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高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法
摘要分析增壓工頻吉林長春柴油發(fā)電機(jī)組在地處高寒、缺氧地區(qū)難啟動，故障率高，可靠性不易保證的原因，簡要介紹高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法。
增壓工頻發(fā)電機(jī)組構(gòu)成
（1 )傳動系統(tǒng)機(jī)組以柴油機(jī)為動力，通過彈性圈、柱銷、聯(lián)軸器驅(qū)動發(fā)電機(jī)，由控制屏控制、監(jiān)視、調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓，并向外供電。
（2）電氣系統(tǒng)機(jī)組電氣系統(tǒng)視所配發(fā)電機(jī)的電氣原理（或發(fā)電機(jī)組型號）而定。
主電路作為機(jī)組電能輸送電路，由發(fā)電機(jī)定子輸出端（U、V、W、N）引出于接線板上。
測量電路由工頻電流表、工頻電壓表、頻率表、轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成，用于量測電路中的電流、電壓和頻率值，轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄轉(zhuǎn)至不同位置，可以從電壓表上量得主電路中對應(yīng)相位上的線電壓值。
柴油機(jī)電路由蓄電池、起動電動機(jī)、充電發(fā)電機(jī)、繼電調(diào)節(jié)器、電鎖開關(guān)、啟動按鈕等部件經(jīng)導(dǎo)線連接組成，用做機(jī)組的啟動和正常工作時(shí)自動穩(wěn)壓、過載保護(hù)和對蓄電池充電。
發(fā)電機(jī)組工作條件
機(jī)組在下述高原條件下能輸出額定功率的47％，并能可靠工作：海拔4000、4800m；環(huán)境溫度為4℃；機(jī)組應(yīng)可靠接地，接地線應(yīng)和發(fā)電機(jī)接地螺釘連接牢固。檢查各電氣連接部位接觸是否良好，并排除發(fā)柴油機(jī)應(yīng)采取低溫啟動措施，發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)min左右，待機(jī)油油溫高于45℃、水溫升至55℃時(shí)，發(fā)電機(jī)才能正常工作
冷機(jī)啟動前的準(zhǔn)備和檢查機(jī)組如果幾小時(shí)或幾天沒有啟動，必須檢查蓄電池是否還有足夠的電能。檢查散熱器是否有足夠的防凍液。如果加水，以加熱水為好，防止沖結(jié)。
機(jī)組內(nèi)外各部件上的灰塵和污垢，重點(diǎn)是控制屏內(nèi)儀表板及發(fā)電機(jī)炭刷、集電環(huán)等，灰塵時(shí)嚴(yán)禁用帶油物擦拭。盡量以填代挖，以減少對原地面熱擾動。禁止損毀施工處所的植被。鉆機(jī)底座下發(fā)動機(jī)散熱部分鋪設(shè)聚苯烯泡沫塑料隔熱板，以減少對地基土的熱侵人護(hù)筒埋人多年凍土一定深度，成樁后不拆除護(hù)筒，保護(hù)樁基的穩(wěn)定性在鉆孔樁附近設(shè)移動式鋼制泥漿沉淀池避免泥漿外流，廢漿運(yùn)至設(shè)計(jì)或地力環(huán)保部門指定的地點(diǎn)妥善處理混凝土拌和站應(yīng)設(shè)置在距線路200以遠(yuǎn)的亻氐含冰量地帶，避免冬季原材料加溫造成熱效應(yīng)破壞多年凍土環(huán)境，混凝土摻入低溫早強(qiáng)耐久混凝上外加劑，降低冰點(diǎn)，減小熱機(jī)組維護(hù)
檢查機(jī)組各連接緊固件是否可靠，有無松動或缺件。檢查控制屏內(nèi)各電氣元件連接線是否牢固，排除松動或脫焊現(xiàn)像。用5開V兆歐表（額定電壓低于1傭v者用250 v兆歐表）檢查機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對地電阻及回路間的絕緣電阻，測量時(shí)，各開關(guān)處于接通位置，半導(dǎo)體器件、電容器等均應(yīng)拆除或短接。測得電阻應(yīng)不小于2 (C),如發(fā)電機(jī)受潮在運(yùn)行前必須進(jìn)行干燥處理檢查柴油機(jī)油底殼內(nèi)機(jī)油的存量及機(jī)油是否變質(zhì)，油量不足時(shí)應(yīng)添加至規(guī)定油面位置，變質(zhì)或污濁的應(yīng)更換。
