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<撫順>維曼機電設備有限公司


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造成柴油發電機組燒瓦和軸瓦失效現象的原因 【摘要】柴油發電機在使用過程中，隨著使用時間的增長，其主要技術性能指標會與初始標準值產生偏離而逐漸下降.應用中，我們要掌握備用柴油發電機曲柄連桿機構常見故障與維修排除方法. 柴油發電機組是社會生產生活的重要動力源，在船舶、核電、化工、交通等多領域廣泛使用。柴油機結構復雜、激勵源多，長期受不平衡慣性力、爆燃沖擊力作用，其運動件、易損件故障頻發。當前柴油斷齒故障、曲柄連桿機構故障研究成果很多但研究方法較為傳統，缺乏對其它關聯零部件原因導致的故障進行分析的方法，因此常出現故障不能一次性徹底解決的問題。柴油機故障輕則停機維修造成企業和社會巨大經濟損失，重則引起機組失控危及人身影響企業聲譽。因此提高柴油機故障分析診治水平，發展柴油機故障在線監測診斷技術實現故障預警，降低惡性故障發生概率減小故障損失極具社會和經濟價值。本文針對柴油機實際運行中齒輪系與曲柄連桿機構故障頻發，嚴重危害機組穩定運行的問題，考慮到實際故障數據缺乏，部分故障進行故障模擬實驗難度大、風險高、成本昂貴的現狀，采用計算機建模仿真技術，結合實驗與實踐驗證的方式，開展柴油機齒輪系與曲柄連桿機構故障機理與監測研究。 （1）現象與判斷 1）燒瓦。燒瓦是指曲軸的主軸頸與主軸瓦之間或連桿軸頸與連桿軸瓦之間因缺少潤滑油潤滑而咬死。 柴油發電機工作時，如果突然在曲軸箱聽到一種“唧、唧”的響聲，好像在缺乏潤滑油的情況下用大鉆頭在材質堅硬的鋼件上鉆孔時所發出的聲音，這一般是缺油而發生燒瓦的前兆。同時出現以下三種情況時，一般可判斷柴油發電機的軸瓦已燒壞；潤滑油溫度急劇升高達90℃以上、潤滑油壓力原來正常后又突然大幅度下降、拆開機油濾清器或清洗油底殼時發現許多軸瓦合金碎末。 燒瓦常常與“所軸”同時出現。軸瓦在運轉中出現了不應有的剝離、龜裂、燒損、粘結和嚴重拉傷等現象，輕者需要更換軸瓦及連桿活塞組，重者會使柴油發電機曲軸頸嚴重拉傷，甚至還會使曲軸、機體報廢。造成柴油發電機燒瓦抱軸的原因雖然是多方面的，但歸根到底是其潤滑條件被破壞，引起摩擦性質改變成粘附磨損。 2）疲勞剝落。疲勞剝落是由于交變負荷及其作用周次超過材料本身所能承受的極限而發生的損壞現象。 出現疲勞剝落的軸瓦工作表面出現微裂紋，進而向縱深和橫向護展，裂紋相互連通時，軸瓦表面層剝落形成不規則的剝落坑。實際使用中，若瓦背墊有異物，造成局部應力集中，也是引起疲勞剝落的原因。合金脫落會導致軸頸和軸瓦配合間隙增大、潤滑油壓力下降和出現響聲（敲擊聲）。 3）劃痕。劃痕是指軸瓦表面沿圓周方向出現連續或斷續的溝線，輕微的劃痕并不影響柴油發電機正常工作，嚴重的劃痕使軸瓦承載面積顯著減少。 4）異物嵌入。所謂異物嵌入是指外來顆粒全部或部分嵌入合金層。異物混入潤滑油后，在工作負荷作用下被壓入合金層。細小顆粒全部嵌入合金層時，通常不會使軸瓦失效，但大于0.3mm的顆粒將不能被合金層全部嵌藏。 5）軸瓦穴蝕。軸瓦穴蝕是因潤滑油中形成大量細小的潤滑油蒸氣泡被擠壓破裂而產生很大的 力，沖擊軸瓦表面形成凹坑。蒸氣泡的形成是由于軸瓦承受的載荷發生波動或波動幅度增加及油中含水或夾帶空氣所致。 6）擦傷。擦傷是因瞬時缺潤滑油，油膜破裂面造成軸瓦工作表面與軸頸表面直接接觸，而導致的一種熱損壞，其特征為軸瓦和軸頸表面出現擦傷的斑痕，屬較為嚴重的粘著磨損。 (2)軸瓦失效的原因 1）油底殼內潤滑油量不足或機油油路不暢通，機油泵不能正常供油或潤滑油壓力過低，導致潤滑不良。 2）潤滑油的等級不符合要求，潤滑油變質、過臟；氣缸套防水橡皮密封圈失效，導致冷卻水滲漏到油底殼。 3）軸頸和軸瓦的間隙不符合標準。該間隙影響潤滑油膜的形成；間隙過小，則潤滑油不易進入軸頸和軸瓦的摩擦表面，無法形成潤滑油膜；間隙過大，軸頸與軸瓦間的振動和撞擊增大，導致潤滑油膜破裂。 4）柴油發電機剛起動，特別是冬季，潤滑油尚沒有進行充分潤滑時，應以很高的速度并滿負荷工作，或頻繁起動，長時間怠速運轉等。 5）柴油發電機長時間超負荷、超轉速運轉：機體溫度高，潤滑油粘度下降，不易形成正常的潤滑油膜；交變載荷及作用周次超過了軸瓦材料極限；載荷波動或波動幅度增加，使潤滑油氣泡破裂。 6）使用維護和裝配不當，軸頸表面有飛邊，以及裝配時未清洗干凈。 在排除機件本身故障的同時，還要特別注意查找、分析引起故障的原因，如軸瓦失效是由于潤滑油壓力低、缺潤滑油，還是油道有臟堵、油流不暢等原因所致，只有查找到引發故障的終原因并排除后，才能保證柴油發電機可靠工作，以免更換軸瓦后，再次發生同類故障。

