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造成四川凉山柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】四川凉山柴油发电机在使用过程中,随着使…四川凉山柴油发电机在使用过程中,随着使用时间的增长,其主要技术性能指标会与初始标准值产生偏离而逐渐下降.应用中,我们要掌握备用四川凉山柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法.
四川凉山柴油发电机组是社会生产生活的重要动力源,在船舶、核电、化工、交通等多领域广泛使用。柴油机结构复杂、激励源多,长期受不平衡惯性力、爆燃冲击力作用,其运动件、易损件故障频发。当前柴油断齿故障、曲柄连杆机构故障研究成果很多但研究方法较为传统,缺乏对其它关联零部件原因导致的故障进行分析的方法,因此常出现故障不能一次性彻底解决的问题。柴油机故障轻则停机维修造成企业和社会巨大经济损失,重则引起机组失控危及人身影响企业声誉。因此提高柴油机故障分析诊治水平,发展柴油机故障在线监测诊断技术实现故障预警,降低恶性故障发生概率减小故障损失极具社会和经济价值。本文针对柴油机实际运行中齿轮系与曲柄连杆机构故障频发,严重危害机组稳定运行的问题,考虑到实际故障数据缺乏,部分故障进行故障模拟实验难度大、风险高、成本昂贵的现状,采用计算机建模仿真技术,结合实验与实践验证的方式,开展柴油机齿轮系与曲柄连杆机构故障机理与监测研究。
(1)现象与判断
1)烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
四川凉山柴油发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、唧”的响声,好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音,这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时,一般可判断四川凉山柴油发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使四川凉山柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、机体报废。造成四川凉山柴油发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的,但归根到底是其润滑条件被破坏,引起摩擦性质改变成粘附磨损。
2)疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。
出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹,进而向纵深和横向护展,裂纹相互连通时,轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中,若瓦背垫有异物,造成局部应力集中,也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、润滑油压力下降和出现响声(敲击声)。
3)划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线,轻微的划痕并不影响四川凉山柴油发电机正常工作,严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。
4)异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后,在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时,通常不会使轴瓦失效,但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。
5)轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力,冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。
6)擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油,油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触,而导致的一种热损坏,其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕,属较为严重的粘着磨损。
(2)轴瓦失效的原因
1)油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通,机油泵不能正常供油或润滑油压力过低,导致润滑不良。
2)润滑油的等级不符合要求,润滑油变质、过脏;气缸套防水橡皮密封圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳。
3)轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成;间隙过小,则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面,无法形成润滑油膜;间隙过大,轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大,导致润滑油膜破裂。
4)四川凉山柴油发电机刚起动,特别是冬季,润滑油尚没有进行充分润滑时,应以很高的速度并满负荷工作,或频繁起动,长时间怠速运转等。
5)四川凉山柴油发电机长时间超负荷、超转速运转:机体温度高,润滑油粘度下降,不易形成正常的润滑油膜;交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限;载荷波动或波动幅度增加,使润滑油气泡破裂。
6)使用维护和装配不当,轴颈表面有飞边,以及装配时未清洗干净。
在排除机件本身故障的同时,还要特别注意查找、分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油,还是油道有脏堵、油流不畅等原因所致,只有查找到引发故障的终原因并排除后,才能保证四川凉山柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
柴油发动机动力不足怎么检测程序
(1)用转速表检查 空转转速:根据发动机的配制不同, 空转转速应比额定转速高6%一8%。基本的计算公式如下。
空转转速=额定转速×1.07
如果 空转转速不够,检查加油手柄是否顶到 空转限位螺钉。
(2)检查喷油器,是否有滴漏及由于初级油路压力不够导致的孔蚀,四川凉山柴油发电机组厂家。
(3)检查低压油路系统,低压油路压力不足会直接导致动力不足及喷油器孔蚀。5bar系统中低压油路的小供油压力(空载)应为:1500~1899r/min时,油压大于4.2bar;1900~2300r/min时,油压大于5.0bar;大于2300r/min时,油压大于5.3bar。
低压油路的压力检测点应在细滤器出油口后(即曲轴箱的进油口处),如果这一位置没有测量空间,可在回油阀前(即曲轴箱的出油口处)测量。
以下各项都是导致低压油路压力不足的原因。
①燃油初滤器细滤器是否堵塞。
②回油阀是否有失效。
③从油箱到输油泵的输油管路中是否流动阻力过大。
④输油泵是否提供足够的供油压力。
另一原因是,从回油阀到油箱的输油管路中是否流动阻力过大。如果阻力过大则回油量不足且燃油温度会升高(燃油温度不应超过80℃)。
在确保滤芯没有堵塞的情况下,如果油压达不到,应检查或更换回油阀。
如果压力仍不够应检查输油管路中是否流动阻力过大,方法:直接用一个油桶在输油泵前供油,这样可以确定是否是OEM所配的从油箱到输油泵的供油管路及初滤造成的阻力过大。
要求:输油泵前的油管内径不能小于12mm,且在 空转时输油泵的入口处的燃油压力应大于一0.5bar,满足欧Ⅱ排放的发动机应大于一0.35bar。
如果仍然压力不足应检查燃油回油量,方法:将回油管的回油端从油箱上拆下直接插到一个空桶中。测量发动机1min 空转下的回油量,应在8L以上。
(4)检查满负荷时的增压空气压力及排气温度。只有当转速由 空转转速降低到额定转速葚至甚至更低时,发动机的输出才能达到满负荷。
满负荷时进气歧管中的增压压力应至少达到1.3bar,排气温度(在增压器后100mm的测量点)应有-450~480℃。
如果供油量充足而增压压力仍不足,应检查排气背压,不应超过500mmH2O
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