現(xiàn)的故障和不正常現(xiàn)象，接觸不良、短路或斷路等各種事故發(fā)生。
排除機(jī)組故障殼體帶電原因是接觸不良、絕緣電阻過低，相線與機(jī)殼相碰排除方法：0用5開V兆歐表測量絕緣電阻，電阻值低于1MO時(shí)應(yīng)檢查機(jī)組內(nèi)線路絕緣有無損壞使接地線、接零線接觸良好檢查線路，接好斷線處或更換導(dǎo)線。
空負(fù)荷時(shí)，電壓表無讀數(shù)或達(dá)不到額定值用萬用表測量發(fā)電機(jī)輸出端，判斷是否有額定電壓，如有，說明電表損壞或接線有斷處。勵磁電路故障檢查并測量勵磁元件及線路熔斷器芯燒斷接線處接觸不良或斷路。電刷磨損過大壓力不夠造成發(fā)電機(jī)電刷接觸。測量發(fā)電機(jī)內(nèi)硅整流管是否正常元件、接點(diǎn)、觸點(diǎn)過熱接點(diǎn)、接頭松脫，接觸不良觸點(diǎn)或接點(diǎn)燒傷氧化。絕緣電阻過低導(dǎo)線或元件損壞后碰地，絕緣層電阻為發(fā)電機(jī)線圈受潮，應(yīng)烘干線圈配電線路受潮電瓶不能止常充電調(diào)節(jié)器損壞，更換調(diào)節(jié)器充電。
實(shí)踐表明，在首藏高原維修發(fā)電機(jī)查找故障難度大，故障點(diǎn)多，啟動機(jī)械困難，主要是因?yàn)楦吆?、缺氧使用中?yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)下作，并經(jīng)常檢修。暫時(shí)不用的機(jī)組，或需要停機(jī)3個(gè)月以內(nèi)的可不進(jìn)行油封但在風(fēng)沙、大雪低溫（平均氣溫在一30℃）條件下，必須放下凈冷卻水或防凍液、機(jī)油，徹底整理和清潔機(jī)組之，在電刷面用厚牛皮紙襯墊，用塑料布將柴油機(jī)的進(jìn)氣口、排氣口和發(fā)電機(jī)端蓋上的通風(fēng)孔包扎好，將機(jī)組底盤墊高、墊穩(wěn)；將蓄電池取下，單獨(dú)存放及時(shí)充電在機(jī)組上用帳篷蓋嚴(yán) 存放在庫房，注意防潮所用油品應(yīng)在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)十提，為確保止常供電，建議增加備用機(jī)組數(shù)量。
吉林長春柴油發(fā)電機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)
配氣機(jī)構(gòu)是吉林長春柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣和排氣的控制機(jī)構(gòu)它按照柴油機(jī)各氣缸工作次序，通過控制進(jìn)氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉來保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有足夠的新鮮空氣進(jìn)入氣缸，并把燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)盡可能徹底的排出。
配氣機(jī)構(gòu)通常有氣門式和氣孔式兩種型式。氣門式配氣機(jī)構(gòu)由凸輪驅(qū)動氣門以控制進(jìn)排氣過程，是四沖程柴油機(jī)常用的一種型式，而氣孔式配氣機(jī)構(gòu)是在氣缸中間開有進(jìn)排氣孔并通過活塞的控制進(jìn)排氣過程，這種機(jī)構(gòu)在二沖程柴油機(jī)上應(yīng)用較多。
目前，四沖程內(nèi)燃機(jī)常用的是氣門式配氣機(jī)構(gòu)。氣門式配氣機(jī)構(gòu)又分為側(cè)置式和頂置式兩類。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)的進(jìn)排氣門都布置在氣缸體的一側(cè)，它是通過凸輪軸推動挺柱和推桿來控制氣門開啟和關(guān)閉。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)一般適用于單缸柴油機(jī)。頂置式氣門機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)使用廣泛的，它主要由氣門組件、氣門傳動機(jī)件、進(jìn)排氣系統(tǒng)和吉林長春柴油發(fā)電機(jī)增壓系統(tǒng)組成。
