柴油机故障判断和排除的原则
1.判断故障委从整体分析,排除故障要有全面性柴油机的备系统、各部件、各零件之间是密切相关的,一个系统、一个部件或一个零件发生效障,必然会涉及到其他系统的部件或零件。所以,对一个故障现象不能孤立地看待,要从整体上分析故障发生的原因并及时地排除故障。
2.查找柴油机故障时应尽可能减少拆卸。
在排除柴油机故障时,不可以盲目地拆卸柴油机的部件,白该柴油机的结构、工作原理和故障部位等,只有在科学的、可以进行拆卸。
必须在拆卸前先弄明白认真分析的基础上才拆卸
例如,柴油机在运转过程中,发现有烧机油的故障现象时,如果没有判别是什么原因或哪个部件损坏导致烧机油而盲目拆下柴油机零件,这样不但会延长排除故障的时间,反而有可能位其他零件的相对位置出现变化。所以,在排除柴油机故障时,要明确足卿个零件或系统出现故障后再修理,防止盲目乱干,否则有时不但没有解决问题反而使其他故障出现。正确的做法是在查找故障时尽可能少拆柴油机军部件。
3.查找故障要细心,结合者、听。模、嗅,全方位进行检查看;观察柴油机在运转过程中的外部特征,如排气管的排烟情况是否有异常,机油的颜色是否正常,燃油系统是否有泄漏现象,冷却系统和润滑系统是否有漏水、漏油等现象,柴油机的各种仪表指示是否有异常,各运动部件和固定部件的螺母是否松动,柴油机起动线路是否有断路、短路或接线不正确等现象。
听:主要是听柴油机在运转过程中的异常响声,如柴油在燃烧室内燃烧时的爆炸声是否均匀,柴油机在运转过程中活塞、连杆、曲轴的冲击声是否有异常,进、排气门在运动中是否有异常响声,柴油机主动齿轮和从动齿轮在运转过程中是否有异常响声,气门室内的气门弹簧是否有异常响声等。
摸:检查柴油机起动后备排气管的温度是否一致,温度是否一致,水泵上水管和下水管的温度是否一致,油温度表的指示是否相同,机体震动有无异常等。
发电机组柴油机各汽缸套外部机体的机油管或机油壳的温度与机嗅柴油机在使用过程中有无焦味,如蓄电池充电发电机或调节器是否有焦味,蓄电池充电线路或起动控制线路是否有焦味,起动机在起动时有无焦味等。
4.排除故障时要按柴油机的五大系统和两大组件进行分类查找柴油机由两大组件和五大系统组成。两大组件是柴油机的固定不动组件和相对运动组件,例如汽缸盖、缸体以及汽缸套等属于固定不动组件,而活塞、连杆和曲轴等则为相对运动组件。柴油机的五大系统是:
①燃油系统。其作用是保证定时、定量地将具有一定压力的雾状柴油喷入燃烧室内。若柴油机燃油系统出现故障,则柴油机就会出现功率不足、转速不稳或排气管排烟异常等现象。
②润滑系统。其作用是保证柴油机相对运动部件的摩擦面上有一定数量和一定压力的润滑油。如果柴油机的润滑系统出现问题,发生故障的可能性一般很大,勿曲轴发生“抱瓦”事故、汽缸套出现“拉缸”现象等,带来的经济损失一般也较大。
③冷却系统。其作用是保证定量的冷却水冷却燃烧室组件和机油,使燃烧室组件和机油在允许的温度范围内工作。冷却系统出现故障时,柴油机机体温度将过高,水散热器出现“开锅”现象,严重时可冲坏汽缸垫等。
④配气系统。其作用是定时打开和定时关闭各汽缸的进、排气门,以便燃饶室内进气充足、排气干净,且密封良好。配气系统出现故障后,柴油机一股会出现功率不足、排气管的排烟颜色异常等现象。
⑤起动和充电系统。其作用是保证柴油机正常起动和给蓄电池正常充电。
起动和充电系统出现故障时,柴油机会出现难以起动或雷电池得不到正常充电等现象。
上述无论是哪一个系统或组件出现故障,柴油机的两大组件和五大系统造成柴油机不能正常工作。
