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萍乡出租发电机
维曼机电设备有限公司


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造成萍乡柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因 【摘要】萍乡柴油发电机在使用过程中，随着使用时间的增长，其主要技术性能指标会与初始标准值产生偏离而逐渐下降.应用中，我们要掌握备用萍乡柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法. 萍乡柴油发电机组是社会生产生活的重要动力源，在船舶、核电、化工、交通等多领域广泛使用。柴油机结构复杂、激励源多，长期受不平衡惯性力、爆燃冲击力作用，其运动件、易损件故障频发。当前柴油断齿故障、曲柄连杆机构故障研究成果很多但研究方法较为传统，缺乏对其它关联零部件原因导致的故障进行分析的方法，因此常出现故障不能一次性彻底解决的问题。柴油机故障轻则停机维修造成企业和社会巨大经济损失，重则引起机组失控危及人身影响企业声誉。因此提高柴油机故障分析诊治水平，发展柴油机故障在线监测诊断技术实现故障预警，降低恶性故障发生概率减小故障损失极具社会和经济价值。本文针对柴油机实际运行中齿轮系与曲柄连杆机构故障频发，严重危害机组稳定运行的问题，考虑到实际故障数据缺乏，部分故障进行故障模拟实验难度大、风险高、成本昂贵的现状，采用计算机建模仿真技术，结合实验与实践验证的方式，开展柴油机齿轮系与曲柄连杆机构故障机理与监测研究。 （1）现象与判断 1）烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。 萍乡柴油发电机工作时，如果突然在曲轴箱听到一种“唧、唧”的响声，好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音，这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时，一般可判断萍乡柴油发电机的轴瓦已烧坏；润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。 烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象，轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组，重者会使萍乡柴油发电机曲轴颈严重拉伤，甚至还会使曲轴、机体报废。造成萍乡柴油发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的，但归根到底是其润滑条件被破坏，引起摩擦性质改变成粘附磨损。 2）疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。 出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹，进而向纵深和横向护展，裂纹相互连通时，轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中，若瓦背垫有异物，造成局部应力集中，也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、润滑油压力下降和出现响声（敲击声）。 3）划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线，轻微的划痕并不影响萍乡柴油发电机正常工作，严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。 4）异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后，在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时，通常不会使轴瓦失效，但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。 5）轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力，冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。 6）擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油，油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触，而导致的一种热损坏，其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕，属较为严重的粘着磨损。 (2)轴瓦失效的原因 1）油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通，机油泵不能正常供油或润滑油压力过低，导致润滑不良。 2）润滑油的等级不符合要求，润滑油变质、过脏；气缸套防水橡皮密封圈失效，导致冷却水渗漏到油底壳。 3）轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成；间隙过小，则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面，无法形成润滑油膜；间隙过大，轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大，导致润滑油膜破裂。 4）萍乡柴油发电机刚起动，特别是冬季，润滑油尚没有进行充分润滑时，应以很高的速度并满负荷工作，或频繁起动，长时间怠速运转等。 5）萍乡柴油发电机长时间超负荷、超转速运转：机体温度高，润滑油粘度下降，不易形成正常的润滑油膜；交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限；载荷波动或波动幅度增加，使润滑油气泡破裂。 6）使用维护和装配不当，轴颈表面有飞边，以及装配时未清洗干净。 在排除机件本身故障的同时，还要特别注意查找、分析引起故障的原因，如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油，还是油道有脏堵、油流不畅等原因所致，只有查找到引发故障的终原因并排除后，才能保证萍乡柴油发电机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。