一、氣門組件的結(jié)構(gòu)及功用
氣門組件主要是用來密封柴油機(jī)的進(jìn)氣道和排氣道，并保證柴油機(jī)正常換氣。其主要組成部件是氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈及鎖緊裝置等。氣門組件在整個(gè)柴油機(jī)中的潤滑和冷卻條件極差，且受到交變載荷的沖擊和高溫、腐蝕等的影響，因此這部分零件極易發(fā)生故障。氣門組件損壞后，柴油機(jī)會出現(xiàn)很多散障現(xiàn)象，例如油耗增加、功率降低、起動困難和排煙異常等。
1.氣門
氣門分進(jìn)氣門和排氣門。氣門的功用是密封燃燒室，并使吉林長春柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸得到正常換氣。
氣門主要由頭部和桿部兩部分構(gòu)成。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂，目前使用較多的是平頂，這主要是因?yàn)槠巾敋忾T的頭部形狀簡單、制造方便，受熱面積小等特點(diǎn)。
柴油機(jī)為了提高燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣量，進(jìn)氣門的頭部一般做的比排氣門大，因?yàn)樵龃筮M(jìn)氣門可以減小進(jìn)氣阻力，增大進(jìn)氣量，這比增大排氣們減小排氣阻力更為有效。氣門密封錐面的斜角也不同，進(jìn)氣門一般采用30℃的斜角，排氣門一般采用45℃的斜角。進(jìn)氣門的錐面采用30℃的斜角，主要是因?yàn)檩^小的錐面斜角可使氣流通過斷面的流量增大。
2.氣門導(dǎo)管
氣門導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)。
氣門導(dǎo)管給往復(fù)運(yùn)動的氣門起著導(dǎo)向的作用，并保證氣門頭部準(zhǔn)確地落在氣門座上，同時(shí)還能夠把氣門的部分熱量傳出去。氣門導(dǎo)管一般采用鑄銖鑄成，由于它在高溫和潤譴條件較差的環(huán)境下工作，所以該部件較易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。
氣門導(dǎo)管與氣門桿部在長期的相對運(yùn)動的磨損中，易使兩者之間的配合間隙增大。正常情況下，進(jìn)氣門與導(dǎo)管的間隙為0.09左右，排氣門與導(dǎo)管的間隙約為0.12mm，當(dāng)間隙增大到極限值0.26mm時(shí)，氣門導(dǎo)管與氣門應(yīng)成對換新。若裝配時(shí)間隙過小，則易出現(xiàn)氣門卡死現(xiàn)象。
3.氣門座圈
氣門座圈是為往復(fù)運(yùn)動的氣門而設(shè)計(jì)的，它與氣門一起用來密封燃燒室。氣門座圈一般采用耐熱鑄鐵制造，并壓人氣缸蓋中心氣門座圈長期受到氣門的連續(xù)沖擊和高溫、高壓氣體的腐蝕，在使用過程中特刑容易發(fā)生故障。在長期的工作中氣門座圈的錐面容易產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑、座圈縮短和磨損變寬等現(xiàn)象。
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介紹組成吉林長春柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng)
吉林長春柴油發(fā)電機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)器，它由許多組件和系統(tǒng)組成，這些組件和系統(tǒng)共同保證柴油機(jī)進(jìn)行工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，并使其能連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，具體構(gòu)造也有很多不同之處，但柴油機(jī)無論怎樣變化，其基本構(gòu)造和組成形式是相同的。下面結(jié)合國內(nèi)使用廣泛的135系列柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)，首先介紹組成吉林長春柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng)，以便于讀者進(jìn)一步認(rèn)識和熟悉吉林長春柴油發(fā)電機(jī)。
