КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛИКОНОВОГО ДЕМПФЕРА КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Возможность оперативной технической диагностики механического оборудования, в частности контроля технического состояния силиконового демпфера крутильных колебаний судового двигателя внутреннего сгорания — важная составляющая безаварийной работы силового блока.

Известен способ контроля технического состояния силиконового демпфера посредством измерения крутильных колебаний (торсиографирования) системы двигатель — силиконовый демпфер — валопровод — винт. Данный способ позволяет оценить общее техническое состояние силиконового демпфера, так как выявляет запретные зоны частот вращения и остаточный ресурс демпфера до следующего контрольного торсиографирования.

Но способ имеет свои недостатки: нельзя определить тип неисправности демпфера, что не позволяет ее своевременно устранить. Остаточный ресурс демпфера допускает эксплуатацию его в неисправном состоянии, что может вызвать поломку элементов системы валопровода, тем более, что на результат измерения крутильных колебаний оказывают влияние также неисправности других элементов указанной системы: проворачивание шеек в щеках коленчатого вала; ослабление креплений на валопроводе маховика, гребного винта, жестких противовесов коленчатого вала; повреждение гребного винта или уменьшение его шага. Кроме того, данный способ сложно использовать в качестве оперативного контроля технического состояния демпфера, так как требуется применение специальной аппаратуры, выполнение предварительных работ по установке датчиков, время на проведение испытаний, обработку данных и т.д.

Известно также устройство контроля технического состояния силиконового демпфера крутильных колебаний коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на основе принципа старения силиконовой жидкости при температуре эксплуатации, близкой к критической, что приводит к снижению модуля сдвига жидкости и, соответственно, к изменению амплитуды и частоты крутильных колебаний. В этом случае реализуется способ контроля технического состояния силиконового демпфера посредством измерения температуры силиконовой жидкости, скорости перемещения инерционной массы относительно корпуса и времени работы демпфера при критической температуре.

Данное устройство имеет следующие недостатки: невозможно обнаружить неисправности, возникающие при температуре эксплуатации значительно ниже критической; не позволяет оценить техническое состояние силиконовой жидкости, а именно: вязкость, температуру вспышки и механические примеси.

Еще одно техническое решение — контроль технического состояния силиконового демпфера посредством анализа пробы, включающей измерение и сравнение с предельно допустимыми значениями браковочных показателей: вязкости, температуры вспышки и механических примесей. В этом способе браковочные показатели силиконовой жидкости в демпфере имеют следующие предельно допустимые значения: вязкость не выше ±30% от первоначальной вязкости; количество механических примесей не более 3%; температура вспышки не ниже 200°С.

Указанный способ имеет следующие недостатки: является разрушающим способом контроля — для отбора пробы силиконовой жидкости требуется производить в демпфере вскрытие технологических отверстий. Регулярный отбор пробы снижает работоспособность демпфера — необходимо доливать силиконовую жидкость в объеме взятой пробы. Метод нельзя использовать для оперативного контроля, так как анализ силиконовой жидкости следует производить в химической лаборатории, имеющей соответствующее оборудование.

Относительно недавно предложен еще один способ контроля технического состояния силиконового демпфера, который позволяет решить следующие технические задачи: повысить оперативность контроля; исключить применение разрушающих методов контроля, повысить надежность и долговечность силиконового демпфера.

В данном способе, как и в предыдущем, контроль технического состояния силиконового демпфера крутильных колебаний двигателя осуществляется посредством анализа пробы силиконовой жидкости и сравнение с предельно допустимыми значениями браковочных показателей: вязкости, температуры вспышки и механических примесей.

Отличие от предыдущего метода заключается в том, что после эксплуатации двигателя в течение одного часа измеряют разность температур Δt между корпусом демпфера и соседней деталью двигателя и при разности температур Δt<3°С и Δt>50°С, характеризующей наличие в силиконовом демпфере неисправности, проводят упомянутый анализ пробы силиконовой жидкости, причем предельно допустимое значение вязкости составляет ±50% от первоначальной вязкости, а в состав браковочных показателей дополнительно включают наличие запаха.

Для измерения температуры силиконового демпфера используют портативный термометр, предназначенный для измерения на неровных поверхностях.

Способ осуществляют следующим образом. Производят запуск двигателя и эксплуатируют его в течение одного часа. Затем после остановки двигателя измеряют температуру корпуса демпфера. После чего производят измерение температуры соседней детали двигателя, работающей в одинаковых температурных условиях с демпфером. Для обнаружения неисправности в работе демпфера в качестве контролирующего параметра используют значение Δt, которое равно разности температур между температурой корпуса демпфера и температурой соседней детали двигателя.

Эксплуатация двигателя в течение одного часа при проведении температурного неразрушающего контроля требуется для стабилизации температурного режима работающего демпфера. Применение разности температур Δt для контроля технического состояния силиконового демпфера позволяет исключить температурное влияние, связанное с местом расположения демпфера (внутри или вне картера двигателя).

Установлено, что разность температур Δt в интервале 3°С≤Δt≤50°C свидетельствует о работоспособности демпфера, а разность температур Δt<3°С и Δt>50°С свидетельствует о наличии неисправности в силиконовом демпфере. В этом случае необходимо вскрыть технологические отверстия демпфера и произвести отбор и анализ пробы силиконовой жидкости. При этом браковочные показатели этой жидкости в демпфере должны иметь следующие предельно допустимые значения:

• вязкость — не выше ±50% от первоначальной вязкости;
• механические примеси — не более 3%;
• температура вспышки — не ниже 200°С;
• запах — отсутствие.

Выявление в результате анализа силиконовой жидкости любого браковочного показателя является основанием для замены этой жидкости на свежую.

Критической для демпфера является температура 200°С. Начиная с этой температуры, происходит разрушение силиконовой жидкости с образованием целого ряда летучих и жидких веществ, среди которых присутствует формальдегид и муравьиная кислота, обладающие характерным резким запахом. Поэтому, контроль за появлением запаха силиконовой жидкости позволяет судить об изменении ее свойств, в том числе вязкости.

Данный способ контроля силиконового демпфера позволяет обнаруживать неисправности и производить ремонтные работы, включая замену силиконовой жидкости на свежую, прямо на судне без демонтажа демпфера.