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娄底变压器楚竹
<娄底>维曼机电设备有限公司


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造成柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因 【摘要】柴油发电机在使用过程中，随着使用时间的增长，其主要技术性能指标会与初始标准值产生偏离而逐渐下降.应用中，我们要掌握备用柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法. 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。 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）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）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，才能保证柴油发电机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。

柴油发电机组之PT柴油泵原理及试验 PT燃油泵和PT喷油器或者直立喷油泵与普通喷油器等都是精密部件，其技术状况好坏直接影响到柴油发电机工作的动力性、经济性、稳定性和可靠性。这些部件技术状况不仅取决于其本身的组成结构与技术状况，而且决定于这些部件相互间的位置关系以及它们所产生的综合影响。为解决这一矛盾，泵和喷油器等采用某些可调节机构以弥补和修正零件制造质量及装配质量对性能所产生的影响，这种弥补和修正必须在专用试验台上进行。另外，即使PT燃油泵或喷油泵与调速器等各方面性能都极其优良，但是在以后的使用中其技术状态也必然要发生变化，因此亦应用试验与调整的方法恢复其改变了的技术性能。尤其在修理中，有些零件虽然已有磨损，但尚未到报废或修理的程度，就需要用调整的方法消除或减少其影响。因此，使用一段时间后也必须在专用试验台上进行试验与调整。 PT燃油泵组合体装在空压机的后部，通过空压机驱动轴与柴油发电机齿轮系相连。和一般喷油泵不一样，PT泵与柴油发电机之间无正时关系。因此，安装时无需对正时。 PT燃油泵油两种：PT（G）型和PT（R）型。康明斯KT-2300C型柴油发电机装PT（G）型燃油泵。（G）的意思是“调速器”。在（G）型泵组合体中，除装有齿轮泵、精滤清、稳定器、油门、停车阀和冒烟限制器外，还装有两速离心式调速器。为适应其他方面的需要，还可在泵上架一VS全速式调速器。VS调速器可在两速的转速范围内起调速作用。这种燃油泵组合体的型号为PT（G）VS。在豪拜120C型康明斯厂家柴油发电机上正是装用这种形式的燃油泵组合体。 一、PT燃油泵组成部分的构造与作用原理分述如下： 1、齿轮输油泵和膜片式稳压器 柴油发电机运转后，齿轮泵由主轴驱动，它将经过滤清器的燃油从进口吸入，并以一定压力输出燃油，经过细滤器把燃油输送到两速器中。与此同时，有一油道使齿轮泵压油腔与膜片稳定器相通，供以消除输出燃油压力的波动。 2、燃油滤清器 齿轮泵输出的燃油，首先经过滤清器滤除油中杂质。来自齿轮泵的燃油，由来自喷油泵的油进入滤清器，燃油经下滤网流往（G）型调速器，经上滤芯的燃油流往VS型调速器。滤清器的磁芯可滤除燃油中的铁粉。 每使用500h后，应将滤清器进行拆洗。清洗时，取下盖子和滤网等使用清净的柴油进行清洗，并用压缩空气吹净。装配时应注意网眼较细的一个装在上面，其有孔的端板必须朝下，否则燃油无法通过。盖子的紧固力矩为34～41N·m。注意，切勿用力过度，否则，会将滤网压环。 3、调速器 PT（G）VS型燃油泵组合体中装有两种调速器;两速式（G）型调速器和全速式VS型调速器。这种有两个可以操纵的油门杠杆，正常油门杠杆和VS油门杠杆，欲使用燃油泵全程调速时，可把正常油门固定在 开度位置，用VS油门操纵。欲使两级调速时，可以把VS油门固定在 开度位置，用正常油门操纵。 二、PT燃油泵试验台的功能及构成 JCPSOI型PT燃油泵试验台用于康明斯柴油发电机PT燃油泵的性能测试和故障检查，适用于PT（G）、PT（G）V、PT（G） MVS等型号，是PT燃油泵检测与修理的理想设备之一。 1. JCPSOI型PT燃油泵试验台测试项目 测试项目：齿轮泵吸油密封性；额定条件下主要参数检查调整；调速器高速起作用检查调整；近停油点转速检查； 扭矩点检查调整；飞锤助推点检查调整；怠速检查与调整；节流轴泄漏量检查与调整；空燃比控制装置AFC检查与调整；空燃比AFC中无空气调节螺钉检查调整；油门行程检查调整；空气（液压）信号阻尼器ASA检查。 此外，该试验台还可提供以下功能：PFG压力变化特性曲线；调速特性曲线（VS，MVS调速器）；自动记录、操作提示功能、数据库查询功能、故障分析功能、历史数据的存储打印显示等功能。 2. PT燃油泵试验台的构成 JCPSOI型PT燃油泵试验台由主试验台和数据采集处理系统两大部分组成。主试验台由动力传动与调速装置、燃油控制装置、气源控制装置、温度控制装置、显示仪表等组成。数据采集处理系统由数据采集通信隔离箱、中央处理机、打印机等组成，提供记录处理、动态测试、在线帮助、故障分析等高级功能。