发电机组的保养及萍乡柴油发电机组未来发展情况 发电机有关专家介绍进气管路不得有漏气现象，换油和清洗应在无风无尘土的地方进行；吹滤网要用高压空气，在湿度低的环境进行，吹气方向要与空气进入滤网的方向相反；安装时，相邻滤网折纹方向应相互交叉。假如达不到上述指标，说明安装分歧格，应重新装配。 排尘口的方向应以能排出尘粒为准。 机油滤清器维护保养要点。空气滤清器维护保养要点。空气滤清器除了当真按使用仿单的划定时间和操纵要求进行保养外，还应留意以下几点：拖拉机和农用运输车的发念头上，都装有空气滤清器、机油滤清器和柴油滤清器，俗称“三滤器”。保养离心式细滤器要特别留意拆洗后的安装：①不应有阻卡现象。检查方法是，当把转子装复后，用手用力滚动转子，放手后转子能自由转2-3圈后休止，即为合格；②还可以把细滤器装在车上，起动发念头，在额定转速下运转几分钟，当油温达到70℃后熄火，这时在外壳外倾听转子仍在继承滚动，可达1.5分钟以上，即为安装合格。机油滤清器必需按划定时间保养，并留意以下几点：离心式机油滤清器。“三滤器”的工作好坏，直接影响发念头的工作机能和使用寿命。叶片表面不得掉漆，以防氧化颗粒进入气缸。 细滤器中的金属网(丝)代用的，其孔眼或金属丝直径只能稍小，不能增大，装填量也不得减少，否则会降低滤清效果。保养中要清理通透气网孔；对有集尘杯的，尘粒不得超过1／3的高度，否则应及时；集尘杯口密封应严密，橡皮密封条不得坏损或丢失。细滤器油面高度应附合尺度划定，过高导致机油进入气缸而积炭，过低则降低滤清作用，使之磨损加快。目前有相称多的驾驶员，不按仿单中要求的时间和划定进行“三滤器”的保养和维护，致使发念头故障频发，过早地进入检验期。空气滤清器的导流栅板要保持不变形、不锈蚀，其倾斜角度应为30～45°，过小则阻力增大，影响进气，过大则气流旋转减弱，分离灰尘能力减小。 1.柴油机新技术1——各种机构不断完善并采用涡轮增压与空气中发电机组冷等新技术 国内外在20世纪60年代生产的柴油机大都是四冲程水冷式，且多数柴油机为自然吸气型，只有少数为增压型，如上柴发电机135系列、110系列、济柴发电机190系列和120系列等柴油机，它们的特点是体积大，功率小，耗油量大。20世纪80年代以后，各发动机生产厂家为了缩小柴油机的体积，提高功率，降低耗油量，同时也为了降低生产成本，在40kW以上的柴油机上普遍采用涡轮增压技术和空气中冷技术少数厂家还采用了多气门技术，使柴油机的比功率进一步得到强化。柴油机进气系统、燃油供给系统、活塞组、曲轴连杆组件的材料不断完善和改进，生产工艺水平也有了很大的提高。 2.柴油机新技术2——采用电子调速器、电子液压调速器和电喷技术 为了进一步提高燃油的利用率，降低柴油机的排放、噪声等对环境的污染，提高萍乡柴油发电机组的供电质量，人们又在柴油机燃油系统的组成部件中增加了电喷技术、电子调速技术或电子液压调速技术。目前在萍乡柴油发电机组上使用较多的是ESD5500E电子调速器， 3.柴油机新技术3——采用高压共轨式燃油供给系统 使用精密电子控制燃油喷射装置，自动控制燃油喷射的时刻、喷油量和喷油压力，从而降低柴油机的噪声并有效控制有害气体的排放。

无刷式充电发电机的结构 无刷式充电发电机主要由转子、磁场绕组、定子、端盖、元件板、调节器、风扇和带盘等组成，是一种带泵无刷交流发电机，其发电机与普通无刷交流发电机完全一样，不同的是转子轴很长并伸出后端盖，利用外花键与真空泵的转子内花键相连接，驱动真空泵给汽车制动系统中的真空筒抽真空)。 (1)转子 无刷式充电发电机转子是充电机的磁场部分，使用了一个与普通交流发电机转子铁心形状相同的爪极转子，转子由爪极、转子磁轭组成，但磁场绕组是固定在端盖的磁轭上。两组磁爪(又叫鸟嘴形磁极)中每组磁爪的爪数为6，同组磁爪极性相同，每个磁爪是一个磁极。两个爪极中的一个爪极固定在转子轴上，另一个爪极的后端制成中窄、外用非导磁材料与前者焊接在一起。放置励磁绕组的圆柱形磁轭通过螺钉固定在后端盖上，电流直接由导线引入。安装时磁场绕组伸入转子磁轭和爪极的空腔内，与两者都保持有一定的间隙。工作时转子磁轭和爪极随电枢轴转动而磁场绕组不动，因而不需要电刷和滑环、便可输入励磁电流，由于没有电刷和集电环等导电元件，克服了接触火花，不存在集电环表面污染和电刷磨损造成功率输出不足等问题，减少了维护工作，提高了交流发电机工作的可靠性，延长了其寿命。 (2)定子 定子由铁心及定子绕组组成。定子铁心由内圆槽的环状硅钢片叠制而成，固定在后端盖中。定子槽内置有三相绕组，按星形接法联结。每相绕组的尾端联接在一起，首端分别与元件板上的硅二极管相接。 (3)端盖 充电机的前端盖和后端盖都是用铝合金铸成，两个端盖上有轴承座。后端盖内装有元件板和调节器，其典型线路。元件板上压装有11只二极管，其中6只二极管组成三相桥式整流电路(VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、)，输出充电机直流电压。3只小功率励磁二极管(VD7、VD8、VD9)，与发电机的3只负二极管组成另一组三相桥式整流电路，向发电机磁场绕组提供励磁电流和连接充电指示灯。余下2点二极管(VD10、VD11)并联于三相整流桥一侧，可用以提高发电机的输出功率。电子调节器与发电机 组合安装，简化了电路，电子调节器有一根检测线与发电机输出端B相连接，用以测量发电机输出端电压。并根据该电压改变励磁电流，实现对发电机输出电压的调节。

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