曲轴连杆机构故障案例分析——康明斯NT855-C280型柴油机烧瓦抱轴
(1)故障现象 一台车用康明斯NT855-C280型柴油机,在严寒条件下,起动运转不到15min突然熄火,并且无法再起动,此时,计时器显示柴油机累计工作时间为1480h。
(2)故障查找分析 盘车发现无法转动柴油机飞轮,说明柴油机或柴油机之后的机械部分阻力过大。据此分析,可能发生故障的部位有柴油机、动力传动箱和液力变矩器三处。柴油机的故障可能是:气缸中进入硬物,使活塞不能运动;烧瓦抱轴;正时齿轮卡死等。动力传动箱的故障可能是:齿轮卡死;液压泵损坏阻碍驱动齿轮转动。变矩器的故障可能是零件损坏。
排查时先拆下变矩器,用手转动变矩器动力输入驱动齿轮,变矩器运转平稳,无卡阻,可判定故障不在变矩器;拆下动力传动箱中与飞轮齿圈相啮合的中间齿轮,用手能轻松地转动驱动液压泵的各个齿轮,说明故障不是出自动力传动箱。此时,仍撬不动柴油机飞轮,因此,可判断故障部位在柴油机上。
放出柴油机的润滑油并过滤,发现油中有较多的磨屑,但不能确定磨屑的出处。将柴油机吊下,拆检柴油机时发现,油底壳内有两片半圆环(此环为曲轴止推片,共4片,用于曲轴的轴向定位),另外两片也已磨损、烧蚀并黏结于曲轴上。第7道主轴承严重烧蚀、抱轴,使曲轴不能转动,各道轴承也都有不同程度的损伤。将活塞连杆组向缸盖方向推,都能推动,说明活塞上部无硬物,因此没有拆卸气缸盖作检查。正时齿轮室内知齿轮无卡死现象。经调查分析,该机之所以发生烧瓦抱轴的严重事故,原因是在新机磨合后更换了润滑油和机油滤清器, 之后就没有按要求及时更换润滑油和机油滤清器,特别是在进入冬季后,没有进行应有的维护,使得柴油机润滑条件无法满足工作要求。同时,操作不当也是造成事故的另一个原因。该机起动后,虽然进行了5min的怠速运转,但在严寒条件下工作,环境温度低,柴油机预热不够,在摩擦表面还未形成良好油膜的情况下就加载工作,致使柴油机烧瓦抱轴。
(3)故障修复 因第7道主轴颈表面有较大损伤,同时第7道主轴颈上有两条白色的线纹,磁力无损检测证明是两条裂纹,故更换标准型新曲轴和轴承,并按要求装配后试机,运转正常,表明故障已被排除。
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