柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因 柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見(jiàn)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(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過(guò)仿真模擬，識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)潛力方向。 運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長(zhǎng)時(shí)間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過(guò)程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見(jiàn)，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。 1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測(cè)，判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍，例如國(guó)外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過(guò)分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征，并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油內(nèi)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(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng)，同時(shí)長(zhǎng)期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率工作，連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過(guò)對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。

發(fā)電機(jī)管理中的3個(gè)有用細(xì)節(jié) 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發(fā)生點(diǎn)火故障，于是發(fā)電機(jī)換用輕柴油。換油后不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)上的燃油管有滴漏，當(dāng)時(shí)忙于處理鍋爐問(wèn)題，為減少柴油損失，當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號(hào)和三號(hào)發(fā)電機(jī)燃油進(jìn)出管路的相關(guān)閥門(mén)。 　　故障現(xiàn)象：第二天船舶離港時(shí)，當(dāng)班輪機(jī)員凌晨4點(diǎn)打給我，說(shuō)一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車，三號(hào)發(fā)電機(jī)能并車但只能承擔(dān)150 KW，再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機(jī)艙，檢查發(fā)電機(jī)相關(guān)情況，滑油、冷卻水各項(xiàng)參數(shù)未見(jiàn)明顯異常。我嘗試向三號(hào)發(fā)電機(jī)手動(dòng)轉(zhuǎn)移負(fù)載，多次手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量，但負(fù)荷沒(méi)有變化。嘗試一號(hào)發(fā)電機(jī)并車，自動(dòng)與手動(dòng)并車都未成功，一號(hào)發(fā)電機(jī)顯示頻率過(guò)高。 　　打開(kāi)三號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動(dòng)，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問(wèn)題，再檢查相關(guān)管路，發(fā)現(xiàn)有個(gè)進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)即慢慢全開(kāi)燃油閥，三號(hào)發(fā)電機(jī)立即加載到500KW，負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。 　　注意力再轉(zhuǎn)向一號(hào)發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)一號(hào)發(fā)電機(jī)類似的進(jìn)油閥也未打開(kāi)，當(dāng)即打開(kāi)進(jìn)油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時(shí)一號(hào)發(fā)電機(jī)是正常使用的，頻率、轉(zhuǎn)速，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項(xiàng)指標(biāo)都正常，怎么突然就轉(zhuǎn)速過(guò)高了呢? 　　故障措施：三號(hào)發(fā)電機(jī)正常之后，我全部精力集中在一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車的問(wèn)題上，之前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過(guò)速度顯示的問(wèn)題，所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障，懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機(jī)有兩個(gè)pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器)，一個(gè)用于機(jī)旁控制屏顯示，一個(gè)用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個(gè)感應(yīng)器，其中一個(gè)確實(shí)臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應(yīng)器的阻值，確認(rèn)正常，重新裝回，調(diào)整好間隙，重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速還是過(guò)高--950RPM。 　　排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問(wèn)題，那么故障就應(yīng)該在機(jī)械部分。檢查高壓油泵，調(diào)節(jié)拉桿活動(dòng)正常;檢查調(diào)速器，該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa，型號(hào)1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動(dòng)速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了，很難轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)想到二管輪的交接班記錄，提示該調(diào)速器的同步馬達(dá)(下圖中的021)不是原裝備件，當(dāng)時(shí)由于缺少原裝備件，用的是上個(gè)管理公司遺留下來(lái)的其他制造商備件。拆下同步馬達(dá)，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)同步馬達(dá)參數(shù)不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉(zhuǎn)速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進(jìn)一步拆開(kāi)非原裝同步馬達(dá)，發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的塑料齒輪磨損，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 　　換上新的同步馬達(dá)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)手動(dòng)轉(zhuǎn)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速達(dá)到916RPM, 待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后嘗試并車，發(fā)電機(jī)可以成功并車。但是又出現(xiàn)個(gè)新問(wèn)題，并車后一號(hào)發(fā)電機(jī)功率并未提高，相反地，出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機(jī)員在發(fā)電機(jī)旁觀察，雙方用對(duì)講機(jī)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)并車成功后，調(diào)速器速度控制旋鈕被同步馬達(dá)向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)導(dǎo)致柴油機(jī)減速，這與并車后調(diào)速器的正確動(dòng)作恰恰相反，正常情況下，調(diào)速器速度控制旋鈕應(yīng)該順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)使柴油機(jī)加速?gòu)亩黾颖緳C(jī)承載負(fù)荷能力，維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。查找到問(wèn)題癥結(jié)后，我們?cè)賹?duì)比同步發(fā)電機(jī)馬達(dá)的電壓與電流情況、查找相關(guān)發(fā)電機(jī)電線接線圖紙，發(fā)現(xiàn)一號(hào)發(fā)電機(jī)相關(guān)接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說(shuō)明接線未曾改動(dòng)過(guò)。于是我們改變同步馬達(dá)背后的接線，將其對(duì)調(diào)，再次啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，并車成功，負(fù)荷轉(zhuǎn)移順暢，問(wèn)題解決。 　　經(jīng)過(guò)該事件，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)在未來(lái)的輪機(jī)管理工作中值得引起注意： 　　啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前，一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng)，之前做出過(guò)狀態(tài)改變的相關(guān)閥門(mén)，一定要及時(shí)設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏; 　　該事件的起因在于啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前沒(méi)有將關(guān)閉的燃油閥打開(kāi)，該輪經(jīng)過(guò)幾任管理公司管理，燃油管路的閥門(mén)老化，在全關(guān)時(shí)仍然存在些許燃油泄漏，造成一號(hào)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，能正常啟動(dòng)，調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門(mén)以保持額定轉(zhuǎn)速，但同步馬達(dá)因?yàn)檎{(diào)速器不正常動(dòng)作導(dǎo)致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達(dá)卡死，以至于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到950RPM 后不能減速。這一點(diǎn)在發(fā)電機(jī)的管理工作中一定要考慮到; 　　不同管理公司的備件采購(gòu)?fù)緩讲灰粯樱嬖诖罅康谌缴a(chǎn)的備件，與原廠備件相比，有些參數(shù)都不一致，有些即使銘牌上參數(shù)一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機(jī)員維護(hù)保養(yǎng)時(shí)帶來(lái)了諸多不便。主管輪機(jī)員在接受備件時(shí)一定要仔細(xì)核對(duì)，避免到使用時(shí)陷入被動(dòng);即使是原裝件，電器要考慮正負(fù)極性，機(jī)械要考慮左旋右旋。