四沖程柴油機(jī)由下列組件和系統(tǒng)組成。
一、燃燒室組件
燃燒室組件主要由固定不動組件組成，包括機(jī)體、汽缸蓋、汽缸套、活塞組件和汽缸墊。在組成燃燒室的各個(gè)部件中除活塞組件能運(yùn)動外，其他部件均為固定不動組件。這些部件的主要作用是組成密封的燃燒室并完成柴油機(jī)的能量轉(zhuǎn)換。
二、動才傳動組件
動力傳動組件主要由運(yùn)動部件組成，包括連桿組件、曲軸飛輪組件和活塞組件。動力傳動組件的作用是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并將作用在活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?，通過曲軸向外輸出動力，使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
三、燃科供系統(tǒng)
燃料供給系統(tǒng)的主要作用是保證活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動到壓縮上止點(diǎn)一定上止點(diǎn)前一定度數(shù)時(shí)，定時(shí)、定量、定質(zhì)地向燃燒室內(nèi)噴入高壓霧化燃油。柴油機(jī)燃料供給給系統(tǒng)主要包括油箱、低壓油管、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、調(diào)速器、高壓油管和噴油器等。
四、潤滑系統(tǒng)
潤滑系統(tǒng)的作用是將機(jī)油（潤滑油）輸送到柴油機(jī)各運(yùn)動部件的摩擦表面，以減輕零件表面摩擦，帶走零件所吸收的部分熱量，沖洗零件表面，提高燃燒室的密封效果，防止部件生銹。潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、吸油盤、機(jī)油泵、機(jī)油散熱器、機(jī)油粗濾器、機(jī)油細(xì)濾器、缸蓋內(nèi)部油道和機(jī)體內(nèi)部油道等組成。
五、冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)扇、水散熱器、水溫表、節(jié)溫器、機(jī)體內(nèi)部水道以及缸蓋內(nèi)部水道等組成。冷卻系統(tǒng)的主要作用是將柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各零部件所吸收的多余熱量迅速傳導(dǎo)出去，以保證柴油機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，不致因各種零件過熱而損壞：同時(shí)還要對機(jī)油（潤滑油）進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
六、配氣系統(tǒng)
配氣系統(tǒng)主要包括進(jìn)氣管、排氣管、空氣濾清器、排氣消聲器、進(jìn)氣閥、排氣閥、挺桿、配氣凸輪和傳動齒輪等機(jī)件。配氣系統(tǒng)的主要作用是定時(shí)打開和關(guān)閉各汽缸的進(jìn)、排氣門，以使燃燒室內(nèi)進(jìn)氣充足、排氣干凈，且達(dá)到密封良好的目的。
七、起動和充電系統(tǒng)
起動和充電系統(tǒng)的作用是保證柴油機(jī)準(zhǔn)時(shí)起動和按時(shí)給蓄電池充電。起動和充電系統(tǒng)主要包括蓄電池、起動機(jī)、磁力開關(guān)（電磁馬達(dá)）、控制按鈕、充電調(diào)節(jié)器、交（直）流發(fā)電機(jī)、充電線路、用電負(fù)載和控制開關(guān)等。
一臺完整的柴油機(jī)必須具備以上兩大組件和五大系統(tǒng)才能正常工作。
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