QSK60發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析與處理方法

吳海峰

摘 要： 通過(guò)對(duì)QSK60發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析，提出降低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的措施，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)出動(dòng)率。

關(guān)鍵詞： 增壓器;水泵;缸蓋;排煙管;進(jìn)排氣門

QSK60發(fā)動(dòng)機(jī)由美國(guó)康明斯公司生產(chǎn)，額定功率2300-2700馬力，安裝在L2350前裝機(jī)、830E、MT4400/MT5500、33900、930E等礦山用自卸卡車，主要應(yīng)用于煤炭、黃土及巖石的采掘和運(yùn)輸。

設(shè)備投入使用以后，故障率比較高，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)使用效率的降低，檢修成本大幅增加。為了提高設(shè)備出動(dòng)率，對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并制定了了相關(guān)措施，通過(guò)工藝改進(jìn)及技術(shù)改進(jìn)，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)故障率，提高了設(shè)備使用效率。

1 維護(hù)過(guò)程中的故障描述、分析

2013年1-8月份，通過(guò)對(duì)MT4400/MT5500自卸卡車發(fā)動(dòng)機(jī)日常點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)的主要的問(wèn)題：

（1）增壓器、排煙管螺栓丟失

（2）水泵的油封、水封滲漏

（3）缸墊滲漏

排煙管螺栓丟或者螺栓斷裂現(xiàn)象主要發(fā)生在MT5500發(fā)動(dòng)機(jī)。經(jīng)過(guò)車間2013年1月-8月份的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)更換缸蓋14個(gè)，分別由于螺栓斷裂和缸墊漏水等原因?qū)е?。更換大水泵6個(gè)，小水泵12個(gè)，更換單級(jí)增壓器4個(gè)，更換一級(jí)增壓器7個(gè)，更換二級(jí)增壓器13個(gè)，更換排煙管螺栓232個(gè)。

2013年1-8月份零故方面MT5500發(fā)動(dòng)機(jī)零故發(fā)生費(fèi)用占QSK60發(fā)動(dòng)機(jī)零故的74.31%。2013年MT5500卡車發(fā)動(dòng)機(jī)零故發(fā)生費(fèi)用343.94萬(wàn)，MT4400卡車發(fā)動(dòng)機(jī)零故發(fā)生費(fèi)用71.67萬(wàn)，930E卡車發(fā)動(dòng)機(jī)零故發(fā)生費(fèi)用17.41萬(wàn)，MT5500零故發(fā)生的費(fèi)用是930E發(fā)生費(fèi)用的19.76倍。

故障原因分析：

MT5500卡車以高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、水泵、增壓器等部件長(zhǎng)時(shí)間處于滿負(fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致缸蓋、水泵、增壓器以及排煙管螺栓等損壞。

發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)分析：

MT5500設(shè)計(jì)載重量可以在326噸的基礎(chǔ)上上浮10%，即上浮32.6噸，最高載荷581.6噸。MT5500與930E額定功率相同，MT5500比930E要多載重（581.6噸-502噸）=79.6噸，即MT5500比930E多載重（79.6噸/502噸）×100%=15.86%。2013年1-8月份MT5500發(fā)生零故次數(shù)373次，930E發(fā)生零故次數(shù)12臺(tái)次，故障發(fā)生率MT5500是930E的31倍。MT4400與SF33900相比較，MT4400額定功率2300馬力，SF33900額定功率2500馬力，MT4400和SF33900相比較少200馬力，實(shí)際承載重量MT4400比SF33900多承載（407噸-386噸=21噸）21噸，即MT4400比SF33900多承載5.4%（具體公式（21/386）×100%）。以上可以得出超載對(duì)整車承重部分造成不良影響，設(shè)備故障發(fā)生率高，影響設(shè)備的出動(dòng)率。

2 故障控制措施

（1）安裝稱重系統(tǒng)，物料超載后自卸車自動(dòng)斷牽引，必須卸貨后方可正常運(yùn)行。

（2）加強(qiáng)爆破質(zhì)量管理，改進(jìn)爆破工藝，保證爆破后的物料體積松散，沒(méi)有大塊，裝車后不會(huì)因?yàn)榇髩K造成超載。

（3）控制物料裝車時(shí)超載，要求電鏟司機(jī)嚴(yán)格按照要求載荷裝車。使用電鏟稱重系統(tǒng)，規(guī)范裝車質(zhì)量。

（4）改變坡道形式，降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷。原來(lái)設(shè)計(jì)坡道由于受排土場(chǎng)限制，采用水平路線短，坡道路線直且長(zhǎng)的設(shè)計(jì)方案，雖然運(yùn)距縮短，但是設(shè)備爬坡距離增加，坡度增加，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)高溫，發(fā)動(dòng)機(jī)工況變差，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，故障率也明顯增加。改進(jìn)后的路徑增加了水平緩沖帶，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在低負(fù)荷下運(yùn)行，保證發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降到合理溫度。降低坡道坡度，直線坡道改為之字形坡道，延長(zhǎng)之字形坡道轉(zhuǎn)彎處長(zhǎng)度，坡度由原來(lái)的15度降低到8度以下，雖然運(yùn)距增加，但是有效降了低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。

（5）改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件及檢修工藝，提高設(shè)備可靠性，減少故障發(fā)生。

下面就改進(jìn)部分分別加以論述：

①加工排煙管螺栓固定孔：排煙管固定螺栓孔與固定螺栓間隙比較小，在高溫、震動(dòng)的環(huán)境中，固定螺栓受橫向剪切力的作用，容易斷裂，排煙管螺栓所處部位在后期維護(hù)中很難更換。

改進(jìn)措施：在排煙管安裝前進(jìn)行擴(kuò)孔加工，保證留有足夠的間隙。

排煙管連接部位的小波紋管必須更換。

②搖臂調(diào)整螺母緊固力矩：發(fā)動(dòng)機(jī)出廠時(shí)搖臂調(diào)整螺母緊固力矩為45英尺磅，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行到5000小時(shí)左右，緊固螺母松動(dòng)，造成噴油器、搖臂的損壞。

改進(jìn)措施：調(diào)整臂調(diào)整螺母緊固力矩為78英尺磅，由于緊固力矩的增加，保證了緊固的可靠性，防止由于螺母松動(dòng)導(dǎo)致故障的擴(kuò)大。

③進(jìn)排氣門更新：由于氣門鎖片設(shè)計(jì)位置靠上，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，鎖片與丁字頭碰撞，導(dǎo)致氣門鎖片脫落，造成缸蓋損壞。

改進(jìn)措施：延長(zhǎng)氣門導(dǎo)桿長(zhǎng)度，降低鎖片位置，加深丁字頭凹槽深度，解決了氣門鎖片與丁字頭碰撞問(wèn)題，同時(shí)保證丁字頭與氣門良好的接觸，防止丁字頭跳出。更換新的鎖片、上彈簧座，以適合于更新的氣門。

通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的改善、大修技術(shù)改進(jìn)，設(shè)備狀況總體有了很大的改觀，設(shè)備出動(dòng)率明顯提高，故障率明顯下降。發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)需要面對(duì)各種各樣的故障，總結(jié)歸納，有針對(duì)性地改善檢修工藝、改進(jìn)提高配件的質(zhì)量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能，從而保證礦山設(shè)備的使用要求。