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新邵柴油发电机组发生故障拉缸了怎么处理
新邵柴油发电机组拉缸故障的表现特征:
1、新邵柴油发电机组发生拉缸后的外部特征是声音发生变化,排气冒黑烟。
2、活塞、活塞环及气缸套工作表面被破坏,气体密封失效,机油的消耗量及窜气量迅速增加,使发动机不能正常运转,甚至在很短的时间内,由于活塞、活塞环与缸套咬死而停车。
新邵柴油发电机组拉缸故障的原因:
1、拉缸的主要原因实际上是活塞、活塞环与气缸套表明由于高温而‘熔接’拉伤,即活塞不与气缸套之间由于油膜中断产生干磨擦,炽热的磨擦热引起金属的显微熔化而粘着,并将附近的金属质点扯断。
2.新邵柴油发电机组拉缸的根本的原因是油膜中断。根据气体密封的要求,活塞环与气缸套之间的间隙应尽可能小,这就使它们的润滑条件十分不利。当由于接触表面超负荷,使气缸套表面与活塞环工作面之间由于直接接触而剧烈磨擦,产生大量的磨擦热,使工作表面的温度急剧上升,其后果是两个磨擦表面熔接粘附而造成拉伤。
由此可见,供油状况不良,窜气严重,零件过大的接触应力破坏油膜,是造成拉缸的主要原因。除了润滑、配合间隙、零件制造质量外,使用不当也可能造成新邵柴油发电机组拉缸故障,具体地说有如下几点:
1.活塞与气缸套配合间隙过小,或在正式带负荷工作以前没有经过良好的磨合。
2.润滑不良,如间隙小、机油稀或在装配时未涂油等。
3.柴油机过热。
4.装配时机体不清洁或活塞装得太死。
5.活塞及活塞环质量差。
从使用的角度讲,还要注意尽量避免突然增加负荷或紧急停车,起动前 用摇把将曲轴转动几圈,使磨擦表面保持一定的润滑油。
6.机组拉缸的表现油路、电路和气管密封性,供油不足是很常见的表现,电路的原因需要检查手动调速或者电子调速是否过高,密封性要检查气管卡箍是否密封良好。
新邵柴油发电机组是机动性强的特色供电设备。因其使用基本不受场所的限制,且能够连续、稳定、安全地提供电能,因而被广泛地引用于应急供电设备。作为应急电源,在使用、管理方面有着特殊的要求,避免故障的发生,使供电的保障受影响,甚至导致整机的报废,造成重大的损失。本文以某单位采用的12V135AJZD高速柴油机配以上海电机(集团)公司革新电机厂生产的T2XU-250-4三相同步发电机作为应急电源,在使用过程中,出现严重“拉缸”、活塞烧熔等,导致整机报废的事故进行分析,探讨其故障的原因及避免再次发生此类故障现象的日常管理应注意的问题。
故障分析
上述现象是一起因拉缸导致柴油机报废的重大事故。从发动机的工作原理可知,引起柴油机产生“拉缸”的原因有很多,如:活塞—连杆组变形,发动机不完全燃烧或后燃,超负荷运转,冷却水温度过高,润滑油温度过高或压力过低等等。这些都可引起柴油机在工作过程中,使活塞与缸套之间因为缺乏一层润滑油膜的润滑作用而导致活塞(环)与缸套内壁的直接接触,在相对的运动过程中,接触的金属表面氧化层被磨掉后,金属原子间的吸引力大,且熔点又相对减低;加上在相对运动过程因摩檫产生大量的热量没有及时地被带走,引起极部高温,温度的积累达到一定的值,使两金属熔焊在一起。随着活塞上、下往复运动的撕(推)拉作用,使缸套上的材料比较薄弱部分出现细小裂纹,极少量润滑油的进入裂纹处后,由于活塞的推压,裂纹部分形成一个密闭的空间,油压剧增,裂纹进一步扩张深入,终可使裂纹透过缸套或是撕下金属碎屑。造成缸套冷却水漏入油底壳或引起润滑油滤器的堵塞等事故。另外,由于“拉缸”破坏了原有的活塞与缸套的配合间隙,使吸入的空气涡动效果变差,喷入燃油的雾化质量变差,引起后燃严重,且“拉缸”产生的热量没有及时散出去,缸内的温度上升过高,进而引起活塞头部的熔化、烧塌等现象。海锋新邵柴油发电机组提供技术支持。
