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德国道依茨柴油机活塞裂纹和破裂与烧蚀的原因与测量维修修复的方法

2022/7/6 15:03:38

德国道依茨柴油机活塞裂纹和破裂与烧蚀的原因与测量维修修复的方法

道依茨柴油发动机活塞头触火面产生裂纹是指在活塞顶面产生的径向或圆周向裂纹、起吊孔边缘裂纹及第一道环槽根部裂纹。

道依茨柴油发动机活塞头部裂纹主要是热应力引起的,同时还有机械应力的作用。柴油机运转时,活塞顶部温度分布不均匀:顶部中央或边缘温度最高,铸钢活塞可达450℃;铝活塞可达300~375℃,顶面冷却侧及第一道活塞环槽的温度一般在200℃左右。在正常工作条件下,道依茨柴油发动机活塞头部各处存在着温差应力和高压燃气作用的机械应力等,而且这些应力又都是周期性的;当喷油定时不正、燃油雾化不良或火焰接触活塞顶面时就会造成局部过热,引起过大的热应力;当柴油机超负荷运转或活塞顶部冷却不充分时也会引起热应力。过大的热应力会引起裂纹。柴油机频繁起动、停车也会引起热疲劳裂纹。

道依茨柴油发动机活塞顶面裂纹还会因冷却不充分,活塞顶面散热不良所致。

例如水冷活塞冷却侧结垢严重或活塞顶面积炭严重时就会使活塞顶面局部过热,导致裂纹。通常,结垢层或积炭层超过0.5mm时,就会使因过热产生裂纹的可能性急剧增加。所以,为防止裂纹产生,柴油机应定期吊缸检修,加强冷却水的定期处理等维修保养工作。

道依茨柴油发动机活塞顶面的起吊孔边缘和第一环槽根部就会因应力集中产生裂纹。

道依茨柴油发动机活塞烧蚀的原因

首先由于道依茨柴油发动机活塞顶部直接与燃气和火焰接触,温度很高,尤其当喷油定时不正确或喷油器安装不良或冷却侧结垢使顶部局部过热,温度更高;其次,由于柴油机燃用的重油中含钒、钠过多,就会在活塞顶部温度高达550℃以上的部位产生高温腐蚀。同时,活塞材料过热时发生氧化、脱碳而使其化学成分变化。在以上因素综合作用下,活塞顶部金属产生层层剥落使其顶部厚度逐渐减薄,出现钒腐蚀的麻点或凹坑,大小、深浅不一的分布于活塞顶部,这种现象成为活塞顶部烧蚀。严重时可使顶部烧穿。

道依茨柴油发动机活塞顶部烧蚀使顶部厚度减薄、强度降低,甚至影响气缸压缩比,降低柴油机的工作性能。

 

德国道依茨柴油机活塞损坏的修复

以上四种现象的出现,是活塞在工作中的主要损坏形式。一般在船舶上没有条件完成重度损坏的修复,通常视损坏情况而定是否予以换新或继续使用。下面简单的介绍这四种损坏的修复。

 

道依茨柴油发动机活塞裂纹的修复

道依茨柴油发动机活塞顶面冷却侧、筒状活塞的活塞销座处产生裂纹是很常见的,主要是由于过大的机械应力引起的,同时还会由于设计不良、材质不佳和毛坯制作缺陷等在这些部位存在应力集中而加速裂纹的产生。

道依茨柴油发动机活塞裂纹可通过观察或着色探伤进行检查。钢质、铝质活塞的顶部裂纹较轻,可采用焊补工艺修理,钢质活塞顶部裂纹严重时采用局部更换。活塞环槽根部裂纹、活塞上穿透性裂纹及无法修理的冷却侧裂纹则应将活塞报废换新。

道依茨柴油发动机活塞烧蚀测量与修复

道依茨柴油发动机活塞顶部烧蚀的程度可用活塞顶部样板和塞尺进行测量。测量时,将样板置于活塞顶部,用塞尺测量样板与活塞顶部之间的最大间隙。测量时,还应使样板绕活塞轴线运动,每转45°角测量一次,取其中最大值。当超过15mm时应换新活塞。在缺乏备件或应急情况下可采用以下措施。

1)改变活塞的装置位置。当烧蚀尚不太严重而且活塞结构又允许的情况下,改变活塞安装角度。例如,B&W型柴油机活塞顶部烧蚀部位对应于喷油器方向,燃油在此部位集中燃烧和采用冷却效果不良的油冷,致使该部位产生烧蚀。由于活塞结构允许,在产生不太严重的烧蚀时将活塞安装部位转过90°角,使烧蚀部位避开喷油方向继续使用。

2)焊补修理。烧蚀严重时(最大厚度接近规定值时)可采用堆焊工艺进行修补、焊后进行机械加工恢复活塞顶部形状。

3)换新。当道依茨柴油发动机活塞顶部最大烧蚀厚度超过说明书规定值或使活塞顶部厚度减至设计厚度的一半时应将活塞报废换新。

道依茨柴油发动机修复后活塞的检验

轮机工程是一个系统工程,主机是船舶的动力源,活塞又是该动力的直接承受和传递者,就好比人的各种举动都需要心脏提供的能量来支撑一样,船舶的任何动作都要落实到主机的活塞上来完成。主机活塞出现了问题,就好比一个人得了心脏病,随时都可能出现可怕的后果。所以在活塞出现上述问题时,及时进行活塞的修复工作,在装机前必须进行检验,确保质量合格和装机后的正常运转。

轮机员除对活塞尺寸、形状和表面粗糙度做一般性检验外,还应对活塞的位置精度进行平台检验,活塞的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度等均应符合设计图纸的要求。

活塞位置精度的技术要求及其检验方法如下:

1道依茨柴油发动机活塞销孔中心线和活塞中心线垂直,垂直度要求不大于0.025mm/100mm。检验时,将活塞置于平台上,则活塞中心线垂直于平台。当活塞销孔中心线与平台平行时,表明活塞销孔中心线与活塞中心线垂直,测量长度内百分表的读数差即为垂直度误差。

2)活塞销孔中心线应与活塞中心线相交,其位置要求:活塞直径<200mm时应不大于0.10mm,活塞直径>200mm时应不大于0.20mm。检验时,将销孔插有心轴的活塞垂直平台放置,用内经千分尺分别测量立式直角平板紧贴活塞左、右侧时与心轴的距离。两侧距离平均值差的一半即为位置度误差。

3)活塞环槽平面应与活塞中心线垂直,垂直度应不大于0.02mm。检验时,用百分表沿环槽端面转一周,其平面跳动量即为环槽平面与活塞平面与活塞中心线垂直度误差。

4道依茨柴油发动机活塞顶面形状的检验。用样板和塞尺检验活塞顶面形状,要求符合图纸要求。 泸州Perkins帕金斯403D-17发动机喷油器一台多少钱,淮北Perkins帕金斯403F-07发动机上下大修包欢迎来电,宿州Perkins帕金斯403F-15发电机配件供应服务商,沧州Perkins帕金斯1204E-E44TTA发动机曲轴前后油封一台多少钱,南昌Perkins帕金斯4008TAG2发动机汽缸床哪里有,

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