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全新發(fā)電機組或設備大修后使用中的幾點錯誤做法
柴油發(fā)電機組在使用過程中發(fā)動機的故障較多。 為此, 筆者走訪和調查了一些柴油發(fā)電機組修理廠和一些擁有大量柴油發(fā)電機組的施工單位。根據調查結果發(fā)現,在使用中發(fā)動機產生的故障主要是由于發(fā)動機的使用維護不當所造成的。 由于一些機手技術素質不高或思想不夠重視,在使用柴油發(fā)電機組時,不能嚴格執(zhí)行有關規(guī)定和操作規(guī)程, 甚至還采用一些錯誤的做法進行操作和維護,造成了發(fā)動機磨損加劇,功率下降油耗上升,從而導致發(fā)動機過早產生故障。現將調查結果及個人的一些建議歸納總結如下。
1 新發(fā)動機或大修后的發(fā)動機不進行磨合
新設備或發(fā)動機大修后,更換了氣缸套、活塞、活塞環(huán)和軸瓦等零件,而沒有經過充分的磨合,立即進行重負荷作業(yè),會造成零件的早期磨損,有的還會出現拉缸、燒瓦現象。 例如有一臺TY220推土機上裝用的是NT855柴油機,大修后沒有按要求進行磨合就直接重負荷作業(yè),結果工作不到20 h就出現了燒瓦現象。
2 發(fā)動機冷啟動后就立即高速運轉
發(fā)動機冷啟動后,由于發(fā)動機處于冷態(tài),機油粘度高,油道阻力也大,機油泵的轉速較低,供油量較小,使得機油進入摩擦副的時間滯后,發(fā)動機的各部分還沒有得到充分潤滑, 會造成發(fā)動機的齒輪及軸承由于潤滑不良而損壞, 同時也加劇了氣缸及軸瓦的磨損。
特別是帶有渦輪增壓器的發(fā)動機會造成渦輪增壓器的轉軸燒蝕。由于增壓器轉軸的轉速較高,因此滾動軸承無法適應,只能采用浮動軸承結構,即轉軸在軸套內高速旋轉的同時, 軸套還可在壓氣殼與渦輪殼內低速旋轉。 這樣,軸套內、外圓必須具備完整的油膜,才能確保增壓器的正常工作。 為此,柴油機啟動后應空轉一會,機油溫度上升,流動性好轉,增壓器得到充分潤滑后方可提高轉速,投入作業(yè),這一點在寒冷的冬季更為重要。 例如有一臺從俄羅斯進口的T-330推土機,發(fā)動機為B-400柴油機(V形8 缸帶兩個增壓器,功率為300kW)。這臺推土機從運載設備上卸下時正是寒冬季節(jié)(氣溫比較低),卸下后,機手立即啟動發(fā)動機,隨后高速開回工地,次日發(fā)現可以空轉,但一加載就走不動了。原來是增壓器因潤滑不良而燒蝕轉軸,缸內進氣量隨之減少,機設備功率就大幅度下降。
3 柴油機突然熄火
當裝有增壓器的柴油機在高速運轉時突然熄火,機油泵立即停止轉動,增壓器內的機油也停止流動,如果此時排氣歧管的溫度很高,其熱量會被吸收到增壓器殼體上,將停留在那里的機油熬成積碳。當這種積碳越積越多時就會阻塞進油口, 導致軸套缺油,加速轉軸與軸套之間的磨損,甚至產生“咬死”的嚴重后果。 因此,柴油機停轉前一定要先卸荷,使其空轉,待發(fā)動機溫度下降后再熄火。
4 使用劣質柴油
使用不合格的柴油。 由于劣質柴油的十六烷值不符合標準,造成發(fā)動機燃燒狀況不良,積碳多,發(fā)動機活塞環(huán)燒結引起拉缸。 同時劣質的柴油也加速了噴油泵柱塞、出油閥及噴油器的磨損。
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柴油發(fā)電機運動部件故障的原因
柴油發(fā)電機曲柄連桿結構常見故障有拉缸、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行數據采集,且發(fā)生故障后信號干擾信息較多,也難以準確診斷和識別。目前許多學者都比較傾向于地域數據的處理和診斷,也有部分學者考慮依靠動力學對柴油發(fā)電機運動部件進行分析和診斷,更進一步地找準故障產生的機理及原因。后者這種方法主要依靠計算機仿真軟件實現,通過對柴油發(fā)電機進行建模,設定柴油發(fā)電機各部件工作參數,設置各部件出現故障后的參數,進行通過仿真模擬,識別故障發(fā)生時各部件參數狀態(tài)。這一技術具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點,該技術為未來發(fā)展的一個潛力方向。