从上面分析可见,造成上述严重事故的根本原因是润滑不良引起的。该机润滑系统采用飞溅润滑的形式,其润滑油路是这样:润滑油从油底壳→粗滤器→润滑油泵→细滤器→冷却器,分三路:
(1)主轴承→连杆大端轴承→连杆→连杆小端轴承→活塞→油底壳;
(2)摇臂轴→凸轮轴→油底壳;
(3)蜗轮增压器,回油底壳。而引起润滑不良的原因有:润滑油的氧化粘度大),润滑油温度高,润滑油压力低或流量小等。因该柴油机发电机组不久前曾对发电机进行大修,同时更换润滑油,排除润滑油氧化导致粘度大,但在更换润滑油之前,没有对润滑系统进行清洗,使冷却效果变差是可能的。在试车过程中,从仪表板的指示值可知,润滑油的压力为3.2kg/cm2,而润滑油温度达到90~95℃、冷却水温度达到85℃左右,温度偏高,从量油孔可见明显的油气冒出(当时已发出警告并提出温度过高处理的处理意见),导致润滑油的润滑性能变差的原因是温度问题。
而润滑油冷却器的冷却介质是来自发动机冷却水箱的冷却水;冷却水箱采用风冷式,由发动机通过皮带轮带动风扇转动;发动机舱的通风条件差,发动机工作时,室内温度可达40℃以上。海锋新邵柴油发电机组提供技术支持。正是由于周围冷却介质的温度高,润滑油冷却器脏,使润滑油冷却器的冷却效果变差,润滑油的温度偏高,粘度下降,油膜难于形成,运动副间的磨损加剧,磨掉的金属碎屑掉在油底壳中,被润滑油泵吸出,细小的金属碎屑随润滑油循环而增加磨料磨损,大颗粒的金属碎屑堵在滤器中,使进入系统的润滑油量大大下降,进一步加剧磨损,这就是为什么后来打开的润滑油细滤器中能发现大量金属碎屑。终润滑油滤器的全堵塞,造成断油,运动副的摩擦热来不及带走,使主轴承熔化、拉缸等事故。导致柴油机突然停机。
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新邵柴油发电机运行要注意的一些问题
1、开机前的准备工作
①将附着机组的水迹、油迹和铁绣等杂物清除干净。
②对机组各装置全面巡视一遍,检查各连接、紧固和操纵部分是否都已装接牢固妥当,串透式减震器(即紧固螺栓穿过底脚减震垫及底架)的螺母不得拧得过紧(即该螺母旋至与底脚刚接触的位置为止,此时两个螺母必须相互锁紧,以防松脱),否则会使减震失效。
③检查油箱内燃油储存量是否满足需要。
④检查柴油机油底壳及喷油泵、调速器内的机油量是否足够。
⑤向水箱(即散热器)注满冷却永。
⑥检查所有电气部分,各接点应牢固正确,自动空气开关应处在“断开”位置,检查蓄电池能否正常工作,并注意启动系统一般为负极搭铁。
⑦ 机组间断一段时间再运行时,必须先用500V兆欧表测量发电机各绕组和控制系统对地的绝缘电阻,常温下应不低于2兆欧,若绝缘电阻低于上述数值,必须进行干燥处理。
2、开机步骤
① 拧松喷油泵上的放气螺钉,用燃油手泵排除燃油系统内的空气,同时将调整控制手柄固定在适宜启动转速的油门位置。
②按下启动按钮,使柴油机启动,如10秒(多15秒) 柴油机仍不能着火启动,则应待1分钟后再作第二次启动,若连续三次仍无法启动则应检查并找出故障原因。
③柴油机启动后,应密切注意机油压力表读数(正常运转时为2.5—3.5kg/C㎡),如机油压力表不指示,应立即停机检查,并检查电流表有无充电指示。
④机组启动后,空载转速逐渐增加到1000—1200r/min,(注意不得长时间低速运转),进行柴油机的预热过程后,再将转速提高到额定转速。待出水温度达到55℃,机油温度达到45℃时,才允许进入全负荷运转。
