2024-09-24
在柴油機(jī)的各個(gè)部件中，軸承都是易損件。本文所討論的軸承是指曲軸主軸承和連桿軸承，它們的工作是否完善、可靠，將直接影響到柴油機(jī)的正常運(yùn)行。
由此，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，歸納了發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中常見(jiàn)的軸承損壞形式及其機(jī)理，軸承損壞的原因，并提出延長(zhǎng)其使用壽命的對(duì)策。
1 柴油機(jī)軸承損壞形式及機(jī)理
柴油機(jī)軸承常見(jiàn)的損壞形式有磨粒磨損、疲勞剝落和燒熔三類(lèi)。各種損壞形式之間往往是相互聯(lián)系、互相促進(jìn)的。
①磨粒磨損：這是由于混入潤(rùn)滑油中的微小堅(jiān)硬的固體顆粒，隨潤(rùn)滑油循環(huán)進(jìn)入軸承與軸的間隙中，附著在軸承表面，形成磨粒，造成軸承表面的擦傷和刻痕。
②疲勞剝落：軸承在過(guò)載、偏磨的情況下，因軸承工作溫度太高，合金層不均勻或合金材料的疲勞強(qiáng)度太低，軸承在油膜壓力沖擊下，合金層發(fā)生疲勞裂紋，此稱(chēng)龜裂，龜裂的疲勞裂紋向合金層深度方向發(fā)展，至向結(jié)合面附近沿橫向延伸，彼此交替，造成合金材料片狀剝落。
③燒熔：由于軸承間隙過(guò)大或過(guò)小，當(dāng)潤(rùn)滑油中斷供給和供給不足，或者軸承與軸頸間沒(méi)有形成油膜，從而在軸承與軸頸間發(fā)生半干摩擦或干摩擦，產(chǎn)生大量的摩擦熱，引起顯微的熔化、粘著，如果繼續(xù)發(fā)展，將導(dǎo)致軸承燒熔。
2 柴油機(jī)軸承損壞的原因分析
軸承屬于易損件，引起軸承損壞的原因很多。這里從使用、維護(hù)和維修三方面來(lái)分析。
2.1 使用上的原因
①冷啟動(dòng)后馬上加大負(fù)荷或高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于柴油機(jī)冷機(jī)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油尚未充分進(jìn)入潤(rùn)滑表面，就以很高的轉(zhuǎn)速或大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，致使?jié)櫥Ч涣迹瑱C(jī)油溫度升高、粘度下降，破壞了摩擦副表面油膜的形成，使之形成半干摩擦或干摩擦，引起軸承損壞。
②機(jī)油不足開(kāi)車(chē)。在機(jī)油供給不足(油面過(guò)低)的情況下運(yùn)行，軸承表面不能實(shí)現(xiàn)正常潤(rùn)滑，其表面因此產(chǎn)生干摩擦，導(dǎo)致軸承損壞。
③在機(jī)油壓力過(guò)低下運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)油壓力過(guò)低，則潤(rùn)滑系不能實(shí)現(xiàn)正常的機(jī)油循環(huán)和壓力潤(rùn)滑。這樣，就無(wú)法將足量的機(jī)油可靠地供至軸承與軸頸間，使軸承與軸頸間得不到充分的潤(rùn)滑，從而導(dǎo)致軸承損壞。
④冷卻水量不足開(kāi)車(chē)。冷卻水量不足使冷卻效果變差，造成柴油機(jī)工作溫度過(guò)高，使機(jī)油粘度下降，軸承與軸頸間的潤(rùn)滑油膜不易形成和保持，軸承的潤(rùn)滑條件惡化，造成軸承損壞。
⑤超速超負(fù)荷運(yùn)行。經(jīng)常超速超負(fù)荷運(yùn)行，則使柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處在負(fù)荷過(guò)大的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致柴油機(jī)粗暴燃燒，造成柴油機(jī)過(guò)熱，軸承與軸頸間的機(jī)油油膜容易遭到破壞，以致發(fā)生軸承損壞現(xiàn)象。特別是新機(jī)和大修機(jī)嚴(yán)禁超速超負(fù)荷運(yùn)行。
2.2 維護(hù)保養(yǎng)方面的原因
①機(jī)油質(zhì)量不佳。未按規(guī)定使用機(jī)油，甚至加注低劣假冒油品，各摩擦面不能建立完整且有一定厚度的油膜，使?jié)櫥Ч陆?，易造成軸承損壞。
②添加或更換機(jī)油不及時(shí)。加機(jī)油不及時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生上述機(jī)油量不足的問(wèn)題。機(jī)油在柴油機(jī)不斷工作的過(guò)程中，會(huì)被空氣中吸人的塵土以及柴油機(jī)自身燃燒產(chǎn)物和磨損產(chǎn)物所污染而變臟，若不及時(shí)更換，不僅機(jī)油中的雜質(zhì)會(huì)隨機(jī)油循環(huán)進(jìn)入軸承與軸頸間，粘附在軸承表面形成磨粒，加劇軸承磨損，甚至?xí)斐捎偷?、油管堵塞，?dǎo)致軸承燒熔。
③清洗或更換機(jī)油濾清器不及時(shí)。這會(huì)造成機(jī)油濾清器阻力過(guò)大甚至堵塞，使機(jī)油不經(jīng)過(guò)濾芯而從旁通閥通過(guò)，而使用未經(jīng)過(guò)濾的機(jī)油來(lái)潤(rùn)滑軸承內(nèi)表面，則極易引起軸承與軸頸表面的嚴(yán)重磨損及拉傷。
2.3 維修方面
