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造成柴油發(fā)電機(jī)組燒瓦和軸瓦失效現(xiàn)象的原因
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柴油發(fā)電機(jī)組是社會生產(chǎn)生活的重要動力源,在船舶、甘肅平?jīng)龈浇穗?、甘肅平?jīng)龈浇?、甘肅平?jīng)龈浇煌ǖ榷囝I(lǐng)域廣泛使用。柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、甘肅平?jīng)龈浇钤炊?,長期受不平衡慣性力、甘肅平?jīng)龈浇紱_擊力作用,其運(yùn)動件、甘肅平?jīng)龈浇讚p件故障頻發(fā)。當(dāng)前柴油斷齒故障、甘肅平?jīng)龈浇B桿機(jī)構(gòu)故障研究成果很多但研究方法較為傳統(tǒng),缺乏對其它關(guān)聯(lián)零部件原因?qū)е碌墓收线M(jìn)行分析的方法,因此常出現(xiàn)故障不能一次性徹底解決的問題。柴油機(jī)故障輕則停機(jī)維修造成企業(yè)和社會巨大經(jīng)濟(jì)損失,重則引起機(jī)組失控危及人身影響企業(yè)聲譽(yù)。因此提高柴油機(jī)故障分析診治水平,發(fā)展柴油機(jī)故障在線監(jiān)測診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警,降低惡性故障發(fā)生概率減小故障損失極具社會和經(jīng)濟(jì)價值。本文針對柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行中齒輪系與曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障頻發(fā),嚴(yán)重危害機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的問題,考慮到實(shí)際故障數(shù)據(jù)缺乏,部分故障進(jìn)行故障模擬實(shí)驗(yàn)難度大、甘肅平?jīng)龈浇L(fēng)險高、甘肅平?jīng)龈浇杀景嘿F的現(xiàn)狀,采用計算機(jī)建模仿真技術(shù),結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐驗(yàn)證的方式,開展柴油機(jī)齒輪系與曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障機(jī)理與監(jiān)測研究。
(1)現(xiàn)象與判斷
1)燒瓦。燒瓦是指曲軸的主軸頸與主軸瓦之間或連桿軸頸與連桿軸瓦之間因缺少潤滑油潤滑而咬死。
柴油發(fā)電機(jī)工作時,如果突然在曲軸箱聽到一種“唧、甘肅平?jīng)龈浇蟆钡捻懧?,好像在缺乏潤滑油的情況下用大鉆頭在材質(zhì)堅硬的鋼件上鉆孔時所發(fā)出的聲音,這一般是缺油而發(fā)生燒瓦的前兆。同時出現(xiàn)以下三種情況時,一般可判斷柴油發(fā)電機(jī)的軸瓦已燒壞;潤滑油溫度急劇升高達(dá)90℃以上、甘肅平?jīng)龈浇鼭櫥蛪毫υ瓉碚:笥滞蝗淮蠓认陆怠⒏拭C平?jīng)龈浇痖_機(jī)油濾清器或清洗油底殼時發(fā)現(xiàn)許多軸瓦合金碎末。
燒瓦常常與“所軸”同時出現(xiàn)。軸瓦在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)了不應(yīng)有的剝離、甘肅平?jīng)龈浇斄?、甘肅平?jīng)龈浇鼰龘p、甘肅平?jīng)龈浇辰Y(jié)和嚴(yán)重拉傷等現(xiàn)象,輕者需要更換軸瓦及連桿活塞組,重者會使柴油發(fā)電機(jī)曲軸頸嚴(yán)重拉傷,甚至還會使曲軸、甘肅平?jīng)龈浇鼨C(jī)體報廢。造成柴油發(fā)電機(jī)燒瓦抱軸的原因雖然是多方面的,但歸根到底是其潤滑條件被破壞,引起摩擦性質(zhì)改變成粘附磨損。
2)疲勞剝落。疲勞剝落是由于交變負(fù)荷及其作用周次超過材料本身所能承受的極限而發(fā)生的損壞現(xiàn)象。
出現(xiàn)疲勞剝落的軸瓦工作表面出現(xiàn)微裂紋,進(jìn)而向縱深和橫向護(hù)展,裂紋相互連通時,軸瓦表面層剝落形成不規(guī)則的剝落坑。實(shí)際使用中,若瓦背墊有異物,造成局部應(yīng)力集中,也是引起疲勞剝落的原因。合金脫落會導(dǎo)致軸頸和軸瓦配合間隙增大、甘肅平?jīng)龈浇鼭櫥蛪毫ο陆岛统霈F(xiàn)響聲(敲擊聲)。
3)劃痕。劃痕是指軸瓦表面沿圓周方向出現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)的溝線,輕微的劃痕并不影響柴油發(fā)電機(jī)正常工作,嚴(yán)重的劃痕使軸瓦承載面積顯著減少。
