侯淑芳崇海樓北309項目一

船舶柴油機燃燒室部件維修項目一內(nèi)容導航維修任務一：氣缸蓋的維修1維修任務二：氣缸套的維修2維修任務三：活塞的維修3維修任務四：活塞環(huán)的維修4

氣缸蓋裂紋部位氣缸蓋底面裂紋原因缸蓋裂紋檢查氣閥與閥座密封性檢查氣閥座面的磨損氣閥研磨氣閥座面的裂紋裂紋修復維修任務一氣缸蓋的維修氣閥座面的燒傷學習目標識別氣缸蓋和氣閥座面常見的損壞形式；識別氣缸蓋裂紋，并分析原因；掌握氣缸蓋裂紋的檢驗和修復方式；掌握氣缸蓋氣閥座面維修方法。了解零件修復的原則和意義。結(jié)構(constructure)結(jié)構復雜、孔道較多、壁厚不均。工況(operatingcondition)1.機械負荷—高壓氣體和安裝應力；2.熱負荷—高溫燃氣；3.腐蝕—冷卻水和燃氣；4.磨損—氣閥與閥座。維修任務一氣缸蓋的維修知識回顧氣缸蓋損壞形式氣缸蓋損壞形式缸蓋裂紋氣閥座面損壞部位磨損原因裂紋檢查燒傷修理一、背景知識氣缸蓋裂紋Crackinthecylindercover四沖程柴油機－孔閥處應力集中處氣缸蓋底面二沖程小缸蓋—過渡圓角處,沿徑向擴展二沖程大缸蓋—圓周向裂紋RD型柴油機小缸蓋底面裂紋四沖程氣缸蓋裂紋冷卻水道的環(huán)形筋根部——沿圓周方向向深度擴展，乃至裂穿應力集中處氣缸蓋冷卻側(cè)氣缸蓋裂紋維護保養(yǎng)不良根本原因直接原因熱疲勞+機械疲勞+腐蝕氣缸蓋裂紋產(chǎn)生原因設計不合理及材料缺陷1裝配質(zhì)量的影響2操作管理不當34

座面磨損氣閥座面的損傷表現(xiàn)：氣閥座面上拉毛的傷痕；磨損嚴重時，氣閥座嚴重下陷。Wearofvalveseatsurface氣閥座面的損傷座面

燒傷◆表現(xiàn)——燒損閥座面產(chǎn)生麻點及凹坑◆原因——氣閥座扭曲變形和積炭，氣閥與氣閥座接觸面暴露于高溫燃氣中引起.Burntvalveseat氣閥座面的損傷氣閥座裂紋◆原因

氣閥座在高溫下受強烈的沖擊載荷引起。◆發(fā)生場合排氣閥座的工作條件差，多發(fā)生在排氣閥座。Crackinvalveseat氣缸蓋裂紋檢查觀察法visualinspection粗檢觀察穿透性裂紋1.冷卻水壓力波動（或冷卻水溫升高、淡水消耗量增加、掃氣箱有水流出、膨脹水柜透氣管有氣泡冒出或冷卻水中有油星等）；2.沖車示功閥有水汽或水柱；3.油底殼的油位升高或乳化；4.吊缸時觀察零件表面是否有水銹。氣缸蓋裂紋檢查水壓實驗pressuretest

無損探傷—超聲波，磁粉、滲透探傷。精檢non-destructive-testing

著色探傷鑲套法螺釘法焊補法扣合法復板法膠合法氣缸蓋發(fā)生了穿透性的裂紋或裂紋的程度嚴重——換新◆裂紋修理后，應對冷卻水腔進行水壓試驗，確保修理質(zhì)量。缸蓋裂紋修理缸蓋裂紋修理1.波浪鍵—螺釘密封扣合法方法：在波浪鍵扣合的基礎上，再沿裂紋鉆孔攻絲（有一定的重疊），將涂有粘結(jié)劑的密封螺釘旋入。螺釘：直徑6～8mm,重疊量0.5～1.5mm。應用：有強度要求和密封要求的場合。如缸體、機體裂紋的修理。波浪鍵—螺釘密封扣合法焊補法螺釘法鑲套法復板法鑲套法、復板法膠合法絞刀修正

