6110型柴油机缸筒振动响的产生和防治Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:21179966
- 上传时间:2023-01-28
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:259.40KB
6110型柴油机缸筒振动响的产生和防治Word文档下载推荐.docx
《6110型柴油机缸筒振动响的产生和防治Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《6110型柴油机缸筒振动响的产生和防治Word文档下载推荐.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
组装后的缸筒与缸体上缘缸筒孔径配合间隙均符合原厂规定:
上部0.06~0.09mm,下部0.06~0.11mm。
装复洪试机检查,故障和异响排除。
出厂后跟踪访问,该车在行驶3500km时仍正常。
经过分析我们认为,原来的特殊异响是“缸筒振动响”,源于缸筒和缸体上缘缸筒孔径之间配合间隙过大。
缸壁和活塞相对拉伤、缸筒外缘穴蚀、阻水圈腐化变质现象也源于缸筒振动。
正是配合间隙过大使得原第二缸缸筒在发动机工作时不能和缸体形成一个整体,从而呈吊悬挂状态。
缸筒在受到振动时,因缸筒质量很小,所具有的阻尼作用微弱,机械波的作用只受到微小阻碍但却得以继续,于是缸筒产生振动,异响于是产生。
而其它配合间隙符合规定的缸筒,在机械波开始之初便因缸筒、缸体形成整体而质量变得很大,从而阻尼作用也很大,可以很轻易地吸收消除机械波能量,缸筒振动便不能产生。
缸筒外缘穴蚀现象源于缸筒振动。
当缸筒发生振动并产生强烈机械波时,和缸筒外缘接触的冷却水分子在机械波作用下也强烈振动并发生波动。
水分子振动强度受机械波能量大小和距振源距离而变化。
实际上水分子振动最强烈的部位时缸筒左右两侧――缸筒受活塞强烈侧向撞击部位、缸筒振动最强烈部位。
水分子在此部位受到的机械波能量最大,因而水分子对缸筒外表的反作用力最大。
其结果是因此而形成的水分子对缸筒的冲击力和侵蚀力极强的数个作用点使得缸筒外缘不但不能形成水垢沉积,而且可以使作用点处水分子产生汽化,造成缸筒向冷却水传热效果大大下降,使得缸筒此处的相对温度大大超过其它部位,更加快了穴蚀的形成。
而穴蚀孔的形成更加剧和扩大作用点处水分子的汽化,使该处散热更加不良。
如此恶性循环的结果是造成缸内壁和活塞相对拉伤的真正原因。
橡胶质的阻水圈在机械波和高温作用下被慢慢地破坏了分子结构,弹性消失,变性变形,最终导致漏水现象发生。
因此,对于柴油机及所有湿式缸筒发动机来说,在选用缸筒时应切切注意其各部尺寸。
对于外部尺寸来说应优先选用其上限――即尽量大的尺寸,同时注意配合间隙。
这应是柴油机维修工作中的一个重点。
BY620液力变速器主油压故障诊断与修复
胡松柏
(江汉石油管理局井下作业公司)
摘要BY620液力变速器在橇装泥浆泵、水泥车及多种型号修井机上广泛使用,它是通过液力组件以液体为工作介质由发动机发出的机械能转换为变化的液体动压能,再经过二次变换后,以机械能形式递给工作机的一种液力变速器。
液力变速器主油压油路泄漏是液力变速器致命故障之一,因为液力变速器没有了工作介质是无法进行能量转换。
液力变速器失效则导致配套的水泥车或修井机瘫痪而无法工作。
液力变速器主油压油路泄漏的修复是个相当复杂的问题,制造厂家除了更换零部件没有更好的解决办法,但我们用一种胶粘工艺办法修复了,现场使用效果良好,大大降低了维修成本和时间。
主题词BY620液力变速器主油压油路泄漏修复
前言
橇装泥浆泵、700型水泥车和250型、350型、450型修井机是江汉石油管理局井下作业公司大型关键主力设备,担负着为江汉油田原油稳产高产繁重的井下作业任务。
BY620液力变速器是这些设备上关键的机械能--液体动压能--机械能转换部件。
我们遇到了一起橇装泥浆泵上BY620液力变速器失效事件,根据液力变速器工作原理经多项排除法检查确定是主油压油路泄漏,并且泄漏点是液力变速器一铸铁壳体上产生的一个裂口。
我方与制造厂家联系后,制造厂家认为只有更换壳体才能解决问题,但壳体四万元一件并且交货期在一个月以上。
我们为了早日修复BY620液力变速器先采用了铸铁焊条焊接壳体裂纹但没有成功,然后采用一种粘结工艺办法修复获得成功,只用了三天时间、一百多元材料钱就解决了要用一个月时间、四万元才可解决的难题,保证了橇装泥浆泵正常使用。
结构分析
BY620液力变速器由综合式液力变矩器作为液力元件、行星齿轮变速器作为机械变速元件和完善的电液控制系统及自动锁止系统组成。
是贵州凯星液力传动机械有限责任公司产品,为国内独有,可替代美国阿里逊液力变速器。
具有结构紧凑,起动平稳,换档柔和工作稳定可靠,能随负荷变化自动闭锁,增大传动效率等特点。
图1、BY620液力变速器
综合式液力变矩器的变矩原理:
液流流经变矩器各工作轮时,对各工作轮施在一定的力矩。
