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告訴您云南文山柴油發(fā)電機發(fā)生故障怎么分析
云南文山柴油發(fā)電機在運轉中有時會出現(xiàn)這樣或那樣的故障,出現(xiàn)的現(xiàn)象也多種多樣,造成故障的原因也十分復雜。一種故障可能出現(xiàn)多種異?,F(xiàn)象,例如云南文山柴油發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)的主要部件,即水冷式機油散熱器損壞后,在水散熱器中有機油出現(xiàn),同時在油底殼內部又有冷卻水;一種故障現(xiàn)象也可能是由一種或多種故障原因所造成,例如云南文山柴油發(fā)電機組燃燒室內部氣缸壓力過低的故障,可能是進、排氣門與氣門座之間密封不良,也可能是由于活塞環(huán)在裝配時出現(xiàn)對口而出現(xiàn)下排氣所造成。也可能是活塞環(huán)與氣缸套的磨損間隙過大所造成,還有可能是氣缸墊漏氣所造成的。從查找故障原因到排除故障的整個過程來看,根據(jù)實踐經驗證明,查找故障所用的時間占整個維修時間的70%左右,而真正排除故障所用時何只占30%左右。所以在判斷云南文山柴油發(fā)電機組出現(xiàn)的故障時,維修人員不但要掌握云南文山柴油發(fā)電機組的結構、原理,還必須要懂得查找判斷故障的一般原則和方法,只有這樣,在遇到實際問題時,通過細致的觀察和正確的分析,才可以做到迅速、準確、及時地排除云南文山柴油發(fā)電機組種種故障。
1.弄清故障現(xiàn)象,分析產生該故障現(xiàn)象的原因
云南文山柴油發(fā)電機組的各系統(tǒng)、各部件、各零件之間是密切相關的,一個部件或一個系統(tǒng)或一個零件發(fā)生故障,可能會涉及其他系統(tǒng)的部件或零件。所以,對一個故障現(xiàn)象不能孤立地看行,要從整體分析故瘴發(fā)生的原因并及時地排除故障。
為了準確的弄清故瘁現(xiàn)象,維護人員必須要向操作人員了解云南文山柴油發(fā)電機組是在什么情況下發(fā)生的故障,故障出現(xiàn)后云南文山柴油發(fā)電機組的工作性能有何變化,采取了哪些措匝、更換過何種零件、過去作過什么修理等。
2.維修人員要在科學分析的基礎上進行拆卸
在排除故障時,不要盲目拆卸云南文山柴油發(fā)電機組的部件,應在拆卸前先弄明白被修云南文山柴油發(fā)電機組的結構原理、故障部位等,只有建立在科學的、認真分析的基礎上才可以進行拆卸。例如:云南文山柴油發(fā)電機組功率不足,如果在沒有判別是什么原因或哪個部件損壞或較多部件磨損間隙過大等原因就盲目進行拆卸,這樣不但延長了排除故障的時間,反而有可能使其他部件或零件的相對位置出現(xiàn)變化,所以,在排除云南文山柴油發(fā)電機組故障時,要查明是哪個零件或哪個系統(tǒng)出現(xiàn)故障后才能進行修理,防止盲目亂干,有時不但沒有將故障排除反而使其他故障出現(xiàn)。
3.維修人員應采取看、聽、摸、嗅等途徑查找故障部位
看:云南文山柴油發(fā)電機組在運轉過程中的外部特征,如排氣管的排煙情況是否有異常;潤滑油的顏色是否正常;燃油供給系統(tǒng)是否有泄漏的部位;冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的管路結合部是否有漏水和漏油現(xiàn)象;云南文山柴油發(fā)電機組的各種儀表指示是否有異常;各運動部件和固定部件的螺母是否有松動;云南文山柴油發(fā)電機組起動線路的接線是否正確等。
聽:云南文山柴油發(fā)電機組在運轉過程中的異常響聲,如柴油在燃燒室燃燒時的爆炸聲是否均勻;云南文山柴油發(fā)電機組在運轉中活塞、連桿、曲軸的沖擊聲是否有異常;進、排氣門及云南文山柴油發(fā)電機組正時齒輪在運動和轉動中是否有異常響聲等。
摸:檢查云南文山柴油發(fā)電機組起動后各缸的排氣溫度是否一致;淡水泵的進水管和出水管的溫度是否一致等。
嗅:云南文山柴油發(fā)電機組在運轉過程中是否有焦味,如云南文山柴油發(fā)電機組起動線路或充電發(fā)電機、調節(jié)器是否有焦味;有無燒機油的異味等。
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廢氣渦輪增壓器在發(fā)電機組上的工作原理
在柴油機型號中,凡有“T”字的都表示該型號柴油機裝配了廢氣渦輪增壓器。
1.廢氣渦輪增壓器的工作原理
廢氣渦輪增壓器由渦輪和壓氣機兩個接觸部分組成。渦輪的進氣口與柴油機的排氣管相連接,空氣壓縮機的出氣口與柴油機的進氣管相連接。由于柴油機排出的廢氣仍有一定能量,便驅動廢氣渦輪旋轉,同時為了又帶動同軸上的空氣壓縮機旋轉,空氣壓縮機對吸進的新鮮空氣進行壓縮,使其密度提高,從而提高了進氣壓力,增加了充氣量,以提高柴油機功率。由上述可以看出,廢氣渦輪增壓器是利用柴油機排出的廢氣來驅動的,渦輪增壓器與柴油機之間無任何機械傳動關系。
