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全新發(fā)電機組或設(shè)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(diào)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(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在使用中發(fā)動機產(chǎn)生的故障主要是由于發(fā)動機的使用維護(hù)不當(dāng)所造成的。 由于一些機手技術(shù)素質(zhì)不高或思想不夠重視，在使用柴油發(fā)電機組時，不能嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定和操作規(guī)程， 甚至還采用一些錯誤的做法進(jìn)行操作和維護(hù)，造成了發(fā)動機磨損加劇，功率下降油耗上升，從而導(dǎo)致發(fā)動機過早產(chǎn)生故障?，F(xiàn)將調(diào)查結(jié)果及個人的一些建議歸納總結(jié)如下。
1 新發(fā)動機或大修后的發(fā)動機不進(jìn)行磨合
新設(shè)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(jīng)過充分的磨合，立即進(jìn)行重負(fù)荷作業(yè)，會造成零件的早期磨損，有的還會出現(xiàn)拉缸、燒瓦現(xiàn)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(jìn)行磨合就直接重負(fù)荷作業(yè)，結(jié)果工作不到20 h就出現(xiàn)了燒瓦現(xiàn)象。
2 發(fā)動機冷啟動后就立即高速運轉(zhuǎn)
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(zhuǎn)速較低，供油量較小，使得機油進(jìn)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(zhuǎn)軸燒蝕。由于增壓器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較高，因此滾動軸承無法適應(yīng)，只能采用浮動軸承結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)軸在軸套內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的同時， 軸套還可在壓氣殼與渦輪殼內(nèi)低速旋轉(zhuǎn)。 這樣，軸套內(nèi)、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(yīng)空轉(zhuǎn)一會，機油溫度上升，流動性好轉(zhuǎn)，增壓器得到充分潤滑后方可提高轉(zhuǎn)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(jìn)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(shè)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(xiàn)可以空轉(zhuǎn)，但一加載就走不動了。原來是增壓器因潤滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)軸，缸內(nèi)進(jìn)氣量隨之減少，機設(shè)備功率就大幅度下降。
3 柴油機突然熄火
當(dāng)裝有增壓器的柴油機在高速運轉(zhuǎn)時突然熄火，機油泵立即停止轉(zhuǎn)動，增壓器內(nèi)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(dāng)這種積碳越積越多時就會阻塞進(jìn)油口， 導(dǎo)致軸套缺油，加速轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損，甚至產(chǎn)生“咬死”的嚴(yán)重后果。 因此，柴油機停轉(zhuǎn)前一定要先卸荷，使其空轉(zhuǎn)，待發(fā)動機溫度下降后再熄火。
4 使用劣質(zhì)柴油
使用不合格的柴油。 由于劣質(zhì)柴油的十六烷值不符合標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)引起拉缸。 同時劣質(zhì)的柴油也加速了噴油泵柱塞、出油閥及噴油器的磨損。
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(jié)構(gòu)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(jìn)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(zhǔn)確診斷和識別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動力學(xué)對柴油發(fā)電機運動部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)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(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)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(shù)具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點，該技術(shù)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(yán)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(nèi)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(jìn)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(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機正常運行。目前主要通過對發(fā)電機進(jìn)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(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗證了拉缸時發(fā)電機故障的特征，并分析預(yù)測了發(fā)電機內(nèi)潤滑油內(nèi)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(nèi)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(yán)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(zhuǎn)速、不同負(fù)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(fù)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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