《机维护与修理第9章 柴油机动力装置主要部件的检修 废气涡轮增压器课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机维护与修理第9章 柴油机动力装置主要部件的检修 废气涡轮增压器课件（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 废气涡轮增压器的检修 废气涡轮增压器是柴油机增压系统中的主要设备，由单级废气涡轮和离心式压气机组成，二者装于同一轴上构成废气涡轮增压器的运动件转子。 废气涡轮增压器的作用:利用柴油机废气能量驱动涡轮带动同轴上的压气机把空气压力提高送入气缸，使柴油机功率大幅度提高。 废气涡轮增压器属于精密机械。 废气涡轮增压器产生的故障有：涡轮壳体腐蚀、轴承损坏、叶片损伤、气封损坏和增压器振动等。,柴油机动力装置主要部件的检修,一、涡轮壳体腐蚀的检修 废气涡轮增压器涡轮壳体由废气进气壳与排气壳(即废气经过涡轮叶片后排出的部分)组成。进气壳与排气壳通常采用合金铸铁制成，分为冷却式和非冷却式。冷却式壳体为双
2、层，形成水夹层。进气壳与排气壳内表面经常与具有腐蚀性的高温废气和水接触。 壳体内部水夹层冷却水腔的冷却水自底部引入，经上部排出。 为了防止电化学腐蚀，除用淡水冷却外，还在淡水中加防锈剂和在壳体上安装防腐锌块等。,柴油机动力装置主要部件的检修,1.涡轮壳体腐蚀部位 涡轮壳体内表面与废气接触发生腐蚀，特别是在排气壳的底部常发生腐蚀烂穿。 2.壳体腐蚀原因 1)硫酸腐蚀 2)高速气流引起的腐蚀 3)冷却水腔腐蚀 3.壳体腐蚀的防止与修理 1)防止腐蚀的方法 2)修理 (1)壳体腐蚀后，其最小壁厚大于设计壁厚的50%，壳体冷却腔经1.5倍工作压力(不少于0.4MPa)的水压试验，合格后可继续使用。 (
3、2)壳体腐蚀后，局部最小壁厚小于设计壁厚的50%或破损时，允许焊补或用无机胶粘剂修补，经1.5倍工作压力的水压试验合格后可继续使用。,柴油机动力装置主要部件的检修,二、轴承的检修 涡轮增压器轴承分为滚动式和滑动式，船用增压器多采用滚动轴承，另外还有止推轴承。一般采用透平油只需设置油池和自带油泵。滚动轴承拆装方便、起动性能好，效率高。 l.滚动轴承的检修 1)滚动轴承使用寿命 2)减振弹簧片 压气机端的轴承中装有两组弹簧片。径向减震弹簧片安装在轴承外圆和轴承座之间，用以减少震动；轴向减震弹簧片用以减震和调整、确定转子的轴向位置。 涡轮端轴承中只有径向减震弹簧片。 2.润滑与润滑油泵,柴油机动力装
4、置主要部件的检修,柴油机动力装置主要部件的检修,增压器滚动轴承 a）压气机端轴承；b）涡轮端轴承 1、成对双联向心推力球轴承；2、单列向心球轴承；3、轴承内套； 4、轴承外套；5、弹簧片；6、轴承座；7、调整片；8、轴承盖,三.叶片与气封装置的检修 l.叶片损伤与检修 1)涡轮叶片 2)压气机叶片 2.密封装置的检修 1)密封装置 2)密封装置的安装部位 3)密封装置的检修,柴油机动力装置主要部件的检修,柴油机动力装置主要部件的检修,活塞环式密封装置： 常用于小型废气涡轮增压器中作为油封。,迷宫式密封装置：大型增压器密封。,1-活塞环；2-轴套；3-转子轴,柴油机动力装置主要部件的检修,迷宫式
5、密封装置 1-转子轴；2-废气进口壳体；3-密封带3、4-压紧丝 l-压气机叶轮；2-隔热墙壁；3-密封带； 4-压紧丝,a）轴向式,b）径向式,柴油机动力装置主要部件的检修,密封装置的安装部位 涡轮端：转子与废气进口壳体之间有一定的径向间隙，为防止废气进入轴承箱和润滑油泄入废气排气壳，在转子轴上安装迷宫式轴向密封装置； 为了防止增压空气自压气机叶轮背部与隔热墙之间的间隙漏入涡轮端使转子的轴向推力增大，所以在压气机叶轮背面和隔热墙之间安装迷宫式径向密封装置。 压气机端：在转子与进气壳体之间的间隙安装迷宫式轴向密封装置。,柴油机动力装置主要部件的检修,密封装置的检修 密封装置的损坏,大多是在增压
