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柴油發(fā)電機組發(fā)生故障拉缸了怎么處理
柴油發(fā)電機組拉缸故障的表現(xiàn)特征:
1、柴油發(fā)電機組發(fā)生拉缸后的外部特征是聲音發(fā)生變化,排氣冒黑煙。
2、活塞、活塞環(huán)及氣缸套工作表面被破壞,氣體密封失效,機油的消耗量及竄氣量迅速增加,使發(fā)動機不能正常運轉(zhuǎn),甚至在很短的時間內(nèi),由于活塞、活塞環(huán)與缸套咬死而停車。
柴油發(fā)電機組拉缸故障的原因:
1、拉缸的主要原因?qū)嶋H上是活塞、活塞環(huán)與氣缸套表明由于高溫而‘熔接’拉傷,即活塞不與氣缸套之間由于油膜中斷產(chǎn)生干磨擦,熾熱的磨擦熱引起金屬的顯微熔化而粘著,并將附近的金屬質(zhì)點扯斷。
2.柴油發(fā)電機組拉缸的根本的原因是油膜中斷。根據(jù)氣體密封的要求,活塞環(huán)與氣缸套之間的間隙應盡可能小,這就使它們的潤滑條件十分不利。當由于接觸表面超負荷,使氣缸套表面與活塞環(huán)工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦,產(chǎn)生大量的磨擦熱,使工作表面的溫度急劇上升,其后果是兩個磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。
由此可見,供油狀況不良,竄氣嚴重,零件過大的接觸應力破壞油膜,是造成拉缸的主要原因。除了潤滑、配合間隙、零件制造質(zhì)量外,使用不當也可能造成柴油發(fā)電機組拉缸故障,具體地說有如下幾點:
1.活塞與氣缸套配合間隙過小,或在正式帶負荷工作以前沒有經(jīng)過良好的磨合。
2.潤滑不良,如間隙小、機油稀或在裝配時未涂油等。
3.柴油機過熱。
4.裝配時機體不清潔或活塞裝得太死。
5.活塞及活塞環(huán)質(zhì)量差。
從使用的角度講,還要注意盡量避免突然增加負荷或緊急停車,起動前 用搖把將曲軸轉(zhuǎn)動幾圈,使磨擦表面保持一定的潤滑油。
6.機組拉缸的表現(xiàn)油路、電路和氣管密封性,供油不足是很常見的表現(xiàn),電路的原因需要檢查手動調(diào)速或者電子調(diào)速是否過高,密封性要檢查氣管卡箍是否密封良好。
柴油發(fā)電機組是機動性強的特色供電設備。因其使用基本不受場所的限制,且能夠連續(xù)、穩(wěn)定、地提供電能,因而被廣泛地引用于應急供電設備。作為應急電源,在使用、管理方面有著特殊的要求,避免故障的發(fā)生,使供電的保障受影響,甚至導致整機的報廢,造成重大的損失。本文以某單位采用的12V135AJZD高速柴油機配以上海電機(集團)公司革新電機廠生產(chǎn)的T2XU-250-4三相同步發(fā)電機作為應急電源,在使用過程中,出現(xiàn)嚴重“拉缸”、活塞燒熔等,導致整機報廢的事故進行分析,探討其故障的原因及避免再次發(fā)生此類故障現(xiàn)象的日常管理應注意的問題。
故障分析
上述現(xiàn)象是一起因拉缸導致柴油機報廢的重大事故。從發(fā)動機的工作原理可知,引起柴油機產(chǎn)生“拉缸”的原因有很多,如:活塞—連桿組變形,發(fā)動機不完全燃燒或后燃,超負荷運轉(zhuǎn),冷卻水溫度過高,潤滑油溫度過高或壓力過低等等。這些都可引起柴油機在工作過程中,使活塞與缸套之間因為缺乏一層潤滑油膜的潤滑作用而導致活塞(環(huán))與缸套內(nèi)壁的直接接觸,在相對的運動過程中,接觸的金屬表面氧化層被磨掉后,金屬原子間的吸引力大,且熔點又相對減低;加上在相對運動過程因摩檫產(chǎn)生大量的熱量沒有及時地被帶走,引起極部高溫,溫度的積累達到一定的值,使兩金屬熔焊在一起。隨著活塞上、下往復運動的撕(推)拉作用,使缸套上的材料比較薄弱部分出現(xiàn)細小裂紋,極少量潤滑油的進入裂紋處后,由于活塞的推壓,裂紋部分形成一個密閉的空間,油壓劇增,裂紋進一步擴張深入,終可使裂紋透過缸套或是撕下金屬碎屑。造成缸套冷卻水漏入油底殼或引起潤滑油濾器的堵塞等事故。另外,由于“拉缸”破壞了原有的活塞與缸套的配合間隙,使吸入的空氣渦動效果變差,噴入燃油的霧化質(zhì)量變差,引起后燃嚴重,且“拉缸”產(chǎn)生的熱量沒有及時散出去,缸內(nèi)的溫度上升過高,進而引起活塞頭部的熔化、燒塌等現(xiàn)象。海鋒柴油發(fā)電機組提供技術(shù)支持。