由于液体在一个完整的循环圆内流动过程中只有泵轮、涡轮和导轮三个外力矩支点,根据作用力等于反作用力原理,当整个循环圆的液体处于稳定状态时,泵轮的主动力矩MB,涡轮的阻力矩MT,导轮的反力矩MD之和为零,即MT=MB+MD。
由上式可看出:
涡轮力矩等于泵轮力矩和导轮力矩之和;
涡轮的主动力矩大于泵轮力矩,起到变矩作用;
导轮空转时,导轮力矩为零,即MT=MB,变矩器就不能变矩。
故障分析
BY620液力变速器故障发生的经过:
操作人员反映橇装泥浆泵工作时,液力变速器动力输出不足并逐渐减少至无动力输出。
我们维修人员对BY620液力变速器的四大部件变矩器、行星齿轮变速器和电液控制系统及自动锁止系统进行逐一排除:
行星齿轮变速器和电液控制系统及自动锁止系统完好,那只可能是变矩器的问题。
变矩器动力输出不足并逐渐减少至少有以下五种可能:
可能故障检查结果
①油液加错或油液变质油液合格
②主油压偏低主油压无压,调整阀调整无反应
③油温高、油量粘度差正常
④控制系统有故障检查合格
⑤油路泄漏油路无泄漏点
从上面检查结果来看:
只可能是主油压偏低或无压。
主油路偏低或无压至少有以下六种可能:
①油路泄漏油路管线上无泄漏点
②油位偏低正常
③油起泡沫检查合格无泡沫
④主油压调节阀弹簧太软或断裂检查合格
⑤油加错检查合格
⑥调节阀调整垫片检查合格
从故障特征和检查情况来看,只可能是主油压油路泄漏,决定开箱仔细全面检查。
经对整个油路专门进行试压检查,终于发现了主油压油路变矩器壳体内通油路处崩掉了一块15mmx10mmx3mm铸铁块(详见图2)。
故障原因终于找到:
因主油压油路在变矩器壳体内通油路处崩掉一块铸铁而漏油,导致循环圆的液体几乎是零液压无法传递扭矩。
铸铁块崩裂漏油处
图2、变矩器壳体及附件总成分解图
修理措施
一、变矩器壳体极其复杂(见图2),上面有众多零件,结构复杂而紧凑,技术含量高。
为了保险起见,首先与BY620液力变速器的制造厂家---贵州凯星液力传动机械有限公司联系。
该公司技术人员经分析发过去的图片后认定:
此崩裂处因疲劳破坏所至,无法修复,只能重购一套新变矩器壳体,壳体四万元一件并且交货期在一个月以上。
井下作业任务急用橇装泥浆泵这个时间是不允许的,并且更换价格实在过高。
二、变矩器壳体为铸件,焊接难度相当大,我们决定在保证焊接变形量最小的措施下焊补壳体崩裂处。
做一个简易工装夹住变矩器壳体来增加壳体刚度减少变形,从江汉四机厂请来了一位焊接铸铁的高级技师焊补壳体裂纹,并对壳体焊缝进行了保温防焊接产生新裂纹。
但因壳体过于复杂焊接应力无法控制,且为了防止壳体因焊接变形量过大影响装配,保温温度不是太高,第二天焊缝出现裂纹,焊补崩裂处失败。
三、高分子贝尔左纳材料胶粘法修补壳体崩裂处。
高分子贝尔左纳材料是美国贝尔左纳公司生产,专用于修补损坏的发动机壳体。
我们采用的具体修补工艺如下:
1、在所有裂纹的末端钻出4.8mm的止裂孔,可防止裂纹生长。
2、做1块补强板用于壳体崩裂处(见图3(a))底部加强。
3、做1块压板作用于壳体崩裂处恢复壳体强度。
4、在图3(b)处钻5个M5螺孔用于压板固定。
a、变矩器壳体崩裂处形式b、胶粘法示意图
图3、变矩器壳体崩裂处形式和胶粘法示意图
5、修磨壳体崩裂处底部使之可放下补强板,具体形式见图4(b)。
6、对壳体崩裂处整个修理区域进行喷砂处理,使表面光度达到瑞典标准Sa21/2(接近于巴氏合金的光度),保证表面粗糙度至少75微米。
对补强板和压板的整个底面也都要进行表面处理。
7、用贝尔左纳清洗剂彻底清洗损坏的部位、补强板、压板和螺栓,以除去所有的脏物、油脂和其它污染物。
8、将选用好的高分子贝尔左纳材料Bclzona1111(一般修补用)混合好,包括补强板和压板在内的所有处理过的材料表面上涂一薄层,将贝尔左纳材料很好地附到打磨粗糙的形廓上,还要注入所有加工出V形坡口的裂纹内。
接着继续在表面涂贝尔左纳材料,形成大约3mm厚的堆积层。
在压板上也涂一定量的材料,然后将其牢牢地压放到位,插入固定螺栓并拧紧,保证压板和壳体间距2mm。
随后立即除去所有渗出的贝尔左纳材料。
这项工作必须在15分钟内完成。
9、固化20小时后试压1.5MPa:
壳体崩裂处胶粘接不渗漏为合格。
10、装机试车一次成功。
结束语
BY620液力变速器主油压故障诊断准确与修复成功,证明只要想办法,那怕专业制造家厂的修复方案也是可以调整的,因为站的角度不一样解决问题的方法也会有所不同。
BY620液力变速器主油压故障修复成功后使用从2006年07月10日至今已三个多月,一直工作正常。
另我们又与制造家厂联系后指出:
变矩器壳体崩裂处壁厚太薄,应力集中,强度不足,制造家厂采纳了我们建议已将变矩器壳体崩裂处做了修改设计,避免了此类问题的再次发生。
参考文献
1、BY620液力变速器讲义贵州凯星液力传动机械有限责任公司
2、阿里逊液力变速器使用说明书美国阿里逊公司
3、高分子贝尔左纳材料使用说明书美国贝尔左纳武汉技术服务中心
浅谈常用设备液压系统的维护
