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。杜小元通過對兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對往復(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。

維曼發(fā)電機(jī)租賃

維曼發(fā)電機(jī)租賃的柴油發(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，可用外徑測器測量其圓度和圓柱度以便確定曲軸的修理級別和磨削尺寸。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，按曲軸分級修理尺寸（每級相差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)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。對不進(jìn)行圓角出來的曲軸，則可以進(jìn)行較直。