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為什么柴油發(fā)電機(jī)不能長時(shí)間空載
如果低于額定功率50%的情況下運(yùn)行時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油消耗加大、柴油機(jī)容易結(jié)炭、增大故障率、縮短大修周期。
柴油發(fā)電機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)間一般不能超過5分鐘。 一般3分鐘熱機(jī),再把轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速,電壓穩(wěn)定即可帶載。發(fā)電機(jī)組應(yīng)該至少帶載30%以上運(yùn)行,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常運(yùn)行需要的工作溫度,使各配合間隙達(dá)到 ,避免燒機(jī)油,減少積碳,杜絕缸套的早期磨損,延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。
柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)成功后空載電壓400V,頻率50HZ,三相電壓平衡無大偏差。電壓偏離400V太大,頻率低于47HZ或者高于52HZ應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查維修方可進(jìn)行負(fù)載運(yùn)行;散熱器內(nèi)冷卻液應(yīng)在飽和狀態(tài),冷卻液的溫度在60攝氏以上可以合閘帶負(fù)載,運(yùn)行負(fù)載應(yīng)該從小負(fù)載慢慢增加規(guī)律操作。
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柴油發(fā)電機(jī)曲軸裂紋和變形的檢驗(yàn)方法
柴油發(fā)電機(jī)在工作中,曲軸由于受力和工作條件復(fù)雜,各摩擦表面滑動(dòng)速度很高,散熱條件又差,因此,曲軸不僅軸頸容易磨損,而且還會(huì)出現(xiàn)彎曲和扭曲變形,甚至產(chǎn)生裂紋或折斷等。所以在解體清洗后,應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查,根據(jù)查出的損傷部位和損傷程度,采取相應(yīng)的修理方式。
1、 曲軸軸頸磨損的檢驗(yàn)與處理方法
磨損部位。曲軸的主軸頸和連桿軸頸在工作中不可避免地要產(chǎn)生磨損,而且磨損是不均勻的,其主要表現(xiàn)為軸頸出現(xiàn)圓度、圓柱度超過標(biāo)準(zhǔn)值和拉傷。連桿軸頸磨損的 部位,一般在各軸頸的內(nèi)側(cè)面上,即靠曲軸中心線一側(cè),使軸頸失圓;而磨損成錐形的部位,一般在潤滑油道雜質(zhì)附著的一側(cè)和受力大的部位上。曲軸主軸頸 _的磨損部位,按發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度、氣缸數(shù)、曲軸長度和平衡塊的配重不同而各異,而且相對(duì)于連桿軸頸磨損要均勻些。實(shí)踐表明,連桿軸頸的磨損比主軸頸磨損要快,但是,主軸頸磨損比連桿軸頸磨損所造成的后果要嚴(yán)重。
檢驗(yàn)與處理方法:根據(jù)各軸頸磨損規(guī)律查找出磨損部位,可用外徑測微器測量其圓度和圓柱度以便確定曲軸的修理級(jí)別和磨削尺寸。其具體方法是;先在潤滑油道孔兩側(cè)測量,再轉(zhuǎn)90°測量,其測量的 值與小值之差值即為軸頸的圓柱度。在軸頸縱向測量出的 值與小值之差,即為軸頸的圓柱度。當(dāng)軸頸圓度大于0.050mm,錐度大于0.013mm,或者發(fā)現(xiàn)軸頸有拉傷、燒蝕等損傷時(shí),都應(yīng)進(jìn)行修理。軸頸磨損量超過極限需要修理時(shí),應(yīng)從磨損 的的軸頸開始,按曲軸分級(jí)修理尺寸(每級(jí)相差0.25mm),在專用的曲軸磨床上進(jìn)行磨削,并進(jìn)行拋光處理。修磨后要求軸頸圓度不得大于0.005mm,錐度不得大于0.005mm,表面粗糙度Ra不得大于0.80~0.40um,各軸頸的徑向跳動(dòng)不大于0.05mm,否則,為不合格。
2、曲軸裂紋的檢驗(yàn)與處理方法
裂紋多發(fā)部位“曲軸的疲勞裂紋多發(fā)生于軸頸與曲柄臂相連的過渡圓角處以及軸頸中間油孔處。前一種裂紋為橫向裂紋,是曲軸斷裂的先兆,即從出現(xiàn)微細(xì)裂紋,逐漸延伸, 在特定條件下發(fā)生斷裂,后一種裂紋為縱向裂紋,由油孔處往軸向展開。
檢驗(yàn)與處理方法:曲軸裂紋微細(xì),用肉眼不易看出,可用磁力探傷儀進(jìn)行檢查。在條件不具備的情況下,簡易的檢查方法是浸油錘擊法:先將曲軸浸入煤油中片刻,取出擦凈后,撒上 ,然后用手錘分段在曲軸臂上敲擊,由于震動(dòng),裂紋內(nèi)的煤油滲出,使 顯出油跡呈現(xiàn)黃色線痕,據(jù)此即可判定裂紋位置和長度。
軸頸有橫向裂紋的曲軸,不宜繼續(xù)使用,但是,橫向裂紋細(xì)小,經(jīng)磨削后在修理尺寸范圍內(nèi)能的,尚可使用,否則,必須予以更換,軸頸有縱向裂紋,也應(yīng)磨削,在磨削條件不具備的情況下曲軸繼續(xù)使用的原則是:裂紋未過兩端圓角處或油孔邊緣處時(shí),尚可繼續(xù)使用,但不可在超負(fù)荷下工作,不能猛轟油門,并在使用中加強(qiáng)檢查,以防裂紋延伸而折斷。
3、曲軸變形的檢驗(yàn)與處理方法
曲軸變形是指曲軸彎曲和扭轉(zhuǎn)。曲軸彎曲變形反映較明顯的部位是中間主軸頸處。曲軸彎曲變形后若繼續(xù)使用,將加速曲軸連桿機(jī)構(gòu)的磨損,甚至使曲軸產(chǎn)生裂紋和斷裂。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)修理中,必須對(duì)此進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)將曲軸兩端支撐在平臺(tái)上的V_形架上,用百分表觸頭抵在中間主軸頸避開油孔處,慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸一周,觀察百分表上所指的 數(shù)值與小數(shù)值,兩值之差的二分之一即為曲軸的直線度。若曲軸有偏磨時(shí),應(yīng)減去偏磨量。直線度在0.05~0.10mm范圍內(nèi)時(shí),可結(jié)合軸頸磨削矯正。
曲軸扭轉(zhuǎn)角的檢驗(yàn)方法是:將曲軸水平支撐在平臺(tái)上,使同位連桿兩軸頸位于上止點(diǎn)(如六缸曲軸的1、6缸連桿軸頸,四缸曲軸的1、4缸連桿軸頸),再用百表測量前、后兩連桿軸頸在其 點(diǎn)的高度差,差值越大,說明扭轉(zhuǎn)角越大。
曲軸的主要損傷是軸勁磨損、曲軸裂紋和斷裂。
裂紋從油孔處產(chǎn)生,沿與軸線成45°~55°方向發(fā)展,造成主軸勁與連桿勁斷裂;裂紋由圓角處產(chǎn)生,向曲柄臂發(fā)展造成曲柄臂斷裂,常發(fā)生在曲軸全長2/3的部位上。除上述以外,曲柄還會(huì)產(chǎn)生彎曲和扭曲變形。