運動部件產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,在運動過程產生振動及噪聲,另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴重的磨損后產生了相互運動過程的碰撞及撞擊,直接產生了異響等現象。顯而易見,各部位產生故障涉及到諸多方面的內容,包括機械動力、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行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會引起活塞機件損壞、柴油發(fā)電機油耗增加、轉速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸,嚴重影響發(fā)電機正常運行。目前主要通過對發(fā)電機進行故障信號檢測,判斷拉缸時振動信號頻域范圍,例如國外研究學者 Jacobo Porteiro 通過分析研究,利用人工神經網絡驗證了拉缸時發(fā)電機故障的特征,并分析預測了發(fā)電機內潤滑油內金屬顆粒的含量值。
2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內壁產生明顯異響的現象,敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產生較為強大的振動,同時長期的敲缸對活塞及缸體造成嚴重的破壞。在敲缸故障診斷方面,利用計算機仿真軟件,分析了在不同轉速、不同負載和敲缸程度下的故障信號特征,實現了對敲缸狀態(tài)下發(fā)電機故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機長時間大功率工作,連桿軸會產生磨損,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,實現了對往復式發(fā)電機連桿故障振動信號角域和值域的分析,實現驗證具有一定的可靠性。
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柴油發(fā)電機組的使用規(guī)則
只有正確地操作、維護和保養(yǎng)才能保證設備地運行,避免人身和設備危害的 方法是嚴格遵守操作規(guī)程和有關規(guī)則。
? 注意觸電危險
發(fā)電機組的電力進入公用線路必須經過具有機械連鎖的轉換開關(ATS),確保與市電的隔離。
機組必須可靠接地,必須使用絕緣工具進行帶電設備的檢修,在潮濕的環(huán)境下更要注意觸電危險。
遵守所有的電氣規(guī)定,設備的電氣部分安裝和檢修必須由具備資格的專業(yè)電氣人員進行。
? 廢氣有毒
應該有合適的廢氣排出系統(tǒng),保證發(fā)動機的廢氣完全排出室外,要經常檢查廢氣排出系統(tǒng)有無漏氣。當發(fā)電機房內有廢氣時,應先開門窗排出廢氣再進屋,以防廢氣中的一氧化碳使人中毒。
? 運行
不要在有爆炸物危險的地方使用發(fā)電機組。
靠近運轉的發(fā)動機很危險。寬松的衣服、頭發(fā)和墜落的工具會造成人身及設備的重大事故。
運行中的發(fā)電機組,部分裸露的管道和部件處于高溫狀態(tài),要防止觸摸灼傷。
? 火災
金屬物品將導致電線短路,可引發(fā)火災發(fā)生。
發(fā)動機要保持清潔,過量的油污有可能引發(fā)機體過熱所造成損壞及火災發(fā)生。
要在發(fā)電機房內方便的地方放置數個干粉或CO2氣體滅火器。
? 鉛酸電池使用
鉛酸電池的稀硫酸電解液有毒并具有腐蝕性,接觸到皮膚會造成灼傷,應立即用清水沖洗。
如果濺入眼睛,要立即用大量潔凈水沖洗并送醫(yī)院治療。
電池在使用過程中會釋放爆炸性氣體,要保證室內通風良好并禁止明火靠近。
? 啟動
在極寒冷的環(huán)境下,啟動發(fā)電機組需要預熱裝置,千萬不能用明火烘烤機體,蓄電池電解液溫度 保持在10℃以上,才能使蓄電池提供出足夠的電力。