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发动机滑动轴承的早期故障及避免

文章出处:深圳发电机出租    信息来源:https://www.szfdjcz.cn   人气:   发表时间:2023-06-05

  用在柴油发电机上的滑动轴承通常分为两种:

  一种是衬瓦式薄壁轴承,形似瓦片俗称轴瓦;另一种是衬套,又称铜套,形状为空心圆柱体。衬瓦式薄壁轴承具体用于承托柴油发电机的主轴和连杆;衬套详细用于支承凸轮轴轴颈及活塞销。本文详细分述的是衬瓦式薄壁轴承(轴瓦)。

  1、早期损坏的形式

  轴承在正常使用步骤中,因为逐渐磨损直到最后失去作业能力、结束其使用时限,这种自然磨耗是难以预防的。但如果因柴油发电机安装调整“非法”、润滑油品质不佳或使用条件恶劣等要素致使轴承过早地磨损或发生各种损伤,则是人为造成的早期故障。早期故障不仅大大地减小轴承的使用寿命,同时也会影响柴油发电机的正常工作。根据长久对柴油发电机修复的经验发现,滑动轴承早期事故的易损形式有机械磨耗、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀等。

  (1)、机械损伤

  滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面发生不同程度的沟痕,严重时在接触表面产生金属剥离以及产生大面积的杂乱划伤;一般情形下,接触面磨耗与烧蚀现状同时存在。造成轴承机械磨损的主要原由是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。

  (2)、轴承穴蚀

  滑动轴承在汽缸压力冲击载荷的反复作用下,表面层发生塑性变形和冷作硬化,局部丧失变形能力,逐步形成条纹并不断扩展,然后随着磨屑的脱落,在受载表面层形成凹穴。通常轴瓦产生穴蚀时,是先出现凹坑,然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂,裂纹沿着界面的平行方向扩展,直到剥落为止。滑动轴承穴蚀的主要原因是,由于油槽和油孔等构造要素的横断面突然改变致使油流强烈紊乱,在油流紊乱的真空区形成气泡,随后由于压力升高,气泡溃灭而发生穴蚀。穴蚀一般发生在轴承的高载区,如主轴主轴承的下轴瓦上。

  (3)、疲劳点蚀

  轴承疲劳点蚀是指,因为柴油发电机超负载作业,使得轴承作业过热及轴承间隙过量,造成轴承中部疲劳磨耗、疲劳点蚀或者疲劳脱落。这种磨耗大多是由于超载、轴承间隙过度,或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。因此,使用时应当注意防范轴承超载工作不要以过低或较高的转速运转;怠速时要将柴油发电机调整到稳定状态;确保正常的轴承间隙,避免柴油发电机转速较高或偏低;严查、调节冷却系统的工作情形,确保柴油发电机的工作温度适宜。

  (4)、轴承合金腐蚀

  轴承合金腐蚀一般是由于润滑油不纯,润滑油中所含的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质,致使轴承合金部分脱落,形成无规则的微小裂孔或小凹坑。轴承合金腐蚀的详细起因是润滑油选择错误、轴承材料耐腐蚀性差,或者柴油发电机工作粗暴、温度过高等。

  (5)、轴承烧熔

  轴颈和轴承摩擦副之间有微小的凸起金属面直接接触,形成局部高温,在润滑不足、冷却不良的情形下,使轴承合金发黑或局部烧熔。此故障常为轴颈与轴承配合过紧所致;润滑油压力不足也容易使轴承烧毁。

  (6)、轴承走外圆

  轴承走外圆就是轴承在座孔内有相对转动。轴承走外圆后,不仅影响轴承的散热,容易使轴承内表面合金烧蚀,而且还会使轴承背面磨耗,严重时烧毁轴承。其详细起因是,轴承过短、凸榫损伤、加工或者安装不符合规范等。

  2、避免措施

  滑动轴承早期损坏比轴承烧毁要常见得多,因此防止滑动轴承早期故障很重要。滑动轴承的准确维护是减少轴承早期故障的有效办法,也是延长轴承寿命的可靠保证。因此,在柴油发电机的日常维护和修复中,必须注意轴承的合金表面、背面、端头及边缘棱角处的外观形状,如有不正常或发生过半磨耗的预兆,就要认真查明因由,并采取相应的方法,改良轴承的作业条件,重视对滑动轴承早期损坏的防范。

