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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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(chǎn)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(xiàn),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(shù),設置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù),進行通過仿真模擬,識別故障發(fā)生時各部件參數(shù)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生了相互運動過程的碰撞及撞擊,直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見,各部位產(chǎn)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(jīng)網(wǎng)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(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象,敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)驗證具有一定的可靠性。


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發(fā)電機組 的技術動態(tài)將和大家簡單的講解一下,使大家能夠在實際的工作當中更好的使用柴油發(fā)電機組。
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柴油發(fā)電機的動力傳動組件包含哪些呢
動力傳動組件是柴油發(fā)電機的重要組成部件,其主要任務是將活塞的往復直線運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動,并將作用在活塞頂部的燃氣壓力轉變?yōu)榕ぞ?,通過曲軸向外輸出動力,使熱能轉變成機械能。動力傳動組件包括的部件有連桿、連桿軸瓦、連桿襯套、連桿螺栓、曲軸、飛輪和活塞組件。
1.功用
在動力傳動組件中,連桿的作用是連接活塞和曲軸,并把作用在活塞上的燃氣壓力傳遞給曲軸。
2.條件和使用材料
柴油發(fā)電機在運轉過程中,主要承受活塞頂部的燃氣壓力以及活塞組件和連桿往復運動時產(chǎn)生的慣性力,同時還要承受摩擦力的作用。這些力使連桿時而被壓縮,時而受到拉伸,而連桿擺動所產(chǎn)生的慣性力還會使連桿出現(xiàn)彎曲。因此,要求制造連桿的材料必須具有足夠的強度和剛度,重量還要盡量輕。
目前,連桿一般選用優(yōu)質中碳鋼模鍛或滾壓成型,并且要進行調質處理。中小功率柴油發(fā)電機的連桿有的采用球墨鑄鐵制造,其效果較好,且成本也較低。對于強化程度較高的柴油發(fā)電機,連桿采用高級合金鋼(40Cr、40MnB、42CrMo等)滾壓制造。合金鋼的特點是抗疲勞強度高,但對應力集中比較敏感,因此采用合金鋼時,對外部形狀、過度圓角和表面粗糙度等都有嚴格的要求。近年來,我國也采用稀土鎂球墨鑄鐵制造高速柴油發(fā)電機的連桿。
3.構造
連桿主要由大頭、桿身和小頭3部分組成。
連桿大頭裝配在曲軸連桿軸頸上,曲軸轉動時,它也隨連桿軸頸相對轉動。在連桿大頭內部裝有軸瓦,連桿大頭能拆卸下來的部分稱為連桿大頭蓋。大頭的切面分為直切口和斜切口兩種,根據(jù)柴油機使用性能的不同可以選用直切口或斜切口。連桿大頭和大頭蓋用兩個或4個螺栓固定在一起,連桿大頭的孔徑尺寸要求比較,通常在大頭和大頭蓋的同一側打上配對記號。
(2)桿身
連桿大頭和小頭的中間部分稱為桿身。桿身的斷面形狀多為“工”字形,這是因為在材料斷面面積相等的條件下,其抗彎斷面模數(shù) ,所以連桿能在軟輕重量的情況下獲得較大的結構剛度和強度。
(3)連桿小頭
連桿與活塞銷相連接的部分稱為連桿小頭。小頭一般為薄壁圓形結構,下端用半徑軟大的圓弧與桿身圓滑銜接,在小頭內部裝配有薄壁襯套。為了潤滑襯套與活塞間的配合表面,在連桿小頭和襯套上鉆孔(或銑槽)來收集飛濺下來的油霧。有的在桿身內部鉆一個油道,潤滑油從曲軸連桿的軸頸經(jīng)過桿身內部油道進入襯套的摩擦表面。



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