以下是:江蘇省宿遷市箱式變壓器發(fā)電機(jī)租賃專業(yè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品參數(shù)
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氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因
導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外，還有軸瓦、江蘇宿遷同城噴油泵注塞、江蘇宿遷同城螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、江蘇宿遷同城強(qiáng)載度提高和高速、江蘇宿遷同城輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。
一般說來，高速、江蘇宿遷同城輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。
1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進(jìn)口、江蘇宿遷同城水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、江蘇宿遷同城含氣量、江蘇宿遷同城流速等均對穴蝕有影響。
2.氣缸套穴蝕機(jī)理
1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對運(yùn)動，或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、江蘇宿遷同城氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。
2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、江蘇宿遷同城右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。
3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、江蘇宿遷同城結(jié)構(gòu)、江蘇宿遷同城爆發(fā)壓力、江蘇宿遷同城冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、江蘇宿遷同城柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。
1）缸套振動。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。
2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、江蘇宿遷同城穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。
4．防止缸套穴蝕的措施
除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施：
（1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、江蘇宿遷同城滲氮、江蘇宿遷同城噴陶瓷、江蘇宿遷同城涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強(qiáng)化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。
（2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。
（3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。
結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機(jī)型、江蘇宿遷同城結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。
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柴油機(jī)故障如何分類？
柴油機(jī)故障可從以下不同方面進(jìn)行分類：
（1）按故障的性質(zhì)分類 柴油機(jī)故障按其性質(zhì)，可分為本質(zhì)故障、江蘇宿遷附近誤用故障和從屬故障三類。
1）本質(zhì)故障。在規(guī)定使用條件下，由于柴油機(jī)及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障稱為本質(zhì)故障，如柴油機(jī)連桿斷裂等。
2）誤用故障。不按規(guī)定條件使用或由于外界因素而引起的故障稱為誤用故障，如因機(jī)油油量不足引起燒瓦等。
3）從屬故障。某一故障所引起的派生故障稱為從屬故障，也成為相關(guān)故障，如連桿螺釘斷裂引起的機(jī)體裂紋等。
（2）按故障的嚴(yán)重程度 柴油機(jī)故障按其嚴(yán)重程度和造成的危害，可分為致命故障、江蘇宿遷附近嚴(yán)重故障、江蘇宿遷附近一般故障和輕度故障四類。