PT燃油泵的MVS调速器 在某些柴油机的PT泵上，除PTG调速器外，还装有MVS调速器(机械可变转速调速器)。MVS调速器可使柴油机在驾驶员所选定的转速下稳定运转，以适应推土机工作的要求。MVS调速器是一种全程调速器。 从油流顺序上看，MVS调速器安装在节流阀和切断阀之间。 MVS调速器的柱塞的一端承受来自齿轮泵并经滤清器过滤的燃油的油压，另一端与调速器弹簧滑套相接触，承受怠速弹簧和调速弹簧的弹力。 双臂杠杆与驾驶室内的油门操纵杆相连，扳动油门操纵杆即可改变调速弹簧的压缩程度，从而也就改变了柴油机的转速(调速范围)。当装有MVS调速器时，节流阀不是由驾驶员操纵，而是调定在某一位置(通常是 开度)上。 双臂杠杆触及低速限制螺钉时，柴油机在急速运转。这时，调速弹簧不起作用，由急速弹簧维持怠速运转稳定。当转速变化时，由于齿轮泵输油压力的变化，使柱塞移动，柱塞上的台阶变更了正常工作油路的流通面积，使送往喷油器的油压发生相应的改变，从而就变更了喷油器的每循环喷油量，保持了柴油机怠速的稳定性。 在柴油机正常工作时，转动双臂杠杆压缩调速弹簧使其具有一定的弹力。这时，怠速弹簧被完全压缩不起作用。调速弹簧弹力与油压的平衡，使柴油机在油门操纵杆所定的转速下运转。如此时转速变化，则由于油压的改变使柱塞移动，就改变了正常工作油路的流通面积，从而使柴油机的转速保持稳定。 低速限制螺钉和高速限制螺钉都是可以调整的。

柴油发电机组为什么会出现不正常的响声原因 柴油发电机组在日常使用中难免会出现这样那样的小问题，作为使用方该如何快速、准确的判断问题所在，在 时间内解决问题，减少损失并且能够更好的维修柴油发电机组呢？下面维曼发电机出租、发电机租赁就为您讲解我们在日常使用中柴油机发出不正常响声的原因及解决方法。 1、当听到柴油机运转过程中出现不正常的响声时，首先要确定响声是来自何处，例如是气门室内部、机体内部、前盖板处、发电机与柴油机的接合处还是汽缸内。当确定部位后，就要根据柴油机的工作原理进行判断。 2、当听到异常响声在机体内部时，应迅速停机，打开柴油机的机体侧盖板，用手推动连杆的中间位置，如果响声在连杆的上部，此时可以断定是活塞与连杆铜套出现故障。如在晃动的过程中发现响声在连杆的下部，则可以断定是连杆瓦与轴颈的间隙过大或曲轴本身有故障。 3、当听到异常响声在机体的上部或气门室内部时，可以认为是气门间隙调整不当，气门弹簧断裂，摇臂座松动或气门推杆没有放置在挺杆中央位置等。 4、当听到异常响声在柴油机的前盖板处时，一般可以认为是各种齿轮间隙过大，齿轮紧固螺母松动，或有个别齿轮发生打齿故障。 5、当异常响声在柴油机与发电机的接合处时，可以认为是柴油机与发电机的内部接口胶圈有故障。 6、当异常响声来自汽缸内部时，可以断定是供油提前角调整不当或活塞与汽缸套的磨损间隙增大。 7、当听到柴油机停止后发电机内部还有转动的声音，则可以认为是发电机内部轴承或个别销子松动。

