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柴油發(fā)電機運動部件故障的原因 柴油發(fā)電機曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等,這些故障主要發(fā)生與高速運動部位,采集裝置難以安裝并進行數(shù)據(jù)采集,且發(fā)生故障后信號干擾信息較多,也難以準(zhǔn)確診斷和識別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷,也有部分學(xué)者考慮依靠動力學(xué)對柴油發(fā)電機運動部件進行分析和診斷,更進一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機理及原因。后者這種方法主要依靠計算機仿真軟件實現(xiàn),通過對柴油發(fā)電機進行建模,設(shè)定柴油發(fā)電機各部件工作參數(shù),設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù),進行通過仿真模擬,識別故障發(fā)生時各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點,該技術(shù)為未來發(fā)展的一個潛力方向。 運動部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面,一方面相互連接的兩個部件由于長時間的接觸,造成了磨損,使得接觸表面變形,在運動過程產(chǎn)生振動及噪聲,另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運動過程的碰撞及撞擊,直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見,各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容,包括機械動力、熱力、摩擦等,故障的分析不能僅僅依靠簡單的分析就可以進行診斷和確定。 1.拉缸故障診斷拉缸故障會引起活塞機件損壞、柴油發(fā)電機油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸,嚴(yán)重影響發(fā)電機正常運行。目前主要通過對發(fā)電機進行故障信號檢測,判斷拉缸時振動信號頻域范圍,例如國外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗證了拉缸時發(fā)電機故障的特征,并分析預(yù)測了發(fā)電機內(nèi)潤滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象,敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強大的振動,同時長期的敲缸對活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面,利用計算機仿真軟件,分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號特征,實現(xiàn)了對敲缸狀態(tài)下發(fā)電機故障的分析和診斷。 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機長時間大功率工作,連桿軸會產(chǎn)生磨損,使得軸承之間間隙變大,在連桿軸帶動活塞及曲軸運動過程,造成敲擊幅度變大,容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對兩岸頭與軸承之間的振動信號分析,實現(xiàn)了對往復(fù)式發(fā)電機連桿故障振動信號角域和值域的分析,實現(xiàn)驗證具有一定的可靠性。
發(fā)電機組的振動的原因是什么呢 柴油發(fā)電機組振動原因主要有三種情況:電磁方面原因;機械方面原因;機電混合方面原因。 一、電磁方面的原因 1. 電源方面:三相電壓不平衡,三相電動機缺相運行。 2.定子方面:定子鐵心變橢圓、偏心、松動;定子繞組發(fā)生斷線、接地?fù)舸⒃验g短路、接線錯誤,定子三相電流不平衡。 3.轉(zhuǎn)子故障:轉(zhuǎn)子鐵心變橢圓、偏心、松動。轉(zhuǎn)子籠條與端環(huán)開焊,轉(zhuǎn)子籠條斷裂,繞線錯誤,電刷接觸不良等。 二、機械原因 1.電機本身方面:轉(zhuǎn)子不平衡,轉(zhuǎn)軸彎曲,滑環(huán)變形,定、轉(zhuǎn)子氣隙不均,定、轉(zhuǎn)子磁力中心不一致,軸承故障,基礎(chǔ)安裝不良,機械機構(gòu)強度不夠、共振,地腳螺絲松動,電機風(fēng)扇損壞。 2.與聯(lián)軸器配合方面:聯(lián)軸器損壞,聯(lián)軸器連接不良,聯(lián)軸器找中心不準(zhǔn),負(fù)載機械不平衡,系統(tǒng)共振等。 三、發(fā)電機混合原因 1.發(fā)電機振動往往是氣隙不勻,引起單邊電磁拉力,而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大,這種機電混合作用表現(xiàn)為電機振動。 