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造成华尔网柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】华尔网柴油发电机在使用过程…华尔网柴油发电机在使用过程中,随着使用时间的增长,其主要技术性能指标会与初始标准值产生偏离而逐渐下降.应用中,我们要掌握备用华尔网柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法.
华尔网柴油发电机组是社会生产生活的重要动力源,在船舶、核电、化工、交通等多领域广泛使用。柴油机结构复杂、激励源多,长期受不平衡惯性力、爆燃冲击力作用,其运动件、易损件故障频发。当前柴油断齿故障、曲柄连杆机构故障研究成果很多但研究方法较为传统,缺乏对其它关联零部件原因导致的故障进行分析的方法,因此常出现故障不能一次性彻底解决的问题。柴油机故障轻则停机维修造成企业和社会巨大经济损失,重则引起机组失控危及人身影响企业声誉。因此提高柴油机故障分析诊治水平,发展柴油机故障在线监测诊断技术实现故障预警,降低恶性故障发生概率减小故障损失极具社会和经济价值。本文针对柴油机实际运行中齿轮系与曲柄连杆机构故障频发,严重危害机组稳定运行的问题,考虑到实际故障数据缺乏,部分故障进行故障模拟实验难度大、风险高、成本昂贵的现状,采用计算机建模仿真技术,结合实验与实践验证的方式,开展柴油机齿轮系与曲柄连杆机构故障机理与监测研究。
(1)现象与判断
1)烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
华尔网柴油发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、唧”的响声,好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音,这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时,一般可判断华尔网柴油发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使华尔网柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、机体报废。造成华尔网柴油发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的,但归根到底是其润滑条件被破坏,引起摩擦性质改变成粘附磨损。
2)疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。
出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹,进而向纵深和横向护展,裂纹相互连通时,轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中,若瓦背垫有异物,造成局部应力集中,也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、润滑油压力下降和出现响声(敲击声)。
3)划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线,轻微的划痕并不影响华尔网柴油发电机正常工作,严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。
4)异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后,在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时,通常不会使轴瓦失效,但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。
5)轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力,冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。
6)擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油,油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触,而导致的一种热损坏,其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕,属较为严重的粘着磨损。
(2)轴瓦失效的原因
1)油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通,机油泵不能正常供油或润滑油压力过低,导致润滑不良。
2)润滑油的等级不符合要求,润滑油变质、过脏;气缸套防水橡皮密封圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳。
3)轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成;间隙过小,则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面,无法形成润滑油膜;间隙过大,轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大,导致润滑油膜破裂。
4)华尔网柴油发电机刚起动,特别是冬季,润滑油尚没有进行充分润滑时,应以很高的速度并满负荷工作,或频繁起动,长时间怠速运转等。
5)华尔网柴油发电机长时间超负荷、超转速运转:机体温度高,润滑油粘度下降,不易形成正常的润滑油膜;交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限;载荷波动或波动幅度增加,使润滑油气泡破裂。
6)使用维护和装配不当,轴颈表面有飞边,以及装配时未清洗干净。
在排除机件本身故障的同时,还要特别注意查找、分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油,还是油道有脏堵、油流不畅等原因所致,只有查找到引发故障的终原因并排除后,才能保证华尔网柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
野外施工时华尔网柴油发电机组应注意哪些问题
华尔网柴油发电机组已经在野外施工场所中备受重用,因为其是以柴油机为原动机,拖动同步发电机发电的一种电源设备,是一种起动迅速、操作维修方便、投资少、对环境的适应性能较强的发电装置。
野外施工时,有以下问题需要注意:
1、野外施工华尔网柴油发电机的额定电压必须与外电线路电源电压等级相符。
2、野外施工华尔网柴油发电机组的安装环境应选择靠近负荷中心,进出线方便,周边道路畅通及避开污染源的下风侧和易积水的地方。
3、固定式华尔网柴油发电机组应安装在室内符合规定的基础上,并应高出室内地面0.25至0.30m。移动式华尔网柴油发电机组应处于水平状态,放置稳固,其拖车应可靠接地,前后轮应卡住。室外使用的华尔网柴油发电机组应搭设防护棚。
4、发电机组电源必须与外电线路电源连锁,严禁与外电线路并列运行;当2台及2台以上发电机组并列运行时,必须装设同步装置,并应在机组同步后再向负载供电。
5、华尔网柴油发电机组及其控制、配电、修理室等的设置应保证电气距离和满足防火要求;排烟管道应伸出室外,且严禁在室内和排烟管道附近存放贮油桶。
华尔网柴油发电机组进水后的处理方法
1、不可以立即开机;
2、用水冲洗柴油机外表,除去泥土及杂物,然后再用金属清洗剂或洗衣粉表面的油污;
3、将华尔网柴油发电机的一端支起,使柴油发动机油底壳放油部位处于 位置,旋下放油螺塞,拔出油标尺,使油底壳内的水自行流出,当流至刚要放出机油时应略让机油和水一起放出一部分后旋上放油螺塞;
4、拆下空气滤清器,拆掉滤清器上壳,取出滤芯等部件,除净滤清器内的水,用金属清洗剂或柴油清洗各零件。滤片为塑料泡沫的,要用洗衣粉或肥皂水(禁用汽油)洗净,然后用清水冲净、晾干,再浸以适量机油(浸后用手尽力挤干)。换装新滤片时要同样进行油浸。滤芯为纸质的,要换用新的。滤清器各零件清洗、晾干后,再按规定安装好;
5、卸下进、排气管及消声器,排除掉内部存水。打开减压,摇转柴油机,看进、排气口是否有水排出,若有水排出则继续摇转曲轴,至气缸内的水全部排净。装上进、排气管及消声器,在进气口加入少许机油,摇转曲轴数圈,然后装上空气滤清器。若由于柴油机进水时间长,飞轮转动困难,说明气缸套、活塞环已经生锈,应拆下除锈,清洗干净后再装配,生锈严重的要及时更换;
6、拆下油箱,将其中的油、水全部放净。检查柴油滤清器及油管是否有水,若有水应排净。清洗油箱及柴油滤清器,然后装回原处,接通油路,在油箱内加入清洁的柴油
7、拆下发电机,检查发电机内部的定子有转子,然后烘干方可再装配;
8、放出水箱及水道内的污水,清洗水道,加入清洁的河水或煮沸后的井水至水浮子升起。打开油门开关,起动柴油机。柴油机起动后要注意观察机油指示器升起情况,倾听柴油机有无异常响声。经检查各部位正常否,磨合柴油机,磨合顺序时先怠速、后中速、再高速,运转时间各为5min。磨合后停机放出机油。重新加入新机油,起动柴油机,中速运转5min,即可进行正常
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