【正文】 0℃低溫碳氨共滲代替感應(yīng)淬火。因低溫碳氨共滲加熱溫度低 ， 處理時(shí)間短 ，工件變形小，因此具有廣泛的用途。在氮化溫度下，共滲劑分解形成活性 碳原子和氨原子被工件表面吸收并向內(nèi)擴(kuò)散，形成一定深度的碳氮共滲層，它具有較高的硬度和好的耐磨性、抗咬合性能，以及較高的疲勞強(qiáng)度。 規(guī)范柴油機(jī)的安全操作 對(duì)于柴油機(jī)的不合理使用，我們只能采取如下措施來預(yù)防： 1） 加大曲軸的質(zhì)量安全系數(shù)； 馮宏偉：柴油機(jī)曲軸故障診斷與對(duì)策 22 2） 根據(jù)柴油機(jī)的可能工作范圍、配套機(jī)械的用途實(shí)現(xiàn)合理配套； 3） 嚴(yán)格控制柴油機(jī)的上限功率，規(guī)范標(biāo)定功率的標(biāo)定 [17]。 曲軸燒蝕現(xiàn)象的 對(duì)策 船舶柴油機(jī) 曲軸 的 燒蝕現(xiàn)象的對(duì)策： 1） 合理駕駛操作 在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)期間必須小心操作，以防 曲軸 損壞。正常情況下 曲軸和 軸瓦 之間 應(yīng)留有足量的潤滑油，可供內(nèi)燃機(jī)短時(shí)瞬間啟動(dòng)和怠速時(shí)潤滑之用。但在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過 1 000r／ min時(shí)就需要有充足的潤滑油流量。內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，至少需經(jīng) 15～ 30 s才能在潤滑系統(tǒng) 中形成油流和油壓，但在節(jié)氣門大開下啟動(dòng) 2 s便可以達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，這就意味著軸瓦將有幾秒鐘處于無潤滑的狀態(tài)，且以很高的表面速度和負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以致引起損壞，為了避免在啟動(dòng)時(shí)損壞軸瓦，節(jié)氣門應(yīng)處于怠速位置啟動(dòng)，至少在 30 s內(nèi)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速才允許超過 l 000 r／ min。 2） 軸瓦及相關(guān)零件的清潔和準(zhǔn)備 在航行和停泊期間，按時(shí) 檢查每一軸瓦 座和瓦蓋，以確保沒有影響軸瓦間隙的毛刺存在。要保證瓦蓋與瓦座的配合有預(yù)緊度，再將清潔潤滑油擦在軸瓦表面。清潔度是關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的重要因素，應(yīng)用規(guī)范對(duì)其進(jìn)行有效控制，在不斷完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，加快潤滑系統(tǒng)及零部件的達(dá)標(biāo)進(jìn)程，以促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。 3） 保證潤滑油品質(zhì) 曲軸燒蝕和潤滑油的老化因素息息相關(guān)，所以 為了防止?jié)櫥妥冑|(zhì)老化，最有效的辦法是使用規(guī)定的優(yōu)質(zhì)潤滑油，并經(jīng)常保持曲軸箱通風(fēng)，以保證潤滑油的過濾作用。一般潤滑油經(jīng)過濾清后，所含機(jī)械雜質(zhì)不允許超過 0． 10％ ～ 0． 15％。潤滑油和濾清器應(yīng)按 規(guī)定進(jìn)行更換，以防濾清器阻塞和潤滑油過度臟污。 2021 屆輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 23 第 4 章 目前國內(nèi) 外 先進(jìn)的 船舶柴油機(jī)曲軸故障診斷方法 金屬磁記憶在線診斷技術(shù) 金屬磁記憶技術(shù)是 20 世紀(jì) 90 年代后期出現(xiàn)的一種新型金屬無損檢測技術(shù)，該技術(shù)借助于天然的地磁場作用，金屬內(nèi)部各種微觀缺陷和局部應(yīng)力集中對(duì)磁作用的特殊反應(yīng)機(jī)制，能夠?qū)﹁F磁性金屬構(gòu)件進(jìn)行早期診斷和壽命的評(píng)估工作 [12]。 金屬磁記憶檢測技術(shù)是無損檢測領(lǐng)域的一門新學(xué)科。由于載荷的作用 ,處于地磁場環(huán)境下鐵磁構(gòu)件表面會(huì)出現(xiàn)自發(fā)漏磁場，在應(yīng)力集中部位自發(fā)漏磁場的磁場強(qiáng)度法向分量 Hp(y)值會(huì)改變符號(hào)且具有零值，該磁信號(hào)在載荷移除后依然保留。