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柴油發電機如何延長發電機組的使用壽命

發電機組的壽命長短取決于在平常如何正確地去使用它，如果按照使用的技巧來維護使用，會直接增加其壽命時間。

 首先的弄清楚的是，發電機組的易損件中包含空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器，要延長柴油發電機組的使用壽命，在使用過程中，就要加強空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三濾的保養，充分發揮它們的作用。

 空氣弗列加濾清器在安裝時不可漏裝、反裝或錯裝各密封墊圈及橡膠連接管，并保證各按嵌處的嚴密性。使用的紙質集塵杯空氣弗列加濾清器，每工作50-100小時，要塵土1次，可用軟毛刷將表面塵土刷掉，若工作時間超過500小時或已損壞，就應及時更換。使用油浴式空氣弗列加濾清器，每工作100-200小時，應用清潔的柴油清洗濾芯，并更換其中的機油，若濾芯已破碎，就需立即更換，并注意在使用中，按規定添加機油。

 機油弗列加濾清器在柴油發電機組使用中如不及時保養，濾芯堵塞、機油壓力增加，閥打開，潤滑油直接流入主油道，會加劇潤滑表面的磨損，影響柴油發電機組的使用壽命。因此，機油弗列加濾清器每工作180-200小時，就要清洗1次，發現破損，應立即更換，以防止雜質進入潤滑表面。

 發電機組換季使用，還應清洗曲軸箱和各潤滑表面，方法是用機油、煤油和柴油混合后作洗滌油，可在機油放出后加入洗滌油清洗，然后，柴油發電機組低速運轉3-5分鐘，再放盡洗滌油，加入新機油。

 燃油供給系統中的各種燃油弗列加濾清器，每工作100-200小時，就應雜物1次，并對油箱和各輸油管道進行清洗。在清洗濾芯和密封件時，應特別仔細，發現破損，需及時更換。在季節過渡換油時，應對整個燃油供給系統的各零部件進行清洗。使用的柴油，應符合季節要求，并需經48小時的沉淀凈化處理。

 注：空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和燃油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器為易損件，當使用超過500小時，必須要更換新的。這樣才能更好的延長柴油發電機組的使用壽命。