手工研磨

氣閥絞刀的導向心桿，插在氣閥導管孔內(nèi)定位，絞出錐面。缸蓋倒置，光整過的氣閥盤錐面與閥座間涂上一層研磨劑，然后互相研磨。堆焊法堆焊修復。焊后應保溫→緩冷→機加工→互研→密封檢查。

鑲套修理

鑲套的實質(zhì)是附加一個零件，恢復氣閥座的尺寸。

氣閥座面的修理氣閥研磨氣閥座面的修理鉸閥座示意圖閥座研磨閥座研磨氣閥與閥座密封性的檢查

在氣閥錐面上用鉛筆每隔3-5mm畫一條線，然后將閥裝入閥座，壓住閥盤并轉(zhuǎn)動90o。取下氣閥觀察其上的鉛筆線，若全部被擦掉，表明密封性良好，研磨質(zhì)量高。將氣閥裝入閥座，手動使之起落數(shù)次敲擊閥座，若座面上呈現(xiàn)一連續(xù)光環(huán)，表明氣閥與閥座密封性良好。

將氣閥裝入閥座，在閥座坑內(nèi)閥盤底面上倒入煤油，5min后擦凈煤油并迅速提起氣閥，觀察配合面上有無滲入煤油，沒有煤油滲漏，表明密封性良好。鉛跡法敲擊法煤油檢漏法ThankYou!維修任務二氣缸套的維修

氣缸套損壞形式氣缸套磨損形式

氣缸套異常磨損

氣缸套的磨損氣缸套的測量位置氣缸套的磨損修復氣缸套的裂紋修復氣缸套的液壓試驗氣缸套的拉缸能夠?qū)Ω滋啄p的種類和部位進行判斷；針對缸套磨損、裂紋提出修理意見；能夠判別拉缸的主要癥狀，拉缸的種類及拉缸的工藝原因,掌握防止拉缸的工藝措施。學習任務氣缸套內(nèi)圓表面磨損的測量；氣缸套磨損、裂紋等故障的檢修方法；氣缸套拉缸的表現(xiàn)形式及預防措施；磨損零件修復原則。測量氣缸套磨損量；計算圓度和圓柱度。氣缸套受到燃氣的作用和沖刷,產(chǎn)生機械應力與熱應力內(nèi)圓表面與活塞組件還存在相對運動，承受側(cè)推力和摩擦氣缸套外圓表面與氣缸體組成冷卻水腔，受到穴蝕等腐蝕作用功能工況

要求材料保證結(jié)構保證作用是柴油機燃燒室的組成部分之一筒形機，引導活塞組件往復運動并承受側(cè)推力二沖程機，氣缸中下部設氣口，布置氣道工作條件四、氣缸套破壞形式氣缸套結(jié)構四沖程柴油機氣缸套氣缸套損壞形式氣缸套破壞形式氣缸套裂紋拉缸部位檢查修理修理定義檢測部位磨損征兆種類措施缸套的磨損種類原因:進氣灰塵滑油中的硬粒雜質(zhì)燃燒產(chǎn)物積炭等形貌:縱向有平行劃痕手可摸到磨料磨損腐蝕磨損原因:活塞環(huán)和缸套為邊界摩擦和半干摩擦形貌:輕微的粘著磨損與正常磨損相仿嚴重的有拉毛拉傷劃痕凹坑等

