魏 堅(jiān) 李 煒/中油獨(dú)山子石化公司營(yíng)銷調(diào)運(yùn)處機(jī)務(wù)段

?

內(nèi)燃機(jī)車碾瓦的原因分析及預(yù)防措施

魏 堅(jiān) 李 煒/中油獨(dú)山子石化公司營(yíng)銷調(diào)運(yùn)處機(jī)務(wù)段

【摘 要】對(duì)內(nèi)燃機(jī)車機(jī)油機(jī)碾瓦的故障原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】柴油機(jī)；軸瓦；碾瓦；潤(rùn)滑油

獨(dú)山子石化公司營(yíng)銷調(diào)運(yùn)處機(jī)務(wù)段2013年在機(jī)車運(yùn)用過(guò)程中，DF12、DF4DD兩臺(tái)機(jī)車相繼出現(xiàn)柴油機(jī)主軸瓦合金層剝離（DF12）及嚴(yán)重拉傷（DF4DD）。下面就針對(duì)我段機(jī)車故障進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

1.軸瓦的作用及組成

1.1軸瓦的作用

柴油機(jī)上主要的承載部位較多地采用滑動(dòng)油承，這類軸承一般做成剖分的，剖分后的兩半形似瓦片，故又稱為軸瓦。柴油機(jī)上承受載荷最大的軸承即為與支撐曲軸的主軸承，也即主軸瓦。

1.2軸瓦的成分

16V240ZJB型柴油機(jī)的主軸瓦為高錫鋁合金鋼背薄壁軸瓦，鋼背為08A1鋼，合金層為20高錫合金。

2.柴油機(jī)碾瓦的過(guò)程及危害

2.1柴油機(jī)碾瓦的過(guò)程

柴油機(jī)主軸承為開合式滑動(dòng)軸承，由上下兩塊半圓形金屬瓦組成，潤(rùn)滑方式為壓力潤(rùn)滑。柴油機(jī)曲軸工作時(shí)，軸頸是在比它大的一個(gè)軸承孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)的，間隙中充滿了潤(rùn)滑油。在柴油機(jī)工作時(shí)，如果由于某種原因使油膜的最小厚度小于零件表面的微觀不平度，油膜將被破壞而失去承載戲能力，使軸頸和軸瓦兩面接觸，進(jìn)行半干摩擦或干摩擦狀態(tài)，如果在這種狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)導(dǎo)致軸瓦很快磨損，造成曲軸碾瓦。

2.2柴油機(jī)碾瓦的危害

柴油機(jī)一但發(fā)生碾瓦故障，將嚴(yán)重影響機(jī)車的正常運(yùn)行。輕者需要在不解體的機(jī)車上更換軸瓦，難度較大，嚴(yán)重時(shí)還需要將柴油機(jī)吊下進(jìn)行檢修，工作量大且檢修周期長(zhǎng)。柴油機(jī)發(fā)生碾瓦后，如若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換，還會(huì)導(dǎo)致曲軸拉傷以及過(guò)熱變色而報(bào)廢。

3.柴油機(jī)碾瓦的原因分析

根據(jù)我段兩臺(tái)機(jī)車碾瓦后檢修情況進(jìn)行分析，造成碾瓦的原因總結(jié)如下：

3.1柴油機(jī)潤(rùn)滑油作用不良

3.1.1潤(rùn)滑油被污染。

（1）潤(rùn)滑油清潔度不良。潤(rùn)滑油中的灰塵、污垢及金屬顆粒吸附在軸瓦表面上，使抗磨合金材料移位。這些物質(zhì)到達(dá)曲軸上，引起局部摩擦，損壞潤(rùn)滑油膜。

（2）潤(rùn)滑油被稀釋或乳化。在運(yùn)用中由于各種原因?qū)е滦』蛐〔裼突烊霗C(jī)油系統(tǒng)中，直接導(dǎo)致潤(rùn)滑油被乳化或稀釋，從而大大降低潤(rùn)滑油的粘度，影響油膜的正常建立。

（3）潤(rùn)滑油使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)潤(rùn)滑油使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，部分性能指標(biāo)超出標(biāo)準(zhǔn)要求，影響潤(rùn)滑油使用效果。

3.1.2機(jī)油溫度過(guò)高。

機(jī)油溫度越高，其粘度越低，所以當(dāng)油溫過(guò)高時(shí)，會(huì)使軸瓦與軸頸間的油膜百度小于最小油膜厚度，從而造成柴油機(jī)碾瓦。

3.2柴油機(jī)軸瓦局部過(guò)載

（1）當(dāng)機(jī)車大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，柴油機(jī)輸出扭矩加大，導(dǎo)致軸瓦載荷過(guò)大，甚至超過(guò)油膜承載能力，產(chǎn)生半干摩擦或干摩擦，導(dǎo)致軸瓦非正常磨損。

（2）軸瓦壓力不均勻。當(dāng)軸瓦組裝受力后，運(yùn)用過(guò)程中，在軸瓦合口處會(huì)發(fā)生一些結(jié)構(gòu)的變化，如局部尺寸變小，促使局部油隙發(fā)生變化，從而導(dǎo)致軸瓦受力不均，造成局部過(guò)載而碾瓦。

3.3機(jī)車日常運(yùn)用維護(hù)不當(dāng)

（1）日常使用中，如起機(jī)油溫不夠，升降速過(guò)早過(guò)快，以及柴油機(jī)在起動(dòng)、停機(jī)過(guò)程中，軸承經(jīng)常處于臨界潤(rùn)滑狀態(tài)，可使油膜間斷，軸瓦與主軸頸磨擦面直接接觸。即使柴油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于負(fù)荷不穩(wěn)定等因素，軸頸和軸承也很難保持均勻和不間斷的液體潤(rùn)滑，從而引起碾瓦的發(fā)生。