金屬磁記憶檢測技術(shù)是基于磁彈性和磁機(jī)械效應(yīng) ,通過檢測 Hp(y)的分布來發(fā)現(xiàn)鐵磁構(gòu)件潛在的危險(xiǎn)部位，本文將利用磁記憶檢測技術(shù)對(duì)曲軸進(jìn)行在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)診斷 [18]。 激光熔覆技術(shù) 曲軸是在不斷周期性變化的氣體力、往復(fù)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力以及它們的力矩(轉(zhuǎn)矩和彎矩 )共同作用下工作的 , 在運(yùn)行過程中承受交變的彎曲與扭轉(zhuǎn)載荷的聯(lián)合作用 , 因此需從設(shè)計(jì)方面保證其有足夠的強(qiáng)度、剛度、合理的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 , 同時(shí)在制造或修理過程中必須嚴(yán)格控制曲軸的 尺寸、形狀和位置精度 , 并將曲軸的內(nèi)、外部缺陷控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi) 。因而在修復(fù)承受復(fù)雜交變載荷、對(duì)裂紋非常敏感的大型壓縮機(jī)曲軸裂紋時(shí) , 需先將裂紋徹底清除 , 再采用科學(xué)可靠的方法填充因清除裂紋而形成的凹坑。 曲軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析方法 傳統(tǒng)的曲軸系動(dòng)態(tài)分析是一個(gè)比較繁瑣的過程，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件 ADAMS 的專業(yè)模塊 ENGINE 可方便快捷的得到曲軸系動(dòng)態(tài)分析模型 [15]。而通過現(xiàn)有文獻(xiàn)可知此專業(yè)模塊只能對(duì)直列機(jī)進(jìn)行粗略建模，得到的只是某一種機(jī)型的近馮宏偉：柴油機(jī)曲軸故障診斷與對(duì)策 24 似結(jié)果，而要考慮動(dòng)態(tài)時(shí)對(duì) 曲軸的強(qiáng)度分析以及扭振應(yīng)力影響時(shí)，此模塊無法進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)曲軸疲勞壽命計(jì)算時(shí)，此模塊提供的時(shí)間應(yīng)力曲線只能對(duì)曲軸進(jìn)行靜態(tài)有限元的疲勞分析，無法進(jìn)行曲軸動(dòng)態(tài)有限元的疲勞分析 [20]。 2021 屆輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 25 結(jié) 論 曲軸是船舶柴油機(jī)軸系中最重要的部件，也是承受負(fù)荷最復(fù)雜的部件。其使用情況和維護(hù)程度不僅影響著整臺(tái)柴油機(jī)的正常，也在很大程度上影響著遠(yuǎn)洋船舶的可靠性與壽命。因而曲軸的 故障診斷和修復(fù)對(duì)策 的研究是輪機(jī)管理中不容忽視的組成部分。 本文就針對(duì)柴油機(jī)曲軸的故障展開研究，分析柴油機(jī)曲軸在惡劣的工作條件下，出現(xiàn)的常見的故障診 斷和分析，一一進(jìn)行詳細(xì)的解釋和闡述。分別研究和闡述了柴油機(jī)曲軸的軸頸磨損的現(xiàn)象、曲軸的裂紋和斷裂現(xiàn)象、曲軸的燒蝕現(xiàn)象等，然后分析其產(chǎn)生的原因和危害，針對(duì)各個(gè)曲軸故障，分別一一進(jìn)行故障分析和提出修復(fù)工藝。系統(tǒng)的建立一個(gè)曲軸故障診斷和分析的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，較全面的總結(jié)了柴油機(jī)曲軸各個(gè)故障分析和對(duì)策。 本文的不足是 ， 由于柴油機(jī)曲軸工作條件惡劣，并且人為因素影響最大，所以不能在此文 當(dāng)中預(yù)料到柴油機(jī)曲軸所有的故障診斷和分析。 馮宏偉：柴油機(jī)曲軸故障診斷與對(duì)策 26 致 謝 本研究及 畢業(yè) 論文是在我的 指導(dǎo)教師 羅纓 老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 她的 嚴(yán)肅的 科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神 ，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到最終完成， 羅老師 始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 在此謹(jǐn)向羅纓老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 感謝航海學(xué)院的所有老師和工作人員們，陪我走過了人生的四年，在這里，在航海學(xué)院，老師們教會(huì)我很多知識(shí)和做人的道理，讓我受用終生。 