  (1)、改善轴承的设计和制造工艺

  规划或选择轴承时,要考虑轴承的热平衡以控制温升。

  由于轴承在摩擦状态下工作,因为润滑油液体内部摩擦(黏性)而造成功耗,转化成热量后致使轴承温升,润滑油黏度减轻、间隙改变,会使轴承的巴氏合金软化,严重时发生烧瓦抱轴事故。

  因此,在组成布置上,要从轴承的上轴瓦(非承载区)顶部开进油孔,使润滑油从非承载区引入;在轴瓦内表面以进油孔为中心沿纵向或横向开油槽,利于润滑油均匀分布在轴颈上以控制温升。

  根据轴承的作业情形,要求轴承材料必须具备下述性能:摩擦系数小;导热性好,热膨胀系数小;耐磨、耐蚀及抗胶合能力强;要有足够的机械强度和可塑性。因此龙城发电机出租,轴瓦材料可选巴氏合金。巴氏合金在稳定载荷时能够较好地作业,但在非稳定载荷下极常见生气蚀,故而在大功率柴油发电机中不宜采用。

  高锡铅基合金和低锡铅基合金的强度和硬度偏高,抗疲劳和抗气蚀能力较强,在大功率的柴油发电机中使用效果较好。

  近几年,国外发生了用物理气相沉积的溅镀法在铜铅轴承表面镍栅上镀覆含20%锡的铝合金或者镀纯锡,效果很好。此外,将整圆油槽轴瓦改为半圆油槽或部分油槽轴瓦,这样不仅可改良柴油发电机滑动轴承的润滑状态,而且还可提高其承载能力。

  (2)、提高轴承的维修和装配品质

  增强轴承的铰配质量,保证轴承背面光滑无斑点,定位凸点完整无损;自身的弹开量为0.5-1.5mm,这可保证装配后轴瓦借助自身弹力与轴承座孔贴合紧密;装在轴承座内的上下两片轴瓦的每端均应高出轴承座平面30-501μm,高出量可保证按规定功率拧紧轴承盖螺栓后轴承与轴承座紧密配合,发生足够的摩擦自锁力,轴承不致松动,散热效果好,预防轴承烧蚀和磨损;轴承的作业面无法用刮配法达到75%-85%接触印痕作衡量标准,应在不刮削时就使轴承和轴颈的配合间隙达到要求。

  此外,安装时要注意严查主轴轴颈和轴承的加工质量,严格执行修理工艺规范,防范因装入方法错误而造成安装不正以及轴承螺栓的功率不均或不符合规定,从而发生弯曲变形和应力集中,引起轴承早期损坏。

  (3)、合理地选型和加注润滑油

  在使用步骤中要购买油膜表面张力小的润滑油,使形成的气泡溃灭时油流的冲击功能相应减轻,可高效地防止轴承穴蚀;润滑油的黏度等级不可随意增加,以免增加轴承的焦化倾向;柴油发电机的润滑油油面必须在标准范围内,润滑油和加油用工具必须清洁,预防任何污物和水的进入,同时保证柴油发电机各部的密封效果。注意定期检查和更换润滑油;加注润滑油的场所应无污染、无风沙,预防一切污染物的侵入;不同品质、不一样黏度等级以及不一样使用类型的润滑油禁止混用,润滑油加注前的沉淀时间一般不应小于48h。

  (4)、准确使用和维保维保柴油发电机

  安装轴承时,应在轴和轴承的运动表面涂以规定牌号的清洁机油。柴油发电机轴承装复后,初次起动前应先关闭燃油开关,用启动系统带动柴油发电机空转几次,当柴油发电机油压表有显示后再接通、打开燃油开关,并将油门置中低速位,起动柴油发电机进行运转观察。怠速运转时间不能超过5min。做好新机及大修后柴油发电机磨合期的磨合运转,在磨合期禁止长时间在负荷猛增猛减以及高速状态下作业;柴油发电机结束长时间全负荷工作后,不能马上停机,必须让柴油发电机以空载中低速运转15min后才能停机,否则内部的热量就散不出去。

  加强机油滤清器、油底壳通风系统的清洁和保养作业,按说明书要求及时更换滤清器;保证柴油发电机冷却系正常工作,控制好柴油发电机的正常温度,避免散热器开锅,严禁不加冷却液就行机;正确选定燃油,准确调节配气相位和点火正时等,避免柴油发电机异常燃烧;及时做好曲轴和轴承技术现状的验看和调整工作。

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