某型柴油机曲轴裂纹故障原因分析.pdf

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1、第1期2017年2月内燃机InternalCombustionEnginesNo．IFeb．2017。赵东升1，郭海娥2(1。海军驻兴平地区军事代表室，陕西兴平713105；2．陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713105)摘要：针对某型柴油机故障情况，检查曲轴、活塞、连杆大端瓦故障分析讨论，可以得出柴油机故障原因如下：曲轴裂纹属扭转疲劳裂纹，其形成原因主要是扭振附加应力超限和工作载荷过载；曲轴裂纹影响轴瓦油膜建立并刮瓦，逐渐导致连杆大端瓦失效；连杆大端瓦的损坏，影响活塞冷却和活塞运行姿态，导致活塞故障。关键词：柴油机；曲轴

2、；扭转疲劳；裂纹；超限；过载中图分类号：TK428文献标识码：B文章编号：1000—6494(2017)01—0034—03ReasonsAnalysisforCrankshaftCrackonaCertainTypeofEngineZHAODongshen91，GUOHaie2(1．ShaanxiDieselHeavyIndustryCompanyLtd．，Xingping713105；2．NavyMilitaryDelegateOfficeinXingpingRegion，Xingping713105)Abstract：

3、Thistextanalyzesanddiscussesthefaultsofcrankshaft，pistonandcon-rodbigendshellaccordingtotheinspectionofrunningconditiononacertaintypeofengine．Theanalysisresultsshowthatthecauseofenginefaultisasfollowing：crankshaftcrackistorsionalfatiguecrack．whichismainlycausedbyov

4、errunningofadditionalstressoftorsionalvibrationandworkingoverload；cranksh觚crackaffectstheoilfilmformationtoscrapeshell，resultingcon-rodbigendshellloseseffectiveness；coolingandworkingattitudeofpistonisaffectedbydamageofcon-rodbigendshell，resultinginpistonfault．Keywo

5、rds：dieselengine；crankshaft；torsionalfatigue；crack；overrun；overload0前言某型柴油机装船至发生故障时，累计运行约322．8h，其中空车累计运行78．7h，进三以下工况累计运行123．1h，进三以上工况累计运行121h。故障发生后，经现场勘察及返厂分解勘验，故障情况主要是：A5，B5两缸活塞顶与活塞裙分离；A5，B5两缸缸套严重拉伤；A5，B5两缸连杆大端瓦严重损伤；曲轴第5拐曲柄销出现T型裂纹，其中较长的一根裂纹长208mm，与轴线成450角，从B5缸连杆颈油

6、孔延伸至曲柄销与曲柄臂圆角处，较短的一根长80mm，与较长裂纹垂直相交于较长裂纹的中点。1故障柴油机运行情况作者简介：赵东升(1985一)，男，河南永城人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为船舶柴油机制造技术。收稿日期：2016—09—02故障柴油机运行时有下述情况：1．1轴系扭振复算情况轴系扭振复算结果表明，在现有轴系配置下，柴油机在高转速和高负荷时，柴油机曲轴第A1一A2，A2一A3，A3一A4，A4一A5，A5一A6等轴段扭振综合附加应力，超过曲轴扭矩综合附加应力49MPa。1．2主机运行情况主机在试航和运行中因各种原

7、因曾经发生过超负荷运行情况。左右主机按半自动模式同时进行负荷突加试验，螺距从零升至94％时，因右轴螺距迟迟上不去而致左主机16个缸盖安全阀中14个起跳。在全速状态下进行操舵试验，满舵时主机又发生超负荷现象，单机功率最高达6200kW，约120％额定功率。1。3滑油超标情况滑油化验报告结果表明：主机滑油的运动粘第1期赵东升，等：某型柴油机曲轴裂纹故障原因分析度和闪点存在问题，超出GBlll22的规定，达到GJB3714《舰船主要润滑油换油指标》规定的换油指标。2曲轴裂纹原因分析2．1曲轴裂纹宏观特征裂纹发生在第五拐曲柄销上，外

8、部形态为“T”型，其中较长一根裂纹(主裂纹)从B5缸连杆颈油孑L开始，沿与轴线成45。方向，向后端延伸至A5缸连杆颈与曲柄圆角处，全长208mm，宽0．05mm，最深105mm，较短的一根长80mm，与主裂纹垂直交于主裂纹中点，位置见图1。磁粉探伤可见第五拐颈上除T型裂纹外还有平行于轴线的