Abstract
Wear is a Marine diesel engine failure mode of one of the most common. With the
current host used more and more oil ship inferior makes the cylinder liner more bad working conditions, cylinder liner wear especially the abnormal wear of cylinder liner on the surface of the study is particularly important.
Through the understanding of the cylinder liner wear types of abnormal cylinder and its failure on the structure of the structure characteristics and material properties, making clear of the cylinder liner wear mechanism. Analysis of the cylinder abnormal wear, cause of from the design, manufacturing, installation and use, maintenance, repair, so as to work out, this paper discusses the formation of the abnormal cylinder liner wear law and its harm, puts forward the prevention to solve all wear the method of fault.
This research helps to grasp the production mechanism of wear and rule to take active measures to prevent and repair technology. On diesel engine design installation, use
maintenance has some significance, are also good for improving Marine diesel engine's life and the use benefit of the mechanical equipment.
Key words:Diesel engine,Cylinder sleeve,Abnormal wear
II
目 录
前 言 ........................................................................................................................................ 1 1气缸套磨损的机理、规律及其种类 ..................................................................................... 2
1.1正常的磨损 .................................................................................................................. 2 1.2 异常的磨损 ................................................................................................................. 3
1.2.1气缸套异常磨损的特征 ................................................................................... 3 1.2.2异常磨损的种类及原因分析 ........................................................................... 4 1.2.3主机气缸套异常磨损的实际分析 ................................................................... 6 1.2.4异常磨损的危害 ............................................................................................... 7
2预防气缸套异常磨损的措施 ................................................................................................. 7
2.1 合理选配气缸套材料 ................................................................................................. 7
2.1.1选择耐磨性材料 ............................................................................................... 8 2.1.2对缸套表面进行耐磨处理 ............................................................................... 8 2.2良好的磨合 .................................................................................................................. 8 2.3选择正确的启动方式 .................................................................................................. 8 2.4保持良好的润滑 .......................................................................................................... 9 2.5保证柴油机的正常工作温度 ...................................................................................... 9 2.6加强日常管理，提高检修质量 .................................................................................. 9 2.7改善柴油机的工作状况 ............................................................................................ 10 2.8按照厂家提出的要求合理用油 ................................................................................ 10 3气缸套磨损的修复工艺 ........................................................................................................11
3.1气缸套正常磨损的修复 .............................................................................................11 3.2气缸套异常磨损的修复 .............................................................................................11
3.2.1修理尺寸法 ......................................................................................................11 3.2.2恢复尺寸法 ......................................................................................................11
结 论 .........................................................................................................................................11 致 谢 ........................................................................................................................................ 12 参考文献 .................................................................................................................................. 14
- III -
前 言
气缸套是船舶柴油机燃烧室部件中的主体构件，其主要失效模式为磨损，随着目前航运事业的发展，中低速柴油机的普及以及营运成本的逐年提高，船舶所用的油料越来越低劣使得气缸套工作条件更加恶劣，在此情况下，气缸套磨损问题日益突出，尤其是缸套表面的异常磨损更应引起轮机员的充分重视。
由于部分操作者对气缸套的维护保养不够充分，以及对磨损的成因及危害认识不足，在早期的磨损中，未引起足够重视和采用有效的措施加以预防，如果缸套异常磨损超过正常标准，燃烧室就会失去密封性，使其工能性能变坏，加之气缸内部恶劣的工作环境，高温，高压，交变载荷等的连续作用，很容易发生异常磨损导致机械故障，最终造成不必要的经济损失，给企业经济效益带来了一定的影响。
为此，研究气缸套的异常磨损情况，有助于掌握缸套异常磨损形成规律，认识其产生的危害性。从而对于主机营运中的维修保养，和气缸套磨损故障的预防和检修有一定的指导意义！而且，通过及时有效的故障修复也有益于提高船用柴油机的寿命和机械设备的使用效益。
气缸套是柴油机的主要固定部件之一，也是燃烧室部件中的主体部分，气缸套和缸体组成气缸，由气缸的工作条件可知要求它具有足够的强度和刚度，要有良好的耐磨性和抗蚀性，并要求对它进行良好的润滑和冷却。在气缸套和气缸盖的结合面，气缸体和气缸套结合面还要有可靠的气封和水封。减少磨损要着手于造成此种失效的各类原因。 气缸套的材料采用灰铸铁，耐磨合金铸铁，或球墨铸铁制造。在润滑良好的工况条件下，活塞组件与气缸套的磨损非常小，铸铁气缸套一般不超过0.10 mm/kh，镀铬气缸套一般为0.01-0.03 mm/kh，正常的磨损是不可避免的，正常标准(0.4﹪～0.8﹪缸径）。若远大于正常值，便为异常磨损可能使燃烧室就会失去密封性，使气缸套的工作性能变坏，柴油机性能急剧下降，出现启动困难，功率下降，燃油和润滑油的消耗量增大，使用寿命缩短以及排气冒黑(蓝）烟等现象。
由于气缸套异常磨损问题的复杂性，迄今为止研究人员还无法完全依赖一些先进的仪器设备和某些类似机型所获得的经验来对付柴油机发展的要求。
本文探讨了船舶柴油机气缸套异常磨损的形成规律，针对气缸套表面几种典型的异常磨损图像，通过对气缸套表面磨损的机理分析，全面地分析了船舶柴油机气缸套异常磨损的类型以及形成规律，并在此基础上，提出了在主机的使用和维护检修中采取措施减少船舶柴油机气缸套磨损及其预防和修复工艺，为船舶机务管理人员维护和修理提供参考。
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1气缸套磨损的机理、规律及其种类
气缸套的磨损是一个非常复杂的过程，其原因既有物理方面的因素，也有化学方面的因素。根据磨损机理的不同，有正常磨损和异常磨损。异常磨损又分为粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、撞击磨损及复合磨损等。当柴油机在不同工况下工作时起主导作用的磨损类型也不同。
1.1正常的磨损
气缸套的正常磨损规律如图1-1所示。
a） 纵截面磨损规律； b） 横截面磨损规律
图1-1 气缸套正常磨损规律
发动机在工作时高速旋转，气缸套磨损由于活塞位于不同位置时相应的工作条件不同，其磨损量有明显区别。
一般规律是在气缸套的纵截面呈锥形，且最大磨损位置在活塞处于上止点时，活塞在上止点8度至12度（曲轴转角）位置时，即第一道活塞环与气缸壁接触部位磨损最严重，形成明显的台阶；而沿气缸套由上向下磨损逐渐变小，气缸中部由于润滑条件较好，因而磨损较小而均匀；在活塞环下止点处磨损也比较严重。这种上大下小的锥形磨损是因为上部接近燃烧室，温度较高，活塞运动速度又低，油膜比较薄或处于边界摩擦状态，活塞在此位置的速度为零，而且在上止点位置活塞环对气缸壁的压力最大，换向时还有冲击作用，此外还有酸性物质的腐蚀作用，温度又高，金属抗磨性差，磨料积存也较多，便形成了上下止点磨损严重，尤其第一道活塞环磨损最为严重的正常磨损标志。这种上大下小的磨损，使气钮成为“锥形”。
在缸套横截面上的磨损呈椭圆形，椭圆的长轴在垂直于曲轴中心线的方向上，即横截面的磨损量左右方向大于首尾方向。这是由于侧推力的作用（指筒状活塞），同时活
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