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造成山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)組燒瓦和軸瓦失效現(xiàn)象的原因
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【摘要】山東濰坊柴…山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)在使用過(guò)程中,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),其主要技術(shù)性能指標(biāo)會(huì)與初始標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生偏離而逐漸下降.應(yīng)用中,我們要掌握備用山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障與維修排除方法.
山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)組是社會(huì)生產(chǎn)生活的重要?jiǎng)恿υ?,在船舶、核電、化工、交通等多領(lǐng)域廣泛使用。柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、激勵(lì)源多,長(zhǎng)期受不平衡慣性力、爆燃沖擊力作用,其運(yùn)動(dòng)件、易損件故障頻發(fā)。當(dāng)前柴油斷齒故障、曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障研究成果很多但研究方法較為傳統(tǒng),缺乏對(duì)其它關(guān)聯(lián)零部件原因?qū)е碌墓收线M(jìn)行分析的方法,因此常出現(xiàn)故障不能一次性徹底解決的問(wèn)題。柴油機(jī)故障輕則停機(jī)維修造成企業(yè)和社會(huì)巨大經(jīng)濟(jì)損失,重則引起機(jī)組失控危及人身影響企業(yè)聲譽(yù)。因此提高柴油機(jī)故障分析診治水平,發(fā)展柴油機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警,降低惡性故障發(fā)生概率減小故障損失極具社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文針對(duì)柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行中齒輪系與曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障頻發(fā),嚴(yán)重危害機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題,考慮到實(shí)際故障數(shù)據(jù)缺乏,部分故障進(jìn)行故障模擬實(shí)驗(yàn)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、成本昂貴的現(xiàn)狀,采用計(jì)算機(jī)建模仿真技術(shù),結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐驗(yàn)證的方式,開(kāi)展柴油機(jī)齒輪系與曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障機(jī)理與監(jiān)測(cè)研究。
(1)現(xiàn)象與判斷
1)燒瓦。燒瓦是指曲軸的主軸頸與主軸瓦之間或連桿軸頸與連桿軸瓦之間因缺少潤(rùn)滑油潤(rùn)滑而咬死。
山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí),如果突然在曲軸箱聽(tīng)到一種“唧、唧”的響聲,好像在缺乏潤(rùn)滑油的情況下用大鉆頭在材質(zhì)堅(jiān)硬的鋼件上鉆孔時(shí)所發(fā)出的聲音,這一般是缺油而發(fā)生燒瓦的前兆。同時(shí)出現(xiàn)以下三種情況時(shí),一般可判斷山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)的軸瓦已燒壞;潤(rùn)滑油溫度急劇升高達(dá)90℃以上、潤(rùn)滑油壓力原來(lái)正常后又突然大幅度下降、拆開(kāi)機(jī)油濾清器或清洗油底殼時(shí)發(fā)現(xiàn)許多軸瓦合金碎末。
