陳學寧
(廣東省珠(zhū)江油運有限公司,廣東廣州 510220)
摘 要:增壓器軸承燒損是(shì)常見故障之一,由於增壓器故障隱蔽性強,事(shì)故突發性大,在使用中不易被發(fā)現,存在嚴重(chóng)的事故隱患。文章針(zhēn)對MET-43SB型增壓器(qì)的軸承、轉子燒損故障,分析其產生的原因,並介紹修理方案(àn),供同行借鑒。
關鍵詞:增壓器(qì);燒損;積碳;潤滑係統;修理
1 構造與損壞情況
(1)MET型(xíng)號增壓器是采用非冷式內置軸承,軸承(chéng)殼體是重要的支撐轉子,並是連接兩(liǎng)端壓氣蝸殼和(hé)渦輪蝸(wō)殼的基體,在這個基體上還連結一個高位油箱,與主機共用同一潤滑係統(tǒng)。它除正常儲存和輸送軸承滑油外,還專門(mén)設置了兩根輸油管,其中一根高位輸油管供兩端軸承,能使機油在柴油機主機供(gòng)油係統(tǒng)停(tíng)止後還能持(chí)續供油1min。另一根低(dī)位輸油管把機油供往渦輪端(duān),依靠低位輸油管可在柴油機(jī)停止供油後10min內持續(xù)向渦(wō)輪端供油,因管徑較細持續供油時間較(jiào)長,故此停機後供油也可(kě)散去停機後(hòu)殼體反(fǎn)饋的餘熱。測量證實,這10min的延續(xù)供油可使渦輪軸承因(yīn)殼體反饋熱的升溫在50min後達到(dào)許可的140℃,以後即可因殼體持續散熱而在60min後降為136℃。一般10min後轉子即停(tíng)止惰轉(zhuǎn)。
(2)損壞的情況:軸(zhóu)承與推力軸承燒損、消音轉子打爛、轉子軸頸嚴重刮傷、廢氣渦輪與(yǔ)壓氣葉輪損壞、噴嘴環有撞痕(3塊爆裂(liè)、8塊撞扁)、轉子軸向移(yí)動2.20mm。
2 原因分析
(1)噴嘴(zuǐ)環積碳嚴(yán)重,其中有3塊裂紋、8塊扁凹變形,進風消音毛氈老化膨脹,造成增壓器吸氣能力大(dà)於排氣能力,空氣在壓(yā)氣機葉片間產生渦漩,由此引起(qǐ)尖叫,噴嘴環變形導致轉子功率分配發生變化,渦輪葉片承受更大的(de)氣體激振力,並引發轉子高頻軸向(xiàng)振動,造成推力軸(zhóu)承瞬間油膜消失,發生幹摩擦。
(2)增壓(yā)器與主機共用同一(yī)潤滑係統,主機潤滑係統過濾不徹底的雜質混到增壓器軸承中,或進入增壓(yā)器的機油壓力較低或出現斷油現象,在浮動軸承和推力麵(miàn)間不能(néng)建立潤(rùn)滑油膜。
3 修理方(fāng)案及對策
翻查該輪曆史記錄,發現該主機每6-8個月(yuè)就發生一次(cì)軸承和推力(lì)軸承損壞(huài)現象,針(zhēn)對以上情況,要排(pái)除這種故(gù)障,筆者認為必須提(tí)高潤滑油的過濾質量,為(wéi)此需建立獨立的潤滑係統,並將此設想向(xiàng)日本三菱重工MET增壓器廠反映,該(gāi)廠十分讚成將共用係統改(gǎi)為(wéi)獨立的潤滑係統,同時建議采用該(gāi)廠Z新的(de)30μm的濾芯替代現用的50μm濾芯。獨立的潤滑係統主要是由一個儲油櫃、機油冷卻器、電動齒輪泵組成,基於工作可靠性考慮,與原係統成並聯設計,仍然使用與主機(jī)係統同型號的“東(dōng)方T68”潤滑油。在日常(cháng)管理方麵,製定了嚴格的操作規程,增壓器每運(yùn)轉400h,即測量轉子的軸向間隙K值,比較數據變化趨勢。定期檢修增壓器,定期清潔空氣濾網,避免(miǎn)進氣道汙堵。新的推力軸承有所改良,油楔為12個,在12個油楔之間(jiān)有12個進油(yóu)孔,能保證軸承潤滑和散(sàn)熱,楔麵加長,楔麵長與平麵長為4:1,楔麵斜度是1:200,當楔麵磨耗到楔麵長與平麵(miàn)長之比為1:1之前,就必須更換推力軸承。
經過對增壓器的修(xiū)理及使用新的獨立的潤滑係統,該(gāi)增壓器已連續運行10000h,無發生事故,各項指標正常,從潤滑油的化驗報告看,增壓器磨損狀況正常。可見,這種修理方法和潤滑係統的改(gǎi)裝是(shì)成功(gōng)的,是值得同行借鑒的。
4 增壓器易損零件的壽(shòu)命預測
增壓器的運動部件,是在高速、高(gāo)溫、高交變負荷的環境下工作,損壞的突然性很大,除了加強維修保養,嚴格按操作規程作(zuò)業外,對(duì)增壓器的易損零件的(de)壽(shòu)命預測,顯得尤其重要。日(rì)本三(sān)菱重工MET增壓器廠提供了參考的數據,在平均狀態的(de)燃油品質(zhì)和滑油品質、平均狀態的工況條件下,且設每年運行(háng)時間為7000h,其(qí)疲勞斷裂前的工作壽命是:推力軸承(chéng)為2-5年;滑動軸承為3-5年;渦輪葉片和噴嘴環均為(wéi)10年以上。掌握有(yǒu)關數據,結合實際工作狀況,是可(kě)以(yǐ)符合增(zēng)壓器的三個(gè)準則:經濟性、易於維(wéi)護性、高效率。
5 結語
增壓器在使用過程中,由於各種因素的(de)影響,會產生各種故障。增壓器發生故障後,如不及時發現,並查明(míng)原因予以排除,輕則使運行狀態變壞,重則會使整個增壓器損傷,甚至危(wēi)及整台柴油機的運(yùn)行安全,經濟損失也(yě)是巨(jù)大的。所以在使用與維修工作中,要求操作者(zhě)對(duì)增壓器的運行狀況(kuàng)隨時(shí)掌握,發現異常(cháng)現象時多分析,以做出正確的判斷,及時解決。
來源:《中國修船》2006年1期