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高原條件下柴油機發(fā)電機組排除故障及維修保養(yǎng)的方法
摘要分析增壓工頻柴油發(fā)電機組在地處高寒、湖北附近缺氧地區(qū)難啟動,故障率高,可靠性不易保證的原因,簡要介紹高原條件下柴油機發(fā)電機組排除故障及維修保養(yǎng)的方法。
增壓工頻發(fā)電機組構成
(1 )傳動系統(tǒng)機組以柴油機為動力,通過彈性圈、湖北柱銷、湖北當?shù)芈?lián)軸器驅動發(fā)電機,由控制屏控制、湖北當?shù)乇O(jiān)視、湖北同城調(diào)整發(fā)電機的輸出電壓,并向外供電。
(2)電氣系統(tǒng)機組電氣系統(tǒng)視所配發(fā)電機的電氣原理(或發(fā)電機組型號)而定。
主電路作為機組電能輸送電路,由發(fā)電機定子輸出端(U、湖北附近V、湖北同城W、湖北本地N)引出于接線板上。
測量電路由工頻電流表、湖北附近工頻電壓表、湖北當?shù)仡l率表、湖北當?shù)剞D換開關等組成,用于量測電路中的電流、湖北當?shù)仉妷汉皖l率值,轉換開關的手柄轉至不同位置,可以從電壓表上量得主電路中對應相位上的線電壓值。
柴油機電路由蓄電池、湖北本地起動電動機、湖北同城充電發(fā)電機、湖北本地繼電調(diào)節(jié)器、湖北同城電鎖開關、湖北同城啟動按鈕等部件經(jīng)導線連接組成,用做機組的啟動和正常工作時自動穩(wěn)壓、湖北附近過載保護和對蓄電池充電。
發(fā)電機組工作條件
機組在下述高原條件下能輸出額定功率的47%,并能可靠工作:海拔4000、湖北4800m;環(huán)境溫度為4℃;機組應可靠接地,接地線應和發(fā)電機接地螺釘連接牢固。檢查各電氣連接部位接觸是否良好,并排除發(fā)柴油機應采取低溫啟動措施,發(fā)電機低速運轉min左右,待機油油溫高于45℃、湖北當?shù)厮疁厣?5℃時,發(fā)電機才能正常工作
冷機啟動前的準備和檢查機組如果幾小時或幾天沒有啟動,必須檢查蓄電池是否還有足夠的電能。檢查散熱器是否有足夠的防凍液。如果加水,以加熱水為好,防止沖結。
機組內(nèi)外各部件上的灰塵和污垢,重點是控制屏內(nèi)儀表板及發(fā)電機炭刷、湖北本地集電環(huán)等,灰塵時嚴禁用帶油物擦拭。盡量以填代挖,以減少對原地面熱擾動。禁止損毀施工處所的植被。鉆機底座下發(fā)動機散熱部分鋪設聚苯烯泡沫塑料隔熱板,以減少對地基土的熱侵人護筒埋人多年凍土一定深度,成樁后不拆除護筒,保護樁基的穩(wěn)定性在鉆孔樁附近設移動式鋼制泥漿沉淀池避免泥漿外流,廢漿運至設計或地力環(huán)保部門指定的地點妥善處理混凝土拌和站應設置在距線路200以遠的亻氐含冰量地帶,避免冬季原材料加溫造成熱效應破壞多年凍土環(huán)境,混凝土摻入低溫早強耐久混凝上外加劑,降低冰點,減小熱機組維護
檢查機組各連接緊固件是否可靠,有無松動或缺件。檢查控制屏內(nèi)各電氣元件連接線是否牢固,排除松動或脫焊現(xiàn)像。用5開V兆歐表(額定電壓低于1傭v者用250 v兆歐表)檢查機組各獨立電氣回路對地電阻及回路間的絕緣電阻,測量時,各開關處于接通位置,半導體器件、湖北附近電容器等均應拆除或短接。測得電阻應不小于2 (C),如發(fā)電機受潮在運行前必須進行干燥處理檢查柴油機油底殼內(nèi)機油的存量及機油是否變質(zhì),油量不足時應添加至規(guī)定油面位置,變質(zhì)或污濁的應更換。
現(xiàn)的故障和不正常現(xiàn)象,接觸不良、湖北附近短路或斷路等各種事故發(fā)生。
排除機組故障殼體帶電原因是接觸不良、湖北當?shù)亟^緣電阻過低,相線與機殼相碰排除方法:0用5開V兆歐表測量絕緣電阻,電阻值低于1MO時應檢查機組內(nèi)線路絕緣有無損壞使接地線、湖北接零線接觸良好檢查線路,接好斷線處或更換導線。
