船舶柴油機(jī)異常噪聲故障分析與排除百度文庫精

1、船舶柴油機(jī)異常噪聲故障分析與排除潘曉平，王式挺（寧波港集團(tuán)油港輪駁有限公司，浙江寧波 315600）摘 要：結(jié)合遇到的故障實例，對船舶柴油機(jī)異常噪聲故障進(jìn)行了較為詳細(xì) 的理論分析，并就具體的故障提出了排除方法與應(yīng)注意的要點。關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；異常噪聲；故障分析與排除中圖分類號：TK428文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1001 4357（200502 0052 02使用維修1 引言異常噪聲故障是指柴油機(jī)正常運(yùn)行過程中因運(yùn)動部件異常（諸如部件損壞、間 隙過大），狀態(tài)異常等原因而發(fā)出異常噪聲（異常敲擊聲、嘶叫聲等雜音）。包括 柴油機(jī)敲缸、拉缸、增壓器喘振、氣門機(jī)構(gòu)敲擊、柴油機(jī)附屬機(jī)械故障發(fā)出的異常 聲響。異

2、常噪聲的出現(xiàn)說明柴油機(jī)有潛在故障，且故障正在惡化。船舶輪機(jī)管理人 員在船舶輪機(jī)日常運(yùn)行管理中，必須做到勤看、勤聽、勤聞、勤摸。而其中勤聽是 比較實用和有效的手段之一。因為任何機(jī)械在工作過程中，都會發(fā)出固有的聲音和 頻率，而當(dāng)聲響部位、音質(zhì)、強(qiáng)度、延續(xù)時間長短等發(fā)生變化時，其聲音或頻率會 出現(xiàn)變化，即異常噪聲出現(xiàn)。本公司一臺6L 3 5 0 PN和一臺6135柴油機(jī)發(fā) 生異常噪聲故障，情況比較特殊，本文結(jié)合這兩起故障就柴油機(jī)異常噪聲故障進(jìn)行 展開分析，并指出排除中需要注意的關(guān)鍵問題。2 故障實例故障一：某拖輪主機(jī)在正車運(yùn)行時，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3 0 0 r/mi n以上，運(yùn)行 一定時間后，機(jī)油溫度超過

3、3 5CA，整機(jī)出現(xiàn)無規(guī)律的、嘈雜的敲擊聲。同時伴 隨著燃燒敲擊聲，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)1 Or/mi n左右的波動，頻率較快；排氣溫度溫差 較平時大，但未超出規(guī)定范圍，增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微變音。噪聲主要來自配氣機(jī)構(gòu)， 頻率因轉(zhuǎn)速高低而變化。冷車或倒車運(yùn)行時，一切正常。故障二：一臺6 13 5柴 油機(jī)在非特定的情況下隨機(jī)出現(xiàn)油門齒條高速竄動，柴油機(jī)振動加劇，柴油機(jī)運(yùn)行 聲響增大，變雜，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)102Or/mi n的波動。3 故障一的原因分析和排除故障一中異常噪聲發(fā)自氣門機(jī)構(gòu)，其主要原因有：a.氣門間隙不當(dāng)；b.氣門彈簧折斷，氣門挺柴油機(jī) Diesel EngineV ol.27(2005No.2第27卷(20

4、05第2期桿彎曲、推桿套筒磨損；c.凸輪松動或異常磨損。著重對氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仔細(xì)地檢查。首先檢查凸輪軸，軸承間隙是否超差、偏 磨，進(jìn)、排氣凸輪，供油凸輪是否異常磨損，除個別缸機(jī)油管有堵塞以外，未發(fā)現(xiàn) 任何異常。對其進(jìn)行拆檢疏通，保證正常潤滑。氣門的配氣定時，各缸的進(jìn)、排氣 門啟閉時間都在規(guī)定的允許誤差范圍內(nèi)。粗略撬動傳動齒輪未發(fā)現(xiàn)齒圈與齒彀的配 合松動，或者齒輪與軸之間的配合松動。隨后檢查配氣系統(tǒng)的外部構(gòu)件，挺桿與導(dǎo)程筒之間的間隙未見異常；氣門與氣 門導(dǎo)桿的間隙在范圍內(nèi)，積炭也不多，氣門頂升機(jī)構(gòu)未見異常。各部件裝復(fù)后，進(jìn) 行試車，雖然敲擊噪聲有所減弱，但是故障依然存在。繼而檢查燃油系統(tǒng)，故障可

