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柴油發電機運動部件故障的原因 柴油發電機曲柄連桿結構常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發生與高速運動部位，采集裝置難以安裝并進行數據采集，且發生故障后信號干擾信息較多，也難以準確診斷和識別。目前許多學者都比較傾向于地域數據的處理和診斷，也有部分學者考慮依靠動力學對柴油發電機運動部件進行分析和診斷，更進一步地找準故障產生的機理及原因。后者這種方法主要依靠計算機仿真軟件實現，通過對柴油發電機進行建模，設定柴油發電機各部件工作參數，設置各部件出現故障后的參數，進行通過仿真模擬，識別故障發生時各部件參數狀態。這一技術具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優點，該技術為未來發展的一個潛力方向。 運動部件產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，在運動過程產生振動及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發生嚴重的磨損后產生了相互運動過程的碰撞及撞擊，直接產生了異響等現象。顯而易見，各部位產生故障涉及到諸多方面的內容，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、柴油發電機油耗增加、轉速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴重影響發電機正常運行。目前主要通過對發電機進行故障信號檢測，判斷拉缸時振動信號頻域范圍，例如國外研究學者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經網絡驗證了拉缸時發電機故障的特征，并分析預測了發電機內潤滑油內金屬顆粒的含量值。 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內壁產生明顯異響的現象，敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產生較為強大的振動，同時長期的敲缸對活塞及缸體造成嚴重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計算機仿真軟件，分析了在不同轉速、不同負載和敲缸程度下的故障信號特征，實現了對敲缸狀態下發電機故障的分析和診斷。 3.連桿軸異常診斷柴油發電機長時間大功率工作，連桿軸會產生磨損，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，實現了對往復式發電機連桿故障振動信號角域和值域的分析，實現驗證具有一定的可靠性。
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只有正確的操作和保養才能減少柴油發電機氣缸套的異常磨損 柴油發電機氣缸套磨損的形式多樣而復雜，主要有：磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損和穴蝕等，通常是幾種磨損形式同時存在，互相影響，相互作用，從而加劇了氣缸套的磨損。柴油發電機氣缸套異常磨損與操作、保養方法有很大關系，只有保持正確的操作和保養方法，才能有效減少和柴油發電機氣缸套的異常磨損，延長使用壽命和大修間隔期，降低使用成本，提高企業的經濟效益。 氣缸套異常磨損的原因分析：氣缸套的磨損分為正常磨損和異常磨損。正常磨損是在正常工作條件下所發生的磨損，一般分3個階段，即：初始磨合期、穩定磨損期和后期急劇磨耗期。正常磨損的磨損率較低，一般為0.01～0.08mm/1000h；異常磨損率則達到10～15mm/1000h。根據維修經驗分析，在灰塵多的環境下工作的柴油發電機的氣缸套異常磨損主要與下列因素有關： 1.