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造成广西玉林柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】广西玉林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…广西玉林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，我们要掌握备用广西玉林柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法.
广西玉林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。
广西玉林柴油发电机工作时，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，一般可判断广西玉林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，重者会使广西玉林柴油发电机曲轴颈严重拉伤，甚至还会使曲轴、机体报废。造成广西玉林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广西玉林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）广西玉林柴油发电机刚起动，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）广西玉林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，才能保证广西玉林柴油发电机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。
发电机的失磁将产生的不良影响
一、发电机失磁的主要现象特征：
无功电力表反指，定子电流周期性摆动，有功负荷稍低，定子电压降低，转子电压、电流根据故障点的不同有不同的指示，转子回路断线时，电压升高，电流为零；励磁机励磁回路或电枢回路断线，电压、电流近于零。
二、发电机的失磁将产生的不良影响：
1.对发电机本身的不良影响：
（1）发电机失步，将在转子的阻尼系统、转子铁芯的表面、转子绕组中产生差频电流，引起附加温升，可能危及转子的。
（2）发电机失步，在定子绕组中将出现脉冲的电流，或称为差拍电流，这将产生交变的机械力矩，可能影响发电机的。
2.对电力系统的不良影响：
（1）发电机未失磁时，要向系统输出无功，失磁后，将从系统吸收无功，因而使系统出现无功差额。这一无功差额，将引起失磁发电机附近的电力系统电压下降。
（2）由于上述无功差额的存在，若要力图补偿，必造成其它发电机过电流。失磁电机的容量与系统的容量相比，其容量越大，这种过电流就越严重。
（3）由于上述的过电流，就有可能引起系统中其它发电机或其它元件被切除，从而导致系统瓦解，造成大面积停电。
至于失磁后发电机能带多少负荷，取决于发电机的异步转矩特性和调速系统特性，研究试验表明，发电机失磁后，如将有功负荷迅速降至额定值的40-50％，有可能在低滑差状态下运行一段短时间(几十分钟)，对发电机并无损害。
三、对发电机失磁有两种处理方法：
（1）凡本类型机组进行过失磁试验，证明可以短时间无励磁运行的，失磁后应在规定时间之内减少有功功率至规定值.
（2）若厂用电电压过低，应将厂负荷倒至备用电源带，然后迅速查找失磁原因并加以，恢复同步；未进行过失磁试验或经试验及论证不适于无励磁运行的机组，应由失磁保护切除或手动解列停机。
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发电机噪音治理-常见空气中水气在温度的变化发生冷凝现象
由于空气中水气在温度的变化发生冷凝现象，结成水珠挂附在油箱内壁，流入沼气，致使沼气含水量超标，这样的沼气进入发动机高压油泵，会锈蚀精密耦合件-----柱塞，严重的会损坏机组，定期即有效可避免。
3、机油的保持期（二年）
3、更换空气滤、沼气滤、机油、机油滤、水滤、分离器滤芯等耗材；
电瓶长时间无人，电解液水分挥发后得不到及时补充，没有配置起动电瓶充电器，电瓶长时间自然放电后电量降低，或所使用的充电器需要人工定期进行均充浮充倒换，由于疏忽未进行倒换操作致使电瓶电量达不到要求，解决此问题除了配置高品质充电器外，必要的检测是必须的。
1、检查调整喷油提角；
4、对所有注油嘴、润滑部位加润滑油；
适用于长期运行二手发电机组的保养方案：（如施工工地、经常停电的工厂、变压器负荷不够、项目测试、康明斯动力设备（深圳）有限公司无法拉市电的地方等，需要经常或持续运行的二手发电机组）