（2）在機(jī)車日常檢修維護(hù)方面：空氣濾清器、機(jī)油濾清器、機(jī)油精濾器等的清洗或更換不到位，以及焊修機(jī)體、管線等焊渣掉落等，引起各類雜質(zhì)混入機(jī)油中，從而導(dǎo)致柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的損壞（我段DF4DD所碾軸瓦合金層有多道劃痕，分析為油膜內(nèi)吸入機(jī)械雜質(zhì)從而拉傷合金層）。

4.預(yù)防措施

4.1加強(qiáng)潤(rùn)滑油品的質(zhì)量管理

我段機(jī)車一直使用蘭煉四代機(jī)車潤(rùn)滑油，其具有優(yōu)良的清凈分散性、堿值保持性、氧化安定性、抗腐蝕性、抗磨損性、抗擦傷性和潤(rùn)滑性能，同時(shí)具有良好的低溫啟動(dòng)性。

4.1.1優(yōu)化新潤(rùn)滑油的使用。

根據(jù)住年機(jī)油年更換量做好機(jī)油材料的上報(bào)計(jì)劃。故障前我段每年初購(gòu)置全年機(jī)油需求計(jì)劃。因新購(gòu)置機(jī)油在段存放時(shí)間較長(zhǎng)后仍存在變質(zhì)問(wèn)題，故障發(fā)生后，我段按季度上報(bào)油品需求計(jì)劃，并盡量在重新檢測(cè)（規(guī)定新油每半年檢測(cè)）前使用，在源頭上保證加入機(jī)車油品質(zhì)量。換油及日常補(bǔ)油做好“五定三濾”，嚴(yán)防雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油系統(tǒng)。

4.1.2細(xì)化油品的化驗(yàn)分析。

發(fā)生故障前我段在機(jī)車運(yùn)行2萬(wàn)公里進(jìn)行小輔修時(shí)統(tǒng)一進(jìn)行機(jī)油的取樣、化驗(yàn)。故障后嚴(yán)格按照內(nèi)燃機(jī)車機(jī)油化驗(yàn)規(guī)定，機(jī)車在每運(yùn)行8000～10000公里進(jìn)行取樣化驗(yàn)。我段技術(shù)人員每月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)累加，到達(dá)規(guī)定公里數(shù)安排機(jī)車整備人員進(jìn)行取樣、送檢。取樣規(guī)定：機(jī)油取樣應(yīng)在柴油機(jī)打循環(huán)不少于20分終后或停機(jī)20分鐘以內(nèi)，且油溫不低于40℃時(shí)，從粗濾器后接取樣品0.5Kg化驗(yàn)?；?yàn)結(jié)果遵從TB/T1739-2005《內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油換油指標(biāo)》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)超標(biāo)的機(jī)車機(jī)油進(jìn)行更換。

4.2加強(qiáng)機(jī)車運(yùn)用保養(yǎng)

（1）嚴(yán)格控制機(jī)車油水溫度，油水溫度低于20℃不能啟機(jī)，低于40℃不能加載，停機(jī)時(shí)油水溫度不得超過(guò)60℃。尤其是在冬季，一定要給足潤(rùn)滑油供給時(shí)間才能啟機(jī)，防止供油不足發(fā)生碾瓦。

（2）在日常運(yùn)用中，正確操縱，避免突然加載或卸載，防止柴油機(jī)過(guò)載，乘務(wù)員應(yīng)密切注意機(jī)油壓力與溫度的變化。

（3）柴油機(jī)啟、停機(jī)時(shí)油路潤(rùn)滑不好，乘務(wù)人員在啟停機(jī)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)章制度所規(guī)定時(shí)間手動(dòng)打滑油，保證油路潤(rùn)滑良好。

（4）檢修機(jī)車時(shí)就保證機(jī)油管路的清潔度。避免雜質(zhì)、焊渣等進(jìn)入油道。定期打開曲軸箱檢查孔蓋進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)及合金等碎片待要及時(shí)清理并查找原因。

（5）為避免油溫過(guò)高，應(yīng)做到：小輔修時(shí)，認(rèn)真吹掃冷卻單節(jié)，倒伏過(guò)多要及時(shí)修復(fù)，油垢多就及時(shí)更換。運(yùn)用中，注意檢查油溫和冷卻風(fēng)扇狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)解決。

5.結(jié)束語(yǔ)

碾瓦的因素還有很多，比如柴油機(jī)組裝質(zhì)量、軸瓦裝配工藝以及機(jī)車超修程等原因也可能造成軸瓦的損傷。由于我段屬于機(jī)車專用線，受于檢修能力限制，對(duì)更深層次的原因未能做到有效分析總結(jié)。

以上分析了內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)碾瓦的原因以及我單位采取的預(yù)防措施。通過(guò)這一系列改進(jìn)措施的實(shí)施，從2013年9月兩臺(tái)車故障解決至今，再未發(fā)生過(guò)機(jī)車碾瓦故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]《柴油機(jī)曲軸和軸瓦燒蝕的防治》，2009.

[2] TB/T 1739-2005《內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油換油指標(biāo)》.

[3] 卞新安.《探析機(jī)車用柴油機(jī)碾瓦的原因及預(yù)防策略》.

[4] 崔光瑋.石家莊機(jī)務(wù)段，《原因分析及預(yù)防措施》.