感謝班級(jí)的同學(xué)們， 正是由于 他們的幫助和支持，我才能克服 一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑， 陪我一同走過青春年少的大學(xué)四年的美好時(shí)光。 最后，我要非常感謝我的 爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快 樂是我最大的心愿。 謝謝你們！ 2021 屆輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 27 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張棟，鐘培道主編 . 失效分析 [M] .北京 ： 國防工業(yè)出版社 ， 2021 [2] 王文貴，袁成崗 . 柴油機(jī)曲軸故障淺析 [J].江蘇：南通航運(yùn)技術(shù)學(xué)院， 2021 [3] 袁金福 .淺析 1942KW 推輪主機(jī)曲軸及機(jī)座的修復(fù) [J].湖北， 2021 [4] 張麗 .基于故障樹的船舶柴油機(jī)曲軸故障和失效分析 [J].安徽， 2021 [5] 王繼信 .某型柴油機(jī)曲軸故障強(qiáng)度校核和檢測分析 [J].山東， 1995 [6] 劉雪琴，張建 .柴 油機(jī)曲軸斷裂失效分析 [J].山東， 2021 [7] 雷宣揚(yáng)，宋希庚 .內(nèi)燃機(jī)曲軸裂紋故障的動(dòng)態(tài)檢測方法研究 [M]. 遼寧 大連：大連理工大學(xué)，內(nèi)燃機(jī)研究所， 2021 [8] 劉樹國，李小泉 .模型船舶柴油機(jī)曲軸故障診斷分析 [J].北京， 2021 [9] 賈繼德，孔凡讓，李志遠(yuǎn)，姜斯平 .基于時(shí)頻分析的內(nèi)燃機(jī)曲軸磨損故障分析和診斷研究 [J].安徽 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)， 2021 [10] 黃松嶺 ,李路明 ,汪來富 . 用金屬磁記憶方法檢測應(yīng)力分布 [J] .無損檢測， 2021（ 5）：212214 [11] 杜波夫 .金屬 磁記憶法診斷管路、設(shè)備和結(jié)構(gòu) —— 金屬磁記憶方法原理 [C].莫斯科：2021 [12] 韓同群 .船舶柴油機(jī)曲軸扭震與減震分析 [J] .湖北， 2021 [13] 李軍 .船舶柴油機(jī)曲軸裂紋的焊接修理 [J] .天津 天津大新華國際船舶管理公司，2021 [14] 趙慧敏，夏超英，李會(huì)梁 . 柴油機(jī)曲軸軸承振動(dòng)信號(hào)的雙頻分析 [J].天津，天津大學(xué)， 2021 [15] . Using the Method of Magic Memory of Metal to Evaluate the service Life of the Items of Power Equipment at the Konakovo District Power Station. Thermal Engineering, . [16] 王銀燕，王善 .柴油機(jī)曲軸疲勞強(qiáng)度可靠性分析 [J] .艦船科學(xué)技術(shù)， 2021（ 2）：2023 馮宏偉：柴油機(jī)曲軸故障診斷與對(duì)策 28 [17] 徐春華 .8240ZJ 型柴油機(jī)曲軸斷裂原因分析 [J] .內(nèi)燃機(jī)車， 1999（ 7）： 1217 [18] 任吉林 林俊明等 .金屬磁記憶檢測技術(shù) [M] .北京 ：中國電力出版社， [19] A. Dubov． Principal Features Of Metal Magic Memory Method And Inspection[J]． 16th WCNDT 2021 World Conference on NDT， Montreal， Canada [20] Doubov Amatoli A. Diagnostics of metal items and equipment by means of Metal Magic Memory proc of CHNDT 7th Conference on NDT and International Research Symposium,1999,181~187 [21] 李玩幽，蔡振雄，王芝秋等 .柴油機(jī)曲軸裂紋的扭振動(dòng)態(tài)診斷技術(shù) [J] .上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021（ 11）： 19281931 [22] Diagnostics of Metal Items and Equipment by Means of Metal Magic Memery. Anatoli .A. Doubov. OCT 1999CHSNDT 7th CONFERENCE ON NDT AND INTERNATIONAL RESEARCH SYMPOSIUM