摘 要:本文先對一起潤滑油污染嚴重且消耗量過大的故障案例進行了探討,從而展開對柴油機潤滑油系統日常操作中常見的幾類故障進行了原因分析,并針對性的提出了日常維護保養措施。
關鍵詞:柴油機 潤滑油 故障分析
中圖分類號:TK428文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)09(b)-0111-01
現在船舶大都采用中、低速增壓柴油機作為推進主機或船舶電站的原動機。由于柴油機的機械負荷較大,對其各工作系統提出了更高的要求。柴油機的性能指標、工作可靠性和耐用等都會受到潤滑油系統的運轉狀況的影響。
1 故障現象
某輪采用MAN公司6L23/30H型機作為柴油發電機,投入運營近半年左右柴油機運行狀況每況愈下,滑油濾器使用3d即需更換,并且滑油消耗量大,大約是標準的2倍,且現象越來越嚴重。
2 故障解決
根據故障現象,首先檢查潤滑油系統管路,未發現破損漏泄現象。而后對柴油機進行拆檢,發現活塞環嚴重磨損,同時排氣閥密封面嚴重燒蝕,出現多處缺口,由此證明氣缸內燃燒環境十分惡劣。隨后對運轉參數進行檢查,發現燃油進機溫度僅在75~85°之間,而船上使用的重油正常進機溫度應在128~145°范圍內。由于重油進機溫度太低,造成柴油機燃燒不充分,產生大量積碳,積碳污染滑油,破壞氣閥密封面,加快氣缸套和活塞環的磨損,進而造成滑油竄入燃燒室燃燒,造成潤滑油消耗量過大。
發現問題后,更換損壞部件,及時調整重油進機溫度,故障解決。
3 常見故障分析
根據經驗我們總結出柴油機潤滑油系統幾種常見故障,并對此進行原因分析。
3.1 潤滑油壓力低
潤滑油壓力對潤滑部位的油量供給有直接的影響,同時對油膜的承載能力也有影響。潤滑油壓力過低是常見故障之一,對柴油機的危害非常大,輕者會加重各運動部位的零件磨損,嚴重則會發生燒瓦、抱曲軸等事故。造成潤滑油壓力過低的根本原因主要是供給主油道的油量減少,或主油道以后的油路漏油嚴重。具體原因有:
(1)潤滑油泵的供油量不足會導致壓力偏低。潤滑油泵經長期使用磨損后,齒輪或轉子的徑向及端面間隙增大,油泵的供油量減少,潤滑油壓力也隨之下降。另外,為防止油泵的供油量過低及油壓偏低,潤滑油泵與吸油管的連接處必須密封。其次,主油道有異物堵塞也會造成進油不暢,從而造成潤滑油泵供油不足。
(2)主軸瓦及連桿軸瓦的軸承間隙過大,使潤滑油嚴重漏失。曲軸與軸瓦間隙過大引起壓力偏低。柴油機經長期使用后,曲軸與連桿瓦或曲軸與主軸瓦的配合間隙逐漸增大,形成不了油膜,不但會增加潤滑油消耗量,更會引起潤滑油壓力下降。因此,潤滑油壓力下降的情況,常常被作為判斷曲軸與軸瓦磨損程度及柴油機是否應進行大修的主要標志。
(3)潤滑油濾器臟賭引起壓力偏低。當潤滑油濾器堵塞時,潤滑油不能順利通過,減少了主油道的供油量,潤滑油壓力也就隨之下降。
(4)潤滑油粘度過低,使潤滑油從各相對運動零件間漏失。潤滑油粘度過低,大多是由于潤滑油嚴重超期使用,船上使用了劣質潤滑油或型號用錯等造成。
(5)潤滑油管路泄漏或者進油通道的堵塞也會使潤滑系統中潤滑油流量減少,壓力下降。
