淺談礦山柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體穴蝕的維修技術(shù)及防范措施

姚瑞平

（神華北電勝利能源有限公司，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000）

我所論述的成果來源于2017年5月13日我礦發(fā)生的一起機(jī)械故障，在礦山大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的維修歷史上，未曾發(fā)現(xiàn)過QSK-60發(fā)動(dòng)機(jī)在大修周期內(nèi)缸體穴蝕的故障，之前維修人員并沒太多的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。為了填補(bǔ)這一維修技術(shù)的空白，本文對(duì)缸體穴蝕故障的創(chuàng)新維修和防范措施做了詳細(xì)的分析和說明，提出了預(yù)防缸套穴蝕的一系列措施并進(jìn)行了具體運(yùn)用，且達(dá)到了延長(zhǎng)缸套使用壽命目的，提高了設(shè)備使用的可靠性。

1 造成柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體穴蝕的因素分析

礦用柴油機(jī)采用濕式氣缸套、閉式循環(huán)淡水冷卻。這種冷卻的特點(diǎn)是循環(huán)流動(dòng)的冷卻水直接與高溫的濕式氣缸套外表面接觸而帶走熱量。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體穴蝕的形成是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)過程。導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)穴蝕故障的影響因素可歸結(jié)為以下幾條：①活塞和缸套由于磨損造成間隙增大，發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)加強(qiáng)。②冷卻水品質(zhì)的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。③缸套冷卻水的壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)的壓力值。降低了水的蒸發(fā)壓力，增加了空泡形成機(jī)會(huì)。

2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體修復(fù)的應(yīng)用

缸體修復(fù)的主要方法焊修法、添堵法、補(bǔ)釘法，通常暴露面較大，空間有利于打磨的位置采用焊修法；對(duì)于較長(zhǎng)的裂紋，鉆止裂孔再用打補(bǔ)丁的辦法進(jìn)行修復(fù)；水道通常采用填堵法進(jìn)行修復(fù)。本次缸體修復(fù)方法為填補(bǔ)法，主要的維修原料是缸體修復(fù)劑，具體修復(fù)流程如下∶①首先將缸體水道損壞處柴油清洗，除雜再清洗。②用銼刀等工具、砂布將表面打磨處理平整。③將被膠粘表面用清洗劑清洗，直至無(wú)污漬、無(wú)銹跡。④按A、B組份體積比2∶1比例充分調(diào)均勻。⑤粘完后，用工具輕輕敲打，使其粘接充分。⑥如果裂紋或破損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)加鐵(銅)板進(jìn)行加強(qiáng)處理，效果更好。不嚴(yán)重時(shí)可用玻纖布進(jìn)行加強(qiáng)處理。⑦涂敷完畢后24小時(shí)，20℃-25℃可在最大強(qiáng)度的60%～70%，若加熱至80℃時(shí)，固化則可在最大強(qiáng)度。（使用熱風(fēng)槍加熱）

3 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體穴蝕的防范措施

根據(jù)以上分析并結(jié)合我礦柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際狀況，為有效克服穴蝕，我們進(jìn)行了一系類的研究，現(xiàn)總結(jié)出如下幾點(diǎn)措施，根據(jù)具體情況，對(duì)措施進(jìn)行了具體的實(shí)施，其具體內(nèi)容如下：①合理檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和大修周期，推斷缸套與活塞的配合間隙，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)對(duì)缸體的穴蝕。②提高冷卻水品質(zhì)，采取保護(hù)措施，減少電化學(xué)腐蝕.電化學(xué)腐蝕雖然不是穴蝕的直接原因，但是能夠相互影響，相互促進(jìn)。③加強(qiáng)對(duì)設(shè)備檢測(cè)，方便定期檢查，做好前期預(yù)防。

4 針對(duì)此類故障制定完善科學(xué)的管控措施

對(duì)我礦出現(xiàn)的缸體穴蝕故障發(fā)動(dòng)機(jī)班組與專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行深入的討論，并結(jié)合大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，研究制定了完善科學(xué)的管控措施。

（1）重點(diǎn)做好礦用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的防凍液檢測(cè)工作，檢查的項(xiàng)目包括污染度、PH值、DCA4濃度、冰點(diǎn)、鈉、鐵、硅、銅、鉬等元素含量的檢測(cè)?？茖W(xué)的預(yù)防冷卻液質(zhì)量下降導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、水道穴蝕的故障發(fā)生。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)水濾制定準(zhǔn)確的更換周期，并對(duì)水濾進(jìn)行定期的切割，檢查濾紙的污染程度。

（3）保養(yǎng)卡車發(fā)動(dòng)機(jī)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的容量，關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的壓力在標(biāo)準(zhǔn)范圍值內(nèi)，如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液異常立即檢查。

（4）定期抽查發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水道與凸輪軸有道這一缸體的鑄造薄弱處，檢查水道有無(wú)穴蝕、密封件損壞、滲漏等情況。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)班組自主創(chuàng)新制作了多功能柱塞，方便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水道穴蝕的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

多功能柱塞的設(shè)計(jì)原理：首先選擇了尼龍材質(zhì)的柱塞棒，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行溫度升高，有一定的膨脹量來配合密封組件的使用，而且膨脹量不能過大，防止冬季外界溫度偏低出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

圖1 多功能柱塞設(shè)計(jì)圖

圖2 多功能柱塞示意圖

多功能柱塞的應(yīng)用：前部四套等大的密封組件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水道進(jìn)行密封；多邊形蓋板與缸體固定防止冷卻液壓力將柱塞頂出，且有一條梯形密封與缸體密封，防止冷卻水溢出進(jìn)行二次保護(hù)；在柱塞中段和軸向打孔貫通，制作觀察孔，不論是潤(rùn)滑機(jī)油還是冷卻液滲漏都將從觀察孔流出，方便快捷的檢車缸體故障點(diǎn)的穴蝕情況。

5 項(xiàng)目創(chuàng)新價(jià)值說明

此方案實(shí)施后，成功的解決了MT-08發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體穴蝕故障，將缸體穴蝕被動(dòng)式的維修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式的狀態(tài)維修，可控的延長(zhǎng)了大修理壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)班組也將把這項(xiàng)科研成果運(yùn)用到所有礦山發(fā)動(dòng)機(jī)上，MT-08發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行檢測(cè)中沒有發(fā)現(xiàn)明顯穴蝕痕跡和滲漏情況。證明上述措施實(shí)施后取得了明顯的效果。按照該型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)先在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)16149H來計(jì)算。截至目前為止，該創(chuàng)新方案的應(yīng)用，可延長(zhǎng)使用小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)，節(jié)約運(yùn)行成本經(jīng)費(fèi)50余萬(wàn)元，節(jié)約維修成本50萬(wàn)元，可為其它發(fā)動(dòng)機(jī)解決類似問題提供借鑒。

6 結(jié)語(yǔ)

礦用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是卡車的心臟，它為卡車的良好提供動(dòng)力。缸體作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一，缸體穴蝕是造成礦用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)失效的重要破壞形式。在研究穴蝕形成原因的基礎(chǔ)上，制定了提高礦用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套抗穴蝕能力的有效管控措施，這項(xiàng)成果的實(shí)際應(yīng)用對(duì)減少礦用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障，延長(zhǎng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的大修理機(jī)械壽命，卡車的安全運(yùn)行有著十分重要的意義。