燒瓦抱軸是柴油機常見故障之一。柴油機在工作中,因機油變質、短缺,以及軸頸與軸瓦之間的間隙不當,軸與瓦之間不能形成良好的油膜,導致干摩擦,在高溫、高壓和高轉速下,軸瓦的耐磨合金層剝落損傷,與軸頸粘連在一起,出現咬死現象,即是燒瓦抱軸。
一、對柴油機燒瓦抱軸故障的判斷
通常同時出現下列幾種癥狀時,即可判斷該柴油機的軸瓦已燒損:
1.機油溫度急劇升高達90℃以上。
2.在柴油機加油口處或曲軸箱通風口處有白煙,缸體外部曲軸部位附近溫度明顯高于其他部位。
3.機油壓力突然大幅度下降。
4.檢查機油濾清器和油底殼時,發現有軸瓦合金粉末。
5.拆檢軸瓦和連桿瓦時,瓦面合金層明顯脫落并被壓成薄片,甚至瓦的鋼背發藍、發黑等。
二、造成柴油機燒瓦抱軸的原因
1.油底殼內機油量不足或機油油路不暢通,以致潤滑不良。
2.機油質量不符合要求,機油黏度過大或過小。機油黏度過大,流動困難,熱量帶走緩慢,機件運動阻力大;機油黏度過小,不易形成油膜,將加速軸瓦合金層損傷。機油內摻有雜質,量油尺插口、加油口、曲軸箱等封閉不嚴造成空氣中雜質進入機油,造成磨損加劇。
3.機油壓力過低。柴油機正常機油壓力一般應在200~300兆帕之間,當機油壓力低于80兆帕時應立即停機檢查,否則容易發生燒瓦事故。
4.柴油機機體溫度應保持在95~105℃范圍內。當機溫過高或過低時,都會導致油膜變薄、潤滑不良、燒瓦抱軸。
5.一般情況下柴油機的主軸瓦間隙為0.07~0.14毫米,連桿軸瓦間隙為0.06~0.11毫米。如果軸瓦與軸頸的裝配間隙過大或過小, 機油就無法在摩擦表面形成油膜,導致潤滑不良,就會造成燒瓦咬死。
6.曲軸軸頸粗糙度、橢圓度等精度控制不良,造成軸頸與軸瓦配合不良,引起燒瓦抱軸。
7.軸瓦材質不符合規定,加工質量不良,軸瓦的抗高溫能力和承載能力不足等,都是引起燒瓦抱軸故障的隱患。
8.通常情況下軸瓦與軸頸的接觸面積不應低于全部面積的75%,且接觸點應分布均勻。若裝配時連桿螺栓或主軸承螺栓扭矩太小, 軸瓦與軸頸的配合接觸面就達不到要求,造成配合間隙過大,引起潤滑不良而燒瓦。
9.連桿大端瓦背磨損,使得軸瓦的瓦背無法和連桿大端緊密地貼合在一起,造成連桿軸瓦燒瓦。
10.裝配軸瓦時瓦片止推肩未裝入軸承座限位槽中,造成假扭矩或瓦、軸的拉損,引起燒瓦抱軸。
11.機油吸油盤焊接部件與空心螺栓、墊圈間有縫隙,或空心螺栓松動,或墊圈損壞,使機油泵吸進空氣,機油泵無法正常供油而引起燒瓦事故。
12.氣缸套偏磨,造成燒機油和高溫氣體泄漏進入曲軸箱,導致連桿軸瓦部位承受的溫度過高。同時,高溫氣體竄入曲軸箱使機油溫度升高,機油變稀,良好的油膜被破壞,從而引起燒瓦。
13.氣缸套防水橡皮圈失效,導致冷卻水滲漏到油底殼內,降低了機油的潤滑性能,引起燒瓦。這種現象一般在新使用的柴油機工作100~300小時的時間內發生較多。
14.因氣缸體主軸承內孔磨損,軸瓦的鋼背與軸瓦座之間的徑向壓力不夠或產生間隙,軸瓦工作溫度升高,潤滑變差,導致軸頸與軸瓦粘連燒瓦。
15.起步前或停車前猛轟油門,也易使軸瓦燒熔。
16.其他機件故障和工作異常而產生的惡性循環,也會導致柴油機燒瓦抱軸。如:空濾短路或失效造成早磨,進一步形成磨料磨損,導致燒瓦抱軸;供油提前角過小造成排溫高,進一步導致機溫過高;噴油器霧化不良,柴油進入油底殼;柴油機單缸或多缸工作粗暴造成軸、瓦機械沖擊力增大等。
三、對柴油機燒瓦抱軸故障應采取的預防措施
1.磨合期過后及時更換機油和清洗油底殼。
2.定期維護清洗機件、疏通油道,添加或更換機油,防止機油老化或過臟而堵塞油道。
3.選用符合柴油機制造廠要求的潤滑油,并按要求進行保養。
4.柴油機啟動前,檢查潤滑油量,不足時應按規定添加。
5.冷車啟動時應先在空負荷下怠速運轉3~5分鐘,然后再逐漸過渡到高速或大負荷運轉。
6.嚴禁柴油機在超負荷下長時間運轉,避免急加速;如發現機油壓力報警燈亮起,應查明原因并妥善處理后方可繼續運行。
7.維修時應注意檢查潤滑系統各零部件,重要零件不能代用(如不能以鐵絲代替開口銷等)。裝配時,要使用清潔的潤滑油。
8.更換新的軸瓦時,要檢查軸瓦尺寸,保證其與軸頸的可靠貼合、良好散熱。若軸瓦過長,接口處產生變形,會導致啃軸現象。
9.定期檢查柴油機冷卻系統的冷卻效果,并及時張緊或更換風扇皮帶,確保冷卻系統始終保持良好狀態。
(河北省邯鄲市農機技術推廣站 趙其斌 郵編:056001)