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永州應急發電車租賃
<永州>維曼機電設備有限公司


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氣缸套高頻振動是永州柴油發電機產生穴蝕的根本原因 導讀：發生穴蝕破壞的除了永州柴油發電機氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關注，尤其是缸套穴蝕已是永州柴油發電機的重要問題，引起國內外的重視與研究。氣缸套穴蝕是永州柴油發電機普遍存在的嚴重問題。隨著永州柴油發電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙永州柴油發電機正常運轉的首要問題，嚴重地影響永州柴油發電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率永州柴油發電機，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的永州柴油發電機投入運轉不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現穴蝕小孔，甚至永州柴油發電機運轉不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速永州柴油發電機氣缸套基本不發生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在永州柴油發電機的左右側方向，特別是承受側推力 一側的偏上方；冷卻水進口、水流轉向處和水腔狹窄處對應的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內部的各種電化學不均勻性導致的宏觀和微觀電化學腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1）一般穴蝕機理：迄今為止，關于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認為：機件發生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產生微觀電化學腐蝕，兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 永州柴油發電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構成冷卻水空間，在狹小的環形通道中流動著淡水或海水。永州柴油發電機運轉時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側，使氣缸套產生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進口和流動時產生渦漩使冷卻水通道內壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到沖擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產中并非所有的筒狀活塞式永州柴油發電機氣缸套都發生穴蝕破壞，即使是發生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與永州柴油發電機的機型、結構、爆發壓力、冷卻水腔和冷卻介質、永州柴油發電機的工藝參數等有關。 1）缸套振動。永州柴油發電機運轉中氣缸套高頻振動是產生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果永州柴油發電機缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結構 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產生空泡。永州柴油發電機設計時要求冷卻水腔內水流速度應小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區和渦流區，有利于降低缸套穴蝕。永州柴油發電機把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發揮永州柴油發電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結構上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對永州柴油發電機氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強化，可有效地防止電化學腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如永州柴油發電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續保護膜，不僅可以防止電化學腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機型、結構和產生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

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為您講解什么是永州柴油發電機組 永州柴油發電機組由柴油機、同步發電機、配套電氣控制設備及各種輔助部件組成，是將柴油機的機械能轉變為電能并通過電力電纜將電能提供給用戶的設備。在無法實現正常電力供電或突然斷電時，永州柴油發電機組便能夠提供穩定可靠的電力。對一些不允許突然斷電的特殊部門或重要場合，永州柴油發電機組更能發揮備份電力的作用，可有效地保證連續、正常、穩定、的用電。 永州柴油發電機組所使用的柴油機是動力輸出部分，它以柴油為燃料，靠汽缸中壓縮后形成的高溫高壓空氣使噴入的霧狀柴油燃燒膨脹而做功，把熱能轉變為機械能。由于柴油是靠被壓縮的高溫空氣而自燃，因此柴油機又稱為壓縮引燃式內燃機。永州柴油發電機組所使用的柴油機一般為四沖程水冷式高速柴油機。所謂四沖程柴油機即為進氣、壓縮、做功（膨脹）、排氣4個過程完成一個工作循環。柴油機的種類很多，分類方法多樣，按汽缸排列方式一般可分為2、4、6缸直列型和12缸V型柴油機；按進氣方式可分為自燃吸氣型和增壓型柴油機；按活塞沖程可分為140mm和150mm柴油機（135系列）；按用途可分為發電用、船用、車用、農業灌溉用、工程機械用及其他工業配套用柴油機。 永州柴油發電機組中的發電機是將機械能轉變為電能的裝置，是電力輸出部分。發電機的種類也很多，分類方法多樣，按輸出電流的性質可分為直流發電機和交流發電機；按所用原動機的不同可分為永州柴油發電機、汽油發電機、水輪發電機和汽輪發電機等多種。 柴油機和發電機為剛性連接，并通過減震器直接安裝于掛車車架或固定支架上，其他配套件（如控制箱、油箱和電池箱等）均直接或通過架子固定在車架上（固定式永州柴油發電機組的油箱一般與固定支架分離，另設支架支撐油箱，電池放置在地面上），由車架直接承受負荷。 發電機組有永州柴油發電機組和汽油發電機組兩種。以柴油機作為發電機動力源的永州柴油發電機組，與以汽油機作為發電機動力源的汽油發電機組相比有多項優點： ①燃油經濟。柴油機的熱效率高，燃油消耗率低，而且在工況變化時，燃油消耗率曲線變化比較平坦，這對經常在部分負荷下工作的柴油機來說是非常重要的。 ②工作可靠、耐久。柴油機由于沒有點火系統，所以故障相對較少，工作可靠。 ③使用范圍廣。現代柴油機采用對空氣增壓的進氣方式來提高功率，如自燃吸氣（非增壓型）的6135型柴油機的標定功率為88.26kW（120馬力），而增壓型6135ZD柴油機的標定功率為139.75kW（190馬力），6135AZD型則為161.81kW（220馬力）。 ④有害排放物較少。 ⑤防火性好。 由于上述優點，永州柴油發電機組被廣泛地應用于科研、工農業生產、城市建設及生活等諸多領域中的野外供電、應急供電和備份供電等方面。例如，為確保作戰指揮連續暢通，各級指揮所必須有穩定、充足和連續的供電電源；在野外條件下，難以實現用電力電纜供電，而體積較小、機動性強的永州柴油發電機組能夠為各種設備提供穩定可靠的充足電力。 目前，永州柴油發電機組的在用型號較多，功率大小不一，其中發電機組大多以柴油為燃料，功率較小的發電機組所配原動機的個別型號采用汽油為燃料。發電機多為有刷同步發電機和無刷同步發電機。發電機自動調壓部分形式較多，目前采用可控硅、相復勵和TDI型碳阻式自動調壓原理的較多，個別型號的發電機自動調壓部分采用大功率管等。不同的供電場所使用的用電設備也不同，發電機也應采用不同的自動調壓方式。 隨著微電子技術、自動控制技術以及復合材料等技術的不斷發展，永州柴油發電機組正向高度機動化、小型化和智能化方向發展。相關技術的不斷進步和更新，使得永州柴油發電機組的保障能力和技術水平不斷得以提高，這必將極大地促進各領域綜合供電保障能力的不斷提高。

