某船右主机活塞拉缸故障分析与排除.pdf

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1、第26卷第4期2013年8月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．26No．4Aug．2013某船右主机活塞拉缸故障分析与排除刘洪贺，杜善刚，王冲(92538部队装备部，辽宁旅顺116041)摘要：文章针对某型柴油机结构特点，对右主机喘振、拉缸故障原因进行分析研究，制订修理方案并排除故障。关键词：柴油机；增压器；喘振；拉缸；分析；排除中图分类号：U672文献标志码：C文章编号：1001—8328(2013)04—0010—04Abstract：Basedonthecharacteristicsofthedieselengine，thispapergives

2、analysistotheproblemofsur-gingandscuffing，makesarepairingplanforremovingtheproblem．Keywords：dieselengine；turbocharger；surging；scuffing；analyse；remove某船主动力设备为2台8L20／27柴油主机，分左右舷布置，额定转速1000r／min。每机配置增压器、齿轮箱各1台，增压器型号NR20型，齿轮箱型号为GWC3235型，增压方式采用等压增压。在一次航行中，其右主机废气涡轮增压器发生了较剧烈的喘振现象，导致主机冒黑烟、转速陡

3、降，其排烟温度及淡水温度急剧上升。经检查右主机各缸出现了轻重不一的拉缸现象。根据其结构特点并结合故障发生时的实际工况，对右主机故障做了一次较全面的分析，并较好地解决了这个问题。现将其喘振、拉缸故障的原因分析、处理及解决过程综述如下。1故障现象该船出航检查一切正常，2台主机启动、空车运转正常，各参数也无异常。接排后转速由450r／min逐渐加速至630r／min、840r／min，各档转速共计运行1．5h，加速至970r／min运行3—5min时，右主机增压器发生激烈的喘振现象，机舱人员立即着手检查，紧接着又发生第二次喘振，发现右主机转速陡降150r／min左右，排

4、烟温度、淡水温度急剧上升。机舱人员立即采取机旁减速停机措施，进行充油盘车，在随即检查中发现右主机5’缸出现了较明显的拉缸现象，其余各缸拉缸现象较轻。2故障分析由于该船右主机是在970r／min发生了增压器喘振和5”缸严重拉缸的故障，时间很短，船方没有记录当时的主机参数，但调阅了2台主机在450r／min、630r／min、840r／min时3个工况的参数，发现排温、滑油压力、淡海水压力、增压空气压力等一切正常。为了更好地查找故障原因，又查阅了以往2台主机各工况参数，特别是右主机在高速段的工况参数，结果发现参数无异常。但从船方反映当时的情况来看，可以认为，该船右主机

5、在970r／rain发生的喘振、拉缸2个故障现象有时间先后之分，应该是先发生喘振故障，而后继而发生了5。缸的严重拉缸故障。问题的关键是查清2个故障发生的真正原因，即喘振是如何发生的，而拉缸故障是否是喘振故障的直接影响结果，由此，针对这个问题进行分析如下。2．1右主机喘振故障所谓的增压器喘振，究其机理就是由于在空压机出口产生了较高背压，使空压机的实际流量小于该转速下引起喘振的限制流量，造成气流与叶片的作者简介：刘洪贺(1972一)，男，辽宁岫岩人，工程师，大学本科，主要从事舰船维修工作。·10·2013年第4期刘洪贺，等：某船右主机活塞拉缸故障分析与排除第26卷强烈

6、撞击与脱离而发生的宏观现象。8L20／27柴油机的结构与其它机型略有不同，该型柴油机采用MPC增压系统。与类似的等压增压系统相比较，其排气总管容积要比正常的等压增压的排气管小的多，直径通常只有汽缸直径的50％～60％，不仅充分地利用了废气的压能，而且又能部分地利用废气的脉冲能量，避免了在排气管内产生干扰扫气的较强的压力波，具有能量转换损失小的脉冲系统的优点及结构简单的定压系统的优点，因此在整个负荷范围内提高了柴油机的综合性能。其增压系统最突出特点就是NR20型增压器的高转速、高压比，与柴油机配合转速最高达44000r／min，压比可达2．8～3．0左右。既然该机型

7、设计上存在这个特点，那么探讨该型柴油机的喘振原因时，除了常规原因外，其在结构上的特殊设计也应被列入查找内容：首先是在机体背离操纵侧安装有2个逸气孔，位置在1。缸及8。缸处，直径为4．5mm左右。推测其功能应可用来充当空冷器漏水检查指示孔。另外，发现这2个逸气孔是常通的，同样可以推测这2个常通逸气孔对改善和控制增压空气压力也有相当影响力。在日常使用中，这2个通气孔会出现锈死现象，会直接对增压器空压机出口端压力产生影响，可以引发增压空气压力的异常上升而发生喘振现象。其次是经空压机增压后的新鲜空气进人机体内首先流经汽缸套下部四周的气腔，在完成对各汽缸套的冷却后，再经过中

8、冷器冷却后