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柴油發(fā)電機(jī)運動部件故障的原因
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)生與高速運動部位,采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,且發(fā)生故障后信號干擾信息較多,也難以準(zhǔn)確診斷和識別。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)者考慮依靠動力學(xué)對柴油發(fā)電機(jī)運動部件進(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算機(jī)仿真軟件實現(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,識別故障發(fā)生時各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點,該技術(shù)為未來發(fā)展的一個潛力方向。
運動部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面,一方面相互連接的兩個部件由于長時間的接觸,造成了磨損,使得接觸表面變形,在運動過程產(chǎn)生振動及噪聲,另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運動過程的碰撞及撞擊,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)正常運行。目前主要通過對發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號檢測,判斷拉缸時振動信號頻域范圍,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)驗證了拉缸時發(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,敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動,同時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特征,實現(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)長時間大功率工作,連桿軸會產(chǎn)生磨損,使得軸承之間間隙變大,在連桿軸帶動活塞及曲軸運動過程,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信號分析,實現(xiàn)了對往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動信號角域和值域的分析,實現(xiàn)驗證具有一定的可靠性。
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