在發現潤滑油壓力降低時,應先檢查相應管路是否存在泄漏或者吸空等現象,然后重點檢查潤滑油濾器是否堵塞,造成通過的潤滑油流量減少,最后檢查潤滑油泵端面間隙是否增大,造成吸油不足。
3.2 潤滑油溫度過高
柴油機工作過程中有燃料燃燒產生的熱量和各摩擦副工作過程中自身產生的摩擦熱,柴油機運行中會不可避免地使潤滑油溫度升高,但應保持在正常范圍內。潤滑油溫度過高會使潤滑油變稀,產生潤滑不良、機件磨損加快、潤滑油壓力下降,進而失去潤滑和冷卻的作用。引起潤滑油溫度過高的主要原因有:
(1)冷卻系統故障。如機架、氣缸蓋水套的水垢太多、太厚,散熱不良,柴油機溫度升高,引起潤滑油熱負荷加重,使油溫過高。此時,應徹底清除水垢,加注軟水使用。潤滑油冷卻器若不能正常工作,也會使油溫升高。
(2)潤滑油系統不清潔。潤滑油太臟,油路有堵塞,如潤滑油濾器臟賭、阻力增加,使部分甚至全部潤滑油不能通過粗濾器及散熱器,而直接從安全閥進入主油道,造成潤滑油溫度過高。這一般是由于維護保養不認真,不及時或使用了不符合規定的劣質、臟污及牌號不符的潤滑油造成的。因此,柴油機要求按照一定的周期定期清洗濾器。
(3)柴油機運行超負荷。柴油機長時間超負荷運轉、潤滑油泵損壞或主軸承及連桿軸承間隙過小。另外,潤滑油油面過高、曲軸箱透氣口堵塞等都會導致油溫偏高。為此,要避免柴油機高速超負荷運行。
(4)系統連接錯誤或恒溫閥故障。冷卻水系統管路連接錯誤或恒溫閥故障都會造成冷卻水系統不能正常工作,引起柴油機潤滑油溫度偏高。
(5)氣缸漏氣。氣缸漏氣會引起高溫氣體竄入油底殼,使油底殼潤滑油溫度升高。
3.3 潤滑油消耗量大
柴油機運轉時,潤滑油消耗通常保持在一定的正常范圍內,如果超出額定消耗量,就表示消耗過量。一般來講,潤滑油的消耗量都會受到發動機溫度、轉速、運轉模式及新舊程度的影響。潤滑油消耗過大一般表現為:發動機功率下降,油底殼潤滑油平面下降較快,排氣冒藍煙等。造成潤滑油不正常消耗主要有以下幾種原因。
(1)曲軸箱壓力增大。在柴油機工作時,總會有一部分廢氣從氣缸間隙中竄入曲軸箱,使曲軸箱壓力上升。嚴重時使曲軸箱內的潤滑油上竄到燃燒室和氣缸蓋罩,甚至產生潤滑油飛濺,導致潤滑油耗量增加。因此,使用中應保持曲軸箱透氣管通暢。
(2)活塞環過度磨損,活塞與氣缸間隙過大。活塞環邊間隙與開口間隙過大、活塞環彈力太弱或卡死在環槽內、缸套因圓柱度與圓度的誤差過大而造成密封不好、氣門桿與氣門導管配合間隙過大、潤滑油溫度或壓力過高,主軸承和連桿軸承間隙過大等都會使潤滑油過多地進入燃燒室,潤滑油耗量過大。另外,柴油機燃燒重油時進機溫度過低,造成燃燒積碳嚴重,也會使活塞環過度磨損引起潤滑油耗量過大。
(3)潤滑油漏泄。油底殼出現裂紋、曲軸前后油封損壞、油底殼與集體結合面密封損壞等。都會使潤滑油泄漏,消耗量增加。
4 結語
潤滑油系統運轉的好壞直接影響柴油機的運行狀態及使用壽命,在日常操作中我們一定要加強對潤滑油系統的管理,進行有效的預防,當發生故障時要迅速召集人員,及時進行解決,避免事故進一步擴大,帶來更嚴重的危害。
參考文獻
[1]孫培延.船舶柴油機[M].大連.大連海事大學出版社,2006.