畢業(yè)設計船舶柴油機氣缸蓋裂紋及其檢修(存儲版)
【正文】 采用外源驅動冷卻水泵時，柴油機停車后不應過早停止冷卻水循環(huán)，以避免產(chǎn)生冷卻水“過后沸騰”現(xiàn)象。本文在分析探討氣缸套產(chǎn)生裂紋的原因的基礎上，提出了在使用和保修中減少船舶柴油機氣缸蓋產(chǎn)生裂紋故障的處理及預防措施，有利于減少氣缸蓋的故障，保持柴油機良好的性能，對于提高船舶柴油機的整機壽命和機械設備的使用效益有十分重要的意義。W 5L35MC汽缸蓋裂紋原因探討及修復[J].中國修船，2005（4）：22～23.[7][J].大連海事大學學報，1994，20（3）：38～41. [8]孫和培.“EPTA”輪主機氣缸蓋裂紋的原因分析與管理[J].天津航海，2008（4）：24～26.[9][J].中國水運，2003，（9）：43.[10][J].航海技術，2002，（4）：66～67.[11][J].中國修船，1996（1）：16～17.[12]XiaoLei Xu, Zhiwei Analysis of a Diesel Engine Cylinder Failure Analysis，2006，（13）：1101～1107.[13]Wang Simulation of Water Quenching Process of an Engine Cylinder Head[J].Advanced Simulation Technologies，2003，（5）：1571～1578.11。結論 氣缸蓋對于船舶柴油機是一個非常重要的部件的，由于氣缸蓋的工作條件十分惡劣，在正常條件下氣缸蓋出現(xiàn)裂紋是不可避免的。在柴油機缸蓋冷卻水道內增設擋水板，加快水流速度，且對水流給以必要的引導，使其定向地沖刷排氣門和噴油器使這些受熱嚴重的部件得較好的冷卻。否則，繼續(xù)打磨、檢驗。每次焊接長度應不超過30~40mm，并趁紅熱狀態(tài)用小錘輕輕敲擊整個焊道，以防止熱裂的產(chǎn)生。對于缸蓋底面裂紋的修理較其他方法可靠。3)曲柄箱（或循環(huán)油柜）中滑油量不正常增多或滑油中水分明顯增加，或滑油迅速乳化變質均表明由于燃燒室部件有穿透性裂紋使冷卻水大量漏入。試驗壓力以零件工作條件而定。滲透劑滲透時間對檢驗靈敏度影響很大。具有滲透力強，滲透速度快，顯象時清晰醒目，洗滌性好，化學穩(wěn)定性好和無腐蝕或低毒等特點。這將導致被腐蝕的表面變得粗糙并產(chǎn)生應力集中，使材料的疲勞強度顯著下降。 維護保養(yǎng)不良的原因安裝氣缸蓋時未按規(guī)定上緊螺栓，個螺栓受力不均，使氣缸蓋產(chǎn)生過大的附加應力；長期使用，未清潔冷卻水道，致使水腔積垢，影響散熱，引起過大的熱應力，從而導致裂紋的產(chǎn)生。例如，柴油機工作一段時間停車后，氣缸蓋溫度分布變化劇烈，熱量通過冷卻水和進排氣通道迅速散發(fā)，所以在氣閥孔處容易產(chǎn)生裂縫。圖2 蘇爾壽氣缸蓋裂紋部位圖1 氣缸蓋外部裂紋 MAN型柴油機氣缸蓋由上下兩部分組成，下半部分用耐熱合金鑄鐵制成，主要承受熱負荷；上半部分采用灰口鑄鐵制成，主要承受機械負荷，由于下半部分缸蓋冷卻水腔布置了環(huán)形冷卻水道，故裂紋多發(fā)生在冷卻水道的環(huán)形筋根部有應力集中處，沿周向擴展(如圖3所示)?！ ≌怯捎跉飧咨w如此惡劣的工作條件，致使氣缸蓋很容易損壞。Crack。Cylinder Cover。此外，冷卻水腔還受到水的腐蝕?！ √K爾壽RD和RND型柴油機氣缸蓋，裂紋大多發(fā)生中央小缸蓋底面上的噴油器孔、啟動閥孔、安全閥孔四周的圓角處，多沿徑向擴展(如圖2所示) [1]。 結構設計上的原因 氣缸蓋底面氣閥孔周圍之所以常產(chǎn)生裂紋，主要因為該處有較大的表面積，因此，受熱膨脹和冷卻時收縮速度都較大。故應暖機后再啟動，啟動后待油、水溫度升高后方可加速；頻繁啟動、停車和長期超負荷運轉均會使機械應力和熱應力增加；冷卻與潤滑不足或中斷，亦會導致機件過熱。 腐蝕疲勞裂紋 冷卻水中含有各種酸根離子和溶解氧將對金屬發(fā)生電化學腐蝕和氧化，金屬晶界是首先被腐蝕和氧化的部位。 著色探傷法 著色探傷滲透液是含有紅色顏料、溶劑和滲透劑等成分。如常溫下鋁、鎂合金鑄件約為15分鐘，鍛件和鋼鑄件應不小于30分鐘；鋼焊件和焊縫有的可打60分鐘；塑料、玻璃、陶瓷等非金屬材料在5~30分鐘之間。試驗用液體可用水或油，也可用空氣，以有關要求而定。如有水氣或水珠噴出表明燃燒室零件有穿透性裂紋或噴油器冷卻水漏泄，應進一步檢查和處理，否則缸內積水較多直接啟動就會造成水擊事故。 金屬扣合法 此法的特點是能保證強度又有很好的密封性。對于鑄鐵氣缸蓋，焊條可用鎳基鑄鐵焊條。裂紋微小時采用銼刀、油石或風沙輪等工具打磨裂紋處
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