2.康明斯柴油機廢氣渦輪增壓器的構造
實際的廢氣渦輪增壓器除了渦輪的空氣壓縮機外,還設有支撐裝置。密封裝置、潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)??得魉共裼蜋C所以廢氣渦輪增壓器雖然型號不同,但基本結構相似。渦輪一端安裝在排氣岐管的凸緣上,空氣壓縮機一端安裝在進氣岐管上。
固定在增壓器上的銘牌上有零件編號、系列編號、型號及其他說明。
渦輪部分:由渦輪葉輪及軸、渦輪殼等零件組成。
空氣壓縮機葉輪是用防松螺母固定在廢氣渦輪軸上,構成廢氣渦輪增壓器的轉動部分稱為轉子。
支撐裝置:由裝在中間殼中的分別靠近空氣壓縮機端和我聊端的軸承。護板、止推盤等所組成。支撐裝置使轉子可靠地定位于中間殼上,限定轉子工作時在軸向和徑向的活動范圍。
密封裝置:由油封總成、氣封環(huán)等所組成。壓氣機端的密封裝置主要是密封壓氣機內高壓空氣和防止油腔的機油進入壓氣機。渦輪端密封裝置使防止高溫廢氣進入油腔,以確保機油質量。
潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng):所以KTTA型柴油機的增壓器均有機油冷卻和潤滑,機油通過軸承殼進行循環(huán)。
增壓器采用浮動軸承的原因是:當增壓器轉速超過4000r/min時,如采用非浮動軸承,則軸表面與軸承內表面間的滑動速度是相當高的,軸承很容易磨損,普通的滑動軸承難以勝任。采用浮動軸承用鉛錫合金制作的軸承裝在軸承殼內,而軸3支撐在軸內作高速轉動。軸承與軸之間、軸承與軸承之間均由間隙,具有壓力的潤滑油從軸承殼上部的管接頭進入軸承內、外間隙。在柴油機運轉過程中,在軸承的內、外間隙、在柴油機運轉過程中,在軸承的內、外間隙中均形成油膜,起著軸承的作用。
浮動軸承分全浮動軸承和半浮動軸承。全浮動軸承以一定轉速轉動,而半浮動軸承則不轉動,此次軸承常采用整體浮動套,其一端為方形結構。在同樣的情況下,半浮動軸承的機械損失小于全浮動軸承。浮動軸承與普通滑動軸承相比,具有溫度
低、摩擦功小、工作可靠、抗振性好及拆裝維修方便等優(yōu)點。
發(fā)動機可有兩只或四只增壓器。如果發(fā)動機有四只增壓器,則裝在排氣岐管上的兩只增壓器是高壓增壓器,安裝在支架上的兩只增壓器是低壓增壓器。
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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
摘要分析增壓工頻云南文山柴油發(fā)電機組在地處高寒、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、柱銷、聯(lián)軸器驅動發(fā)電機,由控制屏控制、監(jiān)視、調整發(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、V、W、N)引出于接線板上。
測量電路由工頻電流表、工頻電壓表、頻率表、轉換開關等組成,用于量測電路中的電流、電壓和頻率值,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、起動電動機、充電發(fā)電機、繼電調節(jié)器、電鎖開關、啟動按鈕等部件經導線連接組成,用做機組的啟動和正常工作時自動穩(wěn)壓、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、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℃、水溫升至55℃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。
機組內外各部件上的灰塵和污垢,重點是控制屏內儀表板及發(fā)電機炭刷、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、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機油的存量及機油是否變質,油量不足時應添加至規(guī)定油面位置,變質或污濁的應更換。