5、能的原因是：a.噴油定時不準(zhǔn)，發(fā)火次序存在差 異；b.高壓油泵柱塞偶件間隙過大，導(dǎo)致各缸供油不均勻；c.噴油器工作狀況不良，導(dǎo)致各缸間燃燒狀況差異。上述部件并未出現(xiàn)明顯缺陷。燃油系統(tǒng)引起柴油機(jī)異常噪聲故障主要表現(xiàn)為敲缸。但故障現(xiàn)象，顯然不屬于敲缸，而燃燒敲缸 跡象也是由于其他原因引起的附屬故障現(xiàn)象。接著檢查柴油機(jī)調(diào)速器，調(diào)速器工作異常主要表現(xiàn)為引起柴油機(jī)供油量的變 化，導(dǎo)致各缸燃燒差異以及柴油機(jī)產(chǎn)生異常噪聲。拆檢測量調(diào)速器各部件，調(diào)校精 度、靈敏度，仍未發(fā)現(xiàn)故障的主要原因。經(jīng)過上述拆檢，都未能找出故障根源，檢點前面的工作有什么疏漏、偏失之處。經(jīng)過反復(fù)的實船測聽，分析出以下幾點：a.噪聲發(fā)自配氣

6、機(jī)構(gòu)；b.噪聲為不規(guī)則聲，雜亂無章，氣門的敲擊失去了規(guī)律性；c.只有機(jī)油溫度上升后，轉(zhuǎn)速超過了規(guī)3 0 0 r/mi n才出現(xiàn)故障；d.倒車時柴油機(jī)運(yùn)行正常，正車時圖凸輪軸與傳動齒輪的配合拆檢發(fā)現(xiàn)凸輪軸與傳動齒輪間過盈配合正車位置輕微松動，平鍵側(cè)面磨損，倒 車位置軸與傳動齒輪鍵配合尚未失效。正車時，在冷態(tài)條件下，轉(zhuǎn)速在3 0 0 r/ min以下傳動齒輪與凸輪軸間的配合尚能滿足要求，而當(dāng)熱態(tài)，轉(zhuǎn)速超過300 r/mi n,由于配合間隙熱脹冷縮的關(guān)系，以及傳動扭矩的增加，使配合失效， 導(dǎo)致了氣門間隙變化，噴油定時改變，失去了規(guī)律，使得柴油機(jī)運(yùn)行失常，產(chǎn)生異 常噪聲故障。由于航行中，柴油機(jī)負(fù)荷變化

7、，工況變化，故障的表現(xiàn)也有差異。最 后根據(jù)現(xiàn)場實際條件，平鍵新配，軸與傳動齒輪配合面進(jìn)行清理，采用環(huán)氧樹脂粘 結(jié)固化。修理后裝復(fù)試車，一切正常。4 故障二的原因分析這臺柴油機(jī)串接著一臺發(fā)電機(jī)與一臺供水泵。故障是在更換高壓油泵底座后過 了一段時間發(fā)生的。主要原因是底座更換后固定螺栓與油泵座盤孔小了2 mm，在 很長一段時間里，作為發(fā)電機(jī)原動機(jī)，沒有出現(xiàn)故障，而當(dāng)用作供水泵原動機(jī)時， 由于負(fù)荷增大，負(fù)荷波動很大，導(dǎo)致高壓油泵凸輪軸與傳動軸不同心，使得柴油機(jī) 轉(zhuǎn)速高低不定，調(diào)速器作用越強(qiáng)，轉(zhuǎn)速波動幅度變小，而油門齒條就來回高速串動，產(chǎn)生異常噪聲。5 其他異常噪聲故障的原因和排除方法潘曉平等：船舶柴油

