船舶柴油机汽缸盖的裂纹及检修

1、船舶柴油机汽缸盖的裂纹及检修【摘要】简要介绍船舶柴油机汽缸套在恶劣的工作条件下，列岀容易出现的的故障,并且对 常出现的故障进行分析，指出发生故障的原因，并提出检查汽缸盖裂纹的方法，以及一些应 急处理汽缸盖裂纹的一些方法，和在工作中怎么预防汽缸盖的裂纹。【关键词】 船舶柴汕机：汽缸盖： 裂纹： 检修：预防Crac k of Maring D i es e 1 Eng i ne Cylind e cover a nd maint e nanc eAb S t ractT h is essay fi r st y int r od u c e s the abominable wo r king e

2、nv i ronmen t i n whi c h t hedies el en g i n e cyl i nde rc o verw o rks,poins o u t i tes a s yt ob eincrobl e and ana 1 yzes t heca u s e slea d ing to c rac k s I t als o tellsh o w to re p air t hecr a ck ju s tbyc hecki n g the era c k s andp rev e nting , i t sap p ea r a n cc daman g e ,so

3、mwasu res ar e given her eKey WOI*dship diesel engine.Cy 1 i nd e r c o v e r . Ch e ck and ro引言汽缸盖是船舶柴油机的主要固左部件，也是柴油机燃烧室的主要组成部分，汽缸盖的形 式各异，根据柴汕机的形式而分。汽缸盖上通常有安全阀，示工阀，排气阀，空气分配法，喷油 器以及进排气驱动机构，因此各种汽缸盖的共同特点是结构复杂，孔隙较多，厚度不同,受力受 热不均匀。汽缸盖不仅结构复杂，而起工作条件，受力，受热也十分复杂，恶劣汽缸盖地而一燃烧 气体接触,经常受到燃烧气体的腐蚀和冲刷，并且经常受到交变的力和热负荷,

4、气缸盖在受到 燃烧气体的最大爆炸压力作用下的机械应力，汽缸盖厚度不同因而各部位受热情况不同所以 受到较大的热应力;汽缸盖受到贯穿螺栓的压应力，并且在气体力的作用下形成弯曲变形，从 而使汽缸盖的应力集中，然而,冷却水腔也将受到水的腐蚀O由于汽缸盖在如此恶劣的条件下公作，因此汽缸盖容易发生损坏，损坏形式有，地而 和冷却强腔发生裂纹，截而变形而应力集中，冷却水腔还要受到水的腐蚀。本文主要介绍汽缸盖的主要损坏形式：裂纹进行详细的论述，分析形成裂 纹的原因以及修理的方法和预防的描施1汽缸盖产生裂纹的部位船舶柴油机汽缸盖的裂纹一般都在汽缸盖底部应力集中处，如【孔与孔之间：孔与倒 角园之间；冷却水腔的截而变

5、化处】，产生裂纹的部位也与柴汕机的机型，汽缸盖的材料，汽 缸盖的结构不同而不一样。船舶四冲程柴油机裂纹一般在进排气口与喷油器孔之间。当裂纹发生在底部是，裂 纹为径向裂纹，如果裂纹发生在外部时裂纹一般从喷油孔向进排气口方向扩展,是因为孔处的 应力集中。2汽缸盖产生裂纹的原因汽缸盖产生裂纹时汽缸盖比较常见故障,汽缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机 械应力的交变作用。汽缸盖在交变的应力作用下产生疲劳裂纹，进而产生汽缸盖的裂纹。2.1结构原因汽缸盖地而之所以产生裂纹，是因为英有较大的而积，在受热膨胀和冷却收缩时变化较 大。再者，就是结构与受力不合理，过度圆角太小均能影响机械应力，从而导致裂纹。22材料

6、和工艺上的原因汽缸盖的材料选择不当，质量不符合要求，铸造时没有消除铸造应力，从而导致汽缸盖内 部有缺陷,进而导致汽缸盖产生裂纹。23装配置量上的原因汽缸盖的贯穿螺栓不按交叉方式拧紧;或者当汽缸盖底部发生漏气时宜接拧紧贯穿螺栓 来解决，进而造成汽缸盖受力不均而产生裂纹。喷汕器安装不正确时会影响汽缸盖底部的变形，从而增大喷汕孔处的应力，导致汽缸盖裂纹。24操作和管理上的原因柴汕机长时间高负荷运行：启动柴油机前没有预热直接启动;使气缸从冷状态直接进 入热状态或者是气缸从热状态直接进入冷状态，而产生裂纹。柴油机冷车启动或冷车启动过快，导致汽缸盖的底面和冷却而温差太大,进而汽缸盖热 应力集中。暧机后在启

