Ⅰ 船用柴油机各缸负荷分配不均的原因有哪些怎么调整
一,封缸运行
船舶在航行时,当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障,一时无法排除,此时可采取停止有故障气缸运转的措施.
根据船舶规范要求,六缸以下的柴油机,应能保证在停掉一个气缸的情况下继续保持运转;缸数多于六个的柴油机,应能保证在停掉两个气缸的情况下保持运转.所以停掉一二个气缸,柴油机转入应急运转,是可以维持船舶继续航行的.
1.单缸停油
这种只采取停油而不拆除运动部件的封缸运行又叫减缸(或停缸)运行.具体步骤:
1)利用停油机构(专用工具)将高压油泵柱塞下方的滚轮抬起,使滚轮与凸轮脱离接触,该缸喷油泵则停止工作;
2)也可用打开该缸喷油器上的回油阀的办法使燃油停止喷入气缸.但不要采取关闭该高压油泵进油阀(如果装有的话)的办法来停止供油,以免喷油泵偶件因干摩擦而咬死.
单缸停油后,还应采取下列措施:
1)适当减少该缸的润滑和冷却.
2)打开该缸的示功阀.
2.只拆除活塞组件的封缸运行
只作拆除活塞组件(包括活塞杆填料函)处理.连杆和十字头仍留在机内随曲轴一起运动.
除采取单缸停油措施外,还需要进行下列处理:
1)用专用工具封住活塞杆填料函箱孔.
2)关闭该缸冷却液进出口阀,并封闭活塞冷却系统.
3)弯流扫气的柴油机,要用专用工具封住气缸的排气口,直流扫气或四冲程机,根据具体情况将气阀锁住在常关的位置.
4)拆除通向该缸起动阀的所有管路,并用封头将该缸的空气管路堵死.
5)某些类型的柴油机,为了保证十字头,连杆大端的正常润滑,应将十字头上活塞杆的安装孔封住.
3.活塞,连杆,十字头都拆掉的封缸
除了采取单缸停油及上述拆除活塞封缸运行中的2,3,4项措施外,还应进行下列处理:
1)封闭该缸的润滑系统.
2)用专用工具封闭该缸曲柄销上的油孔.
不论采取上述哪一种封缸运行时,除了规定的处理措施外,都必须注意下面几点:
1)减小油门,降低柴油机的转速以防止其余各缸超负荷及船体,机体等因封缸而引起的剧烈振动,直至消除.
2)限制各缸的燃油供油量,使它的排气温度不超过正常运行时的规定值.
3)告知驾驶台,不应频繁换向,应将起动次数减少至最低限度.
二,停增压器运转
如果损坏的增压器不能就地修理好,船上又无备品更换时,通常采用停增压器运行.具体做法如下:
1)航行中,如果时间紧迫,要求尽快恢复航行而又无法在极短时间内修复时,可采取将增压器转子锁住的应急措施,用专用工具在涡轮端将转子轴卡死,使其不能转动,重新起动柴油机运转——叫锁住转子后运行法.
2)如果仍需运行较长的时间,而又有较充裕的时间进行处理时,可采取在最短的时间内将增压器转子拉出,并用专用盖板将壳体两端隔开和将两端盖封住,以保证柴油机仍可继续运行——称拆除转子法.抽出转子后,应停止增压器滑油的供给.
四冲程柴油机作非增压器运行时,相当于非增压柴油机,仍可靠活塞的往复运动吸入新气和排出废气,因此要将柴油机的转速降得较低.
二冲程机的增压系统和换气条件都比四冲程机复杂,要根据具体条件进行应急处理.
1)单独增压系统的增压器损坏时,可开动应急鼓风机.
2)串联增压系统的增压器损坏时,应把损坏的增压器的转子固定,并打开扫气箱的端盖板,以便扫气泵能直接从外界吸入空气,防止扫气箱内产生负压.
3)并联增压系统的增压器损坏时,可利用活塞下部空间供气.
不管是四冲程柴油机还是二冲程柴油机,采取停增压器运行时,都应减小供油,降低柴油机的负荷及转速,务必使柴油机的排气温度不超过规定的数值.
三,拉缸时的应急处理
拉缸现象是指柴油机活塞组件与气缸套工作表面互相作用而出现刮痕,烧伤和咬死等损伤.根据损伤程度的不同,通常又把这些刮痕,烧伤和咬死分别叫做划伤,拉缸和咬缸.
活塞环与缸套之间的拉缸通常发生在柴油机运转的初期,一旦磨合结束,就几乎不再发生.
活塞裙部与缸套的拉伤则往往在磨合期后并稳定运转了数千小时之后发生.
1.造成拉缸的原因
1)气缸润滑不良,滑油品质差,注油器或注油系统发生故障.
2)长时间超负荷或负荷不均匀,使某些气缸和活塞过热.
3)冷却不当,冷却水温过高或过低.
4)运动部件对中不良,引起偏磨等.
2.发生拉缸时的征兆
1)气缸,活塞冷却液出口温度明显升高.
2)可以听到活塞与缸壁间干摩擦的声音.
3)曲轴箱和扫气口温度升高,有时有烟气冒出.
4)严重时,转速明显下降,甚至自行停车.
3.应急处理
1)发现有拉缸征兆时,应立即减油降速.
2)用专用工具把发生拉缸事故的那一缸作单缸停油.
