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柴油发电机组之PT柴油泵原理及试验
PT燃油泵和PT喷油器或者直立喷油泵与普通喷油器等都是精密部件,其技术状况好坏直接影响到柴油发电机工作的动力性、经济性、稳定性和可靠性。这些部件技术状况不仅取决于其本身的组成结构与技术状况,而且决定于这些部件相互间的位置关系以及它们所产生的综合影响。为解决这一矛盾,泵和喷油器等采用某些可调节机构以弥补和修正零件制造质量及装配质量对性能所产生的影响,这种弥补和修正必须在专用试验台上进行。另外,即使PT燃油泵或喷油泵与调速器等各方面性能都极其优良,但是在以后的使用中其技术状态也必然要发生变化,因此亦应用试验与调整的方法恢复其改变了的技术性能。尤其在修理中,有些零件虽然已有磨损,但尚未到报废或修理的程度,就需要用调整的方法或减少其影响。因此,使用一段时间后也必须在专用试验台上进行试验与调整。
PT燃油泵组合体装在空压机的后部,通过空压机驱动轴与柴油发电机齿轮系相连。和一般喷油泵不一样,PT泵与柴油发电机之间无正时关系。因此,安装时无需对正时。
PT燃油泵油两种:PT(G)型和PT(R)型。康明斯KT-2300C型柴油发电机装PT(G)型燃油泵。(G)的意思是“调速器”。在(G)型泵组合体中,除装有齿轮泵、精滤清、稳定器、油门、停车阀和冒烟限制器外,还装有两速离心式调速器。为适应其他方面的需要,还可在泵上架一VS全速式调速器。VS调速器可在两速的转速范围内起调速作用。这种燃油泵组合体的型号为PT(G)VS。在豪拜120C型康明斯厂家柴油发电机上正是装用这种形式的燃油泵组合体。
一、PT燃油泵组成部分的构造与作用原理分述如下:
1、齿轮输油泵和膜片式稳压器
柴油发电机运转后,齿轮泵由主轴驱动,它将经过滤清器的燃油从进口吸入,并以一定压力输出燃油,经过细滤器把燃油输送到两速器中。与此同时,有一油道使齿轮泵压油腔与膜片稳定器相通,供以输出燃油压力的波动。
2、燃油滤清器
齿轮泵输出的燃油,首先经过滤清器滤除油中杂质。来自齿轮泵的燃油,由来自喷油泵的油进入滤清器,燃油经下滤网流往(G)型调速器,经上滤芯的燃油流往VS型调速器。滤清器的磁芯可滤除燃油中的铁粉。
每使用500h后,应将滤清器进行拆洗。清洗时,取下盖子和滤网等使用清净的柴油进行清洗,并用压缩空气吹净。装配时应注意网眼较细的一个装在上面,其有孔的端板必须朝下,否则燃油无法通过。盖子的紧固力矩为34~41N·m。注意,切勿用力过度,否则,会将滤网压环。
3、调速器
PT(G)VS型燃油泵组合体中装有两种调速器;两速式(G)型调速器和全速式VS型调速器。这种有两个可以操纵的油门杠杆,正常油门杠杆和VS油门杠杆,欲使用燃油泵全程调速时,可把正常油门固定在 开度位置,用VS油门操纵。欲使两级调速时,可以把VS油门固定在 开度位置,用正常油门操纵。
二、PT燃油泵试验台的功能及构成
JCPSOI型PT燃油泵试验台用于康明斯柴油发电机PT燃油泵的性能测试和故障检查,适用于PT(G)、PT(G)V、PT(G) MVS等型号,是PT燃油泵检测与修理的理想设备之一。
1. JCPSOI型PT燃油泵试验台测试项目
测试项目:齿轮泵吸油密封性;额定条件下主要参数检查调整;调速器高速起作用检查调整;近停油点转速检查; 扭矩点检查调整;飞锤助推点检查调整;怠速检查与调整;节流轴泄漏量检查与调整;空燃比控制装置AFC检查与调整;空燃比AFC中无空气调节螺钉检查调整;油门行程检查调整;空气(液压)信号阻尼器ASA检查。
此外,该试验台还可提供以下功能:PFG压力变化特性曲线;调速特性曲线(VS,MVS调速器);自动记录、操作提示功能、数据库查询功能、故障分析功能、历史数据的存储打印显示等功能。
2. PT燃油泵试验台的构成
JCPSOI型PT燃油泵试验台由主试验台和数据采集处理系统两大部分组成。主试验台由动力传动与调速装置、燃油控制装置、气源控制装置、温度控制装置、显示仪表等组成。数据采集处理系统由数据采集通信隔离箱、中央处理机、打印机等组成,提供记录处理、动态测试、在线帮助、故障分析等高级功能。
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发电机组起动后,排气管持续冒蓝烟排除方法, 故障分析:这种故障是一种综合性故隘,其产生的原因一般是部分机油窜入燃挠室后,受高温高压的作用而蒸发形成蒸气,而后随废气排出。如果机油被燃挠,则又会使持气管目黑姻,造成燃烧室内积碳增加,机油消耗量上升。当喷油嘴内部儡件卡死或油孔堵塞时,排气管也会冒蓝姻,具体原因有:机油过徐气门杆与汽缸盖内部气门导管的藩损间阳过大,使润滑气门机构的机油被吸入燃烧室内;活塞环、活塞和汽缸套之间的磨损间隔过大,造成机油进入燃烧室内:油底壳内的机油过多;活塞环被积碳胶结在活塞环槽内,活塞环弹力不足,活塞环开口没有错开,油环上、下面方向装反;新柴油机或大修后的柴油机没有经过充分的磨合,造成汽缸密封性差。
排除方法:
①检查机油粘度、质量及存泊量。若机油长期得不到更换而变稀或机油量过多,均会使部分机油进入指挠室内,造成柴油机起动后排气管冒蓝烟并会导致柴油机功率下降。要求机油钻度符合规定,机油量在柴油机起动前应到机油标尺的静满刻度线,机油中应无杂质。若不符合上述要求,应更换机油或对油量进行调整,故降即可排除。
②用隔断法绍小故谚范围。柴油机起动后,用田断法依次使四个汽缸中的某一缸停止供油(用开口扳手断开高压油泵上部的高压油管或拆下高压油泵检查口的盖板,用乎口媚丝刀摄起高压油泵分泵的波轮体,以观察各汽缸在停止供油前和停止供泊后工作状态的变化。若莱汽缸停止供油后排蓝姻现象消失或减弱,则说明故障在该汽缸。如果用陷断法分别断开各汽缸的供泊后持气管目蓝烟的现象未消失,则说明此故障不是个别汽缸的原因造成的,而要查找对备缸都有影响的故障原因或进行其他检查。
③若通过踊断法分别停止各缸的供油后柴油机排气管冒蓝烟的现象未消失,则应使柴油机停止运转,过10mh后重新起动柴油机,然后用手分别触模各缸的排气短管,如图5—ll所示。若个别汽缸的排气短管的温度较其他汽缸的排气短管的温度低得铰多,应拆卸该汽缸的喷油器总成。
④将拆卸后的喷油器总成对地接在高压油管上,起动柴油机至怠速以检查喷油器的喷油雾化质量,若喷油器不喷油,应更换喷油嘴。当喷油嘴出现堵塞现象时,柴油机起动后会出现排气管冒蓝烟现象。若柴油机在运转过程中各汽缸的排气短管的温度基本一致,则应进行其他项目的检查。
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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、X2、X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、电流及其所激励的磁势分解为正序分量、负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。
由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、二相短路和二相接地短路等。