冷却器的前水室端是用螺栓刚性地固定在(发电机机座顶部的)氢冷却器外罩右侧边框上,进出水管都连接在前水室前部的进出水管口上。在前水室顶部设有四个排气孔,底部设有两个排水孔。在冷却器后端的后水室则用不锈钢垫片支撑在氢冷却器外罩左侧边框上,该垫片使冷却器能随温度变化而目由胀缩。后水室的外端用框形隔板及钢板顶盖密封,在这个空间设有一个放气阀。为了确保安全,在拆顶盖之前必须先打开放气阀,释放盖内压力。在拆卸了顶盖和后水室的盖板之后,才能检查冷却器内的翅片管。此外在冷却器后水室端面的外罩框口上侧,有一个通孔接有一个旁路阀通往后水室顶盖内的空间,在正常运行时用以平衡不锈钢薄垫片两侧氢气压力。当发电机充氢升高压力时,应打开平衡阀,关闭排气阀使不锈钢垫片的两侧压力均等。在气密盖板上有一专用的注意事项标牌,在铭牌上刻有安全操作的说明。
柴油发电机组发动机机油压力高低标志着润滑系技术状况的好坏,若机油压力过低或过高,则会影响柴油机的润滑质量。一旦机油压力出现反常现象,应立即查明原因,予以排除。
机油压力一直很低无论发动机处于何种转速或何种温度情况下,机油压力表指示油压始终低于69kpa,机油压力警报灯闪亮。其原因主要有:
1.发电机组机油油量、油质不符合要求。如油底壳内机油过少;机油变稀、变质,粘性下降;机油中混入水分、柴油等。
2.机油泵严重磨损或装配不当,泵油压力达不到要求,机油在泵内内漏过多。
3.机油集滤网或滤清器被油泥严重堵塞,机油难以进入主油道。
4.机油泵进油管接头密封不严,存在严重吸气现象。
5.润滑油路有严重泄漏现象,使主油道内机油从泄漏处大量流回油底壳而卸压。泄漏的部位主要有:机体上的工艺油堵松动;机油管破裂;曲轴颈离心净化油腔螺塞松脱;曲轴轴承或凸轮铀轴承配合间隙过大等。
6.机油压力表和感应塞失灵(将感应塞导线拆下直接搭铁,此时若压力恢复正常,说明感应塞损坏)。
科克柴油发电机组选用重庆科克生产的发动机,该发动机采用目前全球最新的技术,各个系列产品均代表目前柴油发动机领域的最新前沿技术,发动机的油耗比、升功率、重量比等综合性参数均为目前全世界发动机的最先进水平,科克系列柴油发动机共有p、q两大系列,发动机的功率输出范围为330-2750kw,缸径范围为:128-170mm,缸数为:6-20缸。科克柴油发电机组性能可靠,结构紧凑、体积小,功率大,具备强大的综合竞争力。
“康明斯”是美国一家专业生产发动机最大的公司,成立于1919年,总部在美国哥伦布市 以创始人克莱西�莱尔�康明斯本人的名字命名,是美国五百强企业,全球知名品牌,生产用于发电机组用的发动机.功率从20kw--2573kw。在中国 投资建厂的有:东风康明斯(和二汽合资建成东康),重庆康明斯(和重庆合资建成重康),西安康明斯(和西安合资简称西康),康明斯中国电力 ,康明斯无锡斯坦福,北京福田康明斯,除此之外中国任何发动机和发电机组都不能使用“康明斯”三个字。
交流电动机常见故障的及其原因
交流电动机在运行中由于绝缘、老化、摩擦、振动等原因,难免发生故障。能若及时检查、发现和排除这些故障,我们才能有效地防止事故的发生。
新引擎或大修后重装的引擎在最初运转 50 小时必须实施下列各项
保养:
a、引擎润滑油更换。
b、引擎滑油滤清器更换。
c、引擎柴油滤清器更换。
d、气门阀间隙的检查调整。
e、引擎外部螺丝的检查。
三、 冷却系统:冷却散热器的水量是否足够?添加防锈剂。
四、 蓄电池:蓄电池的电解液是否在正常液面?电压是否正确?接头有无松动?
五、 充电机是否正常运作?