3)用手摇动气缸注油器以加强该气缸的润滑.
4)打开该缸示功阀,释放气缸内的压力.
5)加强对活塞的冷却.
四,柴油机敲缸
柴油机在运行中发出有规律的不正常声响或敲击声,这种现象称为敲缸.敲缸又常分燃烧敲缸和机械敲缸两种.
燃烧敲缸:活塞行至上死点附近时发出尖锐的金属敲击声称为燃烧敲缸,又叫热敲缸.此时若继续运行下去,则柴油机的最高爆发压力异常升高,各部件热应力增大,在冲击力的作用下,运动部件磨损过快,并容易导致损坏.
机械敲缸:因运动部件和轴承间隙不当,常常引起钝重的敲击声或摩擦声,多发生在上,下死点或刚越过上,下死点时,这种现象称为机械敲缸或叫冷敲缸.
若要判断属哪一种敲缸,可用降低柴油机转速或切断燃油供应的办法,若敲击声随之消失,即为热敲缸;若敲击声仍不能消除,则可能是机械敲缸.可用金属听诊棒作进一步探查,并确定敲缸发生的部位.
1.造成敲缸的原因
1)热敲缸可能是喷油过早,喷油器有故障,超负荷运行和燃油品质差等引起的.这种故障也可用测取示功图的办法进一步分析判断.
2)机械敲缸则可能是由于气缸套上部磨出凸台,运动部件中心线不正,各轴承间隙过大或产生偏磨,气缸套严重磨损或主要部件紧固螺栓松动等原因造成.
2.发生敲缸时的应急处理
1)先减油降速,以免造成机件损坏.
2)若判断为热敲缸,应对影响燃烧的设备进行检查和调整.
3)若确诊为冷敲缸,则应对有关机件进行调整,紧固,修理或更换.
五,扫气箱着火
1.扫气箱着火的外观表现
扫气箱着火表现为排气温度升高,排气冒黑烟,柴油机转速下降,扫气温度高,扫气箱过热甚至表面变色,油漆脱落以及增压器会发生喘振等,当打开扫气箱放残旋塞检查时,会有烟雾和火花喷出.
2.扫气箱着火的原因
1)扫气箱内积聚有可供燃烧的物质:燃烧产物经气缸和扫气口漏入以及过多的气缸油或没燃烧的燃油沉积在扫气箱内蒸发而成很容易着火的油气混合物
2)高温火源:由于燃气下窜或扫气压力过低,废气倒流入扫气箱而造成温度过高.
3.扫气箱着火的预防措施
1)定期检查和清扫气空间,避免积聚过多的油污;每班逐个打开排放阀并放掉残油残水.
2)控制适当的扫气温度.
3)避免长时间低速运行,以免燃烧不良.
4)避免超负荷运行,超负荷运转会加剧磨损和燃气泄漏.
5)定期检查缸套,活塞,活塞环的技术状态,磨损超过极限值或有损坏时应及时修理或更换.
6)正确调整喷油泵的供油定时和喷油器的雾化质量.
4.扫气箱着火时的应急处理措施
1)降低柴油机的转速,切断着火缸的燃油供应,适当加大着火气缸的滑油注油量.
2)火势不严重,可待积油烧完为止;火势严重,应立即停车,采取灭火措施,用转车机盘车.
3)采取灭火措施时,首先考虑用蒸汽进行箱内灭火;如火势很猛,可用CO2灭火.必要时也可用热水喷射扫气箱外壳以降低其温度.
4)火扑灭后,一般情况下过5~15分钟后,可重新恢复被切断燃油供应的气缸的供油,起动柴油机,缓慢加速,并将气缸注油量调至正常.
六,曲轴箱爆炸
1.造成曲轴箱爆炸的原因
1)曲轴箱内的油雾达到可爆燃的混合比,这是爆炸的基本条件.
2)曲轴箱内出现高温热源,这是发生爆炸的决定因素.
2.应急处理
征兆:曲轴箱发热,透气管冒出大量油气或嗅到很浓的油焦味或油雾探测器报警,应迅速减油降速.
爆炸:立即关油停车,并立即采取灭火措施,打开机舱通风天窗等让油烟迅速排出,但不可马上打开曲轴箱道门,以防新鲜空气窜入引起第二次爆炸.应间断性地盘车,以防运动部件咬死.
七,柴油机飞车时的应急处理
转速急剧升高,大大超过标定转速,这种现象叫柴油机飞车.
引起柴油机飞车的原因主要有:①调速器损坏或失灵;②轴系裂断或螺旋桨失落而造成空负荷;③或在大风浪中螺旋桨露出水面等.
应急处理:轮机管理人员若遇到柴油机飞车,①应立即减油或停车检查原因.②如果操纵手柄停不了车,应采取切断供油或堵死进风口的办法,迫使柴油机停车.③停车后,应立即盘车,以防卡死.
八,烟囱冒火
1.烟囱冒火的原因
1)油雾燃烧所形成的火花
这种火花在白天不易发现,在黑天可看到细小而短的浅粉红色火花从烟囱中冒出.
多发生在柴油机超负荷,部分气缸燃油雾化较差或气缸空气供应不足等情况下,使气缸内喷入的燃料不能完全燃烧,气缸内过量的油雾或微细油珠被高温排气直接带出烟囱时遇氧而燃烧.