7、动，等到油，水达到一泄温度在启动：频繁启动,或长时间超负 荷运行都会导致应力集中：润滑油不足，冷却液少导致部件温度增加。2,5维护不良的原因汽缸盖安装没有按规左拧紧螺栓，使螺栓受力不均匀，使气缸盖受到较大拄附加应力。长 时间运行没有清洗冷却腔,冷却腔内形成水垢影响冷却，导致汽缸盖热应力较大，从而导致 汽缸盖裂纹。3汽缸盖的疲劳裂纹3.1热疲劳裂纹四冲程柴油机的汽缸盖的裂纹一般发生在底板受热而【鼻梁区】。产生热疲劳的原 因是部件温度高于材料的使用的极限温度而产生蠕变，引起塑性变形。汽缸盖在冷热交变环 境中,收热而因为收缩变形受阻，从而产生残余拉伸应力。应力的反复交变岀现疲劳裂纹。3.2机械疲劳裂

8、纹汽缸盖在气体力的作用下发生周期性弯曲变形，其最大的拉伸应力发生在底板 内侧表而，阀孔尖角处的应力最为集中，再加上叠加应力，所以机械疲劳从尖角处开始沿阀孔周用向受热面扩展贯穿。33腐蚀疲劳裂纹冷却水中有一些酸根离子和融在水中的氧，对汽缸盖进行腐蚀和氧化，受到腐蚀，氧化的汽缸盖的表而变得粗糙，从而导致应力集中，是材料的疲劳强度降低。4汽缸盖裂纹的检査通常，汽缸盖的裂纹都有一个发生和扩展的过程.因此平时认真观察，细心检查以及及早发现可以避免事故的发生。通常检查汽缸盖裂纹釉3种方法：直接观察法，着色探伤法，液压实验法。4.1直接观察法通过膨胀水箱的水而是否有油膜，来判断汽缸盖是否裂纹；可以通过示工阀

9、检查燃烧是否冒白烟或燃烧不良来判断那个缸出现裂纹;也可以通过曲轴箱的油位，如果油位增加，滑 油含水呈:大，说明汽缸盖裂纹。4. 2着色探伤法检验时，先淸洗部件的表而，然后涂一层渗透剂，根据材料选择渗透时间，渗透时间 对检验效果有很大影响,时间太短小缺陷不能检査出，时间太长难以淸洗，检验效果差。淸洗后 在零件上涂上显像剂，最后在白色衬底上显出红色裂纹。4 .3液压试验法试验前，先把零件的洞和空堵上使用专用夹具密封零件形成包括检验部位的密封空腔,注满液体和气体进行密封，按照要求加压到试验压力,保左一段时间后观察零件是否有气 体或液体溢出，从而判断零件的裂纹情况。5汽缸盖裂纹的应急处理如果汽缸盖的裂

10、纹较为严重，比如贯穿性裂纹，或者裂纹在关键部位,或裂纹程度比较严重，就直接更换汽缸盖。如果汽缸盖裂纹不严重或应急延长使用，可以根据不同的环 境选择不同的修理方法。5.1无机粘接剂修补法这是一种最为简单的修补方法，在零件工作环境在5004C-下可以使用，所以可以 用来修补汽缸盖，由于温度的限制,在温度处采用有机粘接剂。5.2金属扣合阀这种方法的特点是保证强度又有好的密封性，与其他方法比最可靠，为了增加密封性 可以再裂纹处涂上有机粘接剂,其效果更好。5.3镶套修理法主要用于汽缸盖进排气阀孔或喷油孔的内部修理，采用这种方法修理的汽缸盖可以用 两年。衬套材料用不锈钢或者青铜，衬套端部与阀孔底部加紫铜垫

11、加以密封。54焊接修理法裂纹短时，铲去裂纹进行焊接修补。焊接工艺的要求比较严格，比如，焊接前要要对零件进行预热,焊接后对零件进行退 火处理6防止汽缸盖产生裂纹的措施为了保证柴汕机的正常运行，汽缸盖作为柴汕机的主要部件，预防发生裂纹更 为重要。本文介绍一下几种方法6. 1改善汽缸盖的材料通过改善材料是减少汽缸盖裂纹比较有效的方法。灰铸铁经受不起大的变性 考验，因此改为球墨铸铁比较合适。6. 2加强汽缸盖受热部位的冷却柴油机运行前，必须清洗冷却水腔,保证冷却水可以循环无阻。控制冷却水的流量，根据要去调节进岀水阀。63轮机人员管理的科学化对柴油机管理不当，同样可以导致汽缸盖的裂纹。比如柴油机冷车启动

12、，或冷车启动 加速太快可导致汽缸盖裂纹。更甚者没有H爰机就进行增加负荷。结论汽缸盖作为柴油机的重要固N部件，它的工作条件比较恶劣，所以汽缸盖出现裂 纹是不可避免的。汽缸盖产生裂纹原因是多的方而，在实际工作中对故障进行统一和进行多 分析。本文在分析汽缸盖产生裂纹的基础上，提岀在使用中和维护中减少汽缸盖裂纹的处 理和预防措施，有助于减少汽缸盖的故障，保持柴油机良好的性能，对提髙柴油机的寿命和 使用效益有十分主要的意义。在航行中船舶柴汕机汽缸盖发生裂纹，主要是轮机人员管理不 到位而造成的。因此在减少船舶柴汕机汽缸盖发生裂纹时，提髙轮机人员的管理水平，科学管 理是关键。严格按照船舶柴油机维护和保养要求执行，左期检查，及时维护，保持船舶安全