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造成柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】柴油发电机在使用过程中,随着使…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。
如何使柴油发电机组寿命得以延长
柴油发电机组配件的正确维护是保障机组运行的必要条件,也是减少机组故障的必要条件。操作者正确维护好柴油发电机组配件的使用性能也是一门有技巧的学科。在此小编就与大家深度聊一聊正确维护机组配件的方法,让你的柴油发电机组使用寿命得以延长。
1:柴油发电机组配件需保持清洁度
比如柴油发电机组的燃油滤清器、机油滤清器、空气滤清器、液压油滤清器及各类滤网等零件如果过脏,会导致滤清效果变差。水箱散热片、风冷发动机缸体和缸盖散热片、冷却器散热片等零部件过脏,会导致散热不良,温度过高;
2:有些配件怕热、怕温度过高
柴油发动机活塞温度过高,易导致过热烧熔而发生抱缸;橡胶密封件、三角胶带、轮胎等过热,易过早老化、性能下降、缩短使用寿命;起动机、交流发电机、调节器等电器设备的线圈过热,极易烧毁而报废;
3:零部件的缺失容易留下故障隐患
柴油发动机气门锁片,应成对安装,如漏装或缺失:将导致气门失控而撞坏活塞等件;发动机连杆螺栓、飞轮螺栓、传动轴螺栓上安装的开口销、锁紧螺丝、保险片或弹簧垫等防松装置,一旦漏装,在使用中将有可能导致康明斯柴油发电机组严重的故障发生;发动机正时齿轮室中用来润滑齿轮的机油喷嘴一旦漏装,会导致该处严重泄油。
4:重要部件垫片严禁装反
发动机汽缸垫在安装时不能装反,否则会导致缸垫过早烧蚀损坏;发动机风扇叶片安装时不可弄反;对有方向花纹的轮胎,人字型花纹轮胎,安装后的地面印痕应使人字尖指向后部。一旦这些部件装反极可能造成不必要的故障发生。
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哪些场合需要配备柴油发电机组?
柴油发电机现在成为备用发电的必需品,那么哪些场合场所是必须要备柴油发电机呢?随着发电机的使用越来越广泛,无论是生活还是工作中,我们经常都能看到关于柴油发电机的使用情况。确确实实,发电机的使用给我们的生活带来了很多的方便,我们发现很多地方已经越来越离不开发电机的存在了。今天,伊藤动力就带大家来具体了解一下哪些场合要必备柴油发电机。
场合一:一些重要的生产线,很多的企业都有着某些 不能断电的生产线,因为一但断电停产,造成的损失将不可挽回,而电则是不能够完美的控制着它是不是能一直不断,所以,大型的柴油发电机将是这些重要的生产线必须配备的必需品。
场合二:医院;我们都知道,医院里每 都有进进出出的很多看病的人,也有很多病人需要打针吃药甚至是做手术才能祛除疾病获得康复的。当医院发生停电的状况的时候,如果没有配备柴油发电机组的话,很可能出现病人在手术台上出现意外的现象,所以,为了病人们的生命,医院必须要配备必要的静音柴油发电机组才行。
场合三:药品仓库;现在有越来越多的药品需要在额定的温度下才能保证它的药物功效,所以大型的药品仓库都需要配备必要的大型柴油发电机组,因为如果不配备的话,一旦因为各种原因导致仓库断电的时候,就会导致很多药物失去功效,同样也会影响我们的生命。只有有了应急的发电机组,才能解决这一问题。
场合四:飞机场;可能很多人会认为飞机是单独的燃油飞行个体,飞机场为什么需要柴油发电机组呢?因为每一台飞机在抵达飞机场的时候都要和地面指挥中心进行航道的对接等工作,一旦出现断电的现象,很可能会导致意外交通状况的发生,所以飞机场也要必备大型柴油发电机组的。
场合五:抢险救灾的地方;可以说一般出现险情的地方交通通信已经电力都遭到了极大的破坏,发电机组是救援工作中必须要配置的设备,没有电力,对抢险救灾的工作将造成很大的困扰。
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