2)残油燃烧所形成的火花
此类火花形状较上述稍长,颜色也稍深,由烟囱冲入天空并随风飘流后自行熄灭.
一般发生在柴油机部分喷油器滴油或在低负荷运行中燃烧不良的情况下,尤其当排烟系统的温度,压力长期偏低时,尚未燃烧的油分常常积存在排烟道内,即使被带出烟囱,也难以被低温燃气所点燃.
3)烟灰沉积物燃烧所形成的火花
从烟囱排出的火花,大多是板状.这类火花亮点较大,呈黑红色,持续时间较长,有灰分及不同形状团体颗粒伴随火花同时从烟囱冲出,常常落在甲板上还继续燃烧,容易引起火灾.这类烟囱冒火最为常见,危险性也最大,其原因有:
(1)燃油质量差.
(2)燃油的喷油设备不完善或故障,不完全燃烧使排气中的含油物质增加.
(3)气缸润滑油的注油量太大.
(4)气缸进气系统工作不完善.四冲程柴油机换气条件优于二冲程柴油机,所以发生烟囱冒火的情况也少些.
(5)废气锅炉脏堵.
2.烟囱冒火的预防措施
(1)使柴油机气缸内的燃烧保持良好状态;
(2)加强对各缸燃烧过程的监测,及时发现不正常情况;
(3)加强废气锅炉的管理,保持良好的燃烧效果;
(4)选用合适的除炭剂等化学品,定期向排烟管或废气锅炉内投放,以便于预防结垢和清通系统,使管壁上的积炭等软化,脱落,甚至降低燃点后燃烧;
(5)为保证油轮的安全,烟囱内装有喷水灭火装置,防止烟囱冒火.
3.应急处理
(1)若出现第一类火花,应立即降低柴油机负荷或慢慢停车.
(2)若出现第二,三类火花,在环境允许的条件下应让其继续"喷冒",使排气系统内的油性沉积物尽量吹掉,烧尽.
(3)除火势过猛对别缸或局部排烟管过热需降速外,必须尽量使柴油机保持较高负荷运行.
(4)不要轻易使用灭火设备,特别是CO2灭火设备,以防止高温金属因温度急剧降低而产生炸裂.
九,连杆螺栓断裂
根据日本海事协会对船用柴油发电机损伤事故的调查,对连杆螺栓的断裂位置和原因统计归纳,断裂位置:
(1)在螺纹部分断裂的占46%;
(2)在中央圆角处断裂的占40%;
(3)在螺栓头根部断裂的占10%.
1.断裂原因
(1)由于疲劳,占40%;
(2)忘记装防止螺帽转动的开口销等,占25%;
(3)上紧不良,占13%;
(4)圆角不足等设计加工不良,占12%;
(5)材料本身存在缺陷,占6%.
2.对连杆螺栓的检查
(1)使用放大镜或肉眼检查有无缺陷,特别要注意检查螺栓的头部,螺纹与螺纹根部.
(2)用牙规和直尺检查螺纹的螺距和弯曲情况.
(3)装上螺帽,看其是否过松,来检查螺纹的磨损情况.尤其要检查螺帽和螺栓头部与轴承的接触面是否均匀接触,贴合是否好.
(4)将螺栓用丝绳吊起来,用手锤敲打,与新的螺栓比较它们的声音来判断有无缺陷和疲劳程度.
(5)螺栓若在轴承上,下两半紧配处的孔中松动,则轴承盖由于离心力而移位,就会使螺栓受到剪切力作用.若在上下轴承合缝处露出白合金,则在安装螺栓时会将其挤出来,或者由于孔边缘有毛刺,易使螺栓咬死.
(6)检查连杆螺栓与螺栓孔的配合间隙,不可过紧.
(7)检查定位销是否松动或磨损.
(8)上紧螺帽插入开口销时,应检查开口销是否与螺帽上表面接触.
(9)测量连杆螺栓的总长以检查其伸长量.
(10)中型以下的四冲程发动机连杆螺栓的寿命约为15000h~20000 h.超过此时间,即使在外表上无异状也应更换.
3.上紧连杆螺栓的注意事项
(1)必须保持垫片和轴承上下接合面的清洁,以确保其完全接触.
(2)一般螺栓的固紧状态几乎没有上紧不足的,过度地上紧螺栓将使其疲劳,并不安全.
(3)两侧的连杆螺栓必须交替上紧而不要造成单边固紧.应顺次增大力量同时又交替地上紧.上紧得适当,则螺栓的伸长量是一定的.
为保证连杆螺栓的固紧程度一致,可用下列方法:
(1)根据需要的固紧力大小,选用合适的扳手和长度,最好使用扭力扳手,并且用力均匀;
(2)将螺帽拧入贴合后,再旋紧50 左右作为固紧的限度;
(3)解体柴油机时,一般在螺帽的原来位置上打一记号,以便安装时参考.
十,紧急刹车
对于采用直接传动式推进装置的船舶,船舶倒航通常以改变主机回转方向来实现.
船舶航行遇到避碰等紧急情况时,为使船舶尽快停止运动或改为倒航而对主机进行制动并迅速倒转的操纵过程称为紧急刹车.紧急刹车的注意事项:
(1)保证压缩空气的压力,否则刹车过程很难有效进行.
(2)为了保证倒车起动成功,可根据情况适当将起动油量略调大些.
