鉆井柴油機拉缸故障分析及預防對策

張吉平　袁金磊　管寧　張釗　李二順　趙?！埡榫?/p>

摘 要 鉆井柴油機拉缸是柴油機運行中的常見故障，多發(fā)生在柴油機重載、高溫、進氣道雜質(zhì)多、潤滑油臟、異物進入等情況下。當柴油機出現(xiàn)該故障時，應(yīng)及時排除。本文分析了造成發(fā)動機拉缸的主要原因，闡述了鉆井柴油機拉缸預防對策。

關(guān)鍵詞 柴油機 活塞 拉缸

1造成發(fā)動機拉缸的主要原因

1.1冷卻水不足、氣缸套潤滑不良

水套里的冷卻水嚴重不足時，或放水螺塞松脫，冷卻水流盡，都會造成機溫過高。此時雖然潤滑系統(tǒng)沒問題。也會因為機件過熱破壞油膜，使缸套與活塞呈半干摩擦狀態(tài)，運轉(zhuǎn)吃力，冒黑煙，造成缸套與活塞拉傷。氣缸套潤滑油量不足，機油濃度過大或過小。與活塞配合間隙過小等原因，都會使氣缸套表面因局部潤滑不良、摩擦嚴重而使其溫度過高。

1.2活塞與缸套配合間隙過大或過小

若配合間隙過大，活塞在往復運動中會出現(xiàn)擺頭現(xiàn)象，從而敲擊缸壁，破壞運動件的正常潤滑油膜，導致干摩擦而引起拉缸。若配合間隙過小，機器重載作業(yè)時又會因活塞受熱膨脹，使該間隙完全消失，造成活塞與缸套無油膜直接摩擦而發(fā)生拉缸。

1.3活塞環(huán)折斷或開口間隙小

活塞環(huán)裝入氣缸后，都留有一定的開口間隙。防止柴油機工作時受熱膨脹，拉壞缸套或卡死在缸套里。安裝前將環(huán)放在缸套內(nèi)，用活塞頂推平，用塞規(guī)量好其開口間隙，尺寸小于規(guī)定。那種用起子撬著活塞環(huán)安裝活塞的方法，常會在安裝時就使活塞環(huán)折斷，試車時就將缸套拉傷。

1.4活塞銷與活塞的配合間隙過大或過小若配合間隙過小

活塞銷裝入后會擠壓活塞變形，從而破壞活塞與缸壁的正常配合，并引起拉缸。若配合間隙過大，柴油機高速運轉(zhuǎn)時活塞銷會在銷孔中來回竄動并撞壞卡簧或卡簧槽，導致活塞銷外竄而造成拉缸事故。

1.5活塞銷卡環(huán)損壞、脫落

活塞銷裝入活塞后，不要忘記裝上卡環(huán)，以免活塞銷竄出拉壞缸套。另外，活塞銷卡環(huán)在工作中折斷脫出，或因活塞卡環(huán)槽損壞，卡環(huán)脫出，都會造成拉缸?；虍斂ɑ善谡蹟嗷蛞驈埩Σ粔蚨鴱沫h(huán)槽內(nèi)竄出時，也會引起拉缸。

1.6缸套的圓度或圓柱度超出允許范圍

缸套經(jīng)長期使用后。若圓度或圓柱度超出技術(shù)標準的允許范圍，密封性便會大幅度下降，造成燃燒室內(nèi)的高溫高壓氣體竄入活塞裙部，使其溫度迅速上升并破壞潤滑油膜而引起拉缸。

1.7多缸柴油機噴油泵個別缸供油量過大

如果噴油泵個別缸供油量過大，進入燃燒室的柴油也就過多，在柴油機負荷較大時，造成該缸燃燒爆發(fā)壓力急劇增大，燃燒惡化，活塞受熱膨脹，使活塞與缸套間超出正常的配合間隙，油膜遭到破壞，產(chǎn)生熔著磨損，引起拉缸。

1.8配氣及進排氣系統(tǒng)故障

配氣機構(gòu)及進排氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，造成排氣門不能及時關(guān)閉，燃燒室只進氣不排氣，燃油噴人燃燒室后產(chǎn)生爆燃，大量的熱量不能排除，造成進氣門燒損、化活塞等現(xiàn)象，進而引起拉缸。

1.9磨合不良

未經(jīng)充分磨合便投入帶負荷運行。新機或大修后的柴油機，各運動件的實際接觸面積比設(shè)計要求小得多，若未經(jīng)充分磨合就投入重負荷作業(yè)，各運動件會因單位面積的負荷過重而使配合面受傷，并容易發(fā)生拉缸事故。