发电机组的基本设备包括哪些系统? 答：柴油发电机组主要包括六大系统，分别是：(1)机油润滑系统;(2)燃油系统;(3)控制保护系统;(4)冷却散热系统;(5)排气系统;(6)起动系统。 二、柴油发电机组视在功率、有功功率、额定功率、大功率、经济功率之间的关系? 答：1.视在功率的单位为KVA，我国习惯用于表达变压器及UPS(UPS是英语UninterruptiablePowerSupply的缩写，译为不间断电源。)其基本功能是：市电中断供电时，能不间断供电的容量。 2.有功功率为视在功率的0.8倍，单位是KW，我国习惯用于发电设备和用电设备。 3.柴油发电机组的额定功率是指12小时可连续运行的功率。 4.大功率是额定功率的1.1倍，但12小时内仅容许使用1小时。 5.经济功率是额定功率的0.75倍，是柴油发电机组不受时间限制可长期运行的输出功率。在该功率运行时，燃油省、故障率低。 三、发电机组的良好使用功率(经济功率)如何计算? 答：P良好=3/4*P额定(即0.75倍额定功率) 四、三相发电机的功率因数是多少?为提高功率因素可以加功率补偿器吗? 答：功率因素为0.8。不可以，因为电容器的充放电会导致小电源的波动及机组振荡。 五、为什么新机使用一段时间后需要更换机油及机油滤清器? 答：因为新机在磨合期中难免有杂质进入机油底壳内，使机油及机油滤清器发生物理质变或化学质变。 六、为什么安装柴油发电机组时，排烟管要向下倾斜5-10度? 答：主要是防止雨水进入排烟管，导致重大事故发生。 七、为什么要求柴油发电机组的使用场地必须空气流畅? 答：柴油机的出力直接受吸入的空气数量和空气质量的影响，发电机又必须有充足的空气给予冷却。所以使用场地必须空气流畅。 八、怎样鉴别伪劣假冒国产柴油机? 答：先查有无出厂合格证和产品证明书，它们是柴油机出厂的"身份证明"，是必须有的。再查证明书上的三大编号 1.铭牌编号; 2.机体编号(实物上一般在飞轮端机械切削加工过的平面上，字体为凸体); 3.油泵铭牌编号。将这三大编号与柴油机上的实际编号核对，必须准确无误。如发现有疑点可将这三大编号报制造厂核实。 九、为什么不允许柴油发电机组在低于额定功率50%的情况下长期运行。 答：因为如果低于额定功率50%的情况下运行时，柴油发电机组机油消耗加大、柴油机容易结炭、增大故障率、缩短大修周期。

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如何检查柴油发电机组在用机油的质量 前言：机油是柴油发电机组不可缺少的润滑剂，主要负责发电机的活塞、气缸、凸轮轴、曲轴等零件的润滑；机油还有给发电机组进行冷却的作用、清洁作用。机油吸咐在零件表面，防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件接触。因此，保证机油的质量对柴油发电机组正常运行有着至关重要的作用。 机油经过长时间的侵用后，其润滑功能逐渐减弱，以至达到不能继续使用的程度。机油品质下降后生成的大量有害物质对柴油发电机组的危害较大，如因氧化生成的有机酸使机油酸值增大，机件腐蚀生锈（以铅青铜轴承为严重），使用中，机油酸值不断增长正是“老化”的标志：漆膜（也称佼质）是一种黑色粘稠物质，不仅难以清洗，且易使活塞粘结在环槽内而失去作用．积碳会形成炙热点，使零件过热，磨损加剧；油泥是水和机油混合的结果，它凝结在油管中，不仅增大机油流动阻力，甚至阻塞油路，使机油失去作用。为了延长机器的使用寿命，我们必须及时更换失去润滑性能的机油，以保证机器正常作业。 接下来我们来教大家用简单的几个方法来分辨在用机油的质量是否合格： 外观： ① 油样呈乳白色或呈雾状，表明机油进了水； ② 油样变为灰色，可能被柴油所污染； ③ 变为黑色，燃料不完全燃烧的产物所引起； 气味： ① 出现刺激性气味，表明机油被高温氧化； ② 很重的燃油味，表明被燃油严重稀释（用过的机油少量燃油味正常） 油滴斑点试验：取一滴机油滴到滤纸上，观察斑点的变化情况 ① 机油迅速扩散，中间无沉积物，表明机油正常； ② 机油扩散慢，中间出现沉积物，表明机油已变脏，应及时更换。 爆裂试验：把薄金属片加热到110℃以上，滴一滴机油，如油爆裂证明机油含有水份，这个方法能检测0.2%以上的含水量。