(3)为了使主机迅速刹车和反向起动,拉动起动手柄时可略停顿一下.这样,当转速降至零后便可反向起动起来,可大大缩短刹车过程的时间.
(4)当主机和船舶在较高航速下刹车时,进行一次操作可能无法使主机刹车成功,且这样的操作将使主机曲轴承受较大的附加应力,同时也会使空气消耗量过大.为了改善上述状况,采取几次间断刹车的操作方式较为有利.
(5)对于B&W型机,尽管具有连锁装置,但在操作中当换向手柄未推至极端位置时,切不可过早拉动起动调油手柄,以免发生意外.同样,当主机差动换向未完成时,亦不可过早将起动调油手柄推到起动供油位置.否则可能由此产生严重后果.
(6)由倒航特性知,操作中应避免一下子将油门加得过大,以防超负荷.在特别紧急的情况下,则应尽快给出相应转速,以保证船舶安全.
(7)紧急刹车操作的时机十分重要,既要考虑操作前的主机转速,船舶航速,又要清楚主机的具体技术性能和状态,同时要熟悉其他辅助设备如空气压缩机等的工作能力.此外,操作过急,过缓都将失去紧急刹车的意义并可能造成严重后果.
(8)对采用遥控系统的主机,为使换向迅速,在其换向程序中大多具有紧急刹车功能.
此时,上述操作均按设定程序自动完成.但需密切注意压缩空气压力,以防起动空气消耗过多.日常除对系统中各元件,设备加强管理外,当遥控系统本身发生故障时,应及时转换为集控室直接操作.平时,亦应对机旁应急操作装置进行必要的维护保养,保持随时可用.
第三节 柴油机运转中常见故障及排除
一,柴油机起动不了
1)盘车机未脱开,盘车机连锁阀仍在关闭位置,起动空气不能通过.
2)空气瓶出口阀或主停气阀未开.
3)主起动阀卡死,起动空气不能通入气缸.
4)起动空气分配器阀芯严重磨损,造成大量漏气或因空气分配器定时不对而使气缸起动阀不能开启或气缸起动阀不灵.
5)起动空气压力不足或电池容量不足.
二,柴油机不发火
1)燃油阀未开或日用油柜中的燃油用光,或燃油中沉积有大量残水未能放出.
2)燃油滤器脏污堵塞,应进行转换或清洗.
3)燃油系统漏入空气,应对燃油系统充油放气.
4)起动操作过快.
5)油量调节杆或调速器拉杆失灵.
6)安全保护装置应调至正常值.
7)超速保护装置动作后未复位.
8)燃油粘度过大,气缸温度过低,进气不足等造成发火困难.
三,柴油机转速自行下降或自行停车
1.系统故障
1)燃油系统:燃油中有过多的水分,滤器堵塞,系统中漏入空气,油箱中无油,油温过高汽化造成"汽隔"(或叫"汽阻")而引起供油中断.
2)润滑系统 润滑油或冷却水压力过低,保安机构(若装有的话)起作用而关闭油门.
2.机械损伤
如拉缸造成活塞与缸套咬死,轴颈与轴承咬死.
3.负荷过重
螺旋桨被异物缠绕住等,凡运转过程中出现声音低沉,排气冒黑烟继而自动熄火停车的多属此种.若碰到柴油机运转中自动熄火停车,首先将油门手柄扳至"停车"位置,通过盘车来判断是哪一种原因引起的,并迅速排除,尽快恢复主机的工作.
四,柴油机不能停车
柴油机不能停车是指燃油手轮或手柄已经转(或拉)回停车位置,但柴油机仍在继续运转.此时应迅速关闭燃油总管上的截止阀或速闭阀以停止供油.然后检查调油杆等传动机构是否有故障,如无故障,重新调整喷油泵的零油位.
五,燃气烟色不正常
1.排气呈黑色——燃烧不全
1)喷油器启阀压力太低,喷油器漏油,喷孔部分堵塞或喷油器弹簧断掉等使雾化不良.
2)喷油泵供油定时太迟而产生后燃.可通过测取示功图进行验证.
3)燃油质量不符合要求.
4)扫气压力和压缩压力过低.应酌情检查增压(扫气)系统或活塞环的工作状态.
5)排气阀漏气或气口严重结炭.
6)超负荷运行或由于负荷分配不均而造成某些缸超负荷.
2,排气呈蓝色
主要是大量滑油进入燃烧室造成的.应减少气缸注油量,或检查增压器轴封是否漏油,对筒形活塞式柴油机应检查刮油环是否失效或装反.
3,排烟呈白色
排气中有大量水蒸汽就会使排气呈白色.应检查是否有冷却水漏入气缸.气缸盖或气缸套是否有裂漏,空气冷却器管束是否有漏水等.
六,柴油机工作参数不正常
1.最高爆发压力下降
1)喷油泵或喷油器经长期工作后,喷油质量变差,产生滴漏,雾化不良和延时喷射等.
2)供油定时不对,喷油提前角过小,燃烧太迟.
2.工作粗暴,个别气缸最高燃烧压力太高
1)油量调节机构失灵或喷油器针阀卡死在全开的位置,造成过多的燃油进入气缸.
2)喷油过早.
3)轴承间隙过大或运动部件连接螺栓松动.