⑤当机组各仪表指示正常时,即可合上负荷开关向负载送电,随着机组负荷的变化,若频率和电压不在规定范围内,应及时调整频率和电压,使其保持额定值,严禁机组在低转速情况下带负荷,以免损坏设备。
⑥机组投入正常运转后,应随时注意观察水温、油温、油压的变化以及功率表、频率表、电流表、电压表的读数,发现异常应及时处理。
3、停机步骤
① 逐渐卸去负荷,断开负荷开关。
②降低转速在1000转/分左右的空载状态下,让柴油机运转几分钟,待油温、水温有明显下降时,再调节调速手柄至初次起动时的位置后即可停机, 拆除蓄电池搭铁线。
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柴油机在寒冷气候下的启动
(1)预热当温度为10℃或更低时,为帮助启动柴油机可采用进气空气预热器,预热设备包括一个将燃油泵入进气歧管中的手油泵和一个将电热塞电路接通的开关,电热塞由蓄电池通电加热,燃油在进气歧管中燃烧以加热进入汽缸的空气。电热塞系统向汽缸中提供的热量使压缩空气温度足以点燃燃油。但应注意:帮助启动用的蒸气与预热器不可联合使用,否则会引起火灾。
冷车启动使用预热器的操作步骤:
①将油门调到怠速位置。将电热塞拨动开关转到“开”(ON)的位置上,红色指示灯应亮。
②红色指示灯燃亮20秒钟后,开始启动柴油机。当柴油机一转动后,立即开动预热器手油泵使之保持(552~689)kPa(80~1001bf/in2)的燃油压力。如果在20秒钟前就用手油泵会将电热塞弄湿妨碍加热。
③如果柴油机在30s内不能启动,应停止转动柴油机,等(1~2)min后再启动。
④在柴油机启动后,应慢慢泵动手油泵以保持柴油机平稳怠速运转。在寒冷气候条件下,怠速运转需要(4~5)min或更长一点时间,才能加速。
⑤当柴油机走热之后,在手油泵注油行程间不再颤动时,停止泵油。关闭并锁上手油泵,关断电热塞拨动开关,紅色指示灯熄灭。
⑥若柴油机在预热器泵头三个满行程中无启动迹象,用手摸进气歧管是否热,如果不热应检查电路情况。若电路良好,应卸下进气歧管上靠近电热塞处的1/8”管塞。然后合上电热塞手动开关15s观察1/8”管塞孔电热塞应呈白热状态。如果不是这种状态,将电线接到(6~12)V电源上,测釁其电流值,小电流应为(30~32)A。若电热塞良好,再检查手动开关和电阻情况,必要时,予以更换。
(2)启动液辅助启动装置启动液是高挥发性燃料,可在较低的汽缸温度下燃烧。用一个压力喷雾器或一块用启动液湿的布片通常能在一23℃的低温下实现快速启动。
喷雾器接头必须安装在柴油机进气歧管上或进气管接头上,以便向各缸供应等的启动液。喷雾器上的两个喷油孔相隔180°布置,这样安装使喷雾器喷雾顺着进气歧管的孔道喷射,否则喷雾就会喷向进气歧管的管壁上,效果降低。
采用弗里特伽德(Fleetguaed)辅助启动装置时推荐的启动方法:
①将油门调到怠速位置;
②分离传动机构或将变速器拨到空档位置;
③打开手动燃油截流阀或电动截流阀;
④开动启动机,当发动机转动时,供应定量的启动液直到柴油机平稳地怠速运转为止。
在无计量设备情况下使用启动液注意的问题:
①当一个人启动柴油机时,另一个人向空气滤清器中喷雾状启动液。
②启动液烟雾被吸人到柴油机的进气歧管中,这样柴油机就容易发动启动。
由于启动液是挥发性很强的燃料,不允许启动液与明火靠近,也不允许将其与预热器或火焰喷射设备一起使用,不得吸入启动液烟雾,启动液使用量过多会导致压力过高,引起爆震或使柴油机超速运转,因此,使用启动液时,一定要注意安全。
启动液辅助装置只能在一23℃低温下实现快速启动。若低于此温度,就需要采用直接向进气歧管中喷射蒸气的办法帮助启动。