毕业论文缸套异常磨损原因 - 图文(4)

2.1.1选择耐磨性材料

选择耐磨性较好的材料是提高气缸套耐磨性的关键。目前国内气缸套的主要材料是硼铸铁、钒钛铸铁和高磷铸铁等，选用时可根据柴油机的性能与使用场合，加入适量的铜、铬和钼等合金元素提高气缸套的耐磨性，延长气缸套的使用寿命。。

我们也可以考虑在制造活塞环和气缸套的材料中加入耐磨物质，以增强活塞环和气缸套的耐磨性。高磷铸铁是在灰铸铁中增加含磷量，使灰铸铁金相组织中硬相磷共晶体的数量增加，从而Hr以提高气缸套的耐磨性。 2.1.2对缸套表面进行耐磨处理

对气缸套表面进行各种耐磨处理，也是提高气缸套耐磨性的有效且经济的方法之一，如表面镀铬、氮化、淬火以及等离子喷涂多元合金等都可以很好地提高气缸套的耐磨性。有一些采用钢质气缸套多采用对内表面进行处理提高耐磨性，如表面磷化处理、等离子淬火和激光淬火等。激光淬火是对表面进行磷化预处理后，利用激光将材料表面加热到相变点以上，冷却中奥氏体变为马氏体，晶粒细化，材料表面硬化，H硬化层组织细，残余奥氏体位错密度高，在表层形成残余压应力，改善了材料的耐磨性和抗蚀性能。缸套磷化处理是在气缸套表面进行化学处理，住其表面渗入一层磷化物，提高气缸套表面的耐磨、耐擦伤性能，提高疲劳强度。

2.2良好的磨合

新造柴油机出厂前要进行磨合运转试验，其目的是削平原始配合表面微凸起的尖峰，以增大摩擦副表面的弹性接触面积，避免因局部过载和过热而产生擦伤、烧损，导致异常磨损或拉缸。另外磨合还能起到清洗、调整整机作用。在一定的加工、装配条件下，早期磨合的速度和质量主要取决于磨合的规范合理性。影响磨合的因素有很多，如载荷、速度、机加工工艺和装配工艺以等。磨合过程气缸套始终处于边界润滑状态。磨合初始阶段，相对运动的磨擦副表面接触面积较小，局部接触压力很大，超过临界压力，边界膜形成的速度低于磨损速度，边界膜被磨掉后，磨屑便起着研磨的作用，随着磨合过程的进行，摩擦副接触面积增大，接触压力下降，边界膜形成速度和磨损速度趋于动态平衡，这时边界润滑就起着正常的减摩抗磨作用，柴油机进入稳定的磨合期。磨合过程就是延长稳定磨损期，即提高柴油机的使用寿命。

2.3选择正确的启动方式

柴油机冷车启动时，由于温度低，机油粘度大，流动性能差，使机油泵供油不足。同时，原气缸套上的机油在停车后流下，因此在柴油发动启动的瞬间，使气缸套与活塞环之间得不到正常润滑，形成边界润滑成干摩擦，使气缸套磨损加大。

因此，初次启动时，柴油发动机应空转几圈，使摩擦表面得到润滑后再启动。启动后应怠速运转升温，当机油温度达到400oC以后再起步，并在低转速下进行。当油温正常后，方可正常行驶。

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2.4保持良好的润滑

加强滤清器的保养，定期清洗，日用油柜在日常维护中应加强对各系统滤清器、以及油柜的清洗工作，使其保持良好的工作状态，预防杂质进入柴油机燃烧室从而加速磨损缸套，特别是船舶长时间停航期间这项工作就更显得尤为必要。

加强三级过滤，是防止机械杂质进入气缸套，减轻气缸套磨损的重要手段，也是延长柴油发动机使用寿命的一项重要措施。

以下措施也有利于保持良好润滑(1)除要求保持机油正常温度外，还应保证机油压力符合原厂说明书的规定。(2)经常检查和保持机油的数量，质量，按季节选用适当粘度的机油。(3）在保修换环作业中选用弹力适当的活塞环。