空負荷時,電壓表無讀數(shù)或達不到額定值用萬用表測量發(fā)電機輸出端,判斷是否有額定電壓,如有,說明電表損壞或接線有斷處。勵磁電路故障檢查并測量勵磁元件及線路熔斷器芯燒斷接線處接觸不良或斷路。電刷磨損過大壓力不夠造成發(fā)電機電刷接觸。測量發(fā)電機內(nèi)硅整流管是否正常元件、湖北附近接點、湖北附近觸點過熱接點、湖北附近接頭松脫,接觸不良觸點或接點燒傷氧化。絕緣電阻過低導線或元件損壞后碰地,絕緣層電阻為發(fā)電機線圈受潮,應烘干線圈配電線路受潮電瓶不能止常充電調(diào)節(jié)器損壞,更換調(diào)節(jié)器充電。
實踐表明,在首藏高原維修發(fā)電機查找故障難度大,故障點多,啟動機械困難,主要是因為高寒、湖北當?shù)厝毖跏褂弥袘訌姳pB(yǎng)下作,并經(jīng)常檢修。暫時不用的機組,或需要停機3個月以內(nèi)的可不進行油封但在風沙、湖北當?shù)卮笱┑蜏兀ㄆ骄鶜鉁卦谝?0℃)條件下,必須放下凈冷卻水或防凍液、湖北同城機油,徹底整理和清潔機組之,在電刷面用厚牛皮紙襯墊,用塑料布將柴油機的進氣口、湖北本地排氣口和發(fā)電機端蓋上的通風孔包扎好,將機組底盤墊高、湖北墊穩(wěn);將蓄電池取下,單獨存放及時充電在機組上用帳篷蓋嚴 存放在庫房,注意防潮所用油品應在相應標準十提,為確保止常供電,建議增加備用機組數(shù)量。
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發(fā)電機在日常維護中應以檢查緊固為中心及有無異響
發(fā)電機組日常維護以檢查緊固為中心,內(nèi)容包括檢查外部零件有無松動或損壞;檢查傳動帶是否磨損或損壞;檢查柴油發(fā)電機外觀有無異常;檢查有無燃油泄漏;檢查柴油發(fā)電機有無異響等。具體檢查作業(yè)內(nèi)容如下。
1)檢查進氣管有無損壞、湖北當?shù)乜ü克蓜拥熔E象。
2)檢查冷卻風扇有無裂紋、湖北同城鉚釘松動、湖北當?shù)厝~片彎曲或損壞。檢查風扇固定螺栓,必要時,擰緊螺栓。
3)檢查通風器管口是否排油或排水。發(fā)現(xiàn)異常應查明原因。
4)檢查冷卻液液位,必要時添加。注意:不要在柴油發(fā)電機溫度較高的時候添加冷卻液以防止損壞柴油發(fā)電機機件。添加冷卻液的溫度以低于5°為宜。
5)油水分離器放水。燃油中的水會造成燃油系主要機件損壞。當儀表燃油含水警告燈點亮時,應開啟排水閥,放掉分離器中的水,直到看見清潔的燃油流出,再將放水閥擰緊。
6)機油油位檢查,檢查機油油位時,確認柴油發(fā)電機水平放置,柴油發(fā)電機停機15min后,再拔出機油尺檢查機油油位,不足時適量補充機油。
注意:嚴禁在機油油位低于下限或高于上限時起動柴油發(fā)電機,否則會導致柴油發(fā)電機損壞。
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造成柴油發(fā)電機組燒瓦和軸瓦失效現(xiàn)象的原因
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柴油發(fā)電機組是社會生產(chǎn)生活的重要動力源,在船舶、湖北核電、湖北附近化工、湖北交通等多領域廣泛使用。柴油機結構復雜、湖北本地激勵源多,長期受不平衡慣性力、湖北爆燃沖擊力作用,其運動件、湖北附近易損件故障頻發(fā)。當前柴油斷齒故障、湖北當?shù)厍B桿機構故障研究成果很多但研究方法較為傳統(tǒng),缺乏對其它關聯(lián)零部件原因導致的故障進行分析的方法,因此常出現(xiàn)故障不能一次性徹底解決的問題。柴油機故障輕則停機維修造成企業(yè)和社會巨大經(jīng)濟損失,重則引起機組失控危及人身影響企業(yè)聲譽。因此提高柴油機故障分析診治水平,發(fā)展柴油機故障在線監(jiān)測診斷技術實現(xiàn)故障預警,降低惡性故障發(fā)生概率減小故障損失極具社會和經(jīng)濟價值。