從上面分析可見,造成上述嚴重事故的根本原因是潤滑不良引起的。該機潤滑系統(tǒng)采用飛濺潤滑的形式,其潤滑油路是這樣:潤滑油從油底殼→粗濾器→潤滑油泵→細濾器→冷卻器,分三路:
(1)主軸承→連桿大端軸承→連桿→連桿小端軸承→活塞→油底殼;
(2)搖臂軸→凸輪軸→油底殼;
(3)蝸輪增壓器,回油底殼。而引起潤滑不良的原因有:潤滑油的氧化粘度大),潤滑油溫度高,潤滑油壓力低或流量小等。因該柴油機發(fā)電機組不久前曾對發(fā)電機進行大修,同時更換潤滑油,排除潤滑油氧化導致粘度大,但在更換潤滑油之前,沒有對潤滑系統(tǒng)進行清洗,使冷卻效果變差是可能的。在試車過程中,從儀表板的指示值可知,潤滑油的壓力為3.2kg/cm2,而潤滑油溫度達到90~95℃、冷卻水溫度達到85℃左右,溫度偏高,從量油孔可見明顯的油氣冒出(當時已發(fā)出警告并提出溫度過高處理的處理意見),導致潤滑油的潤滑性能變差的原因是溫度問題。
而潤滑油冷卻器的冷卻介質(zhì)是來自發(fā)動機冷卻水箱的冷卻水;冷卻水箱采用風冷式,由發(fā)動機通過皮帶輪帶動風扇轉(zhuǎn)動;發(fā)動機艙的通風條件差,發(fā)動機工作時,室內(nèi)溫度可達40℃以上。海鋒柴油發(fā)電機組提供技術(shù)支持。正是由于周圍冷卻介質(zhì)的溫度高,潤滑油冷卻器臟,使?jié)櫥屠鋮s器的冷卻效果變差,潤滑油的溫度偏高,粘度下降,油膜難于形成,運動副間的磨損加劇,磨掉的金屬碎屑掉在油底殼中,被潤滑油泵吸出,細小的金屬碎屑隨潤滑油循環(huán)而增加磨料磨損,大顆粒的金屬碎屑堵在濾器中,使進入系統(tǒng)的潤滑油量大大下降,進一步加劇磨損,這就是為什么后來打開的潤滑油細濾器中能發(fā)現(xiàn)大量金屬碎屑。終潤滑油濾器的全堵塞,造成斷油,運動副的摩擦熱來不及帶走,使主軸承熔化、拉缸等事故。導致柴油機突然停機。
柴油機增壓器檢查和修理
當大修增壓器時,要更換下列零件:
①渦輪一端機油控制環(huán)。
②V形箍帶螺栓、平墊圈和鎖緊螺母。
③軸承殼O形圈。
④油封板O形圈。
⑤機油控制環(huán)。
柴油機增壓器零件的檢修方法分述如下:
(1)增壓器軸承的檢修
1)檢查軸承長度的磨損、毛刺和裂紋情況。
2)如果零件磨損超過技術(shù)格的限度,軸承就必須報廢。
(2)空氣壓縮機殼的檢修
1)可以用細紗布磨平壓縮機殼上的小毛刺和刻痕。
2)壓縮機殼如有裂紋或變形,則應予以報廢。
(3)渦輪殼的檢修
1)目測檢查渦輪殼有否與葉輪觸磨。
2)檢查安裝凸緣和V形箍帶處的裂紋。
(4)軸承殼的檢修
1)目測檢查軸承殼在進油和回油接頭處的裂紋。
2)測量軸承殼孔內(nèi)徑。
3)從空氣壓縮殼止口到渦輪殼止口在四個等距離的位置上測量軸承殼長度。
4)如果測量結(jié)果表明軸承殼有扭曲現(xiàn)象,軸承殼應予報廢。
(5)油封板的檢修
1)檢查油封板上的裂紋,表面粗糙和變形情況。
2)如有損壞,應予更換。
(6)油封套的檢修
1)測量油封厚度以檢查磨損情況。
2)將新的機油控制環(huán)插入槽中,如果間隙超過0.23mm,應將油封套報廢。
(7)空氣壓縮機葉輪的檢修
1)如果葉片兒有裂紋。破裂或油與壓縮機殼碰刮過的痕跡,空氣壓縮機葉輪即不能再用。
2)用特種染色溶液檢查裂紋。
3)注視葉片“A”區(qū)域的損傷情況。
4)“B”區(qū)域內(nèi)的損傷通常是由于葉輪與外殼相接觸所引起的。
(8)渦輪葉輪和軸的檢修
1)檢查密封環(huán)槽的損傷情況。淺溝槽或傷痕是許可的,但不容許有深的溝槽。在重新使用之前,要用細紗布研磨。
2)檢查渦輪止推凸肩上的刻痕。
3)用特種染色溶液經(jīng)常渦輪葉輪上的裂紋。
4)如果渦輪葉輪上有裂紋,整個總成就不能使用。
(9)其他 V形箍帶如果沒有損壞,可以清潔再次使用。
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柴油發(fā)電機之潤滑油的主要功能有哪些?