3.扫气压力下降
1)涡轮增压器损坏,或空气滤器和空气冷却器污堵,阻力太大.
2)涡轮背压大高,增压器转速降低.
3)增压器气封环间隙过大或安装不正确造成漏气.
4)换气系统中的进气阀阀片断裂或扫气泵活塞环磨损.
5)排气回转阀损坏或间隙太大.
4.扫气压力升高
1)在直流扫气中,由于排气阀关闭不严,造成废气能量大,使涡轮转速升高.
2)燃烧不良,后燃严重,排气温度升高.
3)发生了活塞环咬住,损坏或轴承油膜破坏等故障而未能及时发现,机械效率急剧下降,在这种情况下却盲目加大油门.
5.排气温度不正常
1)排气温度偏高
(1)负荷过大.
(2)喷油过迟或喷油器雾化不良,或密封不严而造成后燃严重.
(3)扫气压力或增压压力不足,燃烧不良.
(4)排气背压过高:应检查消音器及排气管道,清除积炭,污垢.
2)排气温度偏低
(1)负荷较小或船舶顺风顺水航行.
(2)喷油过早.
(3)喷油器孔堵塞,清洁并疏通喷油器.
(4)喷油泵弹簧折断或柱塞不灵活.
3)各缸排气温度不均匀
(1)各缸喷油器启阀压力不一.
(2)各缸喷油量不均匀.
(3)喷油定时不一致.检查并校正喷油定时.
(4)排气定时不对.检查并校正定时.
(5)温度表或热电偶有误差.
Ⅱ 轴承负荷如何区分
1 径向负荷 垂直于轴承旋转轴线所作用的负荷,其负荷方向与轴线垂直,叫做径向负荷。
2 轴向负荷 沿轴承旋转轴线作用的负荷,其负荷方向与轴线平行,叫做轴向负荷。
3 联合负荷 在径向方向及轴向方向同时作用于轴承上的负荷,叫做联合负荷。
附图说明:
Ⅲ 柴油机发电机组怎么找轴线
在大中型柴油机检修中,(仅供参考:亚南(YANAN)柴油发电机解答 :4000-080-999)经常用测量拐挡差的办法来检查曲轴轴线的状态和主轴承的磨损情况。当曲柄的两主轴承低于相邻主轴承时,该曲柄的主轴线弯曲呈塌腰形∪+。如果将曲柄销转至上止点位置两曲柄臂向外张开,间距增大;将曲柄转至下止点位置曲柄臂向内收扰,其曲柄臂间距减小。当曲柄的两主轴承高于相邻主轴承时,该曲柄的主轴线弯曲呈拱腰形∩-。如果将曲柄销转至上止点位置两曲柄臂向收扰,间距减小;将曲柄转至下止点位置曲柄臂向外张开,其曲柄臂间距增大。同样,将曲柄销分别转至左、右水平位置,两臂间距亦会发生同样在的变化。拐挡表的使用方法(重点)
1、检查拐挡表(曲轴量表)的灵敏度。用手指按动拐表一端的顶头,看表上的脂针摆动是否灵活,放松后指针能否回到原来位置上。检验无误后,根据臂距差的大小选择并调整好拐挡表测量杆的长度,使之比臂距大1~2mm。2、配重式拐挡表。当将表两端的顶尖两端压装入两曲柄臂的冲孔之后,应将整个表用手慢慢来回摆动2~3次,检查是否装置稳固;其次观察表盘指针有无摆动动作,若有摆动也许是由于孔不正或两端的表杆不直而引起的,要修正冲孔或校检表杆,消除之后再测量;再确认安装好后,转动表盘将表的指针调到“0”位。3、读取拐挡表数值。由于结构不同测量臂距增减时拐挡表指针的方向不尽相同,因而要在使用前,注意观察,认真识别。当将拐挡表的触头向表内压入时,表面上的读数应减小,在作记录时,可直接读作“负”值以“-”号表示。当拐挡表的触头外伸时,表面上的读数增大,在作记录时,可直接读作“正”值,以“+”号表示。测量时,一定要弄清楚表指针的转动方向中,以免读错正负数造成错误。拐挡表测量步骤(难点)(拐挡值-是两臂之间的距离;拐挡差-曲柄销在上、下止点位置时臂距值之差。即⊿垂直=L上-L下⊿水平=L左-L右)1、打开曲轴箱道门盖,检查并清理该曲柄的冲孔位置。
同时在测量拐挡值前,要检查主轴颈是否全部落在下轴瓦上。为此可用厚薄规对各主轴颈与下轴瓦面进行松查,发现脱空时应将该挡主轴承上盖拆去,抽掉上、下轴瓦有垫片,在每个测量位置,利用上紧轴承螺栓将主轴颈紧在下瓦上,经达到真实的变形情况,取得正确的读数。2、盘车使该曲柄销转至到下止点,如图a所示。如果曲柄销上已装上活塞连杆组件,应把曲轴销转到上止点后15°左右的位置。因为,在此位置上装拐挡表最方便,也便于察看,以此作为起始点测量位置,如图b所示。3、寻找到两曲柄臂上的冲孔,冲孔位应在距曲柄销轴线处,清除孔中油污以免引起误差,如图所示。4、正确安装拐挡表,特别要注意连杆和连杆螺栓是否会碰到拐挡表。防止因未装牢固和擦碰表面使其落至曲轴箱底面损坏。