8、機(jī)異常噪聲故障分析與排除 ？ 53?2005年3月（下轉(zhuǎn)第55頁）出現(xiàn)故障，且隨著轉(zhuǎn)速升高而加劇。由此可以得出以下結(jié)論：a.故障必然是由配氣機(jī)構(gòu)引起的；b.配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動在一定的條件下失去了規(guī)律性。分析認(rèn)為只有傳動機(jī)構(gòu)可以使六個缸都失去規(guī)律性。徹底拆檢凸輪軸傳動機(jī) 構(gòu)，當(dāng)拆去倒順車裝置后，故障源暴露出來了：凸輪軸傳動齒輪與軸的過盈配合有 輕微松動。軸與傳動齒輪配合機(jī)構(gòu)如圖所示。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，在此簡述其他異常噪聲的故障分析及排除方法：5.1活塞碰撞氣門其原因有：a.氣門間隙不正確，如檢修時把凸輪軸傳動裝置裝錯；b. 氣門間隙過小；c.氣門沖頭松動，使沖頭自動向旋進(jìn)方向轉(zhuǎn)動；閥桿彎曲變形

9、、閥桿導(dǎo)程孔太臟，使閥運(yùn)動受阻；d.氣門彈簧折斷，使氣門不能及時落座。5.2齒輪箱異常噪聲故障其原因是齒輪磨損過多，齒輪間隙過大，在突然降低轉(zhuǎn)速時有敲擊聲。排除方 法是修正齒輪間隙，磨損嚴(yán)重時應(yīng)換新齒輪。5.3氣缸拉缸聲在拉缸早期，會出現(xiàn)活塞過熱，可以聽到活塞與缸壁的干摩擦異常聲音；當(dāng)拉 缸發(fā)生時，該缸曲柄越過止點位置時都將發(fā)生敲擊聲，此時柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速會迅速下 降或自行停車。拉缸的應(yīng)急處理方法是先加大氣缸機(jī)油的注油量，如過熱現(xiàn)象沒有 改變，可采用單缸停油，降低轉(zhuǎn)速，加強(qiáng)活塞冷卻等措施，直到過熱消除為止。發(fā) 現(xiàn)拉缸時，必須迅速慢車，然后停車，繼續(xù)增加活塞冷卻液，在加強(qiáng)活塞冷卻的同 時進(jìn)行盤車。此

10、時切忌加強(qiáng)氣缸冷卻，否則會使拉缸加劇，使事故更加惡化。如因 活塞咬死，車盤不動時可待活塞冷卻一段時間后，再盤車使之活動。活塞咬死不能 盤車時，可向氣缸內(nèi)注入煤油，待活塞冷下后撬動飛輪或盤車。如活塞仍不動，可拆下曲柄銷軸承蓋，將活塞吊出來，邊吊邊敲擊活塞頂，邊注煤油，切忌死拉硬 吊。吊缸檢查時，將活塞和氣缸套上的拉缸痕跡用油石仔細(xì)磨平，損壞的活塞環(huán)必 須換新。若活塞和氣缸套損壞情況嚴(yán)重，最好加以換新。吊缸裝復(fù)時，必須仔細(xì)檢 查氣缸套上注油孔供油是否正常。若更換新的活塞和氣缸套則需要有一段時間磨 合，負(fù)荷必須逐漸增加，否則會對新?lián)Q部件造成損壞。如拉缸事故不能修復(fù)或不容 許修復(fù)時可采用封缸辦法繼續(xù)航

11、行。5.4飛輪及聯(lián)軸節(jié)螺釘松動會在起動和停車時產(chǎn)生異常噪聲，停車收緊松動螺釘即可。5.5增壓器異常噪聲故障之一是增壓器振動過大。必須停車檢查，看葉片是否折斷，軸承是否損壞，或軸承減震片裝配是否正確，氣封片有否摩擦，增壓器葉輪與固定件有否摩擦。根據(jù)實際拆檢情況分別進(jìn)行處理。故柴油機(jī)？55?第27卷第2期有一輛依維柯4 0 10客車，柴油發(fā)動機(jī)的怠速不穩(wěn)定，排氣管有突突”響聲，汽車行駛無力。該車的噴油泵經(jīng)過專業(yè)維修站調(diào)校后不久，應(yīng)該沒有問題。檢 查噴油壓力，亦正常；檢查各缸氣缸壓力也正常，但是在對第4缸做斷油檢查時， 柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速沒有明顯變化，說明這個缸不工作。同時還有一個特殊的現(xiàn)象，在旋 松噴油

