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活塞環(huán)折斷的九大原因,分析的太詳細(xì)了!

活塞環(huán)折斷是活塞環(huán)常見的損壞形式之一。一般多是第一、二通活塞環(huán)容易發(fā)生折斷,斷裂部位多在搭口附近?;钊h(huán)可折斷成幾段,也可能呈粉碎狀,甚至失蹤?;钊h(huán)折斷會(huì)使氣缸磨損加劇,二沖程柴油機(jī)的斷環(huán)可能被吹至排氣管或掃氣箱中,乃至吹入增壓器渦輪端打壞渦輪葉片,造成嚴(yán)重事故。今天小編就帶你來看看活塞環(huán)折斷的原因是什么吧~




活塞環(huán)折斷的常見原因:



活塞環(huán)折斷的原因很多,除材料缺陷、加工質(zhì)量低外,主要是使用中維護(hù)管理不良和裝配質(zhì)量差所致。



一、搭口間隙過小



搭口間隙小于裝配間隙時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)中活塞環(huán)受熱溫度升高,使搭口處金屬膨脹無充分的余地,搭口兩端對(duì)頂產(chǎn)生彎曲,在搭口附近折斷。




二、環(huán)槽積炭



燃燒不良、缸壁過熱使?jié)櫥脱趸驘龘p均會(huì)使氣缸中積炭嚴(yán)重。當(dāng)積炭嚴(yán)重時(shí),環(huán)活動(dòng)受阻,環(huán)與缸壁強(qiáng)力作用,刮下的滑油和金屬屑混合,并在漏泄燃?xì)庾饔孟略诃h(huán)槽下端面上形成局部的堅(jiān)硬積炭?;钊h(huán)下面有局部的堅(jiān)硬積炭,上面受到周期性燃?xì)鈮毫ψ饔?,使活塞環(huán)產(chǎn)生彎曲疲勞折斷。




三、氣缸套磨臺(tái)


    活塞組件與氣缸套長期相對(duì)運(yùn)動(dòng)使氣缸套磨損后在缸套上部出現(xiàn)磨臺(tái)。當(dāng)活塞上行至上止點(diǎn)時(shí),第一道活塞環(huán)碰撞磨臺(tái)受到?jīng)_擊而折斷。






四、環(huán)槽過度磨損



環(huán)槽下端面過度磨損后呈傾斜狀(喇叭狀)。當(dāng)活塞在上止點(diǎn)附近時(shí),燃?xì)鈮毫ψ饔檬弓h(huán)緊貼于傾斜的環(huán)槽下端面上,活塞環(huán)產(chǎn)生扭曲變形,活塞環(huán)槽過度磨損而疲勞折斷。




五、活塞環(huán)掛住氣口



二沖程柴油機(jī)經(jīng)常會(huì)發(fā)生活塞環(huán)掛住掃、排氣口使環(huán)折斷的損壞。由于活塞環(huán)開口部位張力最大,受熱變形大,而氣缸套上氣口之間的筋受熱容易變形,當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)環(huán)與氣口相遇,只要環(huán)開口處稍微接住氣口就會(huì)使環(huán)折斷。




六、活塞環(huán)徑向脹縮疲勞



當(dāng)活塞環(huán)彈力不足或缸套過度磨損時(shí),活塞環(huán)與氣缸壁不能緊貼,即不能保持氣密,以致高壓燃?xì)饴┬箤h(huán)壓入環(huán)槽。當(dāng)活塞下行時(shí)氣缸內(nèi)燃?xì)鈮毫档?,活塞環(huán)又從環(huán)槽內(nèi)彈出,活塞環(huán)不斷地徑向脹縮以致疲勞折斷。


七、活塞環(huán)過度磨損使環(huán)的強(qiáng)度不能滿足要求而斷環(huán)

目前的活塞環(huán)材料多為灰鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵等脆性材料,且在鑄造過程中內(nèi)部組織可能出現(xiàn)氣孔、裂紋或成分的偏析使局部強(qiáng)度下降或裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中,工作中造成沖擊斷裂或疲勞斷裂。




