王博龍
(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300459)
機油壓力的過高或過低對潤滑系統(tǒng)的運行都有著一定的影響。機油壓力過低時,潤滑系統(tǒng)達不到需要的潤滑程度從而使摩擦表面受到影響,而當機油壓力過高時,會導致柴油機內(nèi)部的密封裝置發(fā)生破壞。為了保證潤滑系統(tǒng)在運行時的工作狀態(tài),就要對潤滑系統(tǒng)的工作過程進行充分了解,只有這樣,才能對潤滑系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進行預防,并通過采取合適的維護工作從最大程度上保證潤滑系統(tǒng)的運行。
潤滑系統(tǒng)的工作設計的部分較多,較為復雜。這里以卡特四缸柴油機為例來介紹潤滑系統(tǒng)工作過程。首先,潤滑油是通過集濾器進入柴油機的機油泵中,之后在增壓裝置作用下,機油進入主油道,之后機油從主油道到各分油道對設備內(nèi)的各部件進行潤滑工作。但是在對潤滑油進行過濾時,潤滑油過濾口裝有限壓閥,這會對潤滑油泵的工作提供一定的幫助,保證潤滑油的出油壓力從而為主油道的工作提供條件。在柴油機的冷車啟動時,潤滑油因為受到溫度的影響而導致黏度較高,這樣當發(fā)動機轉(zhuǎn)動時,就會使?jié)櫥捅玫膲毫Πl(fā)生較大的變化,但是當壓力值超過壓力閥的最高限值時,調(diào)壓閥就會自動打開,這樣可以有效保證潤滑系統(tǒng),不會因為壓力的變化而導致設備的使用。不僅如此,當壓力發(fā)生變化超過允許值時,設備內(nèi)部的安全閥便會自動開啟,這樣方便潤滑油發(fā)揮相應的作用,也保證了柴油機內(nèi)部零件因缺油而造成的磨損損壞。在柴油機工作時,一定要保證主軸承和連桿軸承等得到充分的潤滑,使得潤滑油可以充分流過活塞環(huán)、活塞銷和襯套等零件,而流經(jīng)各零件后的潤滑油將繼續(xù)回到油底殼中進行下次使用。
機油泵是運送機油的主要機件,通過將機油運送到各部分,使機油在油路中循環(huán)來防止其他零件之間的磨損。現(xiàn)有柴油機常用的機油泵是轉(zhuǎn)子泵。它的組成包括殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子等。這樣的結(jié)構(gòu)非常緊湊,不僅體積小,而且質(zhì)量輕,為供油均勻提供了較優(yōu)的條件。內(nèi)轉(zhuǎn)子的形狀獨特,具備4 個弧形凸緣,并通過圓錐銷固定在泵軸上,而外轉(zhuǎn)子是有5 個凹緣,兩個轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時不同心。對于不同類型的柴油機,其內(nèi)部轉(zhuǎn)子泵的偏心距離是不同的。機油泵在工作時,其主要依靠內(nèi)轉(zhuǎn)子提供動力,內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動帶動外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中,設備內(nèi)部的空腔也會發(fā)生相應的變化。而且隨著空腔容積的逐漸變大,其內(nèi)部的壓力會降低,這樣就會產(chǎn)生吸力使機油進入油道。但是,當空腔容積變小時,機油便會被排出。這是機油泵的主要工作情況。
機油中不可避免地會存在塵土和積炭等雜質(zhì),而機油濾清器對于設備中的雜質(zhì)可以進行很好的清除,從而保證機油的純度,避免因機油純度不足而對零件造成損壞?,F(xiàn)有的柴油機在使用濾清器時多采用全流式的方式。但是,如果機油濾清器中存在的雜質(zhì)較多,就會引起機油供應不足的情況,這樣就會對柴油機內(nèi)部的零件造成摩擦損壞等,從而影響設備的使用。因此,機油濾清器對柴油機的正常運行是非常重要的。
