挖掘機(jī)渦輪增壓器頻繁失效的故障原因分析和預(yù)防方法

挖掘機(jī)渦輪增壓器頻繁失效的故障原因分析和預(yù)防方法
日本小松PC220一5 型挖掘機(jī)，使用近兩年時(shí)間里連續(xù)損壞了9 臺(tái)渦輪增壓器。
一、原因分析
通過(guò)對(duì)該機(jī)的幾次現(xiàn)場(chǎng)故障進(jìn)行分析知，造成渦輪增壓器損壞的原因主要有以下兩個(gè)方面：
1 ．潤(rùn)滑油不足造成的損壞
( l ）油路堵塞當(dāng)原增壓器損壞后，在現(xiàn)場(chǎng)分析診斷時(shí)，測(cè)得主油道機(jī)油壓力正常，但拆開(kāi)增壓器潤(rùn)滑油進(jìn)油管時(shí)，幾乎沒(méi)有潤(rùn)滑油流出，拆檢機(jī)油散熱器發(fā)現(xiàn)散熱器基本被油泥堵塞。經(jīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行徹底清潔后，機(jī)油潤(rùn)滑恢復(fù)，增壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
( 2 ）機(jī)油泵故障造成的損壞在一次增壓器損壞的故障診斷中，測(cè)得主油道油壓僅為0.03MPa ，增壓器進(jìn)油管幾乎無(wú)油。檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)油路堵塞情況。拆檢機(jī)油泵時(shí)，發(fā)現(xiàn)有開(kāi)口銷(xiāo)的碎塊進(jìn)入油泵，造成齒輪及殼體損壞而使機(jī)油泵失效，并導(dǎo)致增壓器無(wú)油潤(rùn)滑而損壞；此次機(jī)油泵損壞還導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)的大修。
拆檢損壞的其他增壓器后，發(fā)現(xiàn)有的是中間殼中有沉積物，因而影響著增壓器的潤(rùn)滑。
增壓器的輪軸轉(zhuǎn)速為幾萬(wàn)轉(zhuǎn)到2O萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速，所有軸承都必須得到潤(rùn)滑油的供應(yīng)，以起到穩(wěn)定、潤(rùn)滑和冷卻的作用。若潤(rùn)滑油不充足或中斷，在這樣高的轉(zhuǎn)速下，金屬與金屬直接摩擦必然很快導(dǎo)致零部件逐個(gè)損壞，直至增壓器失效。
2 ．發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱造成的損壞
由于在維修發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中沒(méi)有足夠的資料和經(jīng)驗(yàn)，使得一次因調(diào)校噴油泵將噴油量調(diào)整過(guò)大，一次因調(diào)整噴油正時(shí)過(guò)晚，結(jié)果均造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱（發(fā)動(dòng)機(jī)工作一會(huì)兒后就感覺(jué)到發(fā)動(dòng)機(jī)熱氣逼人），又沒(méi)有及時(shí)查找原因，從而導(dǎo)致增壓器損壞。拆檢增壓器時(shí)，發(fā)現(xiàn)增壓器的輪軸因過(guò)熱而變色、中間殼中有炭渣和軸承損壞。
拆檢時(shí)還發(fā)現(xiàn)，渦輪葉輪受到高溫（超過(guò)650 ℃ ）時(shí)，同時(shí)將熱量沿軸向壓氣機(jī)傳遞，潤(rùn)滑油在中間殼中燒焦形成沉淀物，并隨著潤(rùn)滑油進(jìn)人摩擦件中，加速了軸承的磨損。同時(shí)，高溫下潤(rùn)滑油變稀，使油壓降低、潤(rùn)滑受到影響，最終導(dǎo)致增壓器失效。
另外，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的狀況不好，使用中發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然熄火，以及駕駛員經(jīng)常在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)中停機(jī)的情況，這也是促使增壓器過(guò)早損壞的原因之一。
二、預(yù)防措施
1 ．正確地安裝使用增壓器
( l ）新安裝增壓器或更換機(jī)油時(shí)，要在增壓器中催注一定量的機(jī)油；或盤(pán)動(dòng)曲軸數(shù)次，使之在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后、機(jī)油壓力尚未建立起來(lái)之前，增壓器能得到潤(rùn)滑。
( 2 ）在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，必須使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，以使?jié)櫥蛪航?，增壓器得到充分?rùn)滑，防止出現(xiàn)干摩擦。
( 3 ）在發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)之前，必須怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，盡量使增壓器的轉(zhuǎn)速和溫度逐步降下來(lái)，防止增壓器在高速高溫時(shí)突然中斷潤(rùn)滑而造成零部件干摩擦，以及高溫造成潤(rùn)滑油炭化。
( 4 ）進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的維修后，要保證其潤(rùn)滑油路暢通并有足夠的壓力；起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，要安裝測(cè)壓表測(cè)量油壓。對(duì)沒(méi)有油壓表顯示（警示燈顯示）的發(fā)動(dòng)機(jī)，正常工作時(shí)也要經(jīng)常檢測(cè)油壓，以防機(jī)上油壓顯示有誤差。
2 ．正確保養(yǎng)和調(diào)整增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)
( l ）增壓器一般不需要進(jìn)行周期性的維修保養(yǎng)，如發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油過(guò)臟、機(jī)油濾芯堵塞或潤(rùn)滑油中有雜質(zhì)時(shí)，就要對(duì)增壓器進(jìn)行必要的保養(yǎng)，以清除增壓器中的油污和雜質(zhì)。
( 2 ）要防止?jié)櫥鸵菏芪廴静⒍ㄆ诟鼡Q潤(rùn)滑油，以免影響增壓器的供油量和供油壓力，以及防止油污進(jìn)人增壓器。
( 3 ）正確地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的使用參數(shù)，因調(diào)整不當(dāng)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常，過(guò)熱、冒黑煙，從而使油液受污染、炭化。
( 4 ）有效地防止任何外部雜物通過(guò)進(jìn)氣道進(jìn)人增壓器壓氣機(jī)中。
3 ．正確地選購(gòu)增壓器
( l ）防止質(zhì)量不合格的增壓器投入使用。
( 2 ）增壓器的型號(hào)和零件號(hào)要與發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配，若不匹配會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和增壓器的壽命。
4 ．加強(qiáng)設(shè)備管理和駕駛員的責(zé)任心
通過(guò)上述故障原因分析知，增壓器的損壞均與發(fā)動(dòng)機(jī)的使用和保養(yǎng)有關(guān)，因增壓器自身問(wèn)題造成損壞的情況尚未發(fā)現(xiàn)，因此應(yīng)讓駕駛員充實(shí)整個(gè)設(shè)備使用和保養(yǎng)方面的知識(shí)，并加強(qiáng)設(shè)備管理和駕駛員的責(zé)任心。

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