2.發(fā)電機軸向串動,由于轉(zhuǎn)子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對,引起的電磁拉力,造成電機軸向串動,引起電機振動加大,嚴(yán)重情況下發(fā)生軸磨瓦根,使軸瓦溫度迅速升高。 處理方法: 1. 電氣原因的檢修:首先是測定定子三相直流電阻是否平衡,如不平衡,則說明定子連線焊接部位有開焊現(xiàn)象,斷開繞組分相進行查找,另外繞組是否存在匝間短路現(xiàn)象,如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡,或用儀器測量定子繞組,確認(rèn)匝間短路后,將電機繞組重新下線。例如:水泵電機,運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發(fā)現(xiàn)電機直流電阻不合格,電機定子繞組有開焊現(xiàn)象,用排除法將故障找到后,電機運行一切正常。 2. 機械原因的檢修:檢查氣隙是否均勻,如果測量值超標(biāo),重新調(diào)整氣隙。檢查軸承,測量軸承間隙,如不合格更換新軸承,檢查鐵心變形和松動情況,松動的鐵心可用環(huán)氧樹脂膠粘接灌實,檢查轉(zhuǎn)軸,對彎曲的轉(zhuǎn)軸進行補焊重新加工或直接直軸,然后對轉(zhuǎn)子做平衡試驗。打風(fēng)機電機大修后試運行期間,電機不僅振動大,而且軸瓦溫度超標(biāo),連續(xù)處理幾天后,故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發(fā)現(xiàn),電機氣隙非常大,瓦座水平也不合格,故障原因找到后,重新調(diào)整各部間隙后,電機試轉(zhuǎn)一次成功。 3. 負(fù)載機械部分檢查正常,電機本身也沒有問題,引起故障的原因是連接部分造成的,這時要檢查電機的基礎(chǔ)水平面,傾斜度、強度,中心找正是否正確,聯(lián)軸器是否損壞,電機軸伸繞度是否符合要求等。 眾所周知,電機的結(jié)構(gòu)同時包含電氣和機械兩部分,也可以說是電氣和機械的結(jié)合點。所以說,它的故障要一分為二的分析。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。一般來講,電機振動是由于轉(zhuǎn)動部分a不平衡、機械故障或電磁方面的原因引起的。一、轉(zhuǎn)動部分不平衡主要是轉(zhuǎn)子、耦合器、聯(lián)軸器、傳動輪(制動輪)不平衡引起的。處理方法是先找好轉(zhuǎn)子平衡。如果有大型傳動輪、制動輪、耦合器、聯(lián)軸器,應(yīng)與轉(zhuǎn)子分開單獨找好平衡。再有就是轉(zhuǎn)動部分機械松動造成的。如:鐵心支架松動,斜鍵、銷釘失效松動,轉(zhuǎn)子綁扎不緊都會造成轉(zhuǎn)動部分不平衡。二、機械部分故障主要有以下幾點:1、聯(lián)動部分軸系不對中,中心線不重合,定心不正確。這種故障產(chǎn)生的原因主要是安裝過程中,對中不良、安裝不當(dāng)造成的。還有一種情況,就是有的聯(lián)動部分中心線在冷態(tài)時是重合一致的,但運行一段時間后由于轉(zhuǎn)子支點,基礎(chǔ)等變形,中心線又被破壞,因而產(chǎn)生振動。2、與電機相聯(lián)的齒輪、聯(lián)軸器有毛病。這種故障主要表現(xiàn)為齒輪咬合不良,輪齒磨損嚴(yán)重,對輪潤滑不良,聯(lián)軸器歪斜、錯位,齒式聯(lián)軸器齒形、齒距不對、間隙過大或磨損嚴(yán)重,都會造成一定的振動。3、電機本身結(jié)構(gòu)的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現(xiàn)為軸頸橢圓,轉(zhuǎn)軸彎曲,軸與軸瓦間間隙過大或過小,軸承座、基礎(chǔ)板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎(chǔ)的剛度不夠,電機與基礎(chǔ)板之間固定不牢,底腳螺栓松動,軸承座與基礎(chǔ)板之間松動等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產(chǎn)生異常。4、電機拖動的負(fù)載傳導(dǎo)振動。例如:汽輪發(fā)電機的汽輪機振動,電機拖動的風(fēng)機、水泵振動,引起電機振動。三、電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的主要包括:交流電機定子接線錯誤、繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子繞組短路,同步電機勵繞組匝間短路,同步電機勵磁線圈聯(lián)接錯誤,籠型異步電動機轉(zhuǎn)子斷條,轉(zhuǎn)子鐵心變形造成定、轉(zhuǎn)子氣隙不均,導(dǎo)致氣隙磁通不平衡從而造成振動。導(dǎo)致電機振動的原因多種多樣,以上僅是筆者在工作中,實際遇到的一些故障總結(jié)如上。
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