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柴油发电机运动部件故障的原因

  柴油发电机曲柄连杆结构常见故障有拉缸、连杆磨损、敲缸、连杆短脱、螺栓断裂、曲轴断裂等,这些故障主要发生与高速运动部位,采集装置难以安装并进行数据采集,且发生故障后信号干扰信息较多,也难以准确诊断和识别。目前许多学者都比较倾向于地域数据的处理和诊断,也有部分学者考虑依靠动力学对柴油发电机运动部件进行分析和诊断,更进一步地找准故障产生的机理及原因。后者这种方法主要依靠计算机仿真软件实现,通过对柴油发电机进行建模,设定柴油发电机各部件工作参数,设置各部件出现故障后的参数,进行通过仿真模拟,识别故障发生时各部件参数状态。这一技术具有可操作性强、实验周期短、省时、省资金等优点,该技术为未来发展的一个潜力方向。
  运动部件产生故障主要原因主要为两方面,一方面相互连接的两个部件由于长时间的接触,造成了磨损,使得接触表面变形,在运动过程产生振动及噪声,另一方面由于接触部件之间发生严重的磨损后产生了相互运动过程的碰撞及撞击,直接产生了异响等现象。显而易见,各部位产生故障涉及到诸多方面的内容,包括机械动力、热力、摩擦等,故障的分析不能仅仅依靠简单的分析就可以进行诊断和确定。

 1.拉缸故障诊断拉缸故障会引起活塞机件损坏、柴油发电机油耗增加、转速降低、连杆断裂、曲轴箱爆炸,严重影响发电机正常运行。目前主要通过对发电机进行故障信号检测,判断拉缸时振动信号频域范围,例如国外研究学者 Jacobo Porteiro 通过分析研究,利用人工神经网络验证了拉缸时发电机故障的特征,并分析预测了发电机内润滑油内金属颗粒的含量值。
 2. 敲缸故障诊断敲缸指的是活塞撞击气缸内壁产生明显异响的现象,敲缸时巨大的撞击力使得缸体外壁产生较为强大的振动,同时长期的敲缸对活塞及缸体造成严重的破坏。在敲缸故障诊断方面,利用计算机仿真软件,分析了在不同转速、不同负载和敲缸程度下的故障信号特征,实现了对敲缸状态下发电机故障的分析和诊断。
 3.连杆轴异常诊断柴油发电机长时间大功率工作,连杆轴会产生磨损,使得轴承之间间隙变大,在连杆轴带动活塞及曲轴运动过程,造成敲击幅度变大,容易产生连杆的变形及断裂。杜小元通过对两岸头与轴承之间的振动信号分析,实现了对往复式发电机连杆故障振动信号角域和值域的分析,实现验证具有一定的可靠性。

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1柴油发电机在机油不足时运转 柴油发电机冷机启动时,因为机油黏度大、活动性差,是机油泵供油不足,机器摩擦面因缺油润滑不良,造成急剧磨损,甚至发生拉缸、烧瓦等故障。此时,水温过低时气缸内温度低,柴油发电机着火滞燃期延长,一经着火,压力迅速升高,柴油发电机燃油粗暴,易造成零部件的机械损坏。 2在机油压力过低的情况下运转 柴油发电机工作过程中,冷却水温渡过低,气缸壁温度随之下降,燃烧产生的水蒸气凝聚成水珠,与废气接触天生酸性物质,附着于气缸壁,产生侵蚀磨损。 3柴油发电机冷启动后猛轰油门 柴油发电机熄火后冷却系水的轮回休止,散热能力急剧降低,受热件失去冷却,易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热,产生裂纹,或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。柴油发电机怠速时,润滑油压力低,活塞顶部喷油冷却效果差,造成磨损急剧增加,轻易拉缸;还可造成雾化不良,燃烧不完全,积炭严峻,有时甚至导致气门和活塞环卡死、缸套穴蚀。因此,柴油发电机温渡过高时应先卸除负荷,轻微进步转速,待水温下降后将柴油发电机熄火,在将水散热器盖拧松,排除水蒸气。 4在冷却水和机油油温过低的状态下运转 柴油发电机组冷却水量不足会降低其冷却效果,柴油发电机因得不到有效的冷却而过热;冷却水、机油的油温过高,也会引起柴油发电机过热。此外,还会使活塞、气门及燃烧室积炭显著增多,引起喷油嘴堵塞和活塞卡死。若发现机油压力低于划定压力时,要立刻停机,排除故障后再继续使用。




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