5、装上拐挡表预紧1~2mm,用手拨转拐挡表2~3转后,将拐挡表表面调至零位。6、确定盘车方向和起始测量点(下止点后15°)后,可根据销位法依顺序测取五个位置时的拐挡值,并记录。(195°、270°、0°、90°、165°)7、取下拐挡表,进行下一气缸曲柄拐挡的测量。8、在测量未装连杆活塞组件的拐挡时,应分别测曲柄销处于上、下止点和右平行线,即曲柄销转到0°、90°、180°、270°四个位置拐挡值并记录。9、对已装连杆活塞组件的曲轴,当曲柄销到下止点位置时,恰好连杆居中使拐挡表无法安装测量。因此将曲柄销位于下止点后15°左右作为起始点位置,然后在下止点前15°左右(以拐挡表不碰连杆为准)的位置,即曲柄销处自195°位置开始,经270°、0°、90°及165°共五个位置测量拐挡值并记录。曲柄销在上、下止点前、后各15°的位置,即165°的195°拐挡值的平均数值代替曲柄销在下止点(180°)位置的拐挡值。10、记录测量数值后,还应注明测量日期、以及机舱温度,货船还应注明装载情况,工程船舶应注明船舶吃水情况等,因为只有在相同情况下比较才会有精确的结果。对记录进行分析时,还需要参照桥规测量数据、轴承下瓦的厚度等,做出调整。补充知识:当曲轴轴线呈下弧线弯曲即呈塌腰形时,曲柄销在上止点位置时的拐挡值大于在下止点位置时的拐挡值。即L上>L下。此时臂距差⊿=L上-L下=“+”值。通常又称为下叉口,说明该曲柄的轴承较低。当曲轴轴线呈上弧线弯曲即呈拱腰形时,曲柄销在下止点位置时的拐挡值大于在上止点位置时的拐挡值。即L上<L下。此时臂距差⊿=L上-L下=“-”值。通常又称为上叉口,说明该曲柄的轴承较高。同样,曲轴轴线在水平平面内也产生弯曲变形,当曲柄销在左舷位置时的臂距值大于右舷位置时的臂距值,即L左>L右表明曲轴轴线在水平平面内呈右线弯曲,臂距差⊿=L左-L右=“+”值。反之L左<L右时,臂距差⊿=L左-L右=“-”值,曲轴轴线呈左弧线弯曲。拐挡差愈大,表明曲轴变形愈严重。在运转中就会周期地在曲柄臂与曲柄销连接过渡圆角处产生时拉时压的应力,最后导致该处产生疲劳裂纹而破坏。船上经常注意曲轴拐挡差,测量并控制拐挡差值在允许的范围内,也就是控制曲轴的变形于一定的程度,以免造成不良后果。拐挡差的记录方法:先把各曲柄所测得的拐挡值按曲柄销(或拐挡表)的所在位置记录在图上。图a、b为未装连杆活塞组件的记录方式,图c、d这已装连杆活塞组件的记录方式。图中a、b、c、d、e分别表示曲柄销(或拐挡表)所在位置,箭头表示曲轴转动方向中。两记录位置相反,但结果是一样的,通常前一种方法记录。
由测量记录的数据计算出拐挡差:上下拐挡差为⊿上下=L上-L下;左右拐挡差为⊿水平=L左-L右。式中的L上、L下分别为曲柄销在上、下止点位置的拐挡值。L左、L右分别为曲柄销在左、右水平位置的臂距值。如果按拐挡表所在位置记录臂距值,在计算拐挡差时,应以记录图中下面的数值减去上面的数值为曲轴的上下臂距差即⊿上下;记录图中右边的数值减去左边的数值为左右臂距差即即⊿左右。如果按曲柄销所在位置记录,在计算拐挡差时与上述方法相反。轮机人员在工作中可查表,如工作现场不便查表,也可以按经验公式计算,新造和大修后的柴油机拐挡差不大于0.0001S;航行中话可的拐挡差应不大于0.002S,其中S为活塞行程,其极限值见表所示。柴油机曲轴臂距差的规定每米活塞冲程的臂距差(mm)经过试车后<0.125营运中允许运转范围0.125~0.25>0.25应限期修理最大极限<0.30>0.30应立即停航修理对活塞冲程<400mm者,修理试车后可适当放松为每米活塞冲程0.15mm,但不超过0.17mm取某一七缸柴油机的拐挡差值曲柄号1234567(尾)臂距差值+0.12+0.02+0.14-0.17-0.12+0.07+0.05一、曲轴中心线简单作图:(依据上表中的拐挡差进行作图)用简单作图法绘制曲轴轴线状态,如下图所示。
1、按气缸中心距成比例的特点作出各缸曲柄都向上的曲轴示意,进而判断各主轴承位置高度。2、在曲轴示意图下方作横坐标与曲轴轴线平行,各曲柄和主轴承位置用对应点有横坐标来表示。作纵坐标垂直于曲轴线。根据拐挡差为正值则主轴承偏低,拐挡差为负值则主轴承偏高。把正拐挡差值取在横轴之下,负拐挡差值横轴之上。3、把各曲柄拐挡差值确定的点123456连接起来,所得折线即为曲轴轴线状态图,折线上对应于各主轴承位置点的纵坐标,就是表示各主轴承的相对高度。二、根据拐挡值判断主轴承的高低作图:(依据上表中的拐挡差进行作图)测量拐挡差是为了测量和调整曲轴轴线,也就是要测量的调整主轴承的高低。首先应确认所测量拐挡差的正确性。通常是根据上、下止点的拐挡值之各和与左、右舷时的拐挡值之和相等的规律来验证。如果不等且相关较大,则说明所测据不准确,应重新测量。其次是根据拐挡差作图来判断主轴承的高低,作图的方法的几种,下面仅介绍其中的一种作一简单介绍。举例如下:
在图中曲轴第一道主轴承下方任画一段线A1,一般取水平方向。A1线段与第一个曲柄中线相交于O点,延长A1线段与第二个曲柄中线相交于a1点,自a1点向上截取a1b1=⊿1=+0.12mm,连接为Ob1并延长交至第三个曲柄中心线上a2点,向上截取a2b2=⊿2=+0.02mm,连接为b1b2并延长交至第四个曲柄中心线上a3点….以此类推。当臂距差为负值时则自交战为向下截取线段。连接0b1b2b3b4b5b6b7即得曲轴的折线情况,亦即曲轴轴线的状态。通常根据曲线中位置最低的两道主轴承画出一条基准线XX,依此可判断各主轴承的高低工。从图中可以看出第4道和第五道主轴承较高,应将此二轴承高度降低,亦即修刮主轴承以使曲轴轴线的状态符合要求。根据在水平平面的拐挡差值亦可作出水平平面的曲轴轴线的状态图。为了简化问题,作以上图曲轴轴线状态图,对曲轴的各个曲拐作如下作假定:1、主轴颈与曲臂之间为刚性连接,二者夹角始终不变。为直角;2、主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均不改变自身的形状3、曲柄销与曲柄臂的夹角不仅相等且有着相同的变化,即α=β。实践证明,上述假定是符合实际情况的。拐挡差的分析与调整:柴油机曲轴拐挡差测出后,要判断分析影响它的因素很多,影响的情况也各有不相同,但了解和掌握这些因素,为减小和防止曲轴疲劳破坏和分析曲轴损坏原因并进行调整都有很大意义。拐挡差的主要影响有:1、主轴承下瓦的不均匀磨损。机座上各道主轴承下瓦磨损程度不同使下瓦的高度不等,坐落其上的曲轴轴线发生变形,拐挡差发生变化要。2、机座变形和下沉。二者都会使曲轴轴线弯曲变形、拐挡差无规律地变化,它是由于船体变形、机座地脚螺栓和贯穿螺栓松动或重新预紧时力矩不均等引起的。3、船舶载荷的影响,船体如弹性梁,受力不均匀产生变形,船体刚性差和建造工艺差则变形就更加严重。4、运动部件和爆发压力的影响。柴油机各缸功率、轴承负荷及轴承间隙,通过连杆活塞运动作用于曲轴上的气缸爆发压力,活塞活动件的重量使轴线朝塌腰形变化。5、飞轮、轴系连接的影响,飞轮使曲轴尾端的尾部轴线朝拱腰开变化,轴系法兰刚性连接的安装误差直接影响曲轴尾凋轴线状态和拐挡差的变化。拐挡差不可能在任何条件下全部接近零值。因为在某种条件下调整接近零值的拐挡差,条件一旦改变拐挡差也随着变化,甚至超过允许极限。因此在安装、修理和调整时,要根据各种因素的主次及其影响规律来确定应该取正值还是负值较为适合。根据各种因素分析后,确认需要用修刮来校正曲轴中心线时,一般只能凭经验边拂刮边测量拐挡差来逐步校正。思考题:1、以下是某油轮主机为6esdz60/160,活塞运动装置安装前后的拐挡差值记录,请试着作图,并说出活塞装置对拐挡差的影响?状态123456-0.015-0.015-0.03-0.065-0.04-0.02-0.005-0.005-0.015-0.000+0.01+0.01见作图2、为什么要测量拐挡差?拐挡差的大小对柴油机运行有哪些影响?答:因为可以用测量拐挡差的办法来检查曲轴轴线的状态和主轴承的磨损情况。可以判断主轴承的高低,并可以调整主轴承的高低以控制曲轴的变化,拐挡差的大小,表明柴油机的曲轴弯曲变形情况和附加弯曲应力情况。当柴油机的拐挡差超过材料的许用应力时,曲轴就会产生裂纹或断裂。所以拐挡差有大小就是控制曲轴变形和主轴承的磨损情况,以防止曲轴的疲劳破坏。3、测量拐挡值之前应做哪些具体工作?对测量点有哪些要求?答:测量拐挡值要用专门的拐挡表,每台柴油机在出厂时都配有专门的拐挡表一只。并且此表就是同型号的柴油机也不允许互换拐挡表进行测量。如果采用的是通用的拐挡表,则根据柴油机的臂距大小组装好拐挡表量杆,并装于曲柄臂上的冲孔中。因此在测量拐挡值之前,要将柴油机臂距上的安装测量的冲孔清洗干净。固定测量点:拐挡值测量点一般均设在距曲柄销中心线(S+D)/2处,曲轴在制造时就在曲臂内侧中心对称线上(S+D)/2处打上冲孔。(标准点A)测量点设在曲柄臂下边缘处:大型柴油机为了便于测量或避开轴孔套合处,将测量点设在曲柄臂下边缘处。