粘著磨損原因:燃油中含硫分Ｓ燃燒，產(chǎn)生硫酸腐蝕缸套形貌:缸壁表面有疏松的細小洞穴氣缸套的磨損根據(jù)中國船級社對營運船舶保持船級的特別檢驗要求，對船舶主、副柴油機氣缸套進行打開檢驗；柴油機說明書維修保養(yǎng)大綱要求8000h對氣缸套進行一次檢修；吊缸時均應檢測氣缸套的損壞情況。檢測大型低速柴油機鑄鐵氣缸套的正常磨損率小于0.1mm/kh，鍍鉻氣缸套正常磨損率在0.0l-0.03mm/kh范圍之內(nèi)；測量點方向和位置；圓度與圓柱度的測量、記錄與計算。檢驗氣缸套的測量位置氣缸套測量位置中、小型四沖程筒形活塞式柴油機缸套磨損測量。（1）上止點，第一道活塞環(huán)對應的缸壁位置；（2）行程中點時，第一道活塞環(huán)對應的缸壁位置；（3）行程中點時，末道刮油環(huán)對應的缸壁位置；（4）下止點時，末道刮油環(huán)對減的缸壁位置。還可根據(jù)氣缸套磨損規(guī)律在以下部位測量缸徑：（1）活塞位于上止點時，第一道活塞環(huán)對應的缸壁位置；（2）第一道環(huán)分別在活塞行程的10%、50%和

100%的位置；（3）第一道環(huán)在距氣缸套下端5-lOmm的位置。氣缸套的磨損氣缸套內(nèi)孔磨損極限（mm）CB/T3503-93

氣缸套內(nèi)徑內(nèi)徑增量圓度、圓柱度85-2000.600.10>200-3001.000.15>300-4001.500.23>400-5002.000.28>500-6003.000.35>600-7004.000.45>700-8005.000.60>800-9005.700.65>900-10006.400.70>1000-11006.800.75氣缸套異常磨損

氣缸套異常磨損在吊缸檢修時可以直觀判斷,或通過測量缸徑計算出的磨損率、缸徑最大增量(或圓柱度誤差)和圓度誤差等來判斷。氣缸套異常磨損(b)為缸套上部因新氣攜大量塵埃進入氣缸和燃燒不良產(chǎn)生大量積炭引起的磨損。(c)為潤滑油中機械雜質(zhì)過多,筒狀活塞式柴油機缸套潤滑自下向上布油,造成下部嚴重磨損。(d)為上述兩種因素并存時造成的嚴重磨損。氣缸套異常磨損(e)為缸套異常粘著磨損。特點是活塞位于上止點時第1道活塞環(huán)對應缸壁磨損異常增大,甚至出現(xiàn)大面積拉傷的拉缸現(xiàn)象。(f)是燃油含硫量高或柴油機經(jīng)常冷車起動使缸套上部腐蝕磨損嚴重,磨損量為正常磨損量的1～2倍。腐蝕產(chǎn)物脫落引發(fā)二次磨粒磨損,使缸套中部磨損嚴重,磨損量為正常磨損的4～6倍。(g)是冷卻水溫過低導致的缸套下部嚴重腐蝕磨損。氣缸套異常磨損原因燃油和燃燒的質(zhì)量

高含硫量導致腐蝕磨損，含硫量高的燃油燃燒時生成較多的炭粒,并促進積炭的形成、加重磨粒磨損。

灰分含量高時,燃燒后生成金屬氧化物或金屬鹽,增加缸套的磨粒磨損。冷卻水溫的管理

氣缸套冷卻水溫控制不佳使缸套磨損增加。實踐證明,適當提高缸套冷卻水出口溫度,可有效地防止腐蝕,減少磨損。潤滑油的管理

潤滑油品質(zhì)不良或不適,堿值不當或潤滑油管理、使用不善,如油壓不足、斷油、長期使用不化驗不更換滑油等,均會引起缸套異常磨損。氣缸套的磨損修復輕微縱向拉痕（寬≯0.2%D、深≯0.05%D\數(shù)量≯3條，D為缸徑）可用砂紙或油石打磨，使拉痕表面光滑后繼續(xù)使用。較輕擦傷（深度<0.5mm）時可采用油石、銼刀或風砂輪等手工消除，使表面光滑后即可。鏜缸修復