2.5保证柴油机的正常工作温度

柴油发动机的正常工作温度为80℃-90℃，如果温度过低，不能保持柴油发动机的正常润滑，会增大气缸套的磨损，气缸内的水蒸气也易凝结成水珠，溶解废气中的酸性气体，生成酸性物质，从而使缸套受到腐蚀磨损。

试验证明，当气缸壁温度由90℃下降到50oC时，气缸磨损量为90℃时的4倍。反之，如果温度过高，会使气缸强度降低，润滑油的粘度下降，也会加剧气缸套的磨损，甚至可能使活塞过度膨胀而造成“胀缸”事故，使气缸套报废。

2.6加强日常管理，提高检修质量

应当注意做好主机的日常管理工作，如在动车前要注意暖机，起动前及停车后要用手泵动注油器，保证气缸壁上有足够的油膜。柴油机运转时应注意观察气缸注油器每个注油点的泵油情况，保证正常的排气温度，防止出现超负荷和排气温度过高现象。在起动时，注意控制起动油量，只要满足起动性能就可以了，不要过高。

其它方面的影响主要包括冷却系统的管理和一些日常管理。冷却系统工作好坏对柴油机的磨损也有较大的影响。如果出口温度过高，易使缸壁内表面油膜迅速蒸发，缸套磨损加剧；如果出口温度过低，除了增加热损失外还会使热应力增大，在使用劣质燃油时，还会加重缸套的低温腐蚀。

日常管理项目如用车前暖机，手摇注油器向气缸壁注油，运转时注意观察注油器的工作状况，防止超负荷运行和排气温过高等，这些都对缸套的磨损有很大的影响，船上的实际管理中对这些问题都比较重视。

柴油发动机在使用过程，如果运行中出现异常现象，随时应更换损坏和变形的配件，更换气缸套时，要严格按照技术要求检验和装配。

经常通过扫气口检查活塞环的状况。经常判断气缸油注油量是否合适，发现断环应及时吊缸、并更换活塞环。换新活塞环时，不要将活塞环搭口处进行磨削，那样会影响搭口处的气密，从而增加断环的危险。

更换活塞环时选用适当的活塞环，如果弹力过小，燃气窜人曲轴箱，使机油的质量变差，增大气缸套的磨损；如果弹力过大，直接加剧气缸套的磨损，或使气缸套和活塞

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环之间的间隙过小，不能形成良好的润滑油膜，使气缸套和活塞环之间加剧磨损。因此使用原厂活塞环及缸套，确保缸套与活塞环能良好地配合也是很重要的。

加强盘根箱放残。航行中要保证每班至少两次放残油，并视情况清通放残总管中的集渣柜，保障放残管路的通畅。

2.7改善柴油机的工作状况

柴油机长期在低负荷下运转，远离标定工况，必然产生燃烧不良、工作性能变差、磨损加剧等问题。因此，应当对主机工况加以适当调整，主要包括适当增大压缩比以改善压缩终点状态，更换小喷孔喷油器以提高雾化质量，适当调整喷油正时以适应低负荷工况，降低增压器喷嘴环的通流面积以改善增压器的工作性能。对柴油机进行适当调整来改善长期在低负荷下运行的柴油机的工作状态，可以提高其可靠性、经济性和使用寿 命。改善柴油机的工况有利于减轻磨损的程度。

2.8按照厂家提出的要求合理用油

柴油发动机气缸套造成50%以上早期磨损，是由于润滑不良。不能保证润滑油的粘度和质量等级。如更换机油不及时，使机油氧化变质，生成沉积物加剧气缸套磨损。润滑油选择粘度过高或过低，油量不能及时添加，均可使润滑条件变坏预防气缸套异常磨损的措施。

为此，保持气缸套内的润滑工况良好保证柴油机在运行过程中的机油压力在规定的范围；保证机油的品质和供给量在规定的范围：按柴油机工作的区域和季节的不同选用合适的润滑油。

