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柴油机机油滤清器上盖开裂原因及改进措施
2024-01-20 00:09  点击数:

  筋板实际尺寸啮出单层滑动轴承轴承衬最小应力强度因子车床大齿轮1台某型号柴油机出现严重倒气现象,对此我们进行了排查。在找出故障部位的基础上,分析故障原因,并采取了改进措施。

  首先,测量机油加注口倒气时的排气压力为2.54kPa。其次,检查机油油位、冷却液液位正常,查看该机所用机油、柴油滤清器均使用正规厂商产品。再次,检查空气滤清器完好,进气道无漏气现象,且没有灰尘。最后,拆检柴油机机体后发现,Ⅵ缸缸套拉缸,活塞已出现严重粘着磨损,且该缸活塞冷却喷嘴被胶质异物堵塞。活塞损坏状况如图1所示。

  拆解机油滤清器后发现,其滤纸表面有碎屑等颗粒物,由此说明滤芯起到了一定的过滤作用。进一步检查发现,滤纸已经向内塌陷,固定滤纸的铁质上端盖发生变形,上端盖的定位凸缘孔开裂,并与滤纸脱开,如图2所示。

  分析认为,机油滤清器开裂后,部分机油没有经过过滤,直接从该裂缝处通过。这部分机油中的杂质进入柴油机润滑系统,将Ⅵ缸活塞冷却喷嘴堵塞,造成Ⅵ缸活塞没有得到冷却而发热,导致活塞和缸筒出现拉缸现象。

  我们取5个该型号机油滤清器样品进行解剖,对机油滤芯上端盖弯曲处的过渡圆角进行测量。测量结果表明,该型号机油滤清器上端盖过渡圆角符合图纸要求。

  我们在损坏的机油滤清器上端盖靠近裂纹部位取样,对试样进行除锈、抛光、清洗后,用光谱分析仪进行化学成分分析。检查结果表明,上端盖材质符合国标标准。

  我们分别在机油滤清器上端盖靠近裂纹部位和其他部位取样,将样品置于显微硬度计上测试。结果表明,靠近裂纹部位显微硬度平均值为157 HV,其他部位显微硬度平均值为139 HV。裂纹部位的硬度大于其他部位的硬度,说明在折弯时圆弧部位出现了冷作硬化现象。

  在开裂机油滤清器上端盖的裂纹扩展区和瞬间断裂区取样,对试样进行抛光、除锈、清污后,置于电子扫描显微镜下观察。结果在裂纹扩展区可见疲劳辉纹特征,瞬间断裂区可见韧窝裂纹特征。疲劳辉纹和韧窝裂纹均显示出疲劳断裂特征。

  机油滤清器上端盖有明显疲劳断裂特征,说明机油滤清器承受交变载荷。该机油滤清器安装在1块厚度为5mm固定支架的悬臂端,我们在柴油机及机油滤清器上分别安装振动探头,测量柴油机

  工作时机油滤清器的振动状况。经过测量对比发现,机油滤清器实际振动加速度远大于柴油机的振动加速度,最大处的加速度峰值甚至达到14g。该加速度已经超出了机油滤清器设计的承受能力。

  一是机油滤清器上端盖折弯时圆弧部位出现了冷作硬化现象。由于冷作硬化部位与周围硬度差别过大,造成应力集中。二是机油滤清器安装位置不合理,造成滤芯振动过大,附加应力过大。

  改进措施有2种:一是改进机油滤清器上端盖圆弧部位结构,二是调整机油滤清器安装位置。改进机油滤清器上端盖圆弧部位结构,需改变机油滤清器生产厂家的生产线,故该方法不可取,

  我们决定变更机油滤清器固定板的结构形式,即将机油滤清器固定支架的厚度增加到8mm。增加固定支架的厚度后,测试机油滤清器振动加速度小于10g,满足了机油滤清器的安装要求。采取以上改进措施后,机油滤清器上盖再未出现开裂。

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