現(xiàn)的故障和不正常現(xiàn)象,接觸不良、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、絕緣電阻過低,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時應檢查機組內線路絕緣有無損壞使接地線、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)電機內硅整流管是否正常元件、接點、觸點過熱接點、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節(jié)器損壞,更換調節(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、缺氧使用中應加強保養(yǎng)下作,并經常檢修。暫時不用的機組,或需要停機3個月以內的可不進行油封但在風沙、大雪低溫(平均氣溫在一30℃)條件下,必須放下凈冷卻水或防凍液、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、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、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。
云南文山柴油發(fā)電機組的直流電動機啟動
電動機啟動系統(tǒng)由操作人員通過踏板和杠桿操作啟動開關,使電動機的齒輪嚙入飛輪齒圈或者操作人員撳下啟動按鈕,電磁開關通電吸合,控制啟動機和齒輪嚙入輪齒圈帶動柴油機啟動。
1.啟動電動機的離合機構
啟動電動機軸上的嚙合齒輪在啟動時,才與發(fā)動機曲軸上的飛輪齒圈相嚙合,而當發(fā)動機開始運行后,啟動電動機應立即與曲軸分。否則當發(fā)動機轉速升高,使啟動電動機大大超速旋轉,產生很大的離心力,造成損壞,甚至使啟動電動機電樞飛散。因此,啟動電動機必須裝離合機構。啟動時保證啟動電動機的動力能傳遞給曲軸,啟動后能切斷啟動電動機與發(fā)動機曲軸的聯(lián)系。
常用的離合機構有以下幾種:
(1)彈簧離合機構這種機構套裝在啟動機電樞軸上,驅動齒輪的右端活套在花鍵套筒的左端的外圓上,兩個扇形塊裝入齒輪右端相應缺口中并伸人花鍵套筒左端的環(huán)檜內,這樣齒輪和花鍵套筒可一起作軸向移動,兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態(tài)下的內徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑,安裝時緊在外圓面上。啟動機帶動花鍵套筒旋轉,有使離合彈簧收縮的趨勢,由于離合彈簧被箍在相應外圓面上,于是,啟動機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪,從而帶動飛輪圈轉動。當機啟動后,齒輪有比套筒轉速快的趨勢,彈簧脹開,離合齒輪在套簡上滑動,從而使齒輪與飛輪齒圈脫開。
該離合機構較簡單,所配用的ST614型啟動機,其電壓為流24V、功率為5.3kW,操作方便,因而得到廣泛應用。
(2)摩擦片式離合機構摩擦片式離合機構。這種離合結構這樣裝配的,內花鍵殼9裝在具有右旋外花鍵上,主動片8套在內花鍵殼9的導槽中,而從動片6與主動片8相間排列,旋裝在花鍵套10上的螺母2與摩擦片之間,裝有彈性3圈,壓環(huán)4和調整墊片5。驅動齒輪右端的形部分有一個導槽,從動片齒形凸緣裝入此導槽之中, 裝卡環(huán)7,以防止啟動機驅動齒輪1與從動片松脫。離合結構裝好后摩擦片之間無壓緊力。
啟動時,花鍵套10按順時針方向轉動,靠內花鍵殼9與花鍵套10之間的右旋花鍵,使內花鍵殼在花鍵套上向左移動將摩擦片壓緊,從而使離合機構處于接合狀態(tài),啟動機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動齒輪,帶動飛輪齒圈轉動。發(fā)動機啟動后,驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快,內花鍵殼在花鍵套上右移,于是摩擦片便松開,離合機構處于分離狀態(tài)。
該離合機構摩擦力矩的調整,即調整墊片5可改變內花鍵殼端部與彈性墊圈之間的間隙,以控制彈性墊圈的變形量,從而調整離合機構所能傳遞的 摩擦力矩。
摩擦片式的離合機構由于可傳動的扭矩較大。因此,通常用于較大啟動扭矩的柴油機上。
2.啟動機電嵫操機構
為柴油機所用的ST614型啟動機的結構圖。它由串激式直流電動機作啟動機,其功率為5.3kW,電壓為24V,此外,還有電磁開關和離合機構等部件組成。
為電磁操縱機構啟動機電氣接線圖。
啟動時,打開電路鎖鑰(即電路開關),然后,撳下啟動按鈕4,電路接通,于是電流通入牽引電磁鐵兩個線圈:即牽引電磁鐵線圈和保持線圈,兩個線圈產生同一方向的磁場吸力,吸引鐵心左移,并帶動驅動杠桿8擺動,使啟動機的齒輪與飛輪齒圈進行嚙合。鐵心1繼續(xù)向左移,于是,啟動開關5觸點閉合,啟動直流電動機電路接通,直流電動機開始運轉工作,同時與啟動開關與并聯(lián)的牽引線圈被短路失去作用,牽引繼電器由保持線圈所產生磁場吸力保持鐵心位置不動。
啟動后,應及時松開啟動按鈕,使其回到斷開位置,并轉動電路鎖鑰,切斷電源,以防啟動按鈕卡住,電路切不斷,牽引繼電器繼續(xù)通電。此時,由于電路已切斷,保持線圈磁場消失,在復位彈簧的作用下,鐵心右移復原位,直流電動機斷電停轉。同時,齒輪驅動杠桿也在復位彈簧的作用下,使齒輪退出嚙合。