在船舶航行的过程中，柴油机不能长时间高负荷运行。当柴油机长期进行超负荷工作，使柴油机温度上升，机油变稀，造成润滑不良，加速了气缸套的磨损。

不能使用柴油机系统润滑油代替气缸油。柴油机系统润滑油不是气缸油。柴油机系统润滑油含有的添加剂较少、价格便宜、稳定性好，但其热氧化妄定性、均布性、承载能力和清净分散性比气缸油差，另外其碱值较低，只适用于国产低硫燃油等，对于外国港口所加的中间燃料油则显得碱值过低，不足以中和燃油中的硫分燃烧后所产生的硫酸。

调整气缸注油量。注油量过高是许多船舶主机存在的通病。气缸注油量大并不意味着可以降低磨损，气缸油注油量过多反而是造成气缸严重脏污，气口结碳、活塞环粘着、缸套过度磨损的重要原因，而且会增加气缸油费用的开支，造成不必要的浪费。将气缸油注油量调整到最佳状况，可以减少气缸油的消耗，同时也可以减少缸套、活塞环的磨损，使柴油机工作得更加稳定、延长柴油机的使用寿命。气缸注油量的调节应根据缸壁表面的润滑、磨损、清洁程度、活塞及活塞环的结炭、磨损情况加以调整。

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3气缸套磨损的修复工艺

3.1气缸套正常磨损的修复

当气缸套磨损量不大，只是内圆表面有轻微拉痕或擦伤时，未超过说明书或标准可在船上由轮机员自修：

1）轻微拉痕用粗粒度金刚砂石或砂纸打磨（与水平成20°～30°交叉打磨）形成交叉痕迹，拉痕也不必完全除去。

2）较大擦伤和缸套上部的磨台可镗缸消除；当擦伤较轻（深度＜0.5mm）时用油石、锉刀、风砂轮等手工打磨消除。

3.2气缸套异常磨损的修复

气缸套异常磨损或超过说明书或标准时，应拆下缸套送船厂修复，主要方法有以下几种。

3.2.1修理尺寸法

修理尺寸法的选择方面首先在保证缸套壁厚强度的前提下镗缸，消除内圆表面几何形状误差和表面拉痕、擦伤、磨台等，然后依镗缸后的直径配制新的活塞组件，恢复气缸套和活塞之间的配合间隙。 3.2.2恢复尺寸法

恢复尺寸法在选择方面首先镗缸消除几何形状和表面损伤，根据缸套要求增加的厚度值选用镀铬、镀铁、或镀铬加镀铁，也可以采用喷涂工艺，恢复气缸套原有缸径和气缸套与活塞之间的配合间隙。

当用上述办法气缸套扔然无法达到说明书或标准时，应予以换新。

气缸套修复后装机正常运转前必须进行磨合运转，按说明书或视修理状况进行。

结 论

本文在分析探讨气缸套磨损的特征、形成规律、类型及其产生的机理的基础上，提

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出了在使用和维护保养中减少船舶柴油机气缸套异常磨损的解决措施及修复工艺，有利于减少气缸套的磨损，从而保持柴油机良好的性能，对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用效益有十分重要的意义。一般来说，船舶在航运过程中，柴油机气缸套发生异常磨损主要是轮机维护管理不良的结果。因此，在减少气缸套异常磨损的工作中，提高轮机人员管理水平，加强轮机管理是关键，是保证柴油机良好性能的重点所在。 综上所述，本人通过学习得到的一些体会，从一个侧面反映了影响发动机气缸套磨损的因素，其中相当一部分是人为因素，应引起同行特别是新手的重视，并由此采取相应的措施来避免。只要我们在操作和装配中，维护保养和日常管理中操作正确规范及时，那么气缸套的磨损将大大减，从而达到提高发动机的使用寿命的目的，因而具有重要的意义。

致 谢

特别的感谢我的指导老师 老师，在论文的写作过程中以及论文的资料搜集和写作过程中给予细心的指导，给了我很大的帮助！本文在老师的指导下做了认真的修

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