船舶柴油机活塞环故障分析与检修Marinedieselengine主讲：巩存政Email:sdjzygcz163.com1【课程回顾】1、什么是活塞环：2、活塞环的功用： 密封、散热、刮油、布油。3、活塞环的工作环境高温、高压、高速运动、润滑差。开口环状物开口环状物如何能让活塞环避免故障，保持正常运行？2第四节活塞环的检修一、故障种类：一、故障种类：活塞环是柴油机的易损件，主要损坏形式有：活塞环是柴油机的易损件，主要损坏形式有：过度过度磨损，折断，黏着和弹力丧失磨损，折断，黏着和弹力丧失。3折断弹力丧失粘着4二、活塞环的过度磨损二、活塞环的过度磨损1、定义：1）正常磨损： 磨 损 率 为 0.10.5mm/kh， 厚 度 均 匀 ， 寿 命 可 达800010000h。2）厚度极不均匀（在开口对侧磨损更严重），或者磨损速度过快的磨损是过度（异常）磨损5正常磨损：正常磨损：表面光滑无毛刺，表面光滑无毛刺，较清洁，无硬化层，较清洁，无硬化层，外表面呈鼓形外表面呈鼓形被硬质颗粒划伤：被硬质颗粒划伤：表面有均匀划痕，表面有均匀划痕，无光泽，无硬化层无光泽，无硬化层因缺油磨损仍继续：因缺油磨损仍继续：表面平直有不规则的表面平直有不规则的斑点且有毛刺和硬化斑点且有毛刺和硬化层，棱边锐利层，棱边锐利正在变好的过度正在变好的过度磨损：沿棱边已磨损：沿棱边已经出现了平滑且经出现了平滑且较软的带状区，较软的带状区，中心环带尚有磨中心环带尚有磨痕和硬化层。若痕和硬化层。若继续加强润滑，继续加强润滑，运转一个阶段，运转一个阶段，就会转变成正常就会转变成正常磨损状态。磨损状态。活塞环磨损情况比较（定性分析）61 1）平面间隙测量）平面间隙测量平面间隙俗称平面间隙俗称天地间隙天地间隙，它是活塞环，它是活塞环紧贴环槽下端面紧贴环槽下端面时时环环与环槽上端面之间的间隙与环槽上端面之间的间隙。通常，通常，第一道环第一道环的平面间隙的平面间隙较大，其它环依次减小。较大，其它环依次减小。平面间隙过小平面间隙过小运动受阻运动受阻 平面间隙过大平面间隙过大燃气漏泄燃气漏泄 装配值装配值极限值极限值 平面间隙平面间隙2、定量分析、定量分析上下端面磨损上下端面磨损轴向高度减小轴向高度减小 平面间隙增大平面间隙增大 72 2）搭口间隙测量）搭口间隙测量搭口间隙是活塞环处于搭口间隙是活塞环处于工作状态工作状态时的开口大小。它是活时的开口大小。它是活塞环工作时的塞环工作时的热胀间隙热胀间隙。搭口间隙过小搭口间隙过小活塞环折断活塞环折断 搭口间隙过大搭口间隙过大燃气漏泄燃气漏泄 外圆表面磨损外圆表面磨损径向厚度减小径向厚度减小 搭口间隙增大搭口间隙增大 8用塞尺测量各道活塞环搭口间隙。将实测搭口间隙用塞尺测量各道活塞环搭口间隙。将实测搭口间隙值与说明书或标准进行比较，值与说明书或标准进行比较，超过极限值超过极限值时应换新时应换新活塞环。活塞环。装配值装配值极限值极限值 搭口间隙搭口间隙93 3）活塞环径向厚度的测量）活塞环径向厚度的测量径向厚度用径向厚度用外径千分尺外径千分尺进行测量。当活塞环径向厚度小进行测量。当活塞环径向厚度小于一定值时换新活塞环。于一定值时换新活塞环。 外圆表面磨损外圆表面磨损径向厚度减小径向厚度减小 原因：原因： 大多是管理不当：磨合不良、超负荷运转、润滑油不足或品质大多是管理不当：磨合不良、超负荷运转、润滑油不足或品质不佳、燃用劣质燃油、燃烧不良和冷却不充分。第一道环磨损最不佳、燃用劣质燃油、燃烧不良和冷却不充分。第一道环磨损最严重。严重。101、现象：断成几段甚至小碎块2、原因：3、影响：燃烧室的密封性增压器损伤（碎块进入）活塞环折断原因活塞环折断原因搭口间隙过小搭口间隙过小环槽积炭环槽积炭磨台磨台冲击折断冲击折断环槽过度磨损环槽过度磨损活塞环挂住气口活塞环挂住气口径向胀缩疲劳径向胀缩疲劳三、活塞环折断11四、活塞环的粘着正常情况下：上下运动、径向运动、圆周向运动活塞环粘着：活塞环槽内有沉积物和积炭使活塞环在环槽中不能自由运动原因：活塞或气缸过热滑油过多滑油不净燃烧不良后果：导致气缸漏气、活塞环断裂，严重时形成拉缸12五、五、 活塞环弹力丧失活塞环弹力丧失1、活塞环活塞环密封作用下降密封作用下降测量变形后自由开测量变形后自由开口口新旧环对比法新旧环对比法滑动试验法滑动试验法自由开口闭合或扩大一倍，松开后自由开口闭合或扩大一倍，松开后开口大小开口大小。吊缸清洁后，将环装入气缸用手推动，吊缸清洁后，将环装入气缸用手推动，轻轻触动轻轻触动环即沿缸壁移动，环即沿缸壁移动，表明活塞环表明活塞环弹力过小弹力过小。2、弹力检查弹力检查133 3、活塞环弹力丧失的处置活塞环弹力丧失的处置原因：1、长期使用产生不均匀的磨损2、过热、粘着、疲劳使其弹力部分或全部丧失14六 活塞环故障检修1、扫气口检查 停车拆盖板清洁两人配合检查2、吊缸检查 活塞组件吊出后清洁、测量、检修3 3、换环：、换环：4 4、磨合：、磨合：低负荷运转一段时间，保证充分的磨合时低负荷运转一段时间，保证充分的磨合时间和充分的润滑。间和充分的润滑。15故障实例故障现象某轮主机型号SULZER6RTA62，已运转约7千小时。某航次开航第一天就发生了主机第一缸扫气箱着火爆炸，排烟温度超乎异常的升高，涡轮增压器转速迅速上升并发出啸叫声。分析原因根据检修现象可以初步判断是扫气箱油气浓度太高，活塞环密封不好。可能原因是燃烧不良生成的炭粒或不完全燃烧产物、气缸注油量太大。处理方案第一紧急停车，立即组织第一缸吊缸，清洁检查扫气道和排烟管，发现:有两道活塞环磨损已超出极限(尽管主机仅运行7千小时);其余的也已磨损1.3mm;活塞环槽严重积碳;第一道和第二道活塞环搭口粘在一起;四周呈不均匀磨损状态;扫气箱油泥沉积高达20cm。第二清理扫气箱，准备换新活塞环。第三换新活塞环后，磨合运行。第四时刻监控运行，到港全面检修。16【课程总结】活塞环损坏形式（故障）？故障原因？如何避免这些故障？设计、制造、管理？通过这节课你学了什么？学会了什么？你还想学什么？1718