①軸承與軸頸配合間隙不當(dāng)。間隙過(guò)大，使機(jī)油不易保持;若間隙過(guò)小，機(jī)油難以進(jìn)入。導(dǎo)致軸承與軸頸間的機(jī)油油膜難以形成，引起軸承損壞。
②選用的軸承不符合規(guī)定，加工制造質(zhì)量差。
③裝配時(shí)，軸承座、軸承、曲軸和連桿等零件表面不清潔，均會(huì)造成軸承損壞。
3 延長(zhǎng)軸承使用壽命的對(duì)策
通過(guò)上述軸承損壞的原因分析可見(jiàn)，只有在使用過(guò)程中正確使用、合理維護(hù)，在維修時(shí)保證修理質(zhì)量，才能減少機(jī)械事故，降低消耗，延長(zhǎng)其使用壽命。
3.1 嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行使用
①冷車(chē)啟動(dòng)后，應(yīng)怠速空負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min，使軸承與軸頸間形成油膜后，方可轉(zhuǎn)為正常行駛。使用中嚴(yán)禁柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在超負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，避免急加速。
②新機(jī)或大修后的柴油機(jī)應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行磨合。工作中不準(zhǔn)長(zhǎng)時(shí)間高速超負(fù)荷運(yùn)行，需綜合考慮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和負(fù)荷的合理分配。
③保持柴油機(jī)的正常工作溫度(80~90℃)。運(yùn)行過(guò)程中要注意觀察冷卻水量和水溫、油溫狀況，如發(fā)現(xiàn)水量不足或水溫、油溫高于限值，則應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查，妥善處理后再開(kāi)機(jī)運(yùn)行。
④使機(jī)油數(shù)量和壓力保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。在運(yùn)行過(guò)程中要注意觀察機(jī)油油面及機(jī)油壓力表或機(jī)油壓力指示燈，如發(fā)現(xiàn)機(jī)油量不足或機(jī)油壓力低于規(guī)定要求，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查，待妥善處理后再繼續(xù)運(yùn)行。
3.2 嚴(yán)格按規(guī)定維護(hù)保養(yǎng)
①按規(guī)定向油底殼加足質(zhì)地純潔、牌號(hào)對(duì)路的機(jī)油。經(jīng)常檢查機(jī)油油面及油質(zhì)情況，及時(shí)添加或更換質(zhì)量符合要求的機(jī)油，保持油面在規(guī)定的范圍內(nèi)，并且油質(zhì)良好。
②加強(qiáng)對(duì)機(jī)油濾清器的維護(hù)保養(yǎng)。這是防止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入軸承與軸頸間，延長(zhǎng)柴油機(jī)使用壽命的一項(xiàng)重要措施。應(yīng)按規(guī)定及時(shí)清洗或更換機(jī)油濾清器，以保持其濾清性能和效果，防止機(jī)油過(guò)度臟污而造成零件磨損與拉傷。
3.3 提高發(fā)動(dòng)機(jī)維修和裝配質(zhì)量
①裝配軸承時(shí)要保證軸承與軸頸的配合間隙符合規(guī)定。檢查配合間隙的方法，除用儀表測(cè)量外，多采用經(jīng)驗(yàn)法來(lái)判斷確定，通常是將軸承裝入座孔后，涂上機(jī)油，再將連桿裝在相應(yīng)的軸頸上，然后用手甩動(dòng)連桿，若能轉(zhuǎn)動(dòng)1~1.5圈，沿曲軸軸線方向扳動(dòng)連桿沒(méi)有間隙感覺(jué)，即說(shuō)明連桿軸承配合符合要求;曲軸主軸承配合間隙的檢查方法是將軸承裝入軸承蓋和座孔后，在軸承和軸頸表面涂上機(jī)油，裝上曲軸和軸承蓋，并按一定順序(六缸機(jī)為4，2，6，3，7，1)、分次(一般為三次)以規(guī)定的力矩將全部軸承蓋擰緊，然后用手扳動(dòng)曲軸的連桿軸頸，以曲軸能轉(zhuǎn)動(dòng)1/2圈左右為宜。
②更換軸承時(shí)，必須對(duì)軸承進(jìn)行選配。根據(jù)間隙選軸承，軸承長(zhǎng)度符合規(guī)定，軸承裝入座孔內(nèi)上下兩片每端應(yīng)高出座孔平面0.05min，以保持軸承與座孔緊密配合，提高散熱效果;同時(shí)還要求突榫要好，以保持軸承不在軸承座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);軸承與軸頸間的間隙要適當(dāng)，裝人座孔要同心。
③保證裝配質(zhì)量。軸承、連桿、曲軸應(yīng)在完全清潔的情況下裝配，尤其是機(jī)油不允許有任何雜物。軸承與連桿、曲軸裝配時(shí)，要涂以足量的清潔機(jī)油，以保持柴油機(jī)冷啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的潤(rùn)滑。
④認(rèn)真做好柴油機(jī)總裝后的冷磨、熱試、檢驗(yàn)和調(diào)整工作。
來(lái)源：船舶講武堂
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