操作不正確造成的氣缸套異常磨損分為以下幾類： 超速超負荷作業：柴油發電機超速運轉時，活塞運動速度加快，缸套和活塞環間摩擦表面溫度隨速度增加而升高，當缸套表面溫度升高至200℃左右時，缸套表面潤滑油膜遭到破壞，摩擦狀態也由邊界摩擦變為干摩擦。同樣，超負荷作業時，進油量增多，燃燒室內空氣充量相對較為不足，造成燃料燃燒不完全，導致排氣溫度高，缸套表面溫度隨之上升，潤滑油膜被燒蝕、破壞，使摩擦面間潤滑不良，產生干摩擦。燃燒不完全和潤滑油被燒蝕，使缸套表面積炭增多，產生了磨粒磨損；同時潤滑油的高溫擴散性差，易產生高溫腐蝕。因此，長期超速超負荷作業，缸套異常磨損特別嚴重。 頻繁變換工況：當發電機在變換工況下運行時，如啟動、停機、變負荷等，缸套和活塞環表面間的潤滑油膜會隨之發生變化，容易使缸套磨損。 為以下幾類： （1）“三濾”未清潔或失效而沒能及時更換：煙塵主要含有石英砂等，柴油發電機在含塵量較多的環境中作業時，灰塵易隨著空氣經進氣系統帶入氣缸中。此外也有可能是污染了灰塵的機油和燃油一道進入發電機。當空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器因灰塵堵塞而未清潔或失效而無及時更換時，灰塵就較易進入發電機，這些塵埃進入摩擦面后，由于硬度比摩擦面高，引起磨粒磨損。有試驗表明，當磨粒直徑在30m左右時，所造成的磨粒磨損為劇烈，而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨損則較輕微。在弗列加濾清器過濾效果良好的情況下，弗列加濾清器一般能過濾掉10m以上的磨粒，因此經常清潔弗列加濾清器和及時更換失效的弗列加濾清器，對減少磨粒磨損有很大作用。 （2）冷卻水溫度太低或太高：冷卻水溫度過低，則因燃燒生成的二氧化碳、硫的氧化物容易與凝結于缸壁的水滴結合成碳酸、硫酸和亞硫酸，對缸壁造成嚴重的酸腐蝕；同時溫度低，燃料不能完全燃燒，一部分成為廢氣排出，一部分則滲入并破壞缸壁的潤滑油，導致摩擦面間潤滑不良，磨損加劇。冷卻水溫度太高，則使潤滑油養化嚴重。有試驗表明，溫度每增加10℃，氧化速度將增加一倍，因此，缸套壁溫度過高，潤滑油膜氧化速度進行得很快，此時潤滑油粘度降低，油膜容易破壞，加劇磨損，根據對許多柴油機的試驗表明，冷卻水溫度在75～80℃為宜，此時磨損量較低；另外，潤滑油在高溫氧化后生成的積炭使摩擦表面產生磨粒磨損，使磨損更加嚴重。造成冷卻水溫度太低和太高的原因主要有：發電機頻繁開開停停或啟動時節溫器失效致冷卻水始終未能進行小循環使冷卻水溫度太低。水箱水量太少，水泵風扇皮帶太松致風扇風力不足；冷卻水道堵塞水流不暢，水箱冷卻片污物多致散熱差；冷卻水道滲入高溫氣體；潤滑油變質缸套積碳散熱差、磨損嚴重等，均會造成水溫偏高。 （3）燃燒室內積炭多：柴油發電機運轉一段時間后，就會在活塞頂、進排氣門、氣缸蓋的燃燒室上面積聚一定數量的積炭，若沒有及時清理，這些積炭就會在摩擦面間形成磨粒，使摩擦面產生磨粒磨損；同時因積炭造成表面散熱差，導致磨擦面間表面溫度升高，降低潤滑油的潤滑性能，也同樣加劇了氣缸套的磨損。 （4）潤滑油變質：潤滑油變質后對金屬表面的吸附力和分散力下降，從而使有腐蝕磨損表面更加嚴重，表面摩擦狀態也由于潤滑油的變質而粘度下降，容易破壞潤滑油膜，使表面磨損加大，對此，應定期更換潤滑油，確保表面處于良好潤滑狀態。 為防止氣缸套發生類似上面的異常磨損，應做好以下幾點措施： 1）柴油發電機啟動后，應適當地慢轉一段較短時間，待溫度升高后，再帶負荷工作；柴油發電機在帶負荷工作時轉速應均勻，不應在超負荷情況下工作，工作溫度要保持在規定的范圍內，不可過高或過低； 2）按時清潔更換失效的空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器；按不同季節更換不同的潤滑油，定期添加或更換油底殼的潤滑油；定期清潔活塞頂、氣門及氣缸蓋上的積炭；經常清洗水箱，清通冷卻水道，檢查、調整風扇皮帶，檢查節溫器性能，失效應及時更換。 3）發現柴油發電機有故障時要及時排除，避免因小故障而造成大的損失；
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