6、器拆装过程中不慎碰伤密封带,或增压器运转中的剧烈振动,或者安装间隙不符合要求等造成。 密封带顶部有较轻的弯曲变形时,可用平嘴钳将其夹直校正； 若损伤严重时则应换新密封带和压紧丝。 在船上条件下更换新的密封带可按增压器说明书中规定的要求和步骤进行。,四. 增压器振动检修 平稳、无振动的高速运转的条件: (1)转子动平衡精度符合要求，即转子重心在其回转中心线上或具有要求的偏心距; (2)增压器的安装精度高，对中性好，即回转件转子与固定件壳体的对中精度符合要求； (3)运转中良好的管理和正确地操作,柴油机动力装置主要部件的检修,l.增压器振动的原因 1)压气机喘振引起强烈振动 2)轴承损坏引起振动
7、3)转子弯曲变形引起振动 4)转子不平衡引起振动 5)增压器装配、修理质量差,柴油机动力装置主要部件的检修,2.增压器振动检修 1)清洗 2)换新轴承 3)检查转子的磨损和变形 4)转子动平衡检验 5)安装间隙的检查,柴油机动力装置主要部件的检修,五、增压器的拆装与校中 1.拆装增压器的要求 (1)认真阅读增压器说明书，结含实际掌握增压器内部结构。 (2)拆卸时正确使用随机专用拆装工具，才能保证顺利地拆装。 (3)安装时应严格按照说明书的安装顺序和要求、规定的装配间隙进行增压器的组装，并按照一定的方法进行间隙检验与调整，以保证转子与壳体的对中性，保证增压器可靠地运转。,柴油机动力装置主要部件的
8、检修,2.增压器拆装顺序 (1)拆卸压气机端:拆开放油旋塞，放出润滑油;拆下轴承端盖；拆下油泵(自带油泵式)；拆下整个轴承组，并用蜡纸包好，以免弄脏。 (2)拆卸涡轮机端:拆下放油旋塞和放出轴承箱中的润滑油；拆下轴承端盖;拆下油泵（自带油泵式)。拔出轴承的内部零件，轴向减振弹簧片组、滚柱轴承外座圈等。把轴承零件用蜡纸包好。 (3)拆下压气机端的空气进气壳。 (4)把转子从压气机端抽出并用两个木墩支承使之立放。,柴油机动力装置主要部件的检修,3.涡轮增压器的主要装配间隙 增压器是高温下高速回转的精密机械，为了保证正常运转，必须严格控制运动件与固定件之间的配合间隙。间隙太小，引起擦碰，如叶片与壳体
9、、密封装置与壳体相碰，轻者损坏零件，重者造成严重的事故；间隙过大，漏气损失增大，使增压器的效率大大降低。 拆装时应注意:转子轴上的运动件的位置切不可随意改动，轴上的零件也不允许随便更换，以免破坏转子动平衡精度和与固定件的配合间隙。,柴油机动力装置主要部件的检修,4.增压器的校中 增压器重新安装后应检查运动件(转子)与固定件(增压器壳体)之间的相对位置关系，即进行校中检验。 粗检：用手转动增压器转子使之回转，倾听转动时有无擦碰声音。如果有擦碰说明转子对中不良，应查明原因予以消除。 精检：在粗检合格后采用测量法进行校中检验。,柴油机动力装置主要部件的检修,1)主要测量间隙 (1)间隙N (2)间隙
10、L (3)间隙M 2)测量方法 (1)测量N (2)测量K (3)测量L (4)测量M,柴油机动力装置主要部件的检修,柴油机动力装置主要部件的检修,柴油机动力装置主要部件的检修,主要测量间隙 间隙N N为压气机端推力轴承与转子轴端面之间的轴向间隙,即转子的轴向串动量。使在保证转子轴向热膨胀的情况下不会产生压气机叶轮或气封与增压器壳体相碰； 间隙L L为压气机叶轮前方与壳体之间的间隙； 间隙M M为压气机叶轮背面与气封板之间的轴向间隙。,柴油机动力装置主要部件的检修,距离K,L=K-K1,M=K2-K,N=K3-K4,柴油机动力装置主要部件的检修,2)测量方法 测量N 测量前首先取下增压器两端的
