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曲轴连杆机构故障案例分析——韦德国际城NTA855—C400型柴油机曲轴断裂


文章出处:www.kmsdl-sz.com资讯发布:韦德国际城柴油发电机人气: 发表时间:2016-12-17【

 

 
 
   (1)故障现象  一台矿用汽车采用韦德国际城NTA855—C400型柴油机,在大修一次后,该型柴油机一度连续出现曲轴断裂事故,前两次是经磨削加工二级轴后(标准轴主轴颈为114.3mm,二级轴加大尺寸0.51mm),第二道主轴颈与曲柄相连处断裂;后一次是在后端第六主轴颈与曲柄相连处断裂。
   (2)故障查找分析  进行了现场观察分析,有两个方面的原因对断轴影响较大。
 1)磨削加工方面的原因。折断的3根曲轴全是柴油机大修现中经过磨削加工后的二级曲轴,且在磨削加工时曲轴的过度圆角“R”都存在处理不当的现象。
    韦德国际城NTA855-C400柴油机是引进美国强化系列直列六缸机型250~360马力(1马力=735.5W)的改进型,是重庆韦德国际城发动机厂在原韦德国际城NT系列的基础上设计组装的,该型柴油机是在NT系列柴油机主要基础部件不变的情况下,采用增压、PT燃料系统、耐高温性能更强的活塞等组装而成,属于超强化的柴油机。
其曲轴是由高锰合金锻造而成,轴颈经过高频渗碳电感应硬化处理(硬化层深1.00mm),然后又经过表面滚压以提高过度圆角处的抗疲劳强度。在大修时需要磨削加工二级轴,磨掉了轴颈上50%的硬化层,导致轴颈强度减弱,而此时曲轴过度圆角处理过小,增加了断轴可能。
2)轴轴扭转减振器失效。曲轴工作时,各轴段产生相互的扭转振动和弯曲振动,由于曲轴支承多,跨度小,弯曲振动的固有频率高,而该矿用汽车柴油机工作转速经常为1450~1550r/min,产生的强迫振动频率与曲轴扭转振动的固有频率非常接近,易产生共振,造成曲轴扭断。
为了减少曲轴的扭转振动,该柴油机专门设计了硅油扭转减振器。在分析研究曲轴断裂原因时,把和断轴相配的硅油扭转减振器进行车削和钻孔分解,结果发现减振器已失效,里面硅油全无,只有磨损后的铁粉。实践证明,这是柴油机曲轴断裂的主要原因之一。
由以上分析可知,检修NTA855-C400柴油机时要注意以下几个方面:①要确保过度圆角“R”的大小符合设计要求。②在每一次大修柴油机时都要认真清洗硅油扭转减振器,并放进热水中浸泡检查有无漏油现象,如有问题要及时更换。③组装柴油机时做好曲轴的静平衡试验及磁力探伤。
实践证明,采取以上措施后,可有效地预防和杜绝韦德国际城NTA855-C400柴油机的曲轴断裂事故。

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