缸套异常磨损原因分析

康明斯柴油发电机的缸套异常磨损原因分析
康明斯柴油发电机组采用湿式缸套，缸套依靠凸肩压紧在缸盖和间隔套之间，与活塞、连杆组件、缸盖共同组成密闭燃烧室。该型机缸套采用水冷方式冷却。起动前的预润滑压力油通过曲轴、连杆、活塞销进人活塞销与活塞销孔之间的油隙，到达缸套内表面。运行过程中缸套除由活塞销与活塞销孔间流出的滑油润滑外，还有一路通过曲柄连杆机构回转运动时飞溅的滑油进行润滑。
气缸套磨损示意图
1、缸套异常磨损原因分析
① 缸套异常磨损常见现象及影响
缸套异常磨损分为两种，一种是缸套磨损速率过快；另一种是缸套内表面出现肉眼可见的机械损伤，通常发生在磨合期间及柴油机最初运行期内，按照损伤程度的不同又可以分为线状划伤、片状擦伤及缸套与活塞间粘连抱死等几类。
② 原因分析
通过对故障中各个因素进行分析，结合气缸套异常磨损的现象，可得出造成上述气缸套异常磨损的主要因素有：珩磨网纹、清洁度、装机身、间隔套、活塞、活塞环、连杆、缸套制造质量零部件、燃油管系、滑油管系、启动空气管系及进气管系的制造质量、空气系统及进气系统零部件。
2、珩磨网纹原因
缸套珩磨网纹技术复杂，控制要求精度高，目前国内制造水平与国外制造水平存在一定差距在前期2台缸套异常磨损机组的检查中发现：缸套珩磨网纹三个形态参数虽满足图纸规定的要求，但网纹高点过多，微观形态控制不当，从而引发了大面积缸套异常磨损问题。缸套珩磨网纹可接受型线图，异常磨损缸套珩磨网纹状态
3、清洁度问题
应急柴油机对清洁度因素非常敏感，从而对零部件制造、机组装配、试验及运维全过程都提出了很高的要求。但该项要素的控制涉及多个环节，且和环境、工艺规范、人员意识等密切相关，控制难度大，也是缸套异常磨损最常见的主要原因。历次缸套异常磨损涉及到的清洁度问题主要有：零部件加工过程倒角存毛刺，试验过程中厂房环境不良，拆检防护不当，长期停车后缸套表面锈蚀等。分别为防护不当和清洁度不达标；某台机现场试验期间，交叉施工产生粉尘。
4、装配问题
某台机出现缸套异常磨损后，依据故障进行排查分析，发现活塞环装反，导致活塞环与缸套在往复运动过程中相互摩擦，破坏油膜建立，最终导致异常磨损。该问题的发生，主要是装配和检验人员工作不到位所致。
5、预供滑油进机压力低
根据技术专利方的要求：预供滑油在45℃以上时，其进机压力需0.05mpao现场某台出现缸套异常磨损的机组，经核查参数记录，发现其现场预供滑油进机压力为0,020、0.025 mpao由于预供滑油压力低，在预润滑阶段，滑油较难在缸套表面建立起良好的油膜，加之现场一般采用快速起动方式，更容易引起缸套表面异常磨损。
6、锈蚀问题
某台柴油发电机在小修期间检查缸套时发现异常磨损，同时，缸套表面可见明显锈忡痕迹。锈蚀问题可归为清洁度因素，但因其锈忡现象明显，加之产生的原因多种，故而单独提出。
产生锈蚀的原因有厂内环节：
（1）在试验台架拆检缸盖或缸盖出水管过程中防护不当，导致冷却水进人缸内；
（2）停放时间过长（如装配完成后或者单机试验完成后转机组试验台等待试验台架），超过一月没有及时防护或油封；
（3）没有严格按照油封工艺要求规范操作，特别是燃烧室内的油封；
（4）冷凝水通过排气管进人缸内；
（5）机组运行操作不当，如动车前未吹车检查示功阀口是否有水气流出，空冷器放水口是否通畅等。
现场环节：
（1）柴油机停放时间过长（一般为1年），超过油封期要求，没有进行二次油封；
（2）现场二次油封时，未按照油封工艺进行油封；
（3）柴油机在现场开箱，起油封过早（预润滑系统不具备连机工作条件），海边空气潮湿、空气盐分含量较高，没有及时进行防护或油封；
（4）冷凝水或雨水通过排气管进人缸内；
（5）机组运行操作不当，如动车前未吹车检查示功阀口是否有水气流出，空冷器放水口是否通畅等。
总结：
本文通过建立全过程故障，对缸套异常磨损问题进行了深人分析，制定了有效的整改措施及预防措施，使缸套异常磨损问题得到了有效控制。