7、燃油、配气系统
沼气二手发电机组均为市电故障停电后的应急备用电源的提供者，绝大多数时间机组处于待机备用状态，一旦停电，就要求机组“急时启动，急时供电”否则备用机组将失去意义，如何才能达到此目的？实践证明：加强日常保养是经济有效的方法，因为机组长斯处于静态，机组本身各种材料会与机油、冷却水、沼气、空气等发生复杂的化学、物理变化，从而将机组“停坏”。
2、空载试机5-10分钟，使机组得到充分的润滑；通过听、看、闻等方法判断机组使用状况；
1、机组起动电瓶故障
1、清洁空气滤清器，必要时更换；
1、清洗活塞、活塞销、气缸套、活塞环、广西玉林柴油发电机价格连杆轴承并检查其磨损情况；
发动机的机油是发电机润滑作用，而机油也有一定的保持期，长时间存放，机油的物理化学性能会发生变化，造成机组工作时润滑状况恶化，电梯噪音治理-威尔信机组常见；第二、水箱漏水而使康明斯动力设备（深圳）有限公司容易引发机组零件损坏，所以润滑油要定期更换。
7、检查发电机维修与沼气机联接器螺栓是否松动、滑牙，发现问题应予修换。
4、检查喷油咀雾化情况
滤器是起到对沼气、机油或水过滤作用的，以防杂质进入机体内，而在沼气中油污、杂质也是不可避免的存在，所以在机组运行过程中，过滤器就起到了重要作用，但同时这些油污或杂质也就被沉积在滤网壁上而使滤器过滤能力下降，沉积过多，油将无法畅通，这样油机带载运行时将会因油无法供给而休克（如同人缺氧），所以正常二手发电机组在使用过程中： 、常用机组每500小时更换三滤；第二、备用机组每二年更换三滤；
4、三滤的更换周期（柴滤、机滤、空滤、水滤）
水泵、水箱及输水管道长时间未作清洗，使水循环不畅，冷却效果下降，水管接头是否良好、水箱、水道是否有漏水等，如果冷却系统有故障，导致的后果有： 、冷却效果不好而使机组内水温过高而停机，威尔信机组常见；第二、水箱漏水而使水箱内水位下降，机组也会无法正常工作（为防止在冬季使用发电机维修时，水管冻结， 在冷却系统中安装水加热器）。
2、水进入沼气机
2、检查滚动主轴承内外圈有没松动现象；
为什么对二手发电机组进行保养？
5、更换冷却水
5、检查气门、气门座、推杆和摇臂等配合磨损情况，并进行研磨调整；
3、冷却水系统水道内的水垢、泥沙；
6、清洗涡轮增压器转子积炭，检查轴承、广西玉林柴油发电机组型号叶轮磨损情况，必要时应予以修换；
发电机维修由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成，定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称.集电环).风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机维修的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁感线的运动，从而产生电势，通过接线端子引出，接在回中，便产生了电流。
油机的控制部分也是机组保养的重要部分，机组使用过长，线接头松动，AVR模块工作是否正常。
技术保养：（500-1000小时）在日常、一级保养、康明斯动力设备（深圳）有限公司二级保养的内容上增加
3、清洗油底壳；
4、气缸燃烧室和进排气道内的积炭；
由于润滑油或油酯的化学特性及发电机磨损后产生的铁屑，这些不仅降低了它的润滑效果，还加速了零件的损伤，同时由于润滑油对橡胶密封圈有一定的腐蚀作用，另外油封本身也随时而老化使其密封效果下降。
发电机维修基本知识及保养注意事项
8、机组的控制部分
7、空载试机5-10分钟，对机组各项性能参数进行记录。
1、对二手发电机组水、电、油、气等进行的检查，确认机组是否正常；
发动机功率的输出主要是燃油在缸内燃烧而燃油是通过喷油嘴喷出，这就使燃烧后的积炭沉积于喷油嘴，随沉积量的增加喷油嘴喷油量将受到一定影响，导致喷油嘴点火提前角时间不准，发动机各缸喷油量也就不均匀，工作状态也就不平稳，所以定期对燃油系统的清洗，过滤部件的更换其供油畅通，对配气系统的调正使其点火均匀。
4、更换散热水箱冷却液、水箱宝；
二级技术保养：（250-300小时）在日常和一级保养的内容上增加
2、清洗燃油箱；
常规保养：在日常的基础上，每半年或一年做一次保养即可
3、检查检查传动的紧张程度；
一级技术保养：（50-80小时）在日常的内容上增加
5、添加蓄电池电池液或蒸馏水；
6、润滑系统、密封件
2、更换沼气滤清器、空气滤清器、水滤器；
5、冷却系统
6、保养完成后，对机组进行再一次检查并进行清洁打扫。
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