鏜缸后形位公差符合標準修理尺寸法

鏜缸，再依鏜缸后的缸徑配制新的活塞組件恢復尺寸法

先鏜缸再鍍鉻、鍛鐵或鍍鐵加鍍鉻的工藝，也可采用噴涂工藝，恢復氣缸套原有的直徑和與活塞之間的配合間隙。輪機員自修船廠修復氣缸套裂紋檢修柴油機氣缸套裂紋損壞雖然比缸套過度磨損的數(shù)量少,但在大缸徑、強載的中、低速柴油機的氣缸套中是常見的損壞形式。氣缸套裂紋大多為熱疲勞和機械疲勞等破壞。一般來說,缸套裂紋總是發(fā)生在結(jié)構設計不合理、強度較差和有應力集中的部位。

氣缸套外表面的裂紋圖氣缸套內(nèi)表面裂紋氣缸套的裂紋修復裂紋部位修復氣缸套冷卻側(cè)氣缸套內(nèi)表面航行中氣缸套內(nèi)表面產(chǎn)生有一定間隔的少量縱向裂紋，可采用波浪鍵和密封螺絲扣合法修理。

當裂紋較嚴重或己裂穿時，則應換新氣缸套。航行中氣缸套裂紋嚴重又無備件時，采用封缸運行。氣缸套的液壓試驗氣缸套的拉缸磨合拉缸；運轉(zhuǎn)時拉缸。聲音不正常，發(fā)出“吭吭”聲或“嗒嗒”聲；轉(zhuǎn)速下降乃至自動停車；曲柄箱或掃氣箱冒煙或著火；排煙溫度、冷卻水溫度和潤滑油溫度顯著升高；吊缸檢查可以發(fā)現(xiàn)活塞等工作表面呈藍色或暗紅色。活塞組件與氣缸套由于干摩擦引起粘著，產(chǎn)生拉毛、劃痕、擦傷、咬死甚至裂紋的現(xiàn)象。拉缸定義拉缸癥狀拉缸種類氣缸套的拉缸防止措施

保證活塞運動裝置良好的對中性；氣缸套內(nèi)圓表面采用波紋加工或衍磨加工；氣缸套內(nèi)圓表面強化處理；活塞環(huán)外表面強化處理。

當拉缸尚不嚴重——海面情況不允許停車檢修或者距目的港（或任何港口）較近時，可采取簡單的減缸航行措施；拉缸較為嚴重——發(fā)生咬缸或自動停車時，雖距目的港較遠，但海面平靜則可停車吊缸修理；若無備件，可采用減缸航行。應急措施ThankYou!謝謝！維修任務三活塞的維修

活塞的磨損活塞外表面磨損檢修活塞環(huán)槽磨損的檢修活塞裂紋檢查與修理活塞頂部燒蝕檢修活塞頂部燒蝕活塞的裂紋識別活塞常見破壞形式；掌握活塞常見破壞形式的檢修方法.活塞磨損檢測和修復；活塞頂部燒蝕檢測和修復；活塞裂紋識別、原因分析和修理。活塞外圓表面的磨損檢測；活塞環(huán)槽的磨損檢測；

知識回顧結(jié)構頭部、裙部，薄壁強背，強制冷卻。工況◆機械負荷—高壓氣體和慣性力◆熱負荷—高溫燃氣◆燒蝕—頂部燃氣◆磨損—環(huán)槽，裙部（四沖程）活塞損壞形式磨損裂紋檢查修理部位原因部位燒蝕原因檢驗修理檢測修理背景知識活塞的磨損中小型筒狀活塞柴油機，由于活塞裙部起導向作用和承受側(cè)推力而磨損；大型十字頭式柴油機在活塞運動位置不正或拉缸時發(fā)生磨損。活塞外表面磨損活塞環(huán)槽磨損活塞環(huán)往復、回轉(zhuǎn)、扭曲運動，燃氣中的炭粒、高溫等使環(huán)槽磨損。１）觸火面裂紋部位