1）致命故障。凡造成重要零件報(bào)廢、江蘇宿遷附近導(dǎo)致人身傷亡或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障稱為致命故障，也稱為危險性故障，如連桿螺栓斷裂、江蘇宿遷附近機(jī)體破裂等。這類故障屬一類故障。
2）嚴(yán)重故障。凡柴油機(jī)主要性能指標(biāo)超過限值，主要零件損壞需解體才能排除的故障稱為嚴(yán)重故障，如柴油機(jī)油耗過高、江蘇宿遷附近活塞環(huán)斷裂等。這類故障數(shù)二類故障。
3）一般故障。凡柴油機(jī)需停機(jī)檢修，需要更換非主要部件，用隨機(jī)工具即可排除的故障稱為一般故障，如三漏（漏氣、江蘇宿遷附近漏油、江蘇宿遷附近漏水）、江蘇宿遷附近蓋板損壞等。這類故障屬三類故障。
4）輕度故障。凡一般不導(dǎo)致柴油機(jī)停機(jī)，不需要更換零件，用隨機(jī)工具在短時間內(nèi)即可排除的故障稱為輕度故障。如柴油機(jī)密封部位滲漏、江蘇宿遷附近蓋板螺釘松動等。這類故障屬四類故障。
（3）按故障出現(xiàn)時間的快慢分類 柴油機(jī)故障按其出現(xiàn)時間的快慢，可分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障兩類。
1）突發(fā)性故障。這種故障在短時間內(nèi)突然發(fā)生，不能靠早期診斷來預(yù)測，如連桿螺栓斷、江蘇宿遷附近氣門彈簧斷裂等。
2）漸發(fā)性故障。這種故障的發(fā)生有一個漸變的過程，可以通過早期診斷進(jìn)行預(yù)測，如缸套磨損、江蘇宿遷附近氣門漏氣等。
（4）按故障發(fā)生的部位分類 柴油機(jī)故障按其發(fā)生部位，可分為整體性故障和零部件故障兩類。
1）整體性故障。也稱為綜合性故障，影響整機(jī)性能，如起動困難、江蘇宿遷附近功率不足、江蘇宿遷附近飛車、江蘇宿遷附近轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、江蘇宿遷附近壓力異常、江蘇宿遷附近溫度異常、江蘇宿遷附近聲音異常、江蘇宿遷附近振動異常、江蘇宿遷附近突然停車等，其原因是綜合性的。
2）零部件故障。是指某一零件所發(fā)生的故障，如齒輪斷裂、江蘇宿遷附近水泵泵量過小等。
（5）按故障的原因和現(xiàn)象分類 柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象，可分為磨損性故障、江蘇宿遷附近錯用性故障和薄弱性故障三類。
1）磨損性故障。由于摩擦副磨損過大而造成的故障稱為磨損性故障。這種故障是正常使用條件下，正常磨損過程中可以預(yù)料的故障，如活塞環(huán)過度磨損，造成嚴(yán)重漏氣、江蘇宿遷附近功率不足等。這類故障一般不會造成嚴(yán)重后果。
2）錯用性故障。在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載荷超過了原設(shè)計(jì)能力所造成的故障稱為錯用性故障，如超負(fù)荷使用致使柴油機(jī)冒黑煙、江蘇宿遷附近軸系斷裂等。
3）薄弱性故障。在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載荷未超過設(shè)計(jì)能力，只是設(shè)計(jì)失誤造成薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致零部件喪失工作能力的故障稱為薄弱性故障。這類故障多發(fā)生在新開發(fā)機(jī)型上。一般表現(xiàn)為零件破損、江蘇宿遷附近軸系及支架斷裂等。
（6）按故障后果的性質(zhì)分類，以可靠性為中心的維修指導(dǎo)思想認(rèn)為，故障后果比故障頻率更為重要，故障后果可以影響重要機(jī)件發(fā)揮正常的功能，可以造成更換故障件的費(fèi)用支出，可以損壞整個系統(tǒng)設(shè)備，甚至造成人員傷亡。因此，故障后果決定了維修工作的先后次序和及時提出修改機(jī)件設(shè)計(jì)的建議。故障后果按性質(zhì)可分為四類：
1）性故障后果。這類故障能造成機(jī)毀人亡，需采用維修方式，使故障風(fēng)險率減少到可以接受的水平；否則，有關(guān)機(jī)件項(xiàng)目就要重新設(shè)計(jì)。
2）使用性故障后果。這類故障能干擾使用計(jì)劃，會因該機(jī)件工作能力的下降，造成其他間接的經(jīng)濟(jì)損失（例如使用中經(jīng)濟(jì)性下降等）。在費(fèi)用效果分析的基礎(chǔ)上，可采取維修的方式來解決這些問題。
3）非使用性故障后果。這類故障的后果對使用沒有直接的不利影響。例如采用冗余度設(shè)計(jì)的裝置，其中一個裝置出現(xiàn)故障后，只需在方便時更換或修理。因此，非使用性后果可采用事后維修方式。
4）隱蔽性故障后果。這類故障后果一般不會產(chǎn)生直接的不利影響。但是，當(dāng)具有隱蔽性故障后果的計(jì)件與另一個或幾個計(jì)件的故障相關(guān)時，如果 個機(jī)件的功能故障由于隱蔽原因未被發(fā)現(xiàn)，以致第二個機(jī)件又發(fā)生故障，從而造成多重故障，則將導(dǎo)致危險性故障，必須采取維護(hù)的方式減少這種風(fēng)險的因素。
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