现象→失效模式速查手册
排气温度突升(单级>20 ℃/10 min)
可能失效模式:气阀泄漏 / 活塞环断裂 / 冷却器结垢
常见部位:进气阀、排气阀、活塞环、级间冷却器
直接原因:
① 阀片磨损或弹簧断裂→逆流
② 活塞环缺口对齐→内漏
③ 冷却器水侧堵塞→换热不足
现场快速验证:
- 红外测温:阀盖温度比正常高 15 ℃以上
- 超声波泄漏仪:阀侧高频声级>100 dB
- 夹钳流量计:级间流量比额定低 8%
处理措施:
- 停机更换阀片/弹簧,研磨阀座线
- 转 90° 重新装配活塞环,错开缺口
- 化学清洗冷却器,水速≥1.2 m/s
- 长期监控:阀前后温差>8 ℃即预警
气阀异常敲击声(频率=转速×缸数)
可能失效模式:阀片断裂 / 升程限制器磨损 / 弹簧疲劳
常见部位:进、排气阀内部
直接原因:阀片撞击升程限制器→碎片二次冲击
关联因素:弹簧力下降;升程过大;液体夹带
现场快速验证:
- 听棒接触阀盖,高频金属撞击声明显
- 拆阀观察:阀片缺口或弹簧并圈
- 测振:阀侧 2-10 kHz 频段能量突增
处理措施:
- 立即停机,防止碎片掉入缸内
- 整体更换阀组件(阀片+弹簧+螺栓)
- 核对升程值:环状阀 1.8-2.2 mm,网状阀 0.8-1.2 mm
- 入口加高效气液分离器,液滴≤100 ppm
排气带油增多(分离器后排油>200 ppm)
可能失效模式:刮油环失效 / 填料函漏油 / 油位过高
常见部位:刮油环、填料函、曲轴箱
直接原因:刮油环开口间隙过大→油膜上行
关联因素:环磨损;拉簧断裂;回油孔堵
现场快速验证:
- 停机检查:刮油环开口间隙>0.6 mm(正常 0.2-0.3)
- 红外热像:填料函温度比机身低 5 ℃以上→油膜冷却
- 曲轴箱油位:停车 5 min 后仍高于上刻线 15 mm
处理措施:
- 更换刮油环,拉簧一并换新
- 疏通回油孔,孔径≥6 mm
- 调整油位至视镜 1/2-2/3
- 改用三瓣式锥形刮油环,接触比压≥0.15 MPa
机身振动加剧(RMS>10 mm/s)
可能失效模式:十字头销磨损 / 连杆大瓦间隙大 / 活塞杆下沉
常见部位:十字头、连杆、活塞杆支撑环
直接原因:间隙过大→换向冲击能量↑
关联因素:润滑不良;轴承合金剥落;杆弯曲
现场快速验证:
- 塞尺测十字头销与铜套间隙>0.25 mm(极限 0.20)
- 压铅丝测连杆大瓦间隙>0.15 mm(设计 0.08-0.12)
- 激光对中:活塞杆水平度>0.1 mm/m
处理措施:
- 更换十字头铜套,重配销子 H7/p6
- 刮研连杆大瓦,接触面积≥80%
- 校正活塞杆直线度≤0.04 mm/m
- 升级润滑:ISO VG 100→150,加 3% EP 剂
填料函泄漏(气泡法>20 泡/min)
可能失效模式:填料环磨损 / 弹簧失效 / 杆表面拉伤
常见部位:密封盒、填料环、活塞杆
直接原因:密封比压下降→气体短路
关联因素:弹簧断裂;环径向开裂;杆粗糙度>Ra 0.4
现场快速验证:
- 拆检:填料环开口已磨出 0.5 mm 以上台阶
- 弹簧测力:自由高度缩短>10%
- 杆表面:轴向划痕深度>0.05 mm
处理措施:
- 整套更换填料环,切口错开 90°
- 换不锈钢弹簧,60Si2Mn→17-7PH
- 抛光杆面至 Ra≤0.2 μm,镀铬层厚 0.05 mm
- 注入微量润滑油,每分钟 2-3 滴防干磨
缸内异常划痕(轴向分布,深度>0.1 mm)
可能失效模式:拉缸 / 支撑环碎裂 / 异物进入
常见部位:气缸镜面、活塞杆、支撑环
直接原因:油膜中断→金属直接接触
关联因素:缺油;支撑环碎;进气滤网破
现场快速验证:
- 内窥镜:缸壁有平行轴向划痕,间距=支撑环宽度
- 拆支撑环:环端面掉块≥1/4 周长
- 滤网检查:金属丝断裂≥3 根
处理措施:
- 镗缸+珩磨,留 0.2 mm 镀铁余量
- 更换填充 PTFE 支撑环,加 15% 玻纤
- 换新滤网,精度 25 μm
- 提高注油器频率:原 2 次/转→4 次/转
排气量下降(<额定 90%)
可能失效模式:气阀内漏 / 活塞环磨损 / 余隙过大
常见部位:进排气阀、活塞环、缸盖垫片
直接原因:有效压缩行程缩短
关联因素:阀片积碳;环开口间隙翻倍;垫片加厚
现场快速验证:
- 封闭吸气口,降速至 200 rpm,真空度<40 kPa→阀漏
- 测缸内压:一级出口压力比正常低 0.05 MPa
- 塞尺测余隙:>设计值 1.5 倍(设计 3 mm→实测 5 mm)
处理措施:
- 研磨阀座,清除积碳,Ra≤0.8 μm
- 换活塞环,开口间隙 0.25×D(mm)
- 换标准厚度缸垫,取消额外垫片
- 在线清洗:喷入 200 mL 轻柴油溶解油泥
安全阀频跳(每小时>2 次)
可能失效模式:末级超压 / 冷却器效率低 / 传感器漂移
常见部位:末级排气阀、级间冷却器、压力变送器
直接原因:下游阻塞→压力积聚
关联因素:单向阀卡死;冷却水温度高;PID 参数错
现场快速验证:
- 手摸冷却器出口管:温度比正常高 15 ℃
- 听单向阀:无“咔嗒”回座声
- 标准表比对:变送器显示偏低 0.08 MPa
处理措施:
- 清洗冷却器水侧,温差≤10 ℃
- 拆检单向阀,阀芯研磨,弹簧力校验
- 重新标定压力变送器,零点漂移≤0.5%
- 调 PID:比例带 P↑20%,积分时间 Ti↓30%