八、缸套的嚴(yán)重磨損



在上、下死點(diǎn)位置產(chǎn)生階梯狀磨損引起凸肩,在連桿大端產(chǎn)生較大磨損或連桿大小端軸承修理后使原來死點(diǎn)位置發(fā)生變化時(shí),在慣性力作用下造成撞擊斷環(huán)。




九、滑油和燃油的配合問題



從燃油的性質(zhì)上來分析,有的燃油所含的硫分較高,如雷氏1000s燃油。因此當(dāng)燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的SO2和SO3也就比較多。而SO2和SO3在高溫下呈氣態(tài),直接與金屬作用會(huì)引起氣體腐蝕。并促使積碳和膠質(zhì)沉積物堅(jiān)硬化,增加了缸套、活塞環(huán)的磨損。按要求,當(dāng)柴油機(jī)使用高硫分的燃油時(shí),應(yīng)使用強(qiáng)的或高堿性專用滑油。如果主機(jī)在運(yùn)行中沒有使用與燃油相配套的氣缸油或者用機(jī)油來代替氣缸油。這樣,滑油中和燃燒而生成的酸能力下降,造成酸性物質(zhì)對(duì)活塞、活塞環(huán)的腐蝕更加嚴(yán)重,導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生活塞環(huán)斷裂現(xiàn)象。




活塞環(huán)折斷的應(yīng)急處理方法:



活塞環(huán)的折斷主要發(fā)生在經(jīng)常暴露于高溫高壓下的上部活塞環(huán),特別是在氣缸表面磨損的場合。如果環(huán)在運(yùn)行中折斷,則環(huán)的斷口會(huì)將氣缸內(nèi)表面刮破而發(fā)出響聲;或者因燃?xì)饴┬故箽飧紫虏窟^熱,進(jìn)而漏入曲柄箱中,產(chǎn)生大量油霧。另一方面,活塞環(huán)斷裂后,由于壓縮壓力也降低,使燃燒不良,排氣冒黑煙。


如果發(fā)生活塞環(huán)突然折斷現(xiàn)象,應(yīng)立即停車,吊缸更換活塞環(huán),以保證氣缸的密封性。若當(dāng)時(shí)情況不允許停車吊缸或無備件,則應(yīng)降低轉(zhuǎn)速,降低該缸的噴油量或停油,并保證故障缸的良好潤滑,適當(dāng)增大供油提前角,啟動(dòng)時(shí)換成輕油,密切注意環(huán)缸有無異常聲音,使柴油機(jī)安全運(yùn)行到達(dá)港口進(jìn)行修理。如果活塞環(huán)連續(xù)折斷,應(yīng)將環(huán)嵌進(jìn)環(huán)槽,一面上下輕輕振動(dòng),一面轉(zhuǎn)動(dòng),檢查環(huán)和環(huán)槽的間隙。對(duì)那些磨損嚴(yán)重的環(huán)槽進(jìn)行光車,換用較厚的環(huán),或者更新活塞。

活塞環(huán)是柴油機(jī)工作環(huán)境最惡劣的零部件之一,其狀態(tài)的好壞直接關(guān)系柴油機(jī)的正常運(yùn)行。隨著柴油機(jī)強(qiáng)載度的不斷提高以及劣質(zhì)燃油的使用,活塞環(huán)的工作環(huán)境更加惡劣,發(fā)生故障可能性增大。造成活塞環(huán)損壞的原因是多方面的,且往往交織在一起,既有活塞環(huán)本身的因素,也有使用和維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)脑?。本著“結(jié)合構(gòu)造、聯(lián)系原理、搞清現(xiàn)象、具體分析、從簡到繁、由表及里、按系分段、檢查推理”的原則,抓住故障的主要現(xiàn)象,層層進(jìn)行查找,把故障部位確定下來,從而將故障排除。

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