加油口的蓋子是曲軸箱的呼吸器,所以這兩部分的使用有一定的關(guān)聯(lián)性。尤其是柴油機在工作過程中,產(chǎn)生的廢氣會對曲軸箱內(nèi)部機油的性質(zhì)造成一定的影響。例如,使曲軸箱內(nèi)部的壓力發(fā)生較大的變化,從而使密封的可靠性降低。不僅如此,在使用曲軸箱時,其上還需要安裝通氣裝置。以卡特型柴油機為例,曲軸箱上安裝有空氣過濾器,它可以有效防止灰塵進入曲軸箱內(nèi)。而且現(xiàn)有的柴油機會在氣缸蓋上增加加油口,它的作用也相當于一個呼吸器。因此,要保證對呼吸器的清潔和排污工作,保證其能與外界氣體進行交換。
對機油溫度進行降低時,需要利用到散熱器。機油散熱器可以保證機油的黏稠度并減少機油的氧化?,F(xiàn)有散熱器的結(jié)構(gòu)與冷卻水散熱器有很大的相似之處。不僅如此,柴油機內(nèi)部的監(jiān)視器儀表也有很大的作用,它可以對設備內(nèi)部的壓力情況進行監(jiān)視,當壓力指示綠區(qū)時,機油壓力處于正常狀態(tài);反之,既有壓力,存在一定的問題,需要對柴油機進行故障排除檢查。因此,監(jiān)視儀表的存在可以保證柴油機的正常運行。
潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因是非常多的,但最主要的還是潤滑油牌號選取不當。若選取的潤滑油黏稠度低且密封性不足,這樣就會造成潤滑油消耗大、泄漏等問題。而且黏稠度低的潤滑油承載能力也有所下降,極易使油膜發(fā)生破壞。因此,潤滑油的選擇需要慎之又慎。而且根據(jù)柴油機使用季節(jié)的不同,其潤滑油牌號也會發(fā)生相應的改變,所以選擇合適的潤滑油對潤滑系統(tǒng)的運行有著至關(guān)重要的作用。
在柴油機工作時,如果潤滑油的油量不足,也會導致機油泵的使用出現(xiàn)問題。因為油量不足會導致潤滑油內(nèi)部的壓力過低,這就使得柴油機內(nèi)部的零件會發(fā)生一定的磨損,為了避免這種情況的發(fā)生。在每次使用設備之前,要對設備內(nèi)的潤滑油液位進行檢查。
在燃油泵工作過程中,如果磨損較大會影響設備的正常使用,再加之氣缸套的水圈密封不良等現(xiàn)象,就會導致冷卻水進入機油內(nèi)部,這樣潤滑油內(nèi)就摻雜了水分,從而導致潤滑油的使用性能有所降低,使?jié)櫥筒荒芾^續(xù)完成輸送工作。因此,要對柴油機所使用的潤滑油質(zhì)量進行綜合檢查,若發(fā)現(xiàn)潤滑油的質(zhì)量較差,黏稠度較??;當潤滑油散發(fā)出了生油味,這意味著潤滑油中摻入了燃油;若潤滑油的顏色變成了乳白色,則證明其內(nèi)部摻入水分。以上這些情況都需要對潤滑油進行更換。
影響柴油機使用的因素之一便是潤滑油的溫度。過高的溫度會導致潤滑油發(fā)生變質(zhì),使?jié)櫥偷酿ざ扔兴档?,從而導致其從曲軸和連桿等處流失。除此以外,當柴油機工作時間較長時,會導致供油時間延遲和冷卻系統(tǒng)污垢多等情況,這也會導致潤滑油溫度高。因此,柴油機在工作時,一定要保證其負荷的穩(wěn)定,通過調(diào)整供油時間和清除污垢等來保證潤滑油溫度處于正常狀態(tài)。
柴油機在工作時離不開旁通閥,當旁通閥開啟后,潤滑油可以直接進入主油道。這樣不僅可以減少潤滑油的流通阻力,也會導致壓力降低。但如果旁通閥不進行密封處理,就會導致其內(nèi)部彈簧失效,進而導致潤滑油壓力就會過低。因此,對旁通閥的檢查也是保證潤滑油正常使用的條件之一。
在潤滑油使用期間,其壓力大小會對壓力調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生一定的影響。當調(diào)節(jié)閥處于開啟狀態(tài)時,部分潤滑油將會直接流入油底殼從而對機油壓力進行調(diào)整。但如果壓力閥內(nèi)部的彈簧出現(xiàn)疲勞或軟化等情況時,就會導致內(nèi)部零件的摩擦損失,不僅會使回油量有所增加,也會導致主油道的油壓降低。面對這種情況,需要對壓力調(diào)節(jié)閥進行檢修或者更換。
當潤滑油經(jīng)過冷卻器冷卻后,便被輸送到主油道。但如果機油在冷卻時被堵塞,就會導致潤滑油的流通受阻,也會使油量減少,導致壓力較低。這時,應及時更換冷卻器。
集濾器堵塞主要是由于潤滑油中雜質(zhì)過多,一旦集濾器發(fā)生阻塞,就會導致機油泵的吸油量降低。當油壓正常,但是柴油機運轉(zhuǎn)速度較快時,機油泵的吸油量也會有所降低,一方面是由于集濾器的阻力所導致的;另一方面,則是供油量少而導致壓力低。因此,在使用柴油機時,要注意對集濾器的清洗工作,并定時更換潤滑油。
