8DK28柴油机凸轮轴轴承故障原因分析

阎甲良

（陕西柴油机重工有限公司生产技术部）

2003年陕柴重工从大发公司引进了8DK28柴油机，广泛用于船舶主机、辅机，单机功率为2500kW/750r/min。

但是在运行过程中，曾频繁出现凸轮轴主轴承烧伤、拉伤事故现象，既给陕柴重工造成了严重的经济损失和名誉损失，同时也给客户利益造成严重损失。

我们就该型机凸轮轴轴承故障的现象、产生原因及其对策进行具体分析，并对事故柴油机进行修复。

一、事故的现象

首例事故出现在神华煤驳上，2005年4月，该船从青岛运煤到天津港途中，船员突然发现8DK28柴油机凸轮轴腔有烟雾冒出，并伴随着一股刺鼻的焦糊味，并有压力降低。

随机立即停机检查，发现该机10档凸轮轴轴承全部烧伤。在随后的3年时间里又先后有5台机出现此类情况，直接经济损失近20万元。

二、故障原因分析

为了查明事故真相避免此类故障的再次发生，本公司服务人员对所有凸轮轴、轴瓦、机身凸轮轴壳体进行了拆卸检查，发现各档凸轮轴轴瓦全部抱死在凸轮轴上，并随凸轮轴一起旋转；对轴瓦拆卸检查，发现轴瓦上有金属末，轴瓦、凸轮轴表面有拉伤痕迹。

经分析凸轮轴、轴瓦、轴承壳体磨损、烧伤、拉伤原因如下。

1.滑油品质不良

统计发现凡是出现此类事故的船上滑油品质均未达到规定要求，铝、钒等杂质严重超标，铝、钒等杂质颗粒进入凸轮轴与轴瓦的间隙中，在外力作用下，Z终导致轴瓦拉伤、抱死和轴承壳体严重磨损。

2.滑油压力不足

8DK28柴油机的润滑路线为：

滑油总管的→曲轴→活塞→连杆→摇臂→凸轮轴，很明显凸轮轴的润滑处在整机润滑的Z末端，经过压力损失后，经测定该处滑油压力仅为0.32MPa(规定0.5-0.6MPa)，滑油压力明显不足，使凸轮轴润滑不良，造成凸轮轴与轴瓦的干摩擦，Z后导致轴瓦和凸轮轴拉伤、烧伤。

因此滑油压力不足是造成此类事故发生的重要原因。

3.轴瓦定位不良

从理论上讲，轴瓦与凸轮轴轴承壳体应为过盈配合，轴瓦冷套在轴承壳体内孔中。

但是由于种种原因，轴承壳体内孔或者轴瓦外径往往会出现超差，造成凸轮轴轴承壳体与轴瓦形成间隙配合。

在柴油机运转过程中，轴瓦与凸轮轴就一起旋转，使轴瓦润滑油孔与轴承壳体的润滑油孔不对中，造成滑油无法到达轴瓦表面，使轴瓦与凸轮轴之间无法形成油膜，造成两者干摩擦，Z终使轴瓦和凸轮轴拉伤、异常磨损。

三、采取的措施

1.采购合格的润滑油

督促船东根据柴油机说明书采购合格的润滑油。

2.提高滑油压力

加装专门的滑油管直接到达凸轮轴轴承，以解决滑油压力不足问题。

3.加装凸轮轴轴瓦限位螺钉

8DKM-28柴油机在实船运行过程中多次发现凸轮轴瓦随凸轮轴一起转动、轴向窜动，造成凸轮轴瓦烧伤、抱死现象，为此，我们在相应部位加装了凸轮轴轴瓦限位螺钉，见图1。

四、故障柴油机的修复

事故发生后，经服务人员检测，轴瓦、凸轮轴、轴承壳体(与机身铸为一体)的磨损量都达到磨损极限，从理论上来讲，此台柴油机肯定报废。

为了减少客户和本公司的经济损失，我们采取措施对事故柴油机在船上进行了修复。

a.更换所有凸轮轴轴瓦。

b.根据测量结果对凸轮轴进行刷镀，细砂纸打磨、抛光，使其Z终达到合格产品要求。

c.对轴承壳体进行冷焊、打磨、抛光、光照检测处理，使其内孔尺寸、各档凸轮轴轴承孔同轴度都达到合格产品要求。

d.经过以上修复后，Z终进行装配、试车、试航。

其结果表明经过修复后的柴油机完全达到新柴油机的品质要求，跟新柴油机无任何区别。

五、结论

a.通过督促船东采购合格润滑油，提高了柴油机滑油品质，杜绝了凸轮轴轴承拉伤、烧伤事故的发生；

b.通过加装专门的滑油管，提高了凸轮轴润滑油压力，解决了凸轮轴与轴瓦干磨问题。

c.加装限位螺钉，避免了凸轮轴轴瓦的轴向窜动和圆周运动，解决了凸轮轴轴瓦拉伤问题，提高了凸轮轴运转的可靠性。

d.对故障柴油机的修复，使本来报废的柴油机起死回生，挽回了经济损失。

通过试车和实船验证，采取以上措施完全满足8DK28柴油机的使用要求。

采取以上措施之后，再未出现过凸轮轴拉伤、烧伤事故的发生；修复后的首例事故柴油机经过7年实际运行，一切正常，没有出现任何事故，证明我们的修复方法是可行的，并在其他系列柴油机上可以推广应用?

（来源：内燃机）