气缸套高频振动是江西萍乡柴油发电机产生穴蚀的根本原因 导读：发生穴蚀破坏的除了江西萍乡柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是江西萍乡柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是江西萍乡柴油发电机普遍存在的严重问题。随着江西萍乡柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍江西萍乡柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响江西萍乡柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。 一般说来，高速、轻型大功率江西萍乡柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的江西萍乡柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至江西萍乡柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速江西萍乡柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。 1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在江西萍乡柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。 2.气缸套穴蚀机理 1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。 2) 江西萍乡柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。江西萍乡柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。 3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式江西萍乡柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与江西萍乡柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、江西萍乡柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。江西萍乡柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果江西萍乡柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。江西萍乡柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。江西萍乡柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。 2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥江西萍乡柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。 4．防止缸套穴蚀的措施 除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对江西萍乡柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施： （1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。 （2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如江西萍乡柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。 （3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。 结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。

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发电机如何不使用电子调速器控制电路 如果不使用电子转速控制器，柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速，此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。 起动时，接通电源开关，按下启动按钮，端子输入低电平，触发T-P进入起动状态；端子、输出低电平，使继电器、线圈获得工作电压。 J1的常开触点接通，初始供油继电器RS2线圈得电，R52常开触点接通，电磁执行机构DTC的起动线圈得电，将调速手柄拉至起动工况位置；同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合，RSI常开触点接通，起动机吸合继电器J线圈得电，接通起动机M的电磁开关及其电路，起动电动机运转，带动柴油机起动。 J2的常开触点接通，使延时继电器KT1得电，经过设定的延迟时间后，其常开触点将闭合，使电磁执行机构DTC的全速线圈得电，柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。 起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间)，T-P使6 端输出高电平，J1失电断开其常开触点，起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开，起动电动机吸合继电器J失电，起动机与柴油机飞轮分离。同时，电磁执行机构DTC的起动线圈也失电，柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置，柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。 由上述过程可知，KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间，否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时，DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。 停机时，按下停机按钮STOP，T-P表的19端子输入低电平，T-P进入关机程序，端子7由低电平变为高电平，继电器J2线圈失电，其触点断开，延时继电器KT1失电，KT1触点断开DTC的全速线圈供电，DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置，柴油机停机。 由此可见，在该控制方式，T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制，而是直接用于电磁执行机构的控制，通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时，柴油机直接从起动状态进入高速控制状态，控制过程不尽合理。 应急控制电路主要由钥匙开关DS，柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时，①、②端子接通，电磁执行器DCT中的全速线圈得电，其阻值较大，产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时，①、②、③端子均接通，继电器RS1得电，常开触点闭们接通起动电动机电路，柴油机起动。同时，RS2得电，触点闭合，DCT起动线圈也得电，执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后，DS回复至正作状态，此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置，柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时，全速线圈失电，电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置，机组停机。