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1、一、各项负荷试验机损现象该轮主发电机组基本参数如下:机型MAN51.20/27;额定功率320kW;额定转速750rmin;缸径200mm;行程27Omm1、第一次负荷试验整机装笈后进行第次负荷试验:空车运行了4小时后,各运动部件及轴承温度,持气温度正常,未发现明显的异常.当M荷加至100kW左右时,运行了1个小时,各运动部件及轴承温度、持气温度正常,也未发现明显的异常;但当负荷加至试验最卷负荷240kW(75%额定功率)时,发电机运行了约15分钟,突然“砰的一声巨响,现场操作人员手动紧急停车。打开道门检杳,发现#5缸严重拉缸,活塞在活塞销位置被拉断八舌塞头仍留在缸套顶部,活塞裙部碰撞变形;缸
2、套严重烧蚀拉伤,缸套左下部(从自由端往电球方向看,以下相同)被连杆碰撞断裂开了一个缺口.现场人员进一步检直,发现各曲拐及连杆大端瓦完好无损。于是现场人员重新换新了#5缸的缸套、改进型活塞(改进型只有个供滑油进的边小孔,对准喷射油管)、连杆及轴瓦后,整机装或进行第二次负荷试验.2、第二次负荷试验经压油、压水检验无误后进行第二次负荷试验:发电机空车运行了4小时后,各运动部件及轴承温度、排气温度正常,无发现明显的异常;当负荷加至100kW左右时,运行了4小时,各运动部件及釉承温度、排气温度正常,也无发现明显的异常;同样,当负荷加至试验最而负荷240kW(75%欷定功率)运行/约30分钟后,发现机油温
3、度比第一次试脸时高了10,不正常!现场人员马上手动停车进行检查。打开道门用点温计测量各轴承的温度,发现#3缸的连杆大端轴承温度异常,达到83U是现场人员对#3缸缸套、活塞、连杆、曲拐销进行门斥检,发现#3缸连杆大端轴瓦严重烧蚀白合金脱落,缸曲拐销粘满烧蚀的白合金并拉伤,但缸套、活塞等未见明显的异常;检查其他各缸,均发现连杆轴瓦、主轴瓦有一定程度的轻微门合金磨合乂压离的现象,但并未有烧毁,缸套、活寒等部件未见明显的异常。因#3缸的曲拐销粘满烧蚀的白合金并拉伤,决定将曲轴拉出吊厂进行了修星。二、拉缸机损现象技术成因分析连续2次负荷试验拉缸机损后,船厂组织技术中心、质检部、机电车间等部门的工程技术人
4、员和船公司相关技术部门对工程修理、测量数据、质量监控、船上的反映、柴油机的结构备配件的结构差异等进行/综合的分析:(1)轴瓦的质汽除了#3缸连杆釉瓦烧毁外,其他各缸的连杆轴瓦、主轴瓦均有一定程度的白合金磨合层的压离现象,但未见烧毁。所以,轴瓦质量的好坏与#3缸连杆轴瓦的烧毁没有直接关系;(2)滑油的油品质量无发现滑油有水、湎质明显变化的现象,所以滑油的油品质量应与本次的机损现象没有直接关系;润清系统尚未发现该机的滑油润滑系统及部件有明显的异常,所以该机的滑油涧滑系统应与本次的机损现象没有直接的关系。(4)修理安装质量暂无发现清洁、安装等有违工艺技术和工艺流程的现象,所以本次的机损事件与修理安装
5、质量没有直接关系;试险、油水的压力温度与控制试验按照试验大纲要求进行,试验起始转速和时间的长短、负荷加速的快慢和大小、滑油的压力大小与温度控制、冷却淡水的压力大小与温度控制等,与拉缸和轴瓦的烧蚀没有直接关系;冷却油管的构造该机型活塞顶部的冷却、活塞头部的冷却、活塞销的润滑和冷却、缸套的涧滑和冷却,仅由缸套底部(靠后方)的唯一根油管向上喷油来满足.如果该油管喷油到活塞底部的其中一个上油孔,而后通过活寤内部到达冷却腔,从而达到对活塞顶部、活塞头部的冷却、活塞销的洵滑和冷却,但无法对缸套进行泄滑和冷却;同样,如果该油管没有直接喷油到活塞底部的其中一个上油孔,喷油将为散状,可直接喷油对缸套进行涧滑和冷
6、却,但会影响到上活寒冷却腔的油批,无法满足活塞顶部的冷却、活塞头部的冷却、活塞销的油滑和冷却。由此可知,这样的设计存在缺陷,无法同时满足活塞、缸套的冷却和润滑功能,活塞的过热、拉缸也就成为了必然.两孔活塞结构该机型活塞底部有两个供滑油进出的边小孔,其中一个供滑油进,另一个供滑油出;但同时在活塞的中部还有个孔,是使活塞腔中的滑油流出去润滑活塞销的(见图1).图1活塞底部图现场人员在现场时,发现了该机型的改进型活寒(见图2)。图2改进型活塞图该活塞只有一个供滑油进的边小孔(对准喷射油管),活塞的中部同样有个孔,是供润滑活塞销的“该改进型活塞是厂家对原设计的改进,目的是保证活寒销的润滑和冷却,但本机
7、却无使用。显而易见,两孔活塞对活塞销的润滑和冷却比改进型孔活塞的效果差。两个孔活寒的涧滑和冷却,在柴油机空车运转或低负荷时尚能满足,但当柴油机在高负荷运转或加速太快时,活塞储的洞滑和冷却就无法保证,活塞的过热也就成为了必然,这也是活塞的过热的主因。非飞激润滑方式传统的桶型活寒柴油机,特别是国外成熟的机型均采用飞i贱涧滑方式来满足活寤和缸套的冷却和润滑,实践证明效果良好、结构荷单、维护方便,拉缸现象不常发生。而本机型由于采用干式油底壳设计,曲拐和连杆大端及轴承不能浸泡在滑油中,回到油底壳的滑油迅速又回到循环柜,故不具备飞溅润滑的条件,所以2#发电机机型只能采用图2所示的桶型活塞,无法使用飞溅润滑
8、构造的活塞。叶明哲剪蟠润滑油系统柴油机工作原理在第一次拉缸机损事件中,由r活塞是非飞激涧滑构造,当#5缸发生拉缸现象时,势必会加大其它缸连杆大端轴承的负荷,连杆大端轴瓦的白合金已经部分烧蚀或部分粘贴在曲拐上,只是尚未完全抱死还可以转车,这样就埋卜.了机损再次发生的院患和缺陷;而#3缸的连杆大端轴承,是烧蚀较严重的一个所以轴瓦的烧毁、曲拐的损伤也就成为了必然。综上所述,由于该机型活塞存在的设计缺陷与不足,活塞、活塞销、缸套无法同时得到润滑和冷却,是造成本次#2发电机拉缸机损事故的真正原因。三、结束语通过上述的技术分析,全部换新成只有个供滑油进的边小扎的改进型活塞,见图2,在曲轴修复后整机装兔进行第-:次试脸.在各种工况下、各运动部件及轴承温度,排气温度正常,#2发电机运行状况参数指标正常。由此印证了机损现象技术成因分析的准确性,从而彻底消除了#2发电机存在拉缸的隐患.通过此次的实际案例分析,发现了该机型活塞涧滑设计存:在缺陷和不足,希望能够给厂家提供改进设计帮助,同时也给同机型的脂舶管理和修理工作提供经验教训,防止此类机损事故再次发生。