

本文原创作者系:

交通运输部上海打捞局    莫金飞

END

来源:网络

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