本文針對柴油機實際運行中齒輪系與曲柄連桿機構故障頻發(fā),嚴重危害機組穩(wěn)定運行的問題,考慮到實際故障數(shù)據(jù)缺乏,部分故障進行故障模擬實驗難度大、湖北本地風險高、湖北成本昂貴的現(xiàn)狀,采用計算機建模仿真技術,結合實驗與實踐驗證的方式,開展柴油機齒輪系與曲柄連桿機構故障機理與監(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)電機工作時,如果突然在曲軸箱聽到一種“唧、湖北附近唧”的響聲,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)電機的軸瓦已燒壞;潤滑油溫度急劇升高達90℃以上、湖北附近潤滑油壓力原來正常后又突然大幅度下降、湖北附近拆開機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)。軸瓦在運轉中出現(xiàn)了不應有的剝離、湖北當?shù)佚斄选⒑备浇鼰龘p、湖北本地粘結和嚴重拉傷等現(xiàn)象,輕者需要更換軸瓦及連桿活塞組,重者會使柴油發(fā)電機曲軸頸嚴重拉傷,甚至還會使曲軸、湖北同城機體報廢。造成柴油發(fā)電機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,進而向縱深和橫向護展,裂紋相互連通時,軸瓦表面層剝落形成不規(guī)則的剝落坑。實際使用中,若瓦背墊有異物,造成局部應力集中,也是引起疲勞剝落的原因。合金脫落會導致軸頸和軸瓦配合間隙增大、湖北潤滑油壓力下降和出現(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)電機正常工作,嚴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,在工作負荷作用下被壓入合金層。細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)潤滑油量不足或機油油路不暢通,機油泵不能正常供油或潤滑油壓力過低,導致潤滑不良。
2)潤滑油的等級不符合要求,潤滑油變質(zhì)、湖北本地過臟;氣缸套防水橡皮密封圈失效,導致冷卻水滲漏到油底殼。
3)軸頸和軸瓦的間隙不符合標準。該間隙影響潤滑油膜的形成;間隙過小,則潤滑油不易進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,導致潤滑油膜破裂。
4)柴油發(fā)電機剛起動,特別是冬季,潤滑油尚沒有進行充分潤滑時,應以很高的速度并滿負荷工作,或頻繁起動,長時間怠速運轉等。
5)柴油發(fā)電機長時間超負荷、湖北同城超轉速運轉:機體溫度高,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)使用維護和裝配不當,軸頸表面有飛邊,以及裝配時未清洗干凈。
在排除機件本身故障的同時,還要特別注意查找、湖北附近分析引起故障的原因,如軸瓦失效是由于潤滑油壓力低、湖北本地缺潤滑油,還是油道有臟堵、湖北當?shù)赜土鞑粫车仍蛩?,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)電機可靠工作,以免更換軸瓦后,再次發(fā)生同類故障。
朔銳機電設備(湖北省分公司)本著“誠實做人,踏實經(jīng)營”的企業(yè)經(jīng)營宗旨,堅持“以人為本,顧客至上”的企業(yè)經(jīng)營理念,提倡“誠信、團結、敬業(yè)、奮斗”的企業(yè)精神文化,努力不懈地為廣大群眾提供優(yōu)質(zhì)的 2200kw發(fā)電機出租、2500kw發(fā)電機出租、2800kw發(fā)電機出租、3000kw發(fā)電機出租產(chǎn)品與真誠、專業(yè)的服務,深受廣大消費者的青睞。
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