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造成曲水柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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曲水柴油发电机组是社会生产生活的重要动力源,在船舶、核电、化工、交通等多领域广泛使用。柴油机结构复杂、激励源多,长期受不平衡惯性力、爆燃冲击力作用,其运动件、易损件故障频发。当前柴油断齿故障、曲柄连杆机构故障研究成果很多但研究方法较为传统,缺乏对其它关联零部件原因导致的故障进行精确分析的方法,因此常出现故障不能一次性彻底解决的问题。柴油机故障轻则停机维修造成企业和社会巨大经济损失,重则引起机组失控危及人身安全影响企业声誉。因此提高柴油机故障分析诊治水平,发展柴油机故障在线监测诊断技术实现故障预警,降低恶性故障发生概率减小故障损失极具社会和经济价值。本文针对柴油机实际运行中齿轮系与曲柄连杆机构故障频发,严重危害机组稳定安全运行的问题,考虑到实际故障数据缺乏,部分故障进行故障模拟实验难度大、风险高、成本昂贵的现状,采用计算机建模仿真技术,结合实验与实践验证的方式,开展柴油机齿轮系与曲柄连杆机构故障机理与监测研究。
(1)现象与判断
1)烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
曲水柴油发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、唧”的响声,好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音,这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时,一般可判断曲水柴油发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使曲水柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、机体报废。造成曲水柴油发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的,但归根到底是其润滑条件被破坏,引起摩擦性质改变成粘附磨损。
2)疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。
出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹,进而向纵深和横向护展,裂纹相互连通时,轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中,若瓦背垫有异物,造成局部应力集中,也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、润滑油压力下降和出现响声(敲击声)。
3)划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线,轻微的划痕并不影响曲水柴油发电机正常工作,严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。
4)异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后,在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时,通常不会使轴瓦失效,但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。
5)轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力,冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。
6)擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油,油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触,而导致的一种热损坏,其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕,属较为严重的粘着磨损。
(2)轴瓦失效的原因
1)油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通,机油泵不能正常供油或润滑油压力过低,导致润滑不良。
2)润滑油的等级不符合要求,润滑油变质、过脏;气缸套防水橡皮密封圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳。
3)轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成;间隙过小,则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面,无法形成润滑油膜;间隙过大,轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大,导致润滑油膜破裂。
4)曲水柴油发电机刚起动,特别是冬季,润滑油尚没有进行充分润滑时,应以很高的速度并满负荷工作,或频繁起动,长时间怠速运转等。
5)曲水柴油发电机长时间超负荷、超转速运转:机体温度高,润滑油粘度下降,不易形成正常的润滑油膜;交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限;载荷波动或波动幅度增加,使润滑油气泡破裂。
6)使用维护和装配不当,轴颈表面有飞边,以及装配时未清洗干净。
在排除机件本身故障的同时,还要特别注意查找、分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油,还是油道有脏堵、油流不畅等原因所致,只有查找到引发故障的终原因并排除后,才能保证曲水柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
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曲水柴油发电机组遇出现功率不足该怎么办?
曲水柴油发电机组如果出现功率不足该怎么办,我们维修人员该怎样应对呢?曲水柴油发电机组是一种中小型的发电设备,可作为应急备用电源,在各大企业生产过程中起着重要作用,要确保其随时能自动启动发电,可靠运行,保证供电的电压和频率,能满足机电设备的要求,若工作人员分现发电机组功率不足的现象,要及时上报进行发电机组维修。
功率不足的现象为发动机无负荷时达不到规定的额定转速,或虽能达到,但稍加负荷就排黑烟、转速下降,还伴有转速不稳、温度过高等现象。造成这一故障的主要原因和排除方法如下:
1、空气供给方面的原因
(1)空气滤清器堵塞:观察排气管,如果在空转时冒黑烟,或稍加负荷就冒黑烟,表明气缸进气不足,致使喷入的柴油不能完全燃烧,应清洗或更换滤芯。
(2)气缸压力不足:气缸压力不足多为气缸漏气引起,要重点对气缸进行维修。
2、燃油供给方面的原因
(1)低压油路供油不畅,其原因有:油箱油量不足;油箱盖通气孔堵塞;油箱出口滤网堵塞,油箱开关堵塞或开度不够;柴油滤清器堵塞。
(2)喷油泵供油不足,其原因有;柱塞副及出油阀磨损,引起柴油泄漏;出油阀垫不严密引起柴油泄漏;油泵滚轮及供油凸轮磨损使供油有效行程变小等。
(3)喷独器喷油少,其原因有:喷油器针阀偶件磨损,使回油增多;喷油压力过高,喷油延续时间短,喷油器回油管堵塞等。喷油器回油增多和不回油的检查方法:拧松喷油器回油管接头螺丝,如有较多柴油不断流出,说明针阀磨损,应予以更换。如果回油管不回油,会使喷油器上腔燃油增多,压力增大,针阀在打开时上行阻力大,导致喷油器工作性能恶化,应清理堵塞物。
以上是发电机组功率不足的问题原因及解决方法,我们在日常操作中,还会遇到各种问题及故障,这时操作人员要有发电机组维修保养的意识,要及时进行检修,确保曲水柴油发电机组能够正常运行,为生产提供有利的条件,才能带来更大的效益。
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喷油正时的检查和调整
由于燃油的喷射和燃烧都需要一定的时间,对于高速柴油机来说,往往在活塞压缩快到上止点前一定角度开始喷油(此角称喷油提前),以保证燃料在 时刻进行燃烧。因此,喷油是否正时,对于柴油机动力性和经济性影响很大。所以,正如前述,对于使用一定时间或经拆装过又重新装配的柴油机应进行喷油正时的检
与调整。
喷油正时是当活塞处于压缩行程上止点前喷油的时刻。KTTA型柴油机是上止点前5.16m或曲轴转角19°时,在喷油器和油杯之间的距离。喷油正时由推杆的行程量来表示。
1.喷油正时仪的安装
喷油正时的检查和调整是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系进行的。为此采用一种专门检查喷油正时的仪器(3375522正时仪,适用于所有康明斯柴油机。
喷油正时仪的安装方法如下:
先将推杆柱塞支撑4安装到活塞柱塞3的外切口里,对准推杆柱塞仪支撑的记号,紧固螺栓。再把指示表1和2装在支撑上、把加长杆安装到活塞行程指示表上。
安装前、首先卸下摇臂室盖、摇臂总成和喷油器。装上正时仪,即将正时仪的测量柴油机活塞行程的杆插进喷油器的座孔里,再把测量喷油器推杆行程的杆插在喷油器推杆球头座上。正时仪有两个千分表:一个千分表的测杆与活塞接触,叫活塞行程千分表:另一个千分表测杆顶在推杆球座上,叫推杆行程千分表,正时仪的安装位置必须与气缸中心线平行,否则影响则量的精确度。
2.喷油正时的检查
先检查和调整 缸:
1)按曲轴转向转动曲轴,使上止点记号“1-6TC”对准正时齿轮盖上的指引或记号,使一缸处于压缩终了的上止点位置,此时观察正时仪,两只柱塞都上下移动,如果这时发现两只柱塞不是都向上(一只向上,一只向下)移动,说明一缸是处于排气接近完了而进气开始,不是处于压缩终了位置,应将曲轴再转一圈,即可使一缸处于压缩终了位置。
2)在点1位置(活塞处于压缩至上止点位置)将活塞行程表杆下移至碰到活塞柱塞,并使表杆完全压缩后再升高0.64mm左右(为下一步留出量程),将该表固定在测量仪上,并将活塞行程千分表调至“0”位(为了下一步读数方便方便)。
3)顺序曲轴转向转动曲轴至上止点后90°的位置,在此位置将推杆行程千分表下移至碰到推杆柱塞,并使此表杆完全压缩后再升高0.64mm左右,再将表固定并将表调至“0”位。
4)按曲轴转向的相反方向转动曲轴并越过上止点,直到上止点前45°的位置。这一步骤的目的是为下一步测量时消除传动系统间隙(如齿轮啮合间隙),以使测量准确。
以上四步均为准备工作,下一步便开始测量喷油提前角的大小。
5)按曲轴转动方向缓慢地转动曲轴,并注意工程活塞行程表,当该表量程为-5.161mm时停转曲轴(此位置是活塞处于压缩行程上止点前19°的位置。在此位置时读出推杆行程表的读数;若读数在规定值范围内,说明喷油是正时的;若读数大于规定值范围,说明喷油提前角过小;若读数小于规定值范围,说明喷油提前角过大。规定值一般在-2.9800~-1.0033之间为正时。曲水发电机出租,曲水发电机租赁,曲水应急发电车出租,曲水发电车出租,曲水发电机出租公司,江苏发电机出租公司,保定发电机出租公司,沈阳发电机出租公司,阜新发电机出租公司,山东发电机出租公司,济南发电机出租公司,唐山发电机出租公司,秦皇岛发电机出租公司,盐城发电机出租公司,曲水发电机出租租赁,曲水发电机出租公司,曲水高压发电机出租,曲水高压发电车出租,曲水高压发电机租赁,曲水高压发电车租赁,曲水10KV发电机出租,曲水20KV发电机出租,曲水35KV发电机出租,曲水10KV发电机租赁,曲水20KV发电机租赁,曲水35KV发电机租赁,曲水变压器出租,曲水变压器租赁,曲水UPS保电公司,曲水UPS保电,曲水UPS出租,曲水UPS租赁,曲水升压车出租,曲水增压车出,曲水10KV升压车出租,曲水10KV增压车出租,曲水升压车租赁,曲水增压车租赁,曲水10KV增压车租赁,曲水10KV升压车租赁
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曲水柴油发电机组的启动系统有什么启动办法呢
1.人力启动
一般在20PS以下小功率发动机采用人力启动,这是简单的启动方法,通常用手摇柄或索直接转动曲轴,使发动机启动。
手摇启动装置简单,启动摇把或爪轮结构只允许单向传递扭矩,避免发动机反转伤人。
2.电动机启动
直流电动机启动方法广泛用于各种车用发动机和各种用途的中小功率柴油机。这种方法是用铅酸蓄电池作电源,由专用的直流启动电动机拖动发动机曲轴旋转,将发动机发动起来。为保证启动可靠,延长蓄电池的使用寿命,每次启动通电时间不得超过15s,连续使用不得超过3次,而且各次之间的间隙时间不少于1min。
柴油机的启动电动机功率Nq为
Nq=(0.02~01)Ne(kW)
式中 Ne—为柴油机输出的有效功率。
启动用蓄电池电压为(12~24)V,容量为(100~200)Ah。
3.压壩空气启动
对于功率较大的柴油机通常采用压缩空气启动,其方法有两种:一种是用空气分配器將压,力为(2450~2940)kPa(25~30kgf/cm2)的高压空气,按照柴油机的工作次序送入各个汽缸真接推动活塞使柴油机启动,此法一般适用于缸径≥150mm的柴油机;另一种是以压缩空气驱动气动马达,带动柴油机启动
4.辅助汽油机启动
工程机械大中型拖拉机用柴油机,通常采用辅助汽油机启动。启动时先用人力启动汽油机再通过传动装置带动柴油机启动。
在邮电通信部门,常用直流电动机和压缩空气启动这两种启动方法。
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