11、轴承端盖,分别在转子轴的左、右端施以轴向推力,使转子轴分别处于左、右两个极端位置,分别测出转子轴端面至压气机壳体端面之间的距离k3、k4值,则止推轴承处的轴向间隙N=K3-K4。 测量K 为了测量压气机叶轮前后的间隙L和M,先使转子轴恢复到不受轴向力作用的状态,然后测量出转子轴左端面至压气机壳体端面的距离K。,柴油机动力装置主要部件的检修,测量L 旋出压气端的连接螺钉2的长度约5mm,在涡轮端转子轴上施一轴向推力,使转子轴向左移动,此时间隙L消失,测量转子轴左端面至压气机壳体端面的距离K1,则压气机叶轮前方与壳体之间的间隙L=K-K1。 测量M 将螺母4、5及甩油环6拆下,在转子轴右端装一吊环
12、螺钉,将转子轴向右拉动,使间隙M消失,测量转子轴左端面至压气机壳体端面的距离K2,则压气机叶轮背面与气封板之间的间隙M=K2-K。,柴油机动力装置主要部件的检修,距离K,L=K-K1,M=K2-K,N=K3-K4,5.转子动平衡试验 1)刚性回转件的平衡 (1)质量分布在同一回转面内的构件 (2)质量分布不在同一回转面内的构件 2)回转件的平衡试验 (l)静平衡试验 通过测定D/L5的回转件不平衡质量（大小和方向）来确定平衡质量的大小，位置和进行调整，达到静平衡要求。新造和经修理的螺旋桨均需进行静平衡试验。 (2)动平衡试验 在动平衡试验机上测定D/L1的回转件的不平衡质量的大小和方位。新造增
13、压器的转子，营运船舶的增压器转子上的零部件经修理或更换后，必须进行动平衡试验。,柴油机动力装置主要部件的检修,3)动平衡指标 把回转件经平衡后的不平衡程度称为平衡精度。它是用来度量回转件不平衡程度的物理量。 (1)不平衡度：当距回转半径为R必有一不平衡量F(或不平衡力F)时，回转件的不平衡度为FR(Nm)，或称为重径积。它反映了不平衡惯性力的大小和方向。 (2)平衡精度：采用回转件的不平衡度（重径积）与其质量中心上的重力之比来表示回转件的平衡精度. 即 e=FR/G 式中:F偏心距或偏移量，mm； G回转件的重力， N。 偏心距e是回转件重心相对其回转中心的距离，或称平衡精度。,柴油机动力装置
14、主要部件的检修,六、航行中增压器损坏后的应急措施 l.航行中主机增压器损坏时的处理原则 (1)为避免事故继续扩大，在海况、海域等情况允许时应立即停车进行检修； (2)在海况、海域等情况恶劣等不允许停车时，应使主机转速降至较低水平继续航行。,柴油机动力装置主要部件的检修,2.对损坏的增压器的应急处理 1）当增压器损坏时，主柴油机仍继续运转，以保证船舶安全航行 当柴油机设有旁通排烟管时，停止损坏的增压器运转，废气经旁通排烟管排至大气。 2)允许短时停车时，锁住转子,柴油机动力装置主要部件的检修,图 增压器转子拆除后装加封闭盖板 1、拉杆 2、3、4-盖板,当柴油机无旁通排烟管时，废气仍流经损坏的增压器排至烟囱。为了防止废气冲击转子，当海况允许短时停车时，采取停止增压器运转并锁住转子的措施。 定压增压系统中的增压器，只需锁住转子的压气机端；脉冲增压系统中的增压器，需锁住转子的两端。 一般原则:当柴油机的平均有效压力0.5MPa（或平均指标压力0.57MPa）时，应锁住转子两端。 3）允许长时间停车时，拆除转子 当海况允许长时间停车时，充分的时间允许采用拆除转子并在增压器壳体两端和中间安装封闭盖板的措施。 缺点：工作量较大，需要较长的工作时间。,柴油机动力装置主要部件的检修,
