MAN 5L2027型主发电机拉缸机损原因分析.docx

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1、一、各项负荷试验机损现象该轮主发电机组基本参数如下：机型MAN51.20/27;额定功率320kW;额定转速750rmin;缸径200mm;行程27Omm1、第一次负荷试验整机装笈后进行第次负荷试验：空车运行了4小时后，各运动部件及轴承温度,持气温度正常，未发现明显的异常.当M荷加至100kW左右时，运行了1个小时，各运动部件及轴承温度、持气温度正常，也未发现明显的异常；但当负荷加至试验最卷负荷240kW（75%额定功率）时，发电机运行了约15分钟,突然“砰的一声巨响，现场操作人员手动紧急停车。打开道门检杳，发现#5缸严重拉缸，活塞在活塞销位置被拉断八舌塞头仍留在缸套顶部,活塞裙部碰撞变形；缸

2、套严重烧蚀拉伤，缸套左下部（从自由端往电球方向看，以下相同）被连杆碰撞断裂开了一个缺口.现场人员进一步检直，发现各曲拐及连杆大端瓦完好无损。于是现场人员重新换新了#5缸的缸套、改进型活塞（改进型只有个供滑油进的边小孔，对准喷射油管）、连杆及轴瓦后，整机装或进行第二次负荷试验.2、第二次负荷试验经压油、压水检验无误后进行第二次负荷试验：发电机空车运行了4小时后,各运动部件及轴承温度、排气温度正常，无发现明显的异常；当负荷加至100kW左右时，运行了4小时，各运动部件及釉承温度、排气温度正常，也无发现明显的异常；同样，当负荷加至试验最而负荷240kW（75%欷定功率）运行/约30分钟后，发现机油温

3、度比第一次试脸时高了10,不正常！现场人员马上手动停车进行检查。打开道门用点温计测量各轴承的温度，发现#3缸的连杆大端轴承温度异常,达到83U是现场人员对#3缸缸套、活塞、连杆、曲拐销进行门斥检，发现#3缸连杆大端轴瓦严重烧蚀白合金脱落，缸曲拐销粘满烧蚀的白合金并拉伤，但缸套、活塞等未见明显的异常；检查其他各缸，均发现连杆轴瓦、主轴瓦有一定程度的轻微门合金磨合乂压离的现象，但并未有烧毁，缸套、活寒等部件未见明显的异常。因#3缸的曲拐销粘满烧蚀的白合金并拉伤，决定将曲轴拉出吊厂进行了修星。二、拉缸机损现象技术成因分析连续2次负荷试验拉缸机损后，船厂组织技术中心、质检部、机电车间等部门的工程技术人

4、员和船公司相关技术部门对工程修理、测量数据、质量监控、船上的反映、柴油机的结构备配件的结构差异等进行/综合的分析：(1)轴瓦的质汽除了#3缸连杆釉瓦烧毁外，其他各缸的连杆轴瓦、主轴瓦均有一定程度的白合金磨合层的压离现象，但未见烧毁。所以，轴瓦质量的好坏与#3缸连杆轴瓦的烧毁没有直接关系；(2)滑油的油品质量无发现滑油有水、湎质明显变化的现象，所以滑油的油品质量应与本次的机损现象没有直接关系；润清系统尚未发现该机的滑油润滑系统及部件有明显的异常，所以该机的滑油涧滑系统应与本次的机损现象没有直接的关系。(4)修理安装质量暂无发现清洁、安装等有违工艺技术和工艺流程的现象，所以本次的机损事件与修理安装

5、质量没有直接关系；试险、油水的压力温度与控制试验按照试验大纲要求进行，试验起始转速和时间的长短、负荷加速的快慢和大小、滑油的压力大小与温度控制、冷却淡水的压力大小与温度控制等，与拉缸和轴瓦的烧蚀没有直接关系；冷却油管的构造该机型活塞顶部的冷却、活塞头部的冷却、活塞销的润滑和冷却、缸套的涧滑和冷却，仅由缸套底部(靠后方)的唯一根油管向上喷油来满足.如果该油管喷油到活塞底部的其中一个上油孔，而后通过活寤内部到达冷却腔，从而达到对活塞顶部、活塞头部的冷却、活塞销的洵滑和冷却，但无法对缸套进行泄滑和冷却；同样，如果该油管没有直接喷油到活塞底部的其中一个上油孔，喷油将为散状,可直接喷油对缸套进行涧滑和冷

6、却，但会影响到上活寒冷却腔的油批，无法满足活塞顶部的冷却、活塞头部的冷却、活塞销的油滑和冷却。由此可知，这样的设计存在缺陷，无法同时满足活塞、缸套的冷却和润滑功能，活塞的过热、拉缸也就成为了必然.两孔活塞结构该机型活塞底部有两个供滑油进出的边小孔，其中一个供滑油进，另一个供滑油出;但同时在活塞的中部还有个孔,是使活塞腔中的滑油流出去润滑活塞销的(见图1).图1活塞底部图现场人员在现场时，发现了该机型的改进型活寒（见图2）。图2改进型活塞图该活塞只有一个供滑油进的边小孔（对准喷射油管），活塞的中部同样有个孔，是供润滑活塞销的“该改进型活塞是厂家对原设计的改进，目的是保证活寒销的润滑和冷却，但本机

7、却无使用。显而易见，两孔活塞对活塞销的润滑和冷却比改进型孔活塞的效果差。两个孔活寒的涧滑和冷却,在柴油机空车运转或低负荷时尚能满足，但当柴油机在高负荷运转或加速太快时，活塞储的洞滑和冷却就无法保证，活塞的过热也就成为了必然，这也是活塞的过热的主因。非飞激润滑方式传统的桶型活寒柴油机，特别是国外成熟的机型均采用飞i贱涧滑方式来满足活寤和缸套的冷却和润滑,实践证明效果良好、结构荷单、维护方便，拉缸现象不常发生。而本机型由于采用干式油底壳设计，曲拐和连杆大端及轴承不能浸泡在滑油中，回到油底壳的滑油迅速又回到循环柜，故不具备飞溅润滑的条件，所以2#发电机机型只能采用图2所示的桶型活塞，无法使用飞溅润滑

8、构造的活塞。叶明哲剪蟠润滑油系统柴油机工作原理在第一次拉缸机损事件中，由r活塞是非飞激涧滑构造，当#5缸发生拉缸现象时，势必会加大其它缸连杆大端轴承的负荷，连杆大端轴瓦的白合金已经部分烧蚀或部分粘贴在曲拐上，只是尚未完全抱死还可以转车，这样就埋卜.了机损再次发生的院患和缺陷；而#3缸的连杆大端轴承，是烧蚀较严重的一个所以轴瓦的烧毁、曲拐的损伤也就成为了必然。综上所述，由于该机型活塞存在的设计缺陷与不足，活塞、活塞销、缸套无法同时得到润滑和冷却,是造成本次#2发电机拉缸机损事故的真正原因。三、结束语通过上述的技术分析，全部换新成只有个供滑油进的边小扎的改进型活塞，见图2,在曲轴修复后整机装兔进行第-：次试脸.在各种工况下、各运动部件及轴承温度，排气温度正常,#2发电机运行状况参数指标正常。由此印证了机损现象技术成因分析的准确性，从而彻底消除了#2发电机存在拉缸的隐患.通过此次的实际案例分析，发现了该机型活塞涧滑设计存:在缺陷和不足,希望能够给厂家提供改进设计帮助，同时也给同机型的脂舶管理和修理工作提供经验教训，防止此类机损事故再次发生。