4、用磁力探傷器檢查曲軸是否有裂紋和損傷
經(jīng)磁力探傷器檢查,曲軸油下列情況就不能繼續(xù)使用:
1)在曲軸的圓角處或圖所示的應(yīng)去有損傷。
2)在45°的交叉線跨越油孔處或進(jìn)入有孔的倒角處有裂紋或損傷。
3)出現(xiàn)長達(dá)6mm以上的裂紋。
4)在一個(gè)軸勁上有多余4處以上的裂紋。
表層下部的顯示欠款如圖所示,若有下列欠款曲軸就不能使用。
1)在曲軸圓角處或在圖的陰影區(qū)域內(nèi)有圓周方向的裂紋與損壞。
2)在圓周方向有長達(dá)25mm以上的裂紋。
3)在軸線方向有長達(dá)9.5mm的裂紋。
4)有在離有孔倒角距離近于1.5mm的裂紋。
5)有45°的交叉線跨越油孔的裂紋。
請(qǐng)注意:經(jīng)磁力探傷的曲軸,必須完全地退磁和池底地清洗,才能使用。
5、曲軸磨損部位的測量
測量曲軸主軸軸頸和連桿軸頸的圓度誤差和圓柱誤差。如果圓度誤差大于0.05mm或圓柱度誤差大于0.013mm,則需要磨削曲軸軸頸。
6、曲軸彎曲度的測量
曲軸彎曲度是指:當(dāng)曲軸用其兩端軸勁支撐時(shí),在中間主軸勁所測得的千分表總讀數(shù)的一半就是彎曲度或全長的不同心度。
軸頸的跳動(dòng)量是指:當(dāng)主軸勁沿著一個(gè)共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一個(gè)主軸機(jī)的千分表總讀數(shù)和另一個(gè)相鄰的軸頸的千分表總讀數(shù)之間的差值,即為相鄰軸頸的跳動(dòng)量。
彎曲量得測量:將曲軸的兩端軸頸支撐在V形鐵上,如圖2-76所示,將千分表的量桿放在軸頸中心線處,并使觸頭觸到被測軸勁,轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,測量每個(gè)軸頸,并作記錄,把所測中間主軸勁的千分表讀數(shù)除以2,即為彎曲度。曲軸 彎曲度:K38型柴油機(jī)為0.267mm;K50型柴油機(jī)為0.356mm。
7、曲軸的修理
1)清洗曲軸中的油道。其方法是:卸下所有孔塞;用一根釬子和擦布及清洗溶液清洗所以曲軸中的油道;用清潔的SAE20或30W號(hào)機(jī)油潤滑油孔,裝回孔塞。
2)曲軸軸頸磨損后,可用磨削方法修理。
磨曲軸時(shí),在曲軸前端的曲臂上打記號(hào)以標(biāo)明需安裝的主軸瓦或連桿軸瓦的準(zhǔn)確尺寸,在后端的曲柄臂上打上需裝加厚止推環(huán)的尺寸和位置。
在磨削曲軸前,檢查它的彎曲度是否在規(guī)定的范圍內(nèi),如果不在規(guī)定的范圍內(nèi),就必須報(bào)廢。對(duì)不進(jìn)行圓角出來的曲軸,則可以進(jìn)行較直。
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柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因
柴油發(fā)電機(jī)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(yùn)動(dòng)部位,采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多,也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)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(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷,更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn),通過對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模,設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)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(jìn)行通過仿真模擬,識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)為未來發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
運(yùn)動(dòng)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(gè)部件由于長時(shí)間的接觸,造成了磨損,使得接觸表面變形,在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生振動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jī)械動(dòng)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(jìn)行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)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(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測,判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)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(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征,并分析預(yù)測了發(fā)電機(jī)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(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng),同時(shí)長期的敲缸對(duì)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(jì)算機(jī)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(hào)特征,實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間大功率工作,連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損,使得軸承之間間隙變大,在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)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(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。
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