發電機組常見故障分析 發動機故障代碼：W331。 (1)故障現象 ①2號缸噴油器電磁閥驅動電路，電流低于正常值或開路。在2號噴油器電源觸針或回路觸引上檢測到高電阻或無電流。 ②發動機動力嚴重下降。 ③檢測發動機缺缸工作。 (2)單個噴油器故障原因 ①發動機線束或噴油器電磁閥內開路。 ②單個噴油器或噴油器電磁閥內電阻偏高。 ③噴油器電磁閥內電阻過低(噴油器內部短路，而非對地短路)。 ④ECM損壞。 (3)在同一排噴油器中發生多個噴油器故障代碼的原因 ①發動機線束短路、對地短路或者對發動機線束內其他導線短路。 ②同一排三個噴油器中的任何一個短路，對地短路。 ③ECXI損壞， （4）修理過程 ①通過九針通信線連接通信，檢測故障代碼。 ②檢查第六缸噴油器電磁閥線圈對外殼短路（短路電阻值19.4?），ECM進入保護狀態關閉4缸、5缸、6缸噴油器驅動信號發動機只有1缸、2缸、3缸工作，導致動力嚴重下降。 ③更換噴油器后修復。 (5)故障總結 此故障屬于一個噴油器故障造成ECM同一排另外兩個噴油器同時不工作。 康明斯發動機冷啟動困難，加速時轉速瞬間回落 (1)故障現象 一輛工程用車冷啟動困難，怠速運轉正常，加到高速時轉速瞬間回落(空載狀態下)。 (3)修理過程 ①現場通過九針通信線進行通信。 ②啟動后監測發動機，怠速時油軌壓力及進氣正常，加油門發動機轉速達到2100r/min時不能持續瞬間回落到怠速。 ③通過INSITE實時監控數據發現：發動機油軌壓力在達到700bar時不能保持，瞬間回落， 不到100bar。由此判斷因為油軌壓力不能保持正常造成故障發生。 ④與駕駛員交談得知：此車已行駛18000kmOEM安裝的預濾器從沒更換。 ⑤進一步檢查發現燃油有結蠟現象(此時是冬季，環境溫度較低)。 (4)故障總結 ①M應嚴格按DCEC的規定進行保養，盡快更換合格燃油預濾器。 ②根據不同的季節和地區，使用合格的燃油 ③這是一起典型的燃油系統故障造成的“559”現行故障報警，再次印證了“559”報警是由燃油系統引起的。

永州柴油發電機組能否正常工作的前提條件 在滿足降噪效果的同時，必須考慮永州柴油發電機組對機房的通風要求，由于永州柴油發電機組運行時需要大量的新鮮空氣，必須設計能滿足要求的機房排風與排風道，大量的噪聲也是從進風道和排風道散播到機房外。設計合理的進風道與排風道是降低噪聲的重要環節，永州柴油發電機組的進風與排風道均采用折磚風道，特制一進風消音器和排風消聲器，內腔均裝置吸音材料和穿孔吸音板，同時為保證機組能正常長時間按額定功率運行，機組的進、排風口必須按機組使用要求預留足夠的排風面積，機組的排風管道加裝低噪聲軸流風機，以保證機房有足夠的通風量，通過以上手段預計降低噪為25-30DBA。 排氣噪聲是機組的主要噪聲源，采用二只消音器串聯進行二次消聲，預計可降低TL=30-40DBA，另一方面排氣管道連接須密封性能良好，一部分噪聲通過排煙管排到大氣。 為防止機組長時間運行后，機房溫度上升，影響機組的輸出功率，機組的廢氣排氣管和排煙消聲器進行絕熱和保溫處理。

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