六、 排气系统:消音器有无破损、排气管安装是否牢固。
七、 机组四周不可存放易燃物及杂物。
八、 康明斯发电机室之通风是否良好。
九、 闲杂人等勿随意进入机房。
柴油发电机组与ups组成的电源系统对供电安全要求较高的部门正在广泛采用,该系统不但要求柴油发电机组自动化程度高,更要求交流同步发电机必须适应ups这一非线性负载的特性,使其在无市电的情况下保证ups对负载可靠供电。本文就发电机组与ups配套中常出现的问题及克服办法作一简要介绍,以期用户在选购、配套柴油发电机组时作为参考。
1 现代同步交流发电机现状
与现代柴油发电机组配套的同步交流发电机包括引进和成套进口的有:新时代(史坦福)、利莱松马、马拉松、西门子等,由于性能及结构的特点,普遍采用自励恒压型式。
自激式同步交流发电机与激励式同步交流发电机,它们的根本区别是:自激式的同步发电机从发电机的电枢绕组给avr同时提供功率源及信号源,而pmg式avr功率源从副励磁机电枢绕组取得,发电机电枢绕组只提供信号源,avr功率输出至励磁机磁场绕组,并控制其电流,通过励磁机电枢绕组、旋转整流器、磁场绕组,使发电机输出电压保持稳定。前者avr的功率输出受电枢绕组电势波形的影响,而负载性质特别是非线性负载对电枢绕组电势波形的影响比较明显;后者avr的功率源取自于pmg的电枢绕组,与发电机电枢绕组的电势波形畸变无关。
2 ups与同步交流发电机互相影响
非线性负载——ups对发电机的影响,在多篇文章中已从理论上进行了说明,因而这里不再复述。在应用中,当柴油发电机组与ups选型不合理时,常发生以下现象:
(1)发电机组输出电压振荡:振荡范围高达额定电压�(10%-20%),当调整avr达到最佳时,振荡仍大于2%。
(2)电流振荡:在ups负载稳定的情况下,发电机输出电流在�(20%—50%)范围内振荡,且电流振荡无法调整。
(3)频率(转速)振荡:一般的情况下,频率振荡比电压、电流振荡范围小,但影响比较大,导致ups处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在�5%以内,柴油机由于负载有规律的忽大忽小,造成其工作也忽强忽弱,柴油发电机组振动加剧,加速机械磨损,甚至机件严重损坏。频率振荡最明显特征之一,即柴油机工作噪声有规律的忽大忽小,因此必须引起高度重视。
(4)ups工作不正常:一是频繁切换,当频率、电压振荡变化超出ups输人工作范围时,由蓄电池供电,而发电机在无ups负载时陕复正常,随即ups又自动投入以至交错进行;二是容易造成ups旁路工作,对负载造成一定影响。
3 常规配置对发电机组的影响
根据ups容量,一般配套发电机组的容量为ups容量的2—2.5倍。而事实上,u1)s一般工作在50%~80%额定容量,而对发电机组来说,其发出的功率可能为额定容量的30%左右。这样不但造成发电机组的容量不能充分利用,增加了设备的投资,造成了“大马拉小车”的现象,而且使发电机组更容易产生故障,增加了维护量,降低了发电机组的工作可靠性,其原因是:
(1)根据柴油机的特性,如果在小负荷下长期工作,气缸内温度较低,正常进人气缸内的润滑油不能完全燃烧,而燃油也不能充分燃烧,造成活塞环处、喷油嘴处积炭严重,气缸磨损加剧,因而使上述部位加速故障的产生,使柴油机工作性能下降,排气冒黑烟。
(2)柴油机处于30%额定负载以下,经济性变差。
综合各种因素,发电机组要求负载必须在60%以上额定负载的情况下工作,对柴油机较为有利。
4 发电机组与ups的配置
实际上ups与发电机的功率比可在1:(1—2.5)之间配套,其关键是要考虑发电机组中现代同步交流发电机的激励方式。
当采用图1(a)中的发电机,其功率比至少应为1:(2—2.5),但仍不能排除发电机组不受ups的影响,当采用图(b)的pmg发电机时,功率比可取1:1,且能保证发电机组正常工作。
常见ups一般在200kva以下,而交流无刷发电机为pmg型式的一般为500kva以上,但pmg可在任何容量的机型中装配,同时需要更换avr,因而在选型时必须认真考虑。
5 结语
在发电机组与ups的配套中,其功率比完全可以做到1:1,而在发电机组的选型上,不但要考虑到功率配套适宜,更应当了解发电机的励磁型式,以便能适应ups(非线性负载)而正常工作。
东莞市加能机电设备工程有限公司
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