6300型柴油机气缸套再制造技术研究

第 ｌ卷 第 １ ０ 期
２ １年 ３ ０ １ 月
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南通航运职业技术学院学报
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徐亮 ， 权东 ：３０型柴油机气缸套再制造技术研 究 ６０
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环就要报废， 这就使得“ 气缸套与活塞环” 摩擦副成为影响发动机性能最致命的一个因素。 ２ 气缸套的维修现状 柴油机到大修期后， 缸套与活塞环摩擦副磨损严重 ， 特别是缸套的上 止点部位 ， 由于剧烈磨损出现非常
明 显 的深坑 ， 须进 行镗 缸 才 能将 磨 损深坑 消 除 。这种 修 复方 法 带来 的不 利 是 ： 缸 将氮 化处 理 层切 削掉 ， 必 镗 缸套 的耐磨 性 下 降 ， 随后 的磨 损速 率将 迅速 提 高 。正 是 由于这 类 局 部关键 零 部件 与发 动 机整 体 大修 期 的不
递效率 。拉缸” “ 是柴油机 的主要故障之一， 进一步发展会导致“ 咬死 ” ２ 。［ １ 这种事故一旦发生， 气缸套和活塞
收 稿 日期 ：０ ０—１ ２１ ０—２ ５
作者简介 ： 徐亮 （９ ３ ） 男 ， １ ８ 一 ， 山东泰安人 ， 南通航运职业技术学院轮机工程 系助教 。
第１ 期
发动机 零 部件 上采 用先 进 的表面 强化 技术对 其 进行 再制 造 还处 于探 索阶 段 。如何将 先 进 的表 面工程 技 术 引 入到 船 舶发 动机 再 制造 领域 ， 提升 发动 机 零部 件 的服 役 性 能， 高船 舶 发动 机 的使 用 寿命 ， 我们 亟 待解 决 提 是
同步， 大大降低 了发动机 的使用寿命， 而且这种修理方式浪费极大， 发动机活塞磨损不严重， 但由于缸套在镗 缸后尺寸加大 ， 使得发动机的活塞报废 ， 造成极大浪费。［ ３ 】 从上面分析可知， 目前气缸套大修模式存在的两大主要弊端为： 气缸套采用常规大修技术修理， ① 不能 充分发挥其使用潜力， 限制 了气缸套的使用寿命； 旧发动机部件未能充分利用， ② 浪费严重 因此， 为延长 发动机使用寿命， 需解决发动机气缸套的维修问题 。 ３ 表面工程技术及其气 缸套的再制造工艺 ３１ 表 面工程 技 术 ．
关键词 ：３ ０ ６ ０ 型柴油机 ； 气缸套 ； 再制造技术 中图分类号 ： Ｋ ２ ． Ｔ ４ ３２ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：６ １９ ９ （ ０ １Ｏ ．Ｏ ４０ １ ７ ．８ １２ １ ） １ ４ ．４ ０
０ 引 言
再 制造 工程 是 正在 发展 的新兴 研 究领域 ， 是解 决 资源 浪 费、 它 环境 污染 和废 旧产 品翻 新 改造 等 问题 的最 佳 方法 和途 径之 一 。再制 造 工程运 用先 进表 面 技术 、 合表 面技 术等 高新 技术 ， 复 使废 旧产 品得 以高质 量 的再 生 ， 造 新 的价值 ， 产 品全寿 命 周 期管 理 的延 伸 和创 新 ， 创 是 也是 符 合 国家 可 持续 发展 战略 的系统 工 程 。Ⅲ 气 缸 套 是 柴 油 机 的 易损 件 之 一 ，３ ０ 柴 油机 气 缸 套 的再 制造 就 是在 发 动机 气 缸 套 的 维 修 中 引入 再 制 造 理 ６０ 型
等现象； 各缸磨损不均匀时， 还会导致发动机工作稳定性变差， 容易产生振动危害等。实际应用表明， 高温腐 蚀磨损是气缸套磨损失效的主要原因。 同时在工作过程 中， 缸壁表面的硬微 凸体在摩擦作用下还会发生断裂， 形成 内源磨粒 。内源磨粒在缸套 和 活塞 环 这对 摩擦 副 高速 运转 中对缸 壁造 成 划伤 ， 俗称 “ 拉毛 ” 同 时产生 大 量摩擦 热 ， 金 属表 面 软化 。在 ， 使
的重要 问题 之 一 。
１ 气 缸套 的工 作状 况和 磨损 失效 分析
Байду номын сангаас
柴油机作为船舶的动力源泉， 对船舶的重要性不言而喻 。柴油机的可靠直接关系到船舶 的正常运营与
使用 。但 柴 油机 的关 键零部 件工 作环 境 恶劣 ， 造成 柴 油机零 部 件过 早 失效报 废 ， 重 影响 了发 动机 的正 常使 严 用寿 命 ， 要体 现 为 ： 工 作过 程 中 ， 气 直接 作 用在 缸 套上 ； 主 在 燃 由于 燃气 温度 高并有 一 定 的腐 蚀性 ， 成 缸 套 造 内侧 磨成 上 大下 小 的漏斗状 ， 套 的磨损再 加 上 活塞环 的磨损 ， 两者之 间 不再 具有气 密性 ， 成 活塞漏 气 、 缸 使 造 烧 机 油等 症状 ， 柴 油机 出现 启动 困难 、 使 功率 降低 、 油和 机油 的消 耗量 增大 、 燃 使用 寿 命缩 短 以及排 气 冒黑烟
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６ 型柴油机气缸套再制造技术研究 ３０ ０
徐 亮’ 权 东 ．
（． １ 南通航运职业技 术学院 轮机 工程 系， 江苏 南通 ２６ １；． ２００２ 江苏海事局 船 员考试 中心 ， 江苏 南京 ２００ ） １０９
摘 要： 针对 ６０ 型柴油机 气缸套腐蚀磨损严 重的情况 ， 首先分析 了６０ 型柴油机 气缸套 的失效机 理 ， 对 ３０ 文章 ３０ 然后 气缸套再制造进行 了系统的方案设 计 ， 并进行 了摩擦 磨损实验 ， 实验得 出了涂层的使 用性 能。 通过
正压 力 作用 下 ， 擦 副会 发生 大 面积 粘连 ， 摩 导致 成 片地 撕 下缸 套 内壁 的金 属 ， 并粘 附 到活 塞环 表 面 ， 造成 “ 拉 缸” 。此 时 ， 发动 机耗 油量 突增 ， 气缸 密封 不严 ， 气量 上 升 ， 排 发动机 声 音沉 闷 ， 从而严 重 影响 发动 机性 能和 传
念， 充分发挥先进表面技术的优势， 通过制定再制造工 艺规程及设计 防腐耐磨涂层， 将废 旧气缸套产品恢复 到如新产 品甚至 比新产 品性能更高的一个 过程 ， 从而解决气缸套的维修 问题 ， 延长发动机寿命 。６０ 型柴 ３０ 油机气 缸 套再 制造 不仅 能够 节约 能源和 自然资 源 ， 能减少 因材 料 重熔造 成 的空气 污染 。 目前 ， 国在 船 舶 还 我