I. Feiloversikt
Dieselmotoren til et visst fartøy er en mann B&W 6L 60MCE DIRCE CURENT -renset motor, med hydraulisk aktiverte eksosventiler og luftfjærer for lukking. Produsert i Japan har denne motoren en nominell effekt på 15, 000 hestekrefter *** sin normale driftstemperatur på 330 grader. Denne avviket utløste en alarm for betydelig avvik i eksosstemperatur og resulterte i automatisk hastighetsreduksjon. Den bankende lyden fra denne sylinderen var spesielt forskjellig fra de andre sylindrene. Gitt at fartøyet seilte gjennom en travel kanal, var det ikke mulig å stoppe for øyeblikkelig inspeksjon; Dermed fortsatte fartøyet med redusert hastighet til det kunne forankre trygt utenfor sundet for reparasjoner.
Ved demontering ble det oppdaget at ventilskiven og setet viste alvorlig slitasje og hadde to områder med betydelig termisk skade. Gjennom sin driftshistorie opererte motoren typisk med belastninger under 75%, med sylinderforingskjølende vannutløpstemperaturer rundt 85 grader og smørende oljetemperaturer innen 45 grader. Disse driftsforholdene utelukket muligheten for ventilskader på grunn av overbelastning eller overdreven termisk stress. Imidlertid produserte ventilen tydelig en unormal bankingslyd, og det var bevis på oljelekkasje ved høytrykksoljørleddet som var ansvarlig for å aktivere ventilen. Ved å erstatte ventilenheten og rekonditionering av parringsoverflaten på oljerørleddet for å sikre riktig tetning, ble det bankende problemet midlertidig løst. Likevel, under den påfølgende reisen, skjedde lignende hendelser to ganger, noe som utgjør sikkerhetsproblemer og økte kostnadene for kostnader for reservedeler betydelig. Derfor er en grundig analyse av årsaken essensiell.
Ii. Analyse av feilårsaker
1. Arbeidsprinsipp for eksosventilen og dens åpnings- og lukkemekanisme
Figur 1 illustrerer et forenklet diagram over eksosventilstrukturen for L60MC -dieselmotoren.
Figur 1 Forenklet diagram over eksosventilstrukturen til L60MC dieselmotor
Denne ventilen vedtar en hydraulisk heis og pneumatisk nær enhet. Den erstatter den originale relativt komplekse fjærkraftavslutningsmekanismen med en enkel komprimert luftavslutningsmekanisme, som ikke bare reduserer vedlikeholdsarbeidet til eksosventilenheten, men også reduserer den bankende lyden under åpningen og lukkingen. Denne eksosventilenheten har to funksjoner: For det første er en turbin 9 installert i den nedre delen av eksosventilstammen, som roterer ventilstammen under virkningen av eksos kinetisk energi, og dermed forbedrer kontakten til ventiloverflaten, gjør slitasje av ventiloverflateuniformen og temperaturfordelingen rundt ventiloverflateuniformen, og forhindrer lokal overoppheting av ventilhodet. For det andre er en ventilåpningshydraulisk sylinder 1 og et hydraulisk sylinderstempel 2 installert i toppen av ventilstamventilhuset, og en ventil som lukker luftsylinderen 5 og et luftsylinderstempel 4 er installert i den øvre delen av ventilstamventilen bolig. Luftsylinderstempelet er låst på ventilstammen gjennom to halve koniske klemmeblokker 3, en trykkplate og en ringspor på ventilstammen. Arbeidsluft fra kontrollluftkilden reduseres til 7 kg/cm og kommer inn i ventilen som lukker luftsylinderen gjennom en sjekkventil og opprettholder dette trykket i lukket tilstand for å sikre en tett tetning mellom ventilen og ventilsetet. Når eksosventilen åpnes i henhold til tidskravet, kommer høytrykksarbeidende olje inn i ventilen som åpner hydraulisk sylinder, virker på det hydrauliske sylinderstempelet, overvinner kraften til arbeidsluften i ventilens lukkende luftsylinder og avgassen i Dieselmotorsylinder, og løfter eksosventilen åpen. På dette tidspunktet stiger det arbeidende lufttrykket i ventilen som lukker luftsylinderen til 17 kg/cm (over 20 kg/cm, sikkerhetsventilen 6 åpnes). Når eksosventilen er lukket i henhold til tidskravet, returnerer arbeidsoljen i ventilen som åpner hydraulisk sylinder, og luftsylinderstempelet stiger under virkningen av arbeidslufttrykket og lukker gradvis eksosventilen.
Arbeidsoljen for å åpne ventilen kommer fra eksosventilen drivmekanismen, som vist i figur 2.
Figur 2 Eksosventilstasjonsmekanisme
Smøreoljen fra smøresystemet for tverrhodelager, etter å ha blitt trykket, kommer inn i drivmekanismen sylinder 4 gjennom sugekontrollventilen 2. . Når eksosventilen er pålagt å åpne oppover. Etter at stempelet beveger seg opp til det punktet hvor det lukker gasshullet til justeringsskruen 1, begynner det å komprimere arbeidsoljen i sylinderen, noe som får trykket til å stige raskt (sikkerhetsventilen 3 åpnes når oljetrykket overstiger 300 kg /cm). Deretter kommer den inn i toppen av eksosventilen gjennom høytrykksoljerøret og skyver stempelet til den hydrauliske sylinderen for å åpne eksosventilen [2].