及故障原因分析
摘 要:
本文分析了常用工程作业机械设备液压系统维护不当而对其造成的危害,探讨了如何适当维护液压系统以及对液压系统常出现的故障原因进行分析。
为此,本人根据工作实践,就一般作业环境中作业设备液压系统的维护及故障原因分析作一粗略的探讨。
关键词:
液压油液压系统维护故障原因分析
对于井下作业三公司来说,作业设备技术状况的良好与否是保证前线修井作业能否正常生产的直接因素。
公司绝大部分设备都采用液压传动系统,就液压传动的作业机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。
合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。
1 选择适合的液压油
液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。
应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。
不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。
深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。
2 防止固体杂质混入液压系统
清洁的液压油是液压系统的生命。
液压系统中有许多精密偶件,有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。
若固杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。
一般固体杂质入侵液压系统的途径有:
液压油不洁;
加油工具不洁;
加油和维修、保养不慎;
液压元件脱屑等。
可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统:
2.1 加油时
液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁。
不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。
加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。
2.2 保养时
拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。
如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖。
如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。
液压元件、液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装。
选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁)。
换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。
2.3 液压系统的清洗
清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油,油温在45~80℃之间,用大流量尽可能将系统中杂质带走。
液压系统要反复清洗三次以上,每次清洗完后,趁油热时将其全部放出系统。
清洗完毕再清洗滤清器、更换新滤芯后加注新油。
3 防止空气和水入侵液压系统
3.1 防止空气入侵液压系统
在常压常温下液压油中含有容积比为6~8%的空气,当压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件“气蚀”,产生噪声。
大量的空气进入油中将使“气蚀”现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现工作“爬行”等不良后果。
另外,空气还会使液压油氧化,加速油的变质。
防止空气入侵应注意以下几点:
1、维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气,才能正常作业。
2、液压油泵的吸油管口不得露出油面,吸油管路必须密封良好。
3、油泵驱动轴的密封应良好,要注意更换该处油封时应使用“双唇”正品油封,不能用“单唇”油封代替,因为“单唇”油封只能单向封油,不具备封气的功能。
我单位有一台柳工ZL50抓管机维修后,液压油泵出现连续“气蚀”噪声、油箱油位自动升高等故障,经查询液压油泵修理过程,发现即为液压油泵驱动轴的油封误用“单唇”油封所致。
3.2 防止水入侵液压系统
油中含有过量水分,会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。