12、器回油管接頭的一剎那，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)變得平衡。但是擰緊回油管接頭大約1 0 s后柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)又不平衡。最后終于查明是回油管堵塞了?；赜凸芏氯螅茨?及時排出的回油便滯留在針閥的背后，當(dāng)積存到一定程度，針閥的背壓增大，最終 使噴油器無法工作，造成上述現(xiàn)象。回油裝置在使用中應(yīng)該注意的問題a. 防止堵塞。有的柴油機(jī)在柴油濾清器上設(shè)置了單向回油閥，不可將該閥 （實際是一種螺塞）擰死；對不帶回油閥的回油管，要保持其暢通。當(dāng)柴油機(jī)出現(xiàn)加速不良和自動熄火的故障，在故障原因尚未查明之前，不可草 率地將回油管堵死（但是允許作為一種檢查手段而臨時堵?。?，否則回油裝置將喪 失調(diào)節(jié)油壓的功能，嚴(yán)重時使柴油機(jī)無法工作。b.

13、 防止泄漏。應(yīng)該定期檢查回油閥及其閥座是否磨損、銹蝕，回油閥是 否被雜物墊起，防止回油閥產(chǎn)生內(nèi)部泄漏和回流現(xiàn)象。如果回油量過大，將造成噴 油泵吸進(jìn)空氣、柴油機(jī)工作無力或者自動熄火等故障。另一方面，還要保持回油管接頭處的密封，防止外部泄漏?；赜凸芙宇^漏油， 不僅污染環(huán)境，而障之二是壓氣機(jī)喘振。主要原因是增壓系統(tǒng)流道堵塞。增壓系統(tǒng)氣體流經(jīng)的路 線是：壓氣機(jī)進(jìn)口濾器和消音器，壓氣機(jī)葉輪，壓氣機(jī)擴(kuò)壓器，空氣冷卻器、掃氣 箱，柴油機(jī)的進(jìn)排氣門（口），排氣管，渦輪噴嘴環(huán)，渦輪葉輪，廢氣鍋爐，煙 囪。上述流動線路中的任一環(huán)節(jié)發(fā)生阻塞，如臟污、結(jié)炭、變形等，都會因流阻增 大而使壓氣機(jī)流量減小，背壓升高，引起喘

14、振。管理中應(yīng)定期檢查上述部件是否污（上接第53頁）* *且容易吸進(jìn)空氣，同時浪費燃油。據(jù)測定，柴油機(jī)工作時每個噴油器8h回油量達(dá)到0 .5kg。因此應(yīng)注意檢查回油管有無破損，接頭墊圈是否拉毛和變形, 必要時放在平板上用細(xì)砂布研磨墊圈或者更換新件。c. 防止裝錯。在保養(yǎng)和裝配燃油系統(tǒng)時，不能將回油閥裝在噴油泵的進(jìn)油端， 回油閥不能少裝零件或裝錯位置，也不能用普通的油管接頭螺栓代替回油閥。d. 柴油機(jī)的回油管不要接在進(jìn)氣管上，因為這部分回油未經(jīng)增壓和霧化，若直 接吸入氣缸內(nèi)燃燒會產(chǎn)生不良后果。一是造成燃油不完全燃燒，使耗油量增大，同 時形成大量積炭，縮短柴油機(jī)的使用壽命；二是柴油機(jī)在冷車起動以及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時 排氣管冒白煙，造成柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力；三是這些進(jìn)入氣缸的回油不受調(diào)速器的控制，回油量過大時容易引起 飛車”因此，如果原機(jī)的回油管接在進(jìn)油管上，應(yīng)根 據(jù)該機(jī)的具體情況加以改裝，最好接到燃油箱上。如果要接在燃油濾清器上，其終 端應(yīng)該有單向閥并且保持完好，否則濾清器內(nèi)的燃油將倒流噴油器。e. 若發(fā)現(xiàn)回油量過大，應(yīng)該及時查明原因。一旦回油量過大，通過噴油器噴孔 的流量必然減少，使噴油壓力降低，噴油時間推遲，甚至造成柴油機(jī)熄火。引起回 油量過大的原