SULZER主机排气阀顶升机构及凸轮移位故障研究.docxVIP

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一、主机排气阀顶升机构故障案例

2012年3月4日至5月16日,某轮在营运过程中先后发生了6次主机排气阀顶升机构磨损、滚轮变形故障,最后两次还发生了气阀凸轮移位导致排气定时改变的严重事故。

该轮SULZER5RTA58型主机基本资料为:

缸径580mm,冲程2000mm,直流扫气,发火顺序为1-3-5-2-4,额定转速为127r/min,配有轴带发电机。

以下将介绍这6次故障的现象及处理措施。

第一次故障发生在2012年3月4日航行中。

主机十字头双联滤器换洗频繁,系统油中出现大量金属磨料,短时问内主机滑油压力下降至0.2MPa(正常为0.23—0.3MPa)并低压报警。

停车后发现主机第4缸排气凸轮箱道门处冒烟,道门高温,打开道门进一步检查发现其排气阀顶升机构滚轮及衬套严重磨损。

处理措施:

在未确认故障原因的情况下,将顶升机构组件更换一备用旧件装复,检查并清吹顶升机构油道,检查供油量正常,对主机曲拐箱等进行详细检查后恢复正常航行。

第二次故障发生在5月5日靠天津港时。

检查发现主机系统油中含有铜质磨料,工人拆检主机第4缸排气阀滚轮,衬套外表面磨损量约0.3mm深,滚轮及销轴尚好。

处理措施:

衬套更换一旧件,其他各部件原样装复。

此后进行靠离港操作,主机正常慢车运转约5个小时未见异常。

第三次故障发生在5月10日离天津港约3个小时后。

主机第4缸凸轮箱道门高温,停车拆检其气阀顶升机构,发现滚轮、衬套及销轴磨损。

处理措施:

滚轮、衬套及销轴换用供船的国产新件,装复后检查油道及供油情况正常,23:50恢复航行,航行后每隔10-15分钟对第4缸顶升机构道门温度进行跟踪检查。

第四次故障发生在5月11日03:02,距上次共正常航行近3.5小时。

出现主机第4缸凸轮箱道门高温现象,停航拆检,发现气阀顶升机构滚轮及衬套磨损。

处理措施:

找了一只旧的滚轮及衬套,因衬套有微变形,将衬套紧配安装于销轴上,衬套由全浮动改为仅外表面与滚轮之间半浮动形式,装复后检查供油情况正常,11:20恢复航行,航行后每隔10-15分钟跟踪检查该缸顶升机构温升等情况。

第五次故障发生在11日13:40。

三管轮发现主机第4缸凸轮箱道门处冒烟,主机有异响,立即停机检查并进行拆检该缸气阀项升机构,滚轮受高温作用,表面烧黑,滚轮与凸轮表面粘熔。

处理措施:

滚轮、衬套及挡圈均换用旧件,测量配合间隙,其中衬套与销轴0.05mm(正常为0.03-0.07mm),滚轮与衬套0.07mm(正常为0.06—0.10mm),凸轮表面油石打磨处理,装复并检查供油情况均正常后,19:00动车恢复航行。

航行后即发现主机第4缸不发火,19:40停车检查供油系统及气缸、气阀启闭情况未见异常;22:00主机第4缸单缸停油运行,主机转速约83r/min时测量第4缸压缩压力0.10MPa,其它缸爆发压力0.35MPa,加速至102r/min时测量第4缸压缩压力为0.14MPa,其它缸爆发压力0.45MPa,初步认为第4缸因压缩压力低而不发火。

用百分表粗略测量1—5缸排气阀启阀定时分别为(ATCD):NO.1:37°,NO.2:34°,NO.3:27°,NO.4:81°,NO.5:29°,主机转速至约93r/min时分别测量3、4两缸纯压缩压力分别为:0.40bar,14bar,综合各缸气阀定时及3、4两缸压缩压力比较,基本上确定第4缸气阀凸轮移位,气阀定时错乱,气阀滞后开启及关闭,减小了压缩行程,从而影响压缩压力。

处理措施:

15日晚,工人上船对主机第4缸气阀凸轮定时作进一步检查并调整,用定时刻度盘比较测量3、4缸气阀定时为:NO.3:-5°,NO.4:+47°,确定主机第4缸气阀定时较第3缸滞后52°,将第4缸气阀凸轮调整复位,调整后各气阀定时为:

NO.1:+1°,NO.2:0°,NO.3:-5°,NO.4:-5°,NO.5:-5°。

16日00:30-01:30主机试运转1小时,第4缸恢复正常。

第六次故障发生在16日13:30起锚续航时。

19:00发现主机第3缸气阀凸轮箱道门高温,各缸排温不均,增压器伴有轻度喘振,主机转速自动下降;

19:10全船跳电,停主机,对第3缸气阀顶升机构拆检,衬套及滚轮磨损,滚轮受高温作用,表面烧黑,滚轮与凸轮表面粘熔,对第3缸气阀定时检查发现,凸轮定时滞后约130°,并轴向向前移动约2mm。

处理措施:

顶升机构组件更换供船翻新件,船方自制调整凸轮的液压工具接头,对主机第3缸气阀凸轮调整至正常位置(-4°),17日07:15动车起锚,恢复航行,至此主机工作恢复正常。

二、该轮主机排气阀

顶升机构故障机理分析

第一次故障前,即3月4日之前即发现主机系统油油质不好,轻度乳化,润滑条件变差导致1.

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