2鉆井柴油機拉缸預防對策

2.1注意運行時的各狀態(tài)參數(shù)值

要密切注意柴油機的各工況參數(shù)與運行狀態(tài)。

（1）汽缸油注油量指標。相應(yīng)指標應(yīng)符合說明書的要求。太大的注油率，不但浪費汽缸油，增加運營成本，使部件處沉積物增多，引起活塞環(huán)粘著，使氣口因積碳而變窄等，還將導致掃氣箱著火。保持活塞環(huán)最大清潔度與缸套最低的磨損量是衡量最佳的注油率的兩個指標。

（2）排溫指標。各缸的排煙溫度是否處于正常范圍內(nèi)，一般偏差應(yīng)控制在平均值5%之內(nèi)，排煙溫度反應(yīng)燃燒室熱負荷與機械負荷參數(shù)。油頭滴油、高壓油泵故障、燃燒室密封不好等都會引起排煙溫度的異常。

（3）滑油指標。目前的活塞冷卻都是利用套管式的主機系統(tǒng)油冷卻，檢查其回油的流量與溫度，如果回油流量小且溫度高表示活塞冷卻不良，不良的冷卻會導致活塞頭過熱，進而導致拉缸。

（4）測示功圖。運行中要經(jīng)常測取柴油機的P-V示功圖與P-Q功率圖，分析各缸的工作狀態(tài)和內(nèi)部工況，及時進行調(diào)節(jié)是十分必要的。P-V示功圖中若某缸壓縮壓力明顯比其他缸低，則表示燃燒室密封不良，可能是排氣閥燒蝕漏氣；P-Q功率圖中某缸圖形面積小，則表示此缸做功小，可能是油頭或高壓油泵故障；某缸爆壓太高，則需要對單缸油門或者VIT進行調(diào)節(jié)。

（5）做好柴油機的調(diào)整。柴油機運轉(zhuǎn)1000小時左右就需要對供油提前角進行檢查、調(diào)整，消除傳動件之間的磨損而造成的供油提前角的誤差，避免供油時間過晚，造成油耗增加。柴油機運行500h后，及時調(diào)整柴油機的氣門間隙、拆檢、校驗噴油器。經(jīng)常檢查高壓油泵的工作情況，更換高壓油泵時，注意左右兩泵工作平衡。

2.2燃油方面

燃油的凈化是重要環(huán)節(jié)，應(yīng)注意檢查燃油系統(tǒng)中的粗、細濾器。燃油離心分離是凈化燃油最有效的手段，正確選擇比重環(huán)的尺寸，油溫的加熱時間和最佳排油量，可以兩臺分油機并聯(lián)使用以保證油的質(zhì)量。在燃油加裝時避免不同牌號的燃油混艙。為改善低質(zhì)燃油的性能，添加燃油添加劑。

2.3良好的磨合

理想的磨合是關(guān)系到拉缸與否的重要因素。磨合時使用的滑油品質(zhì)和數(shù)量也是磨合的關(guān)鍵因素之一。初期磨合是拉缸的高發(fā)期，在磨合期的負荷應(yīng)由小到大，轉(zhuǎn)速由低到高，不要急于加大負荷運轉(zhuǎn)。

2.4選擇合適的氣缸潤滑油

柴油機氣缸油的選擇主要考慮含硫量、柴油機的換氣類型等，根據(jù)實際機型選擇合適堿值和粘度指數(shù)的潤滑油。

2.5加強冷卻系統(tǒng)維護

柴油機運行中要多檢查冷卻水的溫度和壓力，檢查各缸冷卻水的流動情況，水溫保持在要求的范圍內(nèi)，大的溫差變化會加速橡皮圈的老化，還會使部件產(chǎn)生機械應(yīng)力。定期對缸套水進行化驗處理和清洗冷卻系統(tǒng)水垢，避免柴油機冷卻系統(tǒng)異常高溫。柴油機停機要利用鍋爐的蒸汽或者電加熱對缸套、活塞頭等部位進行暖缸，避免缸套嚴重磨損，減少壁缸的熱應(yīng)力。

3結(jié)束語

造成柴油機拉缸的因素很多，而且各種因素之間往往存在著相互影響和相互制約的關(guān)系，具有很大的不確定性。但根本原因就是潤滑不良和局部負載過大。因此，在使用和維護方面應(yīng)嚴格按照要求進行，只有正確使用和維護柴油機，才能確保車輛有良好的技術(shù)狀況，確保車輛的安全運行，同時也才能延長車輛的使用壽命。