頂面、起吊孔邊緣、第一道環(huán)槽根部原因

主要是熱應力引起；同時還有機械應力２）冷卻側(cè)裂紋部位活塞銷座、頂面冷卻水側(cè)原因主要是機械應力過大，水腔結(jié)垢嚴重活塞的裂紋活塞裂紋裂紋部位活塞頂活塞環(huán)槽冷卻側(cè)活塞銷座處機械應力＋應力集中機械應力＋應力集中熱應力＋機械應力1－周向裂紋２－徑向裂紋３－冷卻側(cè)裂紋4－頂部尖角處裂紋５－環(huán)槽裂紋裂紋部位圖活塞的裂紋活塞頭部裂紋◆原因——過熱+高溫燃氣的腐蝕（V）◆形貌——頂面出現(xiàn)金屬層層減薄，出現(xiàn)麻點或凹坑，嚴重時頂面可燒穿。活塞頂部燒蝕活塞頂燒蝕局部過熱：噴油定時不正確

霧化不良

火焰直接接觸１）測量部位活塞磨外圓面磨損檢查２）測量活塞外圓面磨損檢查活塞外表面磨損的修復１）測量１－樣板，２－間隙活塞環(huán)槽磨損測量2)環(huán)槽磨損修理方案１光車或磨削環(huán)槽端面，配加大的新環(huán)方案２環(huán)槽堆焊+光車＝環(huán)槽恢復原始尺寸方案３先光車+鑲墊環(huán)＝環(huán)槽恢復原始尺寸活塞環(huán)槽磨損修理活塞環(huán)槽磨損修理活塞環(huán)槽鑲墊環(huán)環(huán)槽鑲墊環(huán)法a)鑲死環(huán)法；b)鑲活環(huán)法類似缸蓋裂紋檢查１）檢查方法著色探傷觀察法水壓試驗活塞裂紋檢修２）修理鋼質(zhì)、鋁質(zhì)活塞頂部裂紋較輕時可采用焊補工藝修理鋼活塞頂部局部更換環(huán)槽部裂紋穿透性裂紋冷卻側(cè)裂紋無法修理而應換新活塞裂紋修理１）檢查活塞頂部燒蝕的檢修塞尺活塞頂部燒蝕修復不嚴重，活塞結(jié)構允許，改變活塞位置B&W轉(zhuǎn)90°１堆焊+光車２更換（頂部厚度減至一半時）。３活塞頂部燒蝕修復驗收外購成品活塞或配制活塞的材料成分與性能、尺寸、形狀和位置精度、表面粗糙度等符合設計圖紙的要求。當所購置的成品活塞是按照柴油機制造廠的備件編號冊訂購,由廠家供應,不需專門驗收審查,廠家負責產(chǎn)品質(zhì)量。輪機員認真審核檢驗報告單。必要時對材料成分、機械性能等項目進行復檢。活塞驗收要求對新造船或新購活塞，輪機員除對活塞的尺寸、形狀作一般性檢驗外,還應對其位置精度進行平臺檢驗。驗收檢驗活塞銷孔中心線與活塞中心線垂直度與位置度活塞頂面形狀的檢測活塞驗收要求活塞環(huán)槽平面與活塞中心線垂直度檢驗驗活塞銷孔中心線與活塞中心線垂直度與位置度測平板與心軸距離差的一半為位置度誤差。測量l長度內(nèi)百分表的讀數(shù)差即為垂直度誤差。心軸活塞立式直角平板謝謝！ThankYou!維修任務四活塞環(huán)的維修

過度磨損活塞環(huán)折斷

活塞環(huán)粘著

活塞環(huán)彈力喪失

掃氣口檢查

搭口間隙測量

平面間隙測量

徑向厚度測量活塞環(huán)彈力檢查環(huán)的檢查與更換能夠檢測活塞環(huán)的磨損、折斷、粘著、彈力喪失并分析原因；能夠配換活塞環(huán)。活塞環(huán)平面間隙、搭口間隙的測量活塞環(huán)配換活塞環(huán)的磨損檢測活塞環(huán)彈力的檢查活塞環(huán)與缸套密封性檢驗承壓耐磨件，開有切口的扁形圓環(huán)結(jié)構工況高溫高壓氣體力、往復慣性力作用橫向振動、氣口掛碰、張合運動潤滑條件差，產(chǎn)生摩擦和磨損知識回顧活塞環(huán)損壞形式過度磨損彈力喪失折斷粘著原因原因測量措施原因檢測部位后果檢驗措施部位措施檢測