燒瓦常常與“所軸”同時(shí)出現(xiàn)。軸瓦在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)了不應(yīng)有的剝離、龜裂、燒損、粘結(jié)和嚴(yán)重拉傷等現(xiàn)象,輕者需要更換軸瓦及連桿活塞組,重者會(huì)使山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)曲軸頸嚴(yán)重拉傷,甚至還會(huì)使曲軸、機(jī)體報(bào)廢。造成山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)燒瓦抱軸的原因雖然是多方面的,但歸根到底是其潤(rùn)滑條件被破壞,引起摩擦性質(zhì)改變成粘附磨損。
2)疲勞剝落。疲勞剝落是由于交變負(fù)荷及其作用周次超過(guò)材料本身所能承受的極限而發(fā)生的損壞現(xiàn)象。
出現(xiàn)疲勞剝落的軸瓦工作表面出現(xiàn)微裂紋,進(jìn)而向縱深和橫向護(hù)展,裂紋相互連通時(shí),軸瓦表面層剝落形成不規(guī)則的剝落坑。實(shí)際使用中,若瓦背墊有異物,造成局部應(yīng)力集中,也是引起疲勞剝落的原因。合金脫落會(huì)導(dǎo)致軸頸和軸瓦配合間隙增大、潤(rùn)滑油壓力下降和出現(xiàn)響聲(敲擊聲)。
3)劃痕。劃痕是指軸瓦表面沿圓周方向出現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)的溝線,輕微的劃痕并不影響山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)正常工作,嚴(yán)重的劃痕使軸瓦承載面積顯著減少。
4)異物嵌入。所謂異物嵌入是指外來(lái)顆粒全部或部分嵌入合金層。異物混入潤(rùn)滑油后,在工作負(fù)荷作用下被壓入合金層。細(xì)小顆粒全部嵌入合金層時(shí),通常不會(huì)使軸瓦失效,但大于0.3mm的顆粒將不能被合金層全部嵌藏。
5)軸瓦穴蝕。軸瓦穴蝕是因潤(rùn)滑油中形成大量細(xì)小的潤(rùn)滑油蒸氣泡被擠壓破裂而產(chǎn)生很大的 力,沖擊軸瓦表面形成凹坑。蒸氣泡的形成是由于軸瓦承受的載荷發(fā)生波動(dòng)或波動(dòng)幅度增加及油中含水或夾帶空氣所致。
6)擦傷。擦傷是因瞬時(shí)缺潤(rùn)滑油,油膜破裂面造成軸瓦工作表面與軸頸表面直接接觸,而導(dǎo)致的一種熱損壞,其特征為軸瓦和軸頸表面出現(xiàn)擦傷的斑痕,屬較為嚴(yán)重的粘著磨損。
(2)軸瓦失效的原因
1)油底殼內(nèi)潤(rùn)滑油量不足或機(jī)油油路不暢通,機(jī)油泵不能正常供油或潤(rùn)滑油壓力過(guò)低,導(dǎo)致潤(rùn)滑不良。
2)潤(rùn)滑油的等級(jí)不符合要求,潤(rùn)滑油變質(zhì)、過(guò)臟;氣缸套防水橡皮密封圈失效,導(dǎo)致冷卻水滲漏到油底殼。
3)軸頸和軸瓦的間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)。該間隙影響潤(rùn)滑油膜的形成;間隙過(guò)小,則潤(rùn)滑油不易進(jìn)入軸頸和軸瓦的摩擦表面,無(wú)法形成潤(rùn)滑油膜;間隙過(guò)大,軸頸與軸瓦間的振動(dòng)和撞擊增大,導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜破裂。
4)山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)剛起動(dòng),特別是冬季,潤(rùn)滑油尚沒(méi)有進(jìn)行充分潤(rùn)滑時(shí),應(yīng)以很高的速度并滿負(fù)荷工作,或頻繁起動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)等。
5)山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷、超轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn):機(jī)體溫度高,潤(rùn)滑油粘度下降,不易形成正常的潤(rùn)滑油膜;交變載荷及作用周次超過(guò)了軸瓦材料極限;載荷波動(dòng)或波動(dòng)幅度增加,使?jié)櫥蜌馀萜屏选?