(非标准点B)将B点的拐挡值换算成A点的标准拐挡值OA-测量点A到曲柄销中心线的距离,mm;OB-测量点B到曲柄销中心线的距离,mm;4、对拐挡表应做何检查?装配有何要求?答:拐挡表检查工作:1、检查拐挡表(曲轴量表)的灵敏度。用手指按动拐表一端的顶头,看表上的脂针摆动是否灵活,放松后指针能否回到原来位置上。检验无误后,根据臂距差的大小选择并调整好拐挡表测量杆的长度,使之比臂距大1~2mm。2、配重式拐挡表。当将表两端的顶尖两端压装入两曲柄臂的冲孔之后,应将整个表用手慢慢来回摆动2~3次,检查是否装置稳固;其次观察表盘指针有无摆动动作,若有摆动也许是由于孔不正或两端的表杆不直而引起的,要修正冲孔或校检表杆,消除之后再测量;再确认安装好后,转动表盘将表的指针调到“0”位。装配要求:正确安装拐挡表,特别要注意连杆和连杆螺栓是否会碰到拐挡表。防止因未装牢固和擦碰表面使其落至曲轴箱底面损坏。装上拐挡表预紧1~2mm,用手拨转拐挡表2~3转后,将拐挡表表面调至零位。拐挡表安装后,应完成曲轴回转一周中各要求位置拐挡值的测量,测量过程中不允许改动拐挡表的位置。通常曲轴拐挡差的测量位置是随柴油机安装完善程度程度而异。当曲轴未装活塞运动装置时,测量0°、90°、180°、270°四个位置的拐挡值,可在其中任一位置(此位置将拐挡表调到0位)装表完成全部测量。当曲轴已安装活塞运动装置时,测量0°、90°、165°、195°、270°五个位置的拐挡值,在195°位置安装拐挡表来完成全部测量(195°、270°、0°、90°、165°)5、怎样按记录表上格式正确填写并计算拐挡差值、正确进行误差分析。
答:读取拐挡表数值。由于结构不同测量臂距增减时拐挡表指针的方向不尽相同,因而要在使用前,注意观察,认真识别。当将拐挡表的触头向表内压入时,表面上的读数应减小,在作记录时,可直接读作“负”值以“-”号表示。当拐挡表的触头外伸时,表面上的读数增大,在作记录时,可直接读作“正”值,以“+”号表示。测量时,一定要弄清楚表指针的转动方向中,以免读错正负数造成错误。先把各曲柄所测得的拐挡值按曲柄销(或拐挡表)的所在位置记录在图上。图在文字下面。图a、b为未装连杆活塞组件的记录方式,图c、d这已装连杆活塞组件的记录方式。图中a、b、c、d、e分别表示曲柄销(或拐挡表)所在位置,箭头表示曲轴转动方向中。两记录位置相反,但结果是一样的,通常前一种方法记录。由测量记录的数据计算出拐挡差:上下拐挡差为⊿上下=L上-L下;左右拐挡差为⊿水平=L左-L右。式中的L上、L下分别为曲柄销在上、下止点位置的拐挡值。L左、L右分别为曲柄销在左、右水平位置的臂距值。如果按拐挡表所在位置记录臂距值,在计算拐挡差时,应以记录图中下面的数值减去上面的数值为曲轴的上下臂距差即⊿上下;记录图中右边的数值减去左边的数值为左右臂距差即即⊿左右。如果按曲柄销所在位置记录,在计算拐挡差时与上述方法相反。轮机人员在工作中可查表,如工作现场不便查表,也可以按经验公式计算,新造和大修后的柴油机拐挡差不大于0.0001S;航行中话可的拐挡差应不大于0.002S,其中S为活塞行程。通常按曲柄销位置记录拐挡差值。误差分析:引起拐挡差误差的因素好多,主要反映在:1、机座变形下沉引起机座下沉的原因很多,如船体变形、机座地脚螺栓松动。2、活塞运动装置的影响由于活塞组件重量的影响,拐挡差在垂直方向上有朝正值方向变化的趋势。3、船舶装载的影响船舶装载对船体变形有较大的影响,如机舱在中部,在前、后货舱装货后,会使曲轴轴线朝拱腰形变化,拐挡差向负值变化。机舱在尾部时,装载对拐挡差的影响较小,但对主机前端几个曲柄影响较大。也是朝拱腰形发展,同一艘船,每次装载量不同也会引起臂距差的变化。因此,某些刚性差的船舶几乎每次装货都要测量臂距差,必要时须重新调整配载。4、爆发压力的影响爆发压力将使臂距差朝正值方向变化,曲柄销位于上止点时影响最大,而且是周期性变化。5、飞轮的影响飞轮的质量会使最后一段主轴颈轴线呈拱要形。为此在安装曲轴时要求曲轴尾端朝上翘曲,以抵消安装飞轮后的影响。6、轴系连接误差的影响主机的曲轴与轴系是通过法兰刚性连接的,二者的中心线应当一致。如果有径向误差和角度误差,对最后一个曲柄的拐挡差影响较大。为了使电子最后一个曲柄的拐挡差不超过“规范”要求,一般要求法兰的径向误差量不超过0.1mm,两法兰的平行度≤0.1mm/m。在实际安装中,上紧法兰螺栓后还应再次测量拐挡差,以确定符合要求。