背景知識原因

主要原因維護管理不當。部位第一密封面——活塞環(huán)外圓面第二密封面——活塞環(huán)下端面正常指標磨損率為0.1～0.5mm/kh，壽命達8000～10000h。搭口間隙、天地間隙、徑向厚度正常。活塞環(huán)過度磨損位置原因環(huán)槽過度磨損43磨臺沖擊折斷活塞環(huán)掛住氣口56活塞環(huán)徑向脹縮疲勞搭口間隙過小12環(huán)槽積炭除材料缺陷、加工質(zhì)量低外，主要是維護管理不良和裝配質(zhì)量差所致。活塞環(huán)折斷一般是第一、二道活塞環(huán)搭口附近折斷活塞環(huán)折斷圖a）環(huán)槽積碳斷環(huán)b）缸套磨臺斷環(huán)c）環(huán)槽磨損斷環(huán)1.活塞環(huán)2.積碳3.磨臺4.氣缸套5.活塞活塞環(huán)粘著

影響活塞環(huán)粘著使其密封作用喪失，引起氣缸竄氣、功率下降、活塞環(huán)折斷和缸套磨損加重等故障。活塞環(huán)粘著或稱固著，是環(huán)槽內(nèi)油污和積炭堆積使活塞環(huán)不能自由運動的現(xiàn)象。活塞環(huán)粘著大多是由于活塞和氣缸套過熱、滑油過多和燃燒不良等造成。

調(diào)節(jié)滑油量尤其防止多余滑油進入氣缸上部。改善冷卻，避免過熱；適當加大平面間隙。定義原因防治措施活塞環(huán)粘著使環(huán)卡死分布徑向壓力等壓環(huán)—四沖程中速柴油機蘋果形——二沖程柴油機梨形——高速柴油機彈力喪失1本身彈力2熱變形產(chǎn)生附加彈力3氣體壓力活塞環(huán)徑向壓力分布掃氣口檢查活塞環(huán)與氣缸工作表面光亮、濕潤，環(huán)在環(huán)槽內(nèi)活動自如，無過度磨損痕跡，環(huán)的棱邊可能尖銳但無毛刺。環(huán)工作狀態(tài)良好環(huán)對應棱邊尖銳有毛刺，對應缸壁也有輕微磨損。局部輕微擦傷掃氣口檢查

冷卻水或冷卻油保持循環(huán)關閉主起動閥和起動空氣嚙合盤車機從下向上觀察氣缸套下部活塞桿活塞頭活塞環(huán)活塞裙氣缸壁活塞頭部打開長柄強光燈環(huán)表面有縱向拉痕。磨粒磨損活塞環(huán)槽內(nèi)積炭較厚、硬，木棒不能觸動粘著環(huán)表面發(fā)黑，缸壁大面積干且黑漏氣活塞環(huán)和環(huán)槽內(nèi)有顏色(稍白、黃、褐色等）的灰狀堆積物堿性添加劑掃氣口檢查活塞環(huán)粘著檢查粘著木棒觸動環(huán)觀察掃氣口看活塞環(huán)表面活塞環(huán)粘著更換專用工具取環(huán)木棒敲松煤油浸泡+木棒敲松切勿用扁鏟、鑿子等工具，以免損壞環(huán)槽。

活塞環(huán)外圓磨損與搭口間隙的關系

徑向厚度↓活塞外圓面磨損搭口間隙↑磨損后環(huán)的直徑脹大到缸徑D搭口間隙測量

Ⅳ.