在使用轉(zhuǎn)子式機油泵時,出油量不足是導致設備故障的最主要原因。為了保證機油泵的正常使用,要對其內(nèi)部零件進行及時更換,對于泵蓋與轉(zhuǎn)子端面的墊片也要做到定期調(diào)整,使其符合設備使用時的間隙要求,這樣才能保證機油泵為設備的運行提供足夠的油量。
對于柴油機潤滑系統(tǒng)的維護保養(yǎng)工作而言,機油是極其重要的一部分。尤其是不同型號的柴油機使用的機油型號也是不同的。要注意不能選用汽油機油來代替柴油機油,因為他們所要求的工作溫度、燃料以及轉(zhuǎn)速都是有很大不同的。不僅如此,還要保證同一柴油機不能使用兩個不同品牌的機油,因為不同品牌的機油可能會有不同的添加劑,使用兩種機油會導致機油品質(zhì)的改變,從而對柴油機的使用造成一定的影響。
對于柴油機的保護,首先,需要防止冷卻水混入機油中,這樣會對機油的質(zhì)量造成影響,減少設備的使用時長;其次,當柴油機的溫度過高時,會使油質(zhì)發(fā)生老化變質(zhì)并形成膠質(zhì)狀態(tài),這時,設備內(nèi)產(chǎn)生的廢氣可能會對機油造成一定的腐蝕。
為了保證柴油機的正常使用,需要對機油量進行一定的控制,保證機油量處于最合適的狀態(tài)。因為當液位高時,會對設備的運轉(zhuǎn)造成一定的阻礙,不僅消耗較多的功率,也會使油溫升高,將不僅增加耗油量,也可能會使柴油機冒藍煙;當油面過低時,設備的各零件不能得到充分的潤滑,這就會引起設備被磨損或者引起燒瓦等。
對柴油機機油的更換頻率需要根據(jù)設備的型號進行確定。機油使用時,一定要保證其濾芯與中心孔的密封情況,處于良好狀態(tài),并與變形的密封墊進行及時更換。除此以外,若設備的濾芯被機油污染較為嚴重時,需要對濾芯進行及時的清洗,使用時間較長的濾芯可以進行更換。
合適的護理劑可以很好地對潤滑系統(tǒng)進行保護,現(xiàn)有護理劑主要包括以下3 種:(1)潤滑系統(tǒng)的清潔護理劑。在保證柴油機結(jié)構(gòu)完整的情況下,護理劑的使用可以保證潤滑劑系統(tǒng)處于較好的狀態(tài),這樣不僅可以有效提高潤滑油的抗氧化性,還可以避免沉積物的堆積。而且清潔護理劑多呈堿性,可以對潤滑油中的酸性物質(zhì)進行中和,避免其對零件的腐蝕。(2)護理修復劑。修復劑主要是對設備中磨損的零件進行修復,因為長時間的磨損會使設備的噪聲變大,動力性和經(jīng)濟性都有所降低。而且修復劑可以對磨損零件的間隙進行潤滑,使設備的運行更加平穩(wěn)。(3)止漏劑。止漏劑主要對設備內(nèi)的密封裝置進行修復,因為密封墊的磨損和老化會引起潤滑油的外滲,而止漏劑可以對密封件的密封功能進行恢復。由此可見,護理劑對潤滑系統(tǒng)而言也是非常重要的。
(1)柴油機在正常工作下其溫度應保持在70 ~80℃,盡量不要超過90℃。因為機油溫度過高會使機油變稀,這樣就會增加機油的消耗量,造成材料的浪費;(2)高溫降低了機油的黏度,這樣機油的潤滑效果便會降低,使機件的磨損速度加快;(3)高溫會使設備的冷卻功能失效;(4)高溫回水設備的密封效果降低,導致氣缸與活塞之間發(fā)生漏氣現(xiàn)象。因此,要重視柴油機溫度過高所引起的副作用,能采取一定的處理措施。例如,當設備的機油散熱器發(fā)生異常時,機油溫度便會發(fā)生快速升溫的現(xiàn)象,這種情況要盡量避免;除此以外,考慮到柴油機的工作環(huán)境較為復雜,其潤滑系統(tǒng)的要求也較高,而且潤滑系統(tǒng)的故障多是由于對設備的保養(yǎng)不當所引發(fā)的,尤其是不能使用質(zhì)量不合格的濾芯。而且在冬天使用柴油機時,由于環(huán)境溫度較低,會導致機油的黏度較大且壓力過高等情況,這時應對設備進行預熱處理,只有這樣,才能保證柴油機的使用。
柴油機潤滑系統(tǒng)的最主要作用便是保證發(fā)動機的正常工作,只有當溫度正常且輸送機件的摩擦表面已經(jīng)形成了相應的油膜,不會因為設備的正常運轉(zhuǎn)而對設備零件造成摩擦損壞等,這樣便可以有效提高現(xiàn)有柴油機在工作時的穩(wěn)定性和耐久性。