缸套異常磨損原因分析

康明斯柴油發電機的缸套異常磨損原因分析
康明斯柴油發電機組采用濕式缸套，缸套依靠凸肩壓緊在缸蓋和間隔套之間，與活塞、連桿組件、缸蓋共同組成密閉燃燒室。該型機缸套采用水冷方式冷卻。起動前的預潤滑壓力油通過曲軸、連桿、活塞銷進人活塞銷與活塞銷孔之間的油隙，到達缸套內表面。運行過程中缸套除由活塞銷與活塞銷孔間流出的滑油潤滑外，還有一路通過曲柄連桿機構回轉運動時飛濺的滑油進行潤滑。
氣缸套磨損示意圖
1、缸套異常磨損原因分析
① 缸套異常磨損常見現象及影響
缸套異常磨損分為兩種，一種是缸套磨損速率過快；另一種是缸套內表面出現肉眼可見的機械損傷，通常發生在磨合期間及柴油機最初運行期內，按照損傷程度的不同又可以分為線狀劃傷、片狀擦傷及缸套與活塞間粘連抱死等幾類。
② 原因分析
通過對故障中各個因素進行分析，結合氣缸套異常磨損的現象，可得出造成上述氣缸套異常磨損的主要因素有：珩磨網紋、清潔度、裝機身、間隔套、活塞、活塞環、連桿、缸套制造質量零部件、燃油管系、滑油管系、啟動空氣管系及進氣管系的制造質量、空氣系統及進氣系統零部件。
2、珩磨網紋原因
缸套珩磨網紋技術復雜，控制要求精度高，目前國內制造水平與國外制造水平存在一定差距在前期2臺缸套異常磨損機組的檢查中發現：缸套珩磨網紋三個形態參數雖滿足圖紙規定的要求，但網紋高點過多，微觀形態控制不當，從而引發了大面積缸套異常磨損問題。缸套珩磨網紋可接受型線圖，異常磨損缸套珩磨網紋狀態
3、清潔度問題
應急柴油機對清潔度因素非常敏感，從而對零部件制造、機組裝配、試驗及運維全過程都提出了很高的要求。但該項要素的控制涉及多個環節，且和環境、工藝規范、人員意識等密切相關，控制難度大，也是缸套異常磨損最常見的主要原因。歷次缸套異常磨損涉及到的清潔度問題主要有：零部件加工過程倒角存毛刺，試驗過程中廠房環境不良，拆檢防護不當，長期停車后缸套表面銹蝕等。分別為防護不當和清潔度不達標；某臺機現場試驗期間，交叉施工產生粉塵。
4、裝配問題
某臺機出現缸套異常磨損后，依據故障進行排查分析，發現活塞環裝反，導致活塞環與缸套在往復運動過程中相互摩擦，破壞油膜建立，最終導致異常磨損。該問題的發生，主要是裝配和檢驗人員工作不到位所致。
5、預供滑油進機壓力低
根據技術專利方的要求：預供滑油在45℃以上時，其進機壓力需0.05mpao現場某臺出現缸套異常磨損的機組，經核查參數記錄，發現其現場預供滑油進機壓力為0,020、0.025 mpao由于預供滑油壓力低，在預潤滑階段，滑油較難在缸套表面建立起良好的油膜，加之現場一般采用快速起動方式，更容易引起缸套表面異常磨損。
6、銹蝕問題
某臺柴油發電機在小修期間檢查缸套時發現異常磨損，同時，缸套表面可見明顯銹忡痕跡。銹蝕問題可歸為清潔度因素，但因其銹忡現象明顯，加之產生的原因多種，故而單獨提出。
產生銹蝕的原因有廠內環節：
（1）在試驗臺架拆檢缸蓋或缸蓋出水管過程中防護不當，導致冷卻水進人缸內；
（2）停放時間過長（如裝配完成后或者單機試驗完成后轉機組試驗臺等待試驗臺架），超過一月沒有及時防護或油封；
（3）沒有嚴格按照油封工藝要求規范操作，特別是燃燒室內的油封；
（4）冷凝水通過排氣管進人缸內；
（5）機組運行操作不當，如動車前未吹車檢查示功閥口是否有水氣流出，空冷器放水口是否通暢等。
現場環節：
（1）柴油機停放時間過長（一般為1年），超過油封期要求，沒有進行二次油封；
（2）現場二次油封時，未按照油封工藝進行油封；
（3）柴油機在現場開箱，起油封過早（預潤滑系統不具備連機工作條件），海邊空氣潮濕、空氣鹽分含量較高，沒有及時進行防護或油封；
（4）冷凝水或雨水通過排氣管進人缸內；
（5）機組運行操作不當，如動車前未吹車檢查示功閥口是否有水氣流出，空冷器放水口是否通暢等。
總結：
本文通過建立全過程故障，對缸套異常磨損問題進行了深人分析，制定了有效的整改措施及預防措施，使缸套異常磨損問題得到了有效控制。

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