机车柴油机摩擦副故障磨粒特征研究.pdfVIP

第11卷增。叫 碾动 工程学 报 V01．11No．S 1 998年9Jj ofVibration Sep，1998 Journal Engineering ===：：：一一一====一 机车柴油机摩擦副故障的磨粒特征研究 杜永平 洪建平 曾昭翔 (北方交面大学机械工程系北京，100044) 摘要铁谱技术是铁路机车柴油机运行工况监洲的1匕要手段。由干摩擦磨损受机车柴油机作业 环境、载崎、速度等的影响较大，在不同的条件。F，体现出不同的摩擦磨损规律和不同的铁谱监 测故障强!报标准，为了使铁谱技术在监测实践中取得效益，还必须结合具体情况找到适台被监 测机械特点的瘁擦磨损规律和磨粒特征。到目前，还没有一套可供参考的具有普遍规律的与机 车柴油机章擦勘故障相对应的磨粒特征参数。奉文在总结多个铁路机务段机车柴油机运行工况 铰谱监攫!的基础上．结合摩擦学机理，提出部分具有普遍规律的与柴油机摩擦剐故障类型一致 的磨粒特征。 一 一 r、- 美键词：铁谱技术}监测}故障】磨牡特征 电周分类号：THIt7；TK428；U269．5 引 言 作为磨损监测技术一一铁谱技术，一出现就受到广大摩擦学工作者和现场应用部门的 重视，发展到现在-已在率撩学机理研究和机械摩擦副故障诊断等方面发挥积极的作用。机 车柴油机是机车的心脏，是多摩擦副机械，结构复杂，有的运动件工作参数变化频繁，润滑条 件较差，对整机工作状态有举足轻重的影响。为保证机车运行的可靠，对机车柴油机运行工 况的监测和维护保养就显得十分重要。目前，铁路具有中修能力的机务段都配备了铁谱监测 仪器，但普遍没能很好的发挥作用，因为不同的运行作业环境、技术水平、配件供应质量以及 所用不同润滑油等因素对机车状态都有很大影响，体现出不同的摩擦磨损规律和不同的铁 谱监测故障预报标准，为了使铁潜技术在实践中取得效益，还必须结合具体情况进行“二次 开发”，找到适台本机务段特点的摩擦磨损规律和磨粒特征；从摩擦学机理角度分析，即使在 不同的使用条件下．同一类故障所产生的磨粒应该具有一些共同的特征，现有的铁谱监测实 践也证实了这一点．但是，目前还没有…套可供参考的具有普遍规律的与机车柴油机摩擦副 故障相对应的磨粒特征参数。本文在邑结多个机务段机车柴油机铁谱监测的基础上，结合摩 擦学机理．提出部分具有普遍规律的与柴油机摩擦副故障类型一致的磨粒特征参数。 l磨粒特征与故障关系的研究 1．1活塞顶击穿、轴瓦化瓦 喷油器雾化不良、燃烧不完争、冷却不良等都将造成缸套、活塞环摩擦副的温度升高，进 收稿日期：19一j8)710 增刊 杜永平等；机车柴油机摩擦副故障的磨粒特征研究 375 而引起活塞项击穿。由于雾化不良，舌．活塞顶上形成积炭，积炭的再燃烧破坏了原有的平衡 温度，使活塞温度进一步提高，加上活塞的冷却不良、缸套活塞环摩擦副的不良接触．活塞上 的热量难“致时传递出去，使温度越来越高，以致达到熔化温度，而使铝}舌塞顶击穿。曲轴与 轴瓦摩擦副，如果接触不良将会引起局部接触区域高温，进而造成化瓦。这两类故障，除了出 现超过15ftm的铝磨粒外，还经常产牛阔边光揖的圆(含椭圆、半圆、片状铝磨粒、熔融球状 大磨粒、黑色氧化物。在东风4型机车柴油机工况监测中多次发现如图J所示的圆片状铝磨 粒，图2所示的有氧化痕迹的圆片状磨粒和lOt．ml的熔融球状磨粒．分别查明活塞顶击穿、 主轴瓦和连杆瓦烧损等故障n1。 {g#瓢i《番蕊霸日—啊 ，辩瓣越一越．0，}E_¨罄濠懋摧曩●■ 萝莓；罩怿。盘湛隧●■● V ，一辩 臻鬻溪霉露零．{～。 ，嗡薄誉甏j．． 骠 图1圆片状铝詹粒：ju 图2熔融球状磨粒250x 1．2零部件破碎、断裂 由于零邵件制造过程中存在的缺陷成为应力集中源，使用过程中的突然过载，将造成零 部件这种部位的整体或局部破坏…断裂、