發電機工作無力的原因及分析處理 柴油發電機在工作中出現動力不足的情況很常見，引起此故障的原因有很多種，這樣就導致我們的客戶往往不能及時和正確判斷出故障點，發動機在這樣的情況下長時間工作往往會使以后維修成本加大，這樣的話對用戶來說肯定是不能接受的，針對市場上存在的這樣的問題，維曼的技術人員就發電機工作無力這常見故障原因作一個簡要的處理說明，希望對用戶有所幫助。 注：任何故障都可以先從簡單的故障原因做起，這樣可以省去對發動機不必要的拆卸，節約了時間和維修成本。 1：進氣不通暢 處理：檢查濾清器、管道和渦輪增壓器。增壓器應清潔，不得有污物。務使增壓器葉輪轉動靈活。 2：排氣背壓太高 處理：在有負載的情況下，檢查并校正排氣背壓 3：在氣候炎熱或海拔高的地區，空氣稀薄 處理：氣候條件對柴油機有影響，空氣稀薄進應減少負載 4：空氣濾清器與柴油機之間漏氣 處理：檢查所有管卡箍、接頭和密封墊。重新上緊 5：渦輪增壓器壓縮機臟污 處理：清洗或更換增壓器，檢查增壓器中有無污物 6：燃油質量低劣 處理：檢查更換燃油 7：燃油輸油管道漏氣 處理：檢查連接件有無松動，管道有無破裂，濾清器是否未上緊等，并一一校正 8：輸油管道受阻 處理：輸油管道中有異物或管道損壞，清理修復 9：內輸油路或外輸油路漏油 處理：對所有濾清器、密封墊、管道和連接件作外油路漏油檢查。用加壓辦法作內油路漏油檢查。修理或更換 10：燃油進油不通暢 處理：檢查燃油濾清器是否堵塞，燃油有否玷污。檢查軟管接頭或其他連接件是否緊固。修理或更換 11：噴油器噴油孔堵塞 處理：清洗噴油器和噴油室，更換并重新調整 12：齒輪泵損壞或齒輪磨損 處理：在試驗臺上檢驗抽油高度。修理或更換 13：噴油器噴油室的尺寸不對 處理：更換后重新調整噴油器 14：噴油器噴油室破裂 處理：拆下噴油器和噴油室。更換破裂的噴油室。調校噴油器 15：噴油器O形密封圈損壞 處理：更換O形密封圈 16：節氣門轉動桿磨損或需要調整 處理：檢查磨損情況，更換并調整傳動桿 17：高速限速器調得太低 處理：重新調整 18：空燃比控制器（AFC）校準不正確 處理：重新調整準確 19：燃油泵校準不正確 處理：重新調校燃油泵 20：噴油器流量不正確 處理：檢查噴油器的O型密封環，噴油室、柱塞濾網和噴油器流量，更換損壞的部件，重新調校 21：氣動電磁閥ASA堵塞 處理：檢查或更換安裝新的氣動電磁閥（ASA） 22：氣動電磁閥ASA或空燃比控制器（AFC）的波紋管漏入空氣 處理：緊固接頭?；蚋鼡Q部件 23：機油油面太高 處理：檢查機油油尺所示的油面高度。排掉過量的機油 24：密封墊漏氣 處理：進行壓力檢查，找出漏氣的氣缸。更換并修理 24：氣門漏氣或調整不正確 處理：檢查是否漏氣，重新調整氣門 25：活塞環破裂或磨損 處理：卸下排氣歧管。檢查有無受潮或積炭，修理更換 26：軸承間隙不對 處理：檢查軸承間隙，更換合格的軸承 27：柴油機快到大修期 處理：檢查柴油機運行的里程數和工作小時數，及時大修 28：氣門和噴油正時不正確 處理：重新調整氣門正時和噴油正時 29：氣門卡住 處理：檢查氣門安裝高度，作必要的調整 30：氣缸套或活塞磨損或擦傷 處理：檢查測量更換修理 31：噴油器需要調整 處理：按需要進行清洗和調整。檢查噴油器室有無磨損和破裂。柱塞頂有無毛病。更換或修理，重新調整 32：軌壓開關（MVT）閉合 處理：檢查軌壓和機油泵的校準是否準確，零件有否玷污及磨損等，更換及檢修開關。 33：MVT的電磁閥孔堵塞 處理：更換O形密封圈，清洗孔道柱塞，檢查電磁閥中有無污物或雜質 34：電磁閥柱塞在前進位置卡?。∕VT） 處理：檢查氣壓、電路有否斷線，密封件是否破裂。按需要進行修理。

柴油發電機組定時保養可以有效延長機組的壽命 發電機組平時的維修保養是至關重要的，這樣可延長使用年限，所以保護要做到位。 發電機組的長久使用會造成損傷，性能會大為降低，使用壽命也會縮短，企業如果不及時進行維修保養，發電機組就會提前罷工，造成大量損失。因此，不能忽視對發電機組的維修保養。 負責發電機維護保養的工作人員，必須認真閱讀廠家提供的《柴油發電機操作及維修保養手冊》，按相關的技術要求進行維護保養工作。 發電機如停放太久或受潮，應測量繞組間和對地的絕緣電阻，絕緣值應不低于1.5MΩ。注意在測量之前拆掉啟動用蓄電池負極接線。 視現場情況，不定期清潔發電機繞組上的積塵和油垢。 發電機切忌受潮，發電機內部應避免進入金屬碎屑，水汽或其它有害氣體。發電機運行時，要保證通風良好，發電機外表面不應有任何覆蓋物，以免影響通風和散熱。 發電機蓄電池應遠離熱源，充電及使用時應保持通風。 企業不能為了降低成本，而忽視對發電機的維修保養，否則，不僅不能提高工作效率，反而會浪費企業更多資源。

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