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造成吉林辽源柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】吉林辽源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…吉林辽源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,我们要掌握备用吉林辽源柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法.
吉林辽源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。
吉林辽源柴油发电机工作时,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,一般可判断吉林辽源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,重者会使吉林辽源柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、机体报废。造成吉林辽源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吉林辽源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)吉林辽源柴油发电机刚起动,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)吉林辽源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,才能保证吉林辽源柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
吉林辽源柴油发电机组讲述移动组停车时注意的事项
移动发电机组的问世为用户的使用提供了便利,然而移动发电机组到达指定的施工地点时是需要停车的。
一、停车前发动机要怠速运转几分钟
停车前使发动机怠速运转3~5分钟,让润滑油和冷却水带走燃烧室、轴承和轴等部位的热量,这是很重要的。这对涡轮增压式发动机尤为重要。
二、不要使移动发电机组的发动机过于长时间怠速运转
长时间怠速运转对发动机是不利的,因为燃烧室温度过低,使燃油不可能完全燃烧。这将引起积炭,从而堵塞了喷油器喷孔和活塞环,并可能使气门卡住。
如果发动机冷却液的温度变得太低,一些未燃烧的柴油将冲刷气缸壁上的润滑油并稀释曲轴箱中的机油,使发动机中的所有运动零件受到润滑不良之害。
三、如果发动机不使用,就应停车
对装有电动切断阀的发动机,通过关掉钥匙开关或通过转动手动阀均可使发动机完全停机。钥匙开关控制电动切断阀,只要切断阀上的手动控制旋钮不是锁在开启位置,关掉钥匙开关总可以使发动机停车。如果使用电动切断阀上的手动控制旋钮,按逆时针方向将旋钮转到头可使发动机停车。发动机完全停车以前不能用钥匙开关再切断阀重新打开。
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吉林辽源柴油发电机组的机油变质简单鉴别方法
发电机组油底壳内的机油,由于与空气接触及受热,易被逐渐氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青质慢慢地增多,机油的颜色会渐渐变黑,黏度也会逐渐下降,同时性能降低,因而到了规定的换油期则必须更换新油。但在工作中发现,有时换油不久,机油又很快地变质,颜色由深蓝变黄,或是先变黑后突然变灰,失去了原有的技术性能。
1.变质原因
⑴机油中渗进了水分。机油中有水,会促使油泥的形成,使机油沾污变质(俗称“老化”),此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱,促进了泡沫的形成,使机油变成了乳化液,破坏了油膜。实验证明,当水分达到1%时,机件磨损将加快2.5倍。
⑵曲轴箱通气性差,机油散热不良。吉林辽源柴油发电机工作时,会有一些燃烧气体窜入曲轴箱内,若活塞环严重损坏,此现象将更严重,曲轴箱内的气压将因此而升高,若压力高于外界大气压力,则会给活塞运行带来一定阻力,导致机油由油底壳与气缸体结合处向外渗漏。另外,泄漏到曲轴箱内的气体中含有二氧化硫,会促进机油很快变质。为此,必须使曲轴箱内的气压与外界大气压力相等。有的吉林辽源柴油发电机上特设有通气管(呼吸管),其目的就是使曲轴箱的内、外压力处于均衡状态。
⑶保养不当。在清洗曲轴箱时,若机油滤清器或散热器清洗不彻底或漏装机油滤清器的密封垫圈,则吉林辽源柴油发电机在加入新机油后,即使时间只有几个小时,也会使机油变得既黑又脏。
⑷机油牌号使用不当。按照API(美国石油学会)等级标准,将汽油机机油分为6个等级,吉林辽源柴油发电机机油分为4个等级,等级越高,油品品质越高。这两种机油原则上不能相互使用,特别是汽油机机油不能用于吉林辽源柴油发电机,但是凡标有API SE-CC标记的机油,则为汽、柴两用机油。汽油机用机油应符合API-SE品质等级,吉林辽源柴油发电机用机油应符合API-CC品质等级。按SEA(美国汽车工程师学会)等级标准,将汽油机、吉林辽源柴油发电机的机油黏度各分为4个等级,凡带有W字样的油品是冬用机油,标号越大,黏度指标越高;凡标有SAE15W-40牌号的机油,是冬、夏季均能用的机油,国外叫复合油,国内称稠化机油。因此,发电机组选择机油必须注意其品质和黏度这两个方面的要求,即油品的等级牌号(API)和油品的黏度牌号(SAE);在选用时,只能以高等级油品代替低等级油品,否则容易使机油早期变质。
2.简易鉴别
⑴观察法。取曲轴箱中的机油少许,放于容器内慢慢倾倒,边倒边观察其流动情况,如油流细长、均匀、有光泽,表明油中无胶结杂质,尚能继续使用;若油流断续且粗细不匀、混浊发黑,则应更换。
⑵擦研法。从吉林辽源柴油发电机曲轴箱中取少许机油,用手指擦研,如手感有机械杂质或黏度太差,则应更换。
⑶蒸发法。取一张厚铜片置于明火上加热几分钟,然后取机油试样少许,滴于热铜片上,如果机油一滴在铜片上就发泡飞溅,说明机油内含水较多;若机油滴在铜片上没有飞溅,而立即发出爆裂声,则说明机油内含有有少量水,响声越强,则含水量就越多。