除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时,要拧紧盖子,最好倒置放置;
含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸,在没有专用仪器检测时,可将油滴到烧热的铁板上,没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。
4 作业中注意事项
4.1 机械作业要柔和平顺
机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命。
作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。
我单位一台D60推土机,作业中每隔4~6天大铲油管就要漏油或爆裂,油管经检测没有质量问题。
通过现场观察,发现为大铲起、落时强烈撞击限位块所致。
要有效地避免产生冲击负荷:
必须严格执行操作规程;
液压阀开、闭不能过猛过快;
避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈撞击;
没有冲击功能的液压设备不能用工作装置(如挖掘机的铲斗)猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的。
还有一个值得注意的问题:
操作手要保持稳定。
因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异,连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同,发动机及液压系统出力的大小也不尽相同,这些因素赋予了设备的个性。
只有使用该设备的操作手认真摸索,修正自己的操纵动作以适应设备的个性,经过长期作业后,才能养成符合设备个性的良好操作习惯。
一般机械行业坚持定人定机制度,这也是因素之一。
4.2 要注意气蚀和溢流噪声
作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现“气蚀”噪声,经排气后不能消除,应查明原因排除故障后才能使用。
如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。
4.3 严格执行交接班制度
作业机交班司机停放机械时,要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。
系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压胶管是否撞伤、液压泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等,是接班司机对液压系统检查的重点。
常压式油箱还要检查并清洁油箱通气孔,保持其畅通,以防气孔堵塞造成油箱真空,致使液压油泵吸油困难而损坏。
4.4 保持适宜的油温
液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜(危险温度≥100℃)。
液压系统的油温过高会导致:
油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;
润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;
生成碳化物和淤碴;
油液氧化加速油质恶化;
油封、高压胶管过早老化等。
为了避免温度过高:
不要长期过载;
注意散热器散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;
保持足够的油量以利于油的循环散热;
炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。
油温过低时,油的粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低;
当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。
此时需要进行暖机运转,起动发动机,空载怠速运转3~5min后,以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如抓管机举升)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温。
如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。
4.5 液压油箱气压和油量的控制
压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压,其压力必须保持在随机使用说明书》规定的范围内。
压力过低,油泵吸油不足易损坏,压力过高,会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。