2. Faktorer som påvirker banking av eksosventilen
Den bankende lyden fra eksosventilen oppstår vanligvis når ventilen stenger. Det er generelt to situasjoner. Den ene er at ventilskiven eller ventilsetet på eksosventilen er i overkant, noe som forårsaker banket på grunn av det lille gapet øverst på ventilstammen når du lukker. Dette kan løses ved å erstatte eksosventilen eller ventilsetet.
Den mer vanlige situasjonen er forårsaket av alvorlig lekkasje i det hydrauliske systemet.
Under normale vedlikeholdsforhold produserer ikke denne typen eksosventilenheter åpenbare knocking av lyder når du lukker. Det er to grunner til dette. For det første, når man stenger, reduseres det arbeidende lufttrykket i lukkende luftsylinder gradvis, og lukkingshastigheten bremser gradvis ned. For det andre, når man stenger, synker stemplet i kjøremekanismen sylinderen langs den synkende kanten av eksosventilkamera En buffer som ligner på en oljepute.
Når stempelet går ned til åpningen av det justerende skruehullet, er det nær enden av lukkeprosessen. Noe av arbeidsoljen frigjøres gjennom gasshullet for å sikre at ventilen og ventilsetet er tett lukket.
Derfor vil alvorlig oljelekkasje i det hydrauliske systemet, forårsake et raskt fall i oljetrykket under lukkingsprosessen, eller åpne det justerende skruehullet for mye, ødelegge buffereffekten som ligner på en oljepute, noe som resulterer i en bankende lyd når ventilen Hode påvirker ventilsetet under virkningen av det lukkende lufttrykket.
Fra dette kan det være kjent at den bankende lyden når eksosventilen lukkes kan elimineres ved å justere det totale oljeutladningsvolumet i det hydrauliske systemet. Det totale oljeutladningsvolumet til det hydrauliske systemet inkluderer frigjøringsvolumet til justeringsskruehullet og lekkasjevolumet til det hydrauliske systemet. Det er nødvendig å unngå at de to ekstreme fenomenene i det totale oljeutladningsvolumet er for lite og for stort.
Iii. Feilsøkingsmetoder
Etter at den unormale banelyden skjedde i eksosventilen, ved å berøre oljerøret med høyt trykk fra eksosventilens drivmekanisme til eksosventilen som åpner hydraulisk sylinder, kunne en sterk påvirkningskraft merkes, noe som var mye sterkere enn den for andre sylindre , og det var oljelekkasje ved oljerørleddet. Dermed kan det konkluderes med at oljetrykket var for høyt når du åpnet ventilen. Samtidig, basert på lyden, ble det bedømt at den bankende lyden hovedsakelig kom fra lukking av ventilen, og det ble opprinnelig konkludert med at den var forårsaket av at ventilskiven kolliderte med ventilsetet på grunn av for rask sitteplass. Hovedingeniøren justerte først justeringsskruen i eksosventilstasjonsmekanismen, og avsluttet gradvis ventilen for å redusere arbeidsoljefrigjøringen gjennom justeringsskruehullet til den var helt lukket, men den unormale bankende lyden forsvant fortsatt ikke. Dette indikerte at bankingen ikke var forårsaket av den raske tilbakekomsten av det hydrauliske systemet. Til slutt måtte eksosventilenheten byttes ut etter at motoren ble stoppet, og oljelekkasjen ble eliminert ved å slipe oljerørleddet. Etter gjeninnstalling kom den endelig tilbake til det normale. Senere, når den fjerne ventilenheten ble demontert, bortsett fra alvorlig slitasje og to alvorlige forbrenningsmerker på ventilskiven og ventilsetet på grunn av det unormale banket, ble det ikke funnet andre avvik. Tetningsbetingelsene for eksosventilen som åpner hydraulisk sylinder og lukkende luftsylinder var begge gode. Selv om feilen ble eliminert, ble den virkelige årsaken ikke funnet på det tidspunktet. Det var ikke før neste seilas da fenomenet skjedde igjen at alle ga nøye oppmerksomhet og analyserte det intenst, og til slutt fant kjernen i problemet. Det viste seg at feilen var i sikkerhetsventilen til den lukkende luftsylinderen. Når du åpnet ventilen, klarte ikke ventilen å åpne seg normalt, noe som resulterte i for høyt mottrykk og en kraftig økning i det drivende oljetrykket, noe som forårsaket oljelekkasje ved leddet. Når du lukker ventilen, på grunn av det overdreven lufttrykket i den lukkende luftsylinderen, lukket ventilen for raskt, og forårsaket sterk innvirkning og unormal knockinglyd, og ventilskiven og ventilsetet ble kraftig slitt, noe som videre førte til dårlig tetning, påvirker forbrenning og øke eksosstemperaturen på sylinderen. Forrige gang ble sikkerhetsventilen åpnet under veldig høyt trykk på grunn av eliminering av oljerørlekkasjen, og dermed gjenopprettet normal drift. Etter å ha demontert og inspisert sikkerhetsventilen, ble det funnet å være veldig skitten og hadde litt rust. Endelig ble ventilen erstattet, og fenomenet har ikke skjedd igjen i påfølgende operasjoner, og feilen ble fullstendig eliminert.