4)異物嵌入。所謂異物嵌入是指外來顆粒全部或部分嵌入合金層。異物混入潤滑油后,在工作負(fù)荷作用下被壓入合金層。細(xì)小顆粒全部嵌入合金層時,通常不會使軸瓦失效,但大于0.3mm的顆粒將不能被合金層全部嵌藏。
5)軸瓦穴蝕。軸瓦穴蝕是因潤滑油中形成大量細(xì)小的潤滑油蒸氣泡被擠壓破裂而產(chǎn)生很大的 力,沖擊軸瓦表面形成凹坑。蒸氣泡的形成是由于軸瓦承受的載荷發(fā)生波動或波動幅度增加及油中含水或夾帶空氣所致。
6)擦傷。擦傷是因瞬時缺潤滑油,油膜破裂面造成軸瓦工作表面與軸頸表面直接接觸,而導(dǎo)致的一種熱損壞,其特征為軸瓦和軸頸表面出現(xiàn)擦傷的斑痕,屬較為嚴(yán)重的粘著磨損。
(2)軸瓦失效的原因
1)油底殼內(nèi)潤滑油量不足或機(jī)油油路不暢通,機(jī)油泵不能正常供油或潤滑油壓力過低,導(dǎo)致潤滑不良。
2)潤滑油的等級不符合要求,潤滑油變質(zhì)、甘肅平?jīng)龈浇^臟;氣缸套防水橡皮密封圈失效,導(dǎo)致冷卻水滲漏到油底殼。
3)軸頸和軸瓦的間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)。該間隙影響潤滑油膜的形成;間隙過小,則潤滑油不易進(jìn)入軸頸和軸瓦的摩擦表面,無法形成潤滑油膜;間隙過大,軸頸與軸瓦間的振動和撞擊增大,導(dǎo)致潤滑油膜破裂。
4)柴油發(fā)電機(jī)剛起動,特別是冬季,潤滑油尚沒有進(jìn)行充分潤滑時,應(yīng)以很高的速度并滿負(fù)荷工作,或頻繁起動,長時間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)等。
5)柴油發(fā)電機(jī)長時間超負(fù)荷、甘肅平?jīng)龈浇D(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn):機(jī)體溫度高,潤滑油粘度下降,不易形成正常的潤滑油膜;交變載荷及作用周次超過了軸瓦材料極限;載荷波動或波動幅度增加,使?jié)櫥蜌馀萜屏选?
6)使用維護(hù)和裝配不當(dāng),軸頸表面有飛邊,以及裝配時未清洗干凈。
在排除機(jī)件本身故障的同時,還要特別注意查找、甘肅平?jīng)龈浇治鲆鸸收系脑?,如軸瓦失效是由于潤滑油壓力低、甘肅平?jīng)龈浇睗櫥?,還是油道有臟堵、甘肅平?jīng)龈浇土鞑粫车仍蛩?,只有查找到引發(fā)故障的終原因并排除后,才能保證柴油發(fā)電機(jī)可靠工作,以免更換軸瓦后,再次發(fā)生同類故障。



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柴油發(fā)電機(jī)組頻率降低對設(shè)備會有哪些影響
柴油發(fā)電機(jī)組的的頻率降低是什么意思呢,對設(shè)備的影響有多大呢?我們知道,柴油發(fā)電機(jī)組頻率過低對于用電設(shè)備的影響是極為不利的,因此為了保持發(fā)電機(jī)組頻率的額定值,我們需要使用合理的發(fā)電機(jī)組維修方法對其進(jìn)行必要的頻率調(diào)節(jié)。那么,頻率過低到底會給柴油發(fā)電機(jī)組帶來什么影響呢?
影響之一:低頻率運(yùn)行將增加汽輪機(jī)葉片所承擔(dān)的壓力,引起葉片的共振,縮短葉片的壽命,甚至使葉片斷裂。
影響之二:低頻率運(yùn)行時,發(fā)電機(jī)的通風(fēng)量將減少,為了維持正常電壓,要求增加勵磁電流,使柴油發(fā)電機(jī)組頂子和轉(zhuǎn)子的溫升增加,為了不超越溫升限額,不得不降低柴油發(fā)電機(jī)組所發(fā)電量。
影響之三:低頻運(yùn)行時,由于磁通密度增大,變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都將增大,為了不超越溫升限額,不得不降低變壓器負(fù)荷。
影響之四:頻率降低時,系統(tǒng)中的無功功率負(fù)荷將增大,從而導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平的下降。
發(fā)電機(jī)組電動機(jī)轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率有著密切聯(lián)系,柴油發(fā)電機(jī)組頻率過低將會影響設(shè)備的正常工作,降低產(chǎn)品質(zhì)量,甚至使整個系統(tǒng)瓦解。因此,為了避免系統(tǒng)頻率下降所帶來的影響,我們需要按照系統(tǒng)額定頻率來設(shè)定,當(dāng)出現(xiàn)頻率變動時及時調(diào)節(jié),這對于發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。


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