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德國道依茨柴油機活塞裂紋和破裂與燒蝕的原因與測量維修修復的方法

2022/7/6 15:03:38

德國道依茨柴油機活塞裂紋和破裂與燒蝕的原因與測量維修修復的方法

道依茨柴油發動機活塞頭觸火面產生裂紋是指在活塞頂面產生的徑向或圓周向裂紋、起吊孔邊緣裂紋及第一道環槽根部裂紋。

道依茨柴油發動機活塞頭部裂紋主要是熱應力引起的,同時還有機械應力的作用。柴油機運轉時,活塞頂部溫度分布不均勻:頂部中央或邊緣溫度最高,鑄鋼活塞可達450℃;鋁活塞可達300~375℃,頂面冷卻側及第一道活塞環槽的溫度一般在200℃左右。在正常工作條件下,道依茨柴油發動機活塞頭部各處存在著溫差應力和高壓燃氣作用的機械應力等,而且這些應力又都是周期性的;當噴油定時不正、燃油霧化不良或火焰接觸活塞頂面時就會造成局部過熱,引起過大的熱應力;當柴油機超負荷運轉或活塞頂部冷卻不充分時也會引起熱應力。過大的熱應力會引起裂紋。柴油機頻繁起動、停車也會引起熱疲勞裂紋。

道依茨柴油發動機活塞頂面裂紋還會因冷卻不充分,活塞頂面散熱不良所致。

例如水冷活塞冷卻側結垢嚴重或活塞頂面積炭嚴重時就會使活塞頂面局部過熱,導致裂紋。通常,結垢層或積炭層超過0.5mm時,就會使因過熱產生裂紋的可能性急劇增加。所以,為防止裂紋產生,柴油機應定期吊缸檢修,加強冷卻水的定期處理等維修保養工作。

道依茨柴油發動機活塞頂面的起吊孔邊緣和第一環槽根部就會因應力集中產生裂紋。

道依茨柴油發動機活塞燒蝕的原因

首先由于道依茨柴油發動機活塞頂部直接與燃氣和火焰接觸,溫度很高,尤其當噴油定時不正確或噴油器安裝不良或冷卻側結垢使頂部局部過熱,溫度更高;其次,由于柴油機燃用的重油中含釩、鈉過多,就會在活塞頂部溫度高達550℃以上的部位產生高溫腐蝕。同時,活塞材料過熱時發生氧化、脫碳而使其化學成分變化。在以上因素綜合作用下,活塞頂部金屬產生層層剝落使其頂部厚度逐漸減薄,出現釩腐蝕的麻點或凹坑,大小、深淺不一的分布于活塞頂部,這種現象成為活塞頂部燒蝕。嚴重時可使頂部燒穿。

道依茨柴油發動機活塞頂部燒蝕使頂部厚度減薄、強度降低,甚至影響氣缸壓縮比,降低柴油機的工作性能。

 

德國道依茨柴油機活塞損壞的修復

以上四種現象的出現,是活塞在工作中的主要損壞形式。一般在船舶上沒有條件完成重度損壞的修復,通常視損壞情況而定是否予以換新或繼續使用。下面簡單的介紹這四種損壞的修復。

 

道依茨柴油發動機活塞裂紋的修復

道依茨柴油發動機活塞頂面冷卻側、筒狀活塞的活塞銷座處產生裂紋是很常見的,主要是由于過大的機械應力引起的,同時還會由于設計不良、材質不佳和毛坯制作缺陷等在這些部位存在應力集中而加速裂紋的產生。

道依茨柴油發動機活塞裂紋可通過觀察或著色探傷進行檢查。鋼質、鋁質活塞的頂部裂紋較輕,可采用焊補工藝修理,鋼質活塞頂部裂紋嚴重時采用局部更換。活塞環槽根部裂紋、活塞上穿透性裂紋及無法修理的冷卻側裂紋則應將活塞報廢換新。

道依茨柴油發動機活塞燒蝕測量與修復

道依茨柴油發動機活塞頂部燒蝕的程度可用活塞頂部樣板和塞尺進行測量。測量時,將樣板置于活塞頂部,用塞尺測量樣板與活塞頂部之間的最大間隙。測量時,還應使樣板繞活塞軸線運動,每轉45°角測量一次,取其中最大值。當超過15mm時應換新活塞。在缺乏備件或應急情況下可采用以下措施。

1)改變活塞的裝置位置。當燒蝕尚不太嚴重而且活塞結構又允許的情況下,改變活塞安裝角度。例如,B&W型柴油機活塞頂部燒蝕部位對應于噴油器方向,燃油在此部位集中燃燒和采用冷卻效果不良的油冷,致使該部位產生燒蝕。由于活塞結構允許,在產生不太嚴重的燒蝕時將活塞安裝部位轉過90°角,使燒蝕部位避開噴油方向繼續使用。

2)焊補修理。燒蝕嚴重時(最大厚度接近規定值時)可采用堆焊工藝進行修補、焊后進行機械加工恢復活塞頂部形狀。

3)換新。當道依茨柴油發動機活塞頂部最大燒蝕厚度超過說明書規定值或使活塞頂部厚度減至設計厚度的一半時應將活塞報廢換新。

道依茨柴油發動機修復后活塞的檢驗

輪機工程是一個系統工程,主機是船舶的動力源,活塞又是該動力的直接承受和傳遞者,就好比人的各種舉動都需要心臟提供的能量來支撐一樣,船舶的任何動作都要落實到主機的活塞上來完成。主機活塞出現了問題,就好比一個人得了心臟病,隨時都可能出現可怕的后果。所以在活塞出現上述問題時,及時進行活塞的修復工作,在裝機前必須進行檢驗,確保質量合格和裝機后的正常運轉。

輪機員除對活塞尺寸、形狀和表面粗糙度做一般性檢驗外,還應對活塞的位置精度進行平臺檢驗,活塞的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度等均應符合設計圖紙的要求。

活塞位置精度的技術要求及其檢驗方法如下:

1道依茨柴油發動機活塞銷孔中心線和活塞中心線垂直,垂直度要求不大于0.025mm/100mm。檢驗時,將活塞置于平臺上,則活塞中心線垂直于平臺。當活塞銷孔中心線與平臺平行時,表明活塞銷孔中心線與活塞中心線垂直,測量長度內百分表的讀數差即為垂直度誤差。

2)活塞銷孔中心線應與活塞中心線相交,其位置要求:活塞直徑<200mm時應不大于0.10mm,活塞直徑>200mm時應不大于0.20mm。檢驗時,將銷孔插有心軸的活塞垂直平臺放置,用內經千分尺分別測量立式直角平板緊貼活塞左、右側時與心軸的距離。兩側距離平均值差的一半即為位置度誤差。

3)活塞環槽平面應與活塞中心線垂直,垂直度應不大于0.02mm。檢驗時,用百分表沿環槽端面轉一周,其平面跳動量即為環槽平面與活塞平面與活塞中心線垂直度誤差。

4道依茨柴油發動機活塞頂面形狀的檢驗。用樣板和塞尺檢驗活塞頂面形狀,要求符合圖紙要求。 瀘州Perkins帕金斯403D-17發動機噴油器一臺多少錢,淮北Perkins帕金斯403F-07發動機上下大修包歡迎來電,宿州Perkins帕金斯403F-15發電機配件供應服務商,滄州Perkins帕金斯1204E-E44TTA發動機曲軸前后油封一臺多少錢,南昌Perkins帕金斯4008TAG2發動機汽缸床哪里有,

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