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柴油机气缸套穴蚀的原因及其预防措施

2019-07-11 09:22
1台SWDM-22型旋挖钻机,配置康明斯M11-C330型柴油机,已累计运转7 500 h。该钻机在施工中,出现因柴油机油底壳内有水而无法启动的故障。解体柴油机后,发现其6个湿式缸套都有不同程度的穴蚀,个别部位穴蚀还比较严重。
 
1.汽缸套穴蚀原因
 
该机缸套穴蚀部位出现在缸套外表面沿连杆摆动方向两侧,外形为直径1~5 mm、深度为2~3 mm的蜂窝状孔群。分析缸套穴蚀的主要原因如下:
 
(1) 冲击振动
 
柴油机工作时,缸套受振动后,外壁冷却水产生局部的高压、高真空,进而蒸发形成小气泡附着在缸套外壁,气泡在破灭时产生很大的冲击压力。缸套外壁长期在压力波的反复强烈冲击振动作用下,其金属表面产生疲劳破坏,先产生麻点,进而扩展成泡沫状或海棉状穴蚀,甚至穿孔。
 
(2) 制造误差
 
具体包括:缸套与缸体孔配合间隙过大;活塞与缸套配合间隙过大;连杆变形以及曲轴轴向间隙过大;缸套壁比较薄,材质比较差,制造工艺有缺陷。
 
(3) 冷却水被污染
 
经常使用含杂质多污染严重的硬水,易使缸套穴蚀损坏。冷却水的温度太低,冷却水不足,不同的冷却液混合使用,会加速缸套外壁的损坏。
 
(4) 化学腐蚀
 
柴油机工作时,气体中的铁与碳化铁在缸套上部温度较高部位形成微电池,产生化学腐蚀,加上冲击和振动作用,会加快缸套的腐蚀和穴蚀。
 
2.预防措施