6)使用維護(hù)和裝配不當(dāng),軸頸表面有飛邊,以及裝配時(shí)未清洗干凈。
在排除機(jī)件本身故障的同時(shí),還要特別注意查找、分析引起故障的原因,如軸瓦失效是由于潤(rùn)滑油壓力低、缺潤(rùn)滑油,還是油道有臟堵、油流不暢等原因所致,只有查找到引發(fā)故障的終原因并排除后,才能保證山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)可靠工作,以免更換軸瓦后,再次發(fā)生同類故障。


山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)
一、溫度及壓力保護(hù)系統(tǒng)
1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介
溫度及壓力的控制在柴油機(jī)運(yùn)行中非常關(guān)鍵。
潤(rùn)滑油壓力、燃油壓力不足,柴油機(jī)將無(wú)法運(yùn)行。目前的大功率中速柴油機(jī)大都有一套比較完整的監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)柴油機(jī)的一些重要參數(shù)(如溫度、壓力等)進(jìn)行監(jiān)控,一旦這些參數(shù)超出設(shè)定范圍就聲光報(bào)警或自動(dòng)停機(jī)。
柴油機(jī)組設(shè)有氣缸排氣、透平排氣、主軸承、發(fā)電機(jī)定子、缸套水、潤(rùn)滑油等溫度監(jiān)測(cè)及燃油、起動(dòng)空氣、潤(rùn)滑油、生水、缸套水、油嘴水、進(jìn)氣等壓力監(jiān)測(cè)。這些溫度及壓力監(jiān)測(cè)、報(bào)警及停機(jī)系統(tǒng)主要由裝在控制屏上的CMR424、CMR524單元組成。
2.優(yōu)缺點(diǎn)。這套系統(tǒng)體積小、元件少(每一種信號(hào)由一個(gè)獨(dú)立的電路板轉(zhuǎn)化)、布局集中、便于監(jiān)視,而且有一部分溫度(如缸套水溫度、潤(rùn)滑油溫度等)的控制采用PLC微電腦控制,自動(dòng)化程度比較高。潤(rùn)滑油壓力和缸套水壓力的控制就地直接采用壓力開(kāi)關(guān)作用于跳機(jī)。盡管如此,該系統(tǒng)仍有一定的局限性。對(duì)于排氣溫度而言,只有單缸和平均溫度的差值報(bào)警,沒(méi)有單缸溫度超過(guò)設(shè)定值的報(bào)警,溫度無(wú)法實(shí)時(shí)顯示。傳統(tǒng)的自動(dòng)記錄儀需要大量的打印紙,打印間隔太長(zhǎng),多種曲線擠在一起不易辯別,且無(wú)法數(shù)字化等。幾次渦輪增壓器損壞就是因?yàn)闆](méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度上升趨勢(shì)致使氣閥損壞而打壞渦輪增壓器的。
3.常見(jiàn)故障及防范改進(jìn)對(duì)策。溫度顯示波動(dòng)且幅度大,有時(shí)顯示-1或1該故障原因有: ,連接插頭接觸不良,可以擰緊,當(dāng)插頭松脫時(shí)CMR424顯示-1;第二,探頭特性變壞,可以更換探頭,特別當(dāng)熱電阻探頭短路時(shí)CMR424顯示1;第三,電子板需要重新調(diào)整。
二、全自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)
1.工作原理
山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)組油霧保護(hù)系統(tǒng)的主要保護(hù)元件是油霧探測(cè)器,它能及時(shí)檢測(cè)出有否因軸承過(guò)熱或活塞環(huán)損傷造成過(guò)量漏氣等故障而導(dǎo)致在曲軸箱內(nèi)形成油霧,從而監(jiān)視柴油機(jī)的主要運(yùn)行部件——曲軸和氣缸的工作狀況是否正常。在柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中它通過(guò)采樣管系不停地抽出曲軸箱內(nèi)的油氣,并送至一個(gè)靈敏且準(zhǔn)確的濃度測(cè)量裝置。該濃度測(cè)量裝置包括一個(gè)紅外線發(fā)射二極管和對(duì)側(cè)一個(gè)光電接收二級(jí)管。光電二級(jí)管感受紅外線產(chǎn)生的光強(qiáng)度,并將光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送至電子鑒定裝置。
2.優(yōu)缺點(diǎn)