对维修和换油后的设备,排尽系统中的空气后,要按随机《使用说明书》规定的检查油位状态,将机器停在平整的地方,发动机熄火15min后重新检查油位,必要时予以补充。
4.6 其他注意事项
作业中要防止飞落石块打击液压油缸、活塞杆、液压油管等部件。
活塞杆上如果有小点击伤,要及时用油石将小点周围棱边磨去,以防破坏活塞杆的密封装置,在不漏油的情况下可继续使用。
连续停机在24h以上的设备,在启动前,要向液压泵中注油,以防液压泵干磨而损坏。
6液压系统的故障原因分析
液压系统故障的特点,液力机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成、其故障通常表现为行走无力或液压离合器接合不良。
工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成,其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。
这两种系统故障的共同特点为:
系统压力不足。
正确选用液压油的品种和粘度是保证系统长期、可靠工作的首要条件。
另一方面,当液压系统发生故障时能够迅速的找到原因和有效的解决也十分重要。
液压设备系由机械、液压、电气及仪表等装置组合而成,因此在分析液压系统的故障时必须先了解整个液压系统的传动原理、结构特点和元件及材料配置情况。
液压系统工作是否正常,关键取决于两个主要工作参数即压力和流量是否处于正常的工作状态,以及系统温度和执行器速度等参数的正常与否。
液压系统的故障现象是各种各样的,故障原因也是多种因素的综合。
同一因素可能造成不同的故障现象,而同一故障又可能对应着多种不同原因。
例如:
油液的污染可能造成液压系统压力、流量或方向等各方面的故障,这给液压系统故障诊断带来极大困难。
由于液压系统是密封带压系统,管路中油液的流动情况,液压元件内部的零件动作和密封是否损坏都不易观察到,因此分析故障的原因和判断故障的部位都比较困难。
液压传动系统由于其独特的优点,即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本,在各个领域中获得愈来愈广泛的应用。
但由于客观上元、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当,且系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作,不象机械设备那样直观,也不象电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数,液压设备中,仅靠有限几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数,其他参数难以测量,而且一般故障根源有许多种可能,这给液压系统故障诊断带来一定困难。
正确分析故障是排除故障的前提,系统故障大部分并非突然发生,发生前总有预兆,当预兆发展到一定程度即产生故障。
这些预兆可归纳为:
(1)出现不正常的声音,如泵、马达、溢流阀等部位的声音不正常。
(2)出现回转、行走、卷扬液压马达以及各工作装置液压缸作业速度下降及无力现象。
(3)出现油箱液位下降、油液变质现象。
(4)液压元件外表面出现了油液渗漏现象。
(5)出现油温过高现象。
(6)出现管路损伤、松动及振动现象。
(7)出现焦糊气味等等。
液压系统发生故障的原因很多,归纳起来有三方面:
一是设备的机械故障,这包括液压系统设计不合理,安装间隙不正确,液压元件质量问题,密封件选用不当等,由这些问题引起的液压系统故障一般与液压油没有关系。
二是操作失误造成液压系统故障,这是指液压系统在正常运转时由于操作人员操作不当而造成,如错误开闭阀门,突然中断动力,操作温度或压力过高,补油时加错油品,油箱油面过高或过低,不及时从油箱底部放出分离的水等。
由于操作失误造成的液压系统故障,都不是液压油质量问题造成,大都不涉及液压油,但有些则从液压油的质量变化可以反映出来。
三是由于液压油的质量造成液压系统故障,这大多是由于选油不当或使用了不合格的油品的所致,也可能液压油使用时间过长,不及时更换新油所造成。
下面是从液压油的品质及使用中出现的问题对液压系统的故障进行分析。
1、液压油系统油温过高自动停机
2、液压系统压力不稳或不足
3、液压系统进水的影响
4、液压油中混入空气的影响
5、液压系统的颗粒污染
6、液压系统中混入其它油品
引起故障的原因是多种多样的,并无固定规律可寻。
统计表明,液压系统发生的故障约90%是由于使用管理不善所致为了快速、准确、方便地诊断故障,必须充分认识液压故障的特征和规律,这是故障诊断的基础。
作者:
薄其光
资料参考:
工程机械与维修
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 6110 柴油机 振动 产生 防治