1、粘度和粘溫性能
液體在外力的作用下流動時,分子間就產(chǎn)生內(nèi)摩擦,這個物理量叫做粘度系數(shù)或內(nèi)摩擦系數(shù),簡稱粘度。機油的粘度是隨溫度變化而變化的,溫度升高,粘度減小;溫度降低,粘度增大,這個關(guān)系及其變化的程度就叫機油的粘溫性能。粘度隨溫度的變化越小,其粘度性能就越好;反之,則差。粘度和粘溫性能是內(nèi)燃機油的重要使用指標,而且是機油牌號分類的依據(jù)。粘度的選擇很重要。為了潤滑,要求機油有適宜的粘度,能在摩擦表面上形成足夠厚度的油膜;為了冷卻和清洗,要求用粘度低一些的油料;為了密封,則又要求用枯度高一些的油料。因此粘度的選擇應注意以下幾點:
1)起動時的 粘度。
2)能夠保持油膜的 粘度。
3)較好的粘溫性能。
2、良好的低溫性能
內(nèi)燃機油的低溫性能包括低溫起動性能和低溫泵送性能。低溫起動性能和內(nèi)燃機油的低溫粘度有關(guān),而凝固點對發(fā)動機油的低溫起動性能影響不大。凝固點主要影響內(nèi)燃機油的低溫泵送性能,這是因為有些內(nèi)燃機油能使發(fā)動機在低溫下起動,但卻便機泵不能及時、正常供油,給發(fā)動機運動部件提供合適的潤滑,從而造成運動部件的嚴重磨損,噪聲增大等問題。
3、適當?shù)哪厅c
機油冷卻到完全不能流動時的溫度稱為機油的凝固點。它是在低溫下,保證機油流動性和過濾性的指標。通常粘度高的機油其凝固點也高。柴油機上常用機油的凝固點一般在0~20℃之間。
衡量機油低溫下的流動性,多采用凝固點來表示。凝固點過高的內(nèi)燃機油,低溫流動性差,當使用溫度低時,會減少甚至中斷供油,使機件磨損,嚴重時損壞零件。因而,一般為保險起見,都希望機油凝固點比使用時的平均 氣溫低5~7℃左右。
4、良好的油性
機油在金屬表面保持一層緊密牢固油膜的能力,稱為機油的油性,有時也叫潤滑性。油性的好壞直接影響到發(fā)動機機械零件的磨損情況。油性良好的潤滑油才能保證機械的可靠潤滑,避免零件的磨損。否則,當發(fā)動機負載增大時,被潤滑的金屬表面上的油膜強度經(jīng)不住高壓而被破壞,從而造成千摩擦,引起機件摩擦表面的磨損和擦傷,甚至出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象。
5、好的清凈分散性
清凈分散性好的內(nèi)燃機油能將氧化生成的膠狀物、積炭等懸浮在油中,使它們不容易沉積在機械零件上。而且還能將己沉積在機件上的沉積物清洗下來,懸浮于油中,然后在內(nèi)燃機油的循環(huán)中,通過濾清器把它除掉,以保持機件的清潔,這樣也就減少了漆膜和積炭的生成傾向。
6、較好的抗泡沫性
內(nèi)燃機油在曲軸箱里,由于曲軸的激烈攪動和進行飛濺潤滑而容易生成泡沫,甚至充滿曲軸箱,除影響機油泵泵油壓力、不利于潤滑、磨損機械之外,還會浪費內(nèi)燃機油,加速機油品質(zhì)的氧化變質(zhì),縮短內(nèi)燃機油的使用期。
7、酸值和腐蝕度
酸值表示機油中含酸性物質(zhì)的多少。酸值是以中和1g機油中含有的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀(KOH)的毫克數(shù)。酸性物質(zhì)一般來源于機油加工過程中形成的,或者在使用過程中氧化變質(zhì)生成的有機酸。機油含有酸性物質(zhì)對柴油機件有腐蝕作用,在高溫下更為嚴重,因此必須限制。根據(jù) 標準規(guī)定,用腐蝕度來評價機油的腐蝕性,即將鉛片放在140℃的溫度下,受機油和空氣間斷作用10h,以鉛片的重量損失(g/m2)來評定。
8、殘?zhí)苛亢突曳? 機油中的殘?zhí)苛亢突曳钟盟陌俜謹?shù)來評定,要求越低越好。
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