該保護(hù)裝置的快速性、靈敏性無(wú)可厚非,但經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行檢修發(fā)現(xiàn),由于外界或裝置自身的原因,使得其選擇性和可靠性大大降低。比如由于潤(rùn)滑油冷卻器的泄漏(水進(jìn)入并污染了潤(rùn)滑油),油霧探測(cè)器將會(huì)感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加,繼而發(fā)生跳機(jī)。油霧探測(cè)器的電子元件屬于高精度元件,但因其安裝在柴油機(jī)本體上,溫度高、振動(dòng)大,工作環(huán)境極為惡劣,由此使得電子元件的老化加劇,產(chǎn)生溫度漂移,跳機(jī)的靈敏度增加,誤動(dòng)率也增加。而且該保護(hù)有時(shí)出現(xiàn)指示燈全無(wú)指示,使得保護(hù)經(jīng)常處于脫離狀態(tài)等。頻繁的保護(hù)誤動(dòng)及保護(hù)的無(wú)法就緒,不僅會(huì)造成因甩負(fù)荷而引起的材質(zhì)疲勞,壽命縮短,而且會(huì)使生產(chǎn)人員產(chǎn)生麻痹心理,認(rèn)為該裝置不可靠,是誤動(dòng),這樣大大限制并誤導(dǎo)了生產(chǎn)人員的思維,而在真正出現(xiàn)“高油霧”時(shí)就會(huì)發(fā)生事故。
3.常見(jiàn)故障及防范改進(jìn)對(duì)策
元件老化,溫度漂移等引起靈敏度改變,結(jié)合電廠的實(shí)際并經(jīng)有關(guān)專家同意,將報(bào)警閥值S開(kāi)關(guān)調(diào)至第4級(jí),運(yùn)行至今未發(fā)生跳機(jī)現(xiàn)象。
4.電子板故障
當(dāng)油霧探測(cè)器出現(xiàn)紅、綠指示燈全部熄滅的現(xiàn)象,且檢查24VDC電源正常、插頭無(wú)松動(dòng)時(shí),基本上就可判斷為電子板故障,也可以采用對(duì)換其它機(jī)組的電子板來(lái)進(jìn)行判斷。如確屬電子板故障,就應(yīng)該及時(shí)檢修或更換。



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山東濰坊柴油發(fā)電機(jī)組全自動(dòng)自切換操作步驟是怎樣的?
ATS自動(dòng)化電柜操作方法有2種
1、模塊手動(dòng)操作方式:打開(kāi)電源鑰匙后,按模塊“手動(dòng)”鍵直接啟動(dòng),當(dāng)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)成功正常運(yùn)行后,與此同時(shí)自動(dòng)化模塊也進(jìn)入自檢狀態(tài),它會(huì)自動(dòng)進(jìn)入升速狀態(tài),升速成功后湖南發(fā)電機(jī)將會(huì)根據(jù)模塊的顯示進(jìn)入自動(dòng)合閘與網(wǎng)電并網(wǎng)。
2、全自動(dòng)操作方式:將模塊設(shè)置在“自動(dòng)”位置,發(fā)電機(jī)組進(jìn)入準(zhǔn)啟動(dòng)狀態(tài),在自動(dòng)狀態(tài)下,通過(guò)外開(kāi)關(guān)信號(hào),對(duì)市電狀態(tài)自動(dòng)長(zhǎng)期檢測(cè)、判別。一旦市電有故障、失電時(shí),即刻進(jìn)入自動(dòng)啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)市電來(lái)電時(shí),它將會(huì)自動(dòng)切換分閘降速停機(jī)。當(dāng)市電恢復(fù)正常后,經(jīng)系統(tǒng)3S確認(rèn),機(jī)組自動(dòng)跳閘退網(wǎng),延時(shí)3分鐘,自動(dòng)停機(jī),并自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)自動(dòng)啟動(dòng)的準(zhǔn)備狀態(tài)。
首先打開(kāi)電源鑰匙直接按“自動(dòng)”鍵,機(jī)組同時(shí)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)升速,當(dāng)赫茲表、頻率表,水溫表顯示正常后,他將會(huì)自動(dòng)合閘送電與網(wǎng)電并網(wǎng)。準(zhǔn)狀態(tài)自動(dòng)控制、市電狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)、發(fā)電機(jī)機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)投網(wǎng)、自動(dòng)退網(wǎng)、自動(dòng)停機(jī)、故障自動(dòng)跳閘、停機(jī)、報(bào)警。

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