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造成柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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(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。
柴油发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、当地唧”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,一般可判断柴油发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、当地润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、当地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、当地龟裂、当地烧损、当地粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、当地机体报废。造成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、当地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、当地过脏;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)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)柴油发电机长时间超负荷、当地超转速运转: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、当地分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、当地缺润滑油,还是油道有脏堵、当地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,才能保证柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
原理解析发电机的作用和冷启动电流定义
核心提示: 发电机的作用:1.充电到电瓶,使电瓶保持充满电的状态2.供应电流到各电器3.唯有在发电机的发电量,低于电器耗用电流时,才由 发电机的作用:1.充电到电瓶,使电瓶保持充满电的状态2.供应电流到各电器3.唯有在发电机的发电量,低于电器耗用电流时,才由电瓶补足供电所以说电瓶在车子起动后,在充电系统不足的情况下,电瓶才会供应出电流,否则电瓶是只会在充电的状态,对车子的电器是无任何的付出(除了滤波外)。基本上现在的车子,发电机的电流输出量多相当的足够(至少在80A以上),在车子起动后,全车的电器全多仰赖发电机的输出,跟电瓶无直接关系。 若车子加装了很多多余的电器设备,需要加强的是发电机而并不是电瓶,毕竟电瓶的作用主要是在起动时或发电机的发电量,低于电器耗用电流时才有作用。车子起动后正常工作电压约为14V,若发电量低于电器耗用电流时,此时将由电瓶供出电流且电压会逐步降低直到点火或喷射系统无发正常工作时而熄火,但在这过程中引擎的性能也较差(主要是电火能供电压降低)。 CCA(冷启动电流)的定义:新电瓶充饱状态,华氏零度(摄氏零下17.8度))气温下,30秒持续放电至7.2V,所能持续提供的电流。从这个定义可以看出来,这比较像是一种设计规格,要实测比较麻烦一点。要用很多次量测,每次分别以不同电流放电至7.2V.以刚好能撑到30秒的电流值为准。 CCA是摇转引擎能力的主要指针。主要反映电瓶内阻,(极板设计)容量虽然也有关,但比较不直接。发电机出租,发电机租赁,应急发电车出租,发电车出租,发电机出租公司,发电机出租租赁,发电机出租公司,高压发电机出租,高压发电车出租,高压发电机租赁,高压发电车租赁,10KV发电机出租,20KV发电机出租,35KV发电机出租,10KV发电机租赁,20KV发电机租赁,35KV发电机租赁,变压器出租,变压器租赁,UPS保电公司,UPS保电,UPS出租,UPS租赁,升压车出租,增压车出,10KV升压车出租,10KV增压车出租,升压车租赁,增压车租赁,10KV增压车租赁,10KV升压车租赁
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介绍柴油发电机组调速方法
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统仿真框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制仿真框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图2不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、本地自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、本地鲁棒性强、本地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统仿真模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行仿真研究了,系统仿真框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、本地响应速度、本地超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
2对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后,就可以对系统进行仿真研究,就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自适应PID控制的比较,并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解,并初步地分析出我们需要的控制参数,对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过MATLAB中的模糊控制箱实现,同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的,基本可以反应控制系统的基本情况,可以起到很好的仿真模拟作用。
首先,比较常规PID控制和变积分PID控制,变速积分PID通过改变积分项的累加速度,使得它和偏差大小相适应,偏差大的时候,积分慢;偏差小时,积分快,这就可以减少超调,同时更好地静差。
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在使用和维护发电机时柴油发动机容易出现的误区
发电机组的发动机产生故障的原因——主要是使用与维护不当所造成的。 指出柴油发动机在使用与维护中所存在的十种误区,分析了每种误区使发动机产生故障的原因,并根据实际情况列举出了具体的实例,以供同行参考。
1 发电机组发动机大修后,更换了气缸套、同城活塞、同城活塞环和轴瓦等零件,而没有经过充分的磨合,立即进行重负荷作业,会造成零件的早期磨损,有的还会出现拉缸、同城烧瓦现象。大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业,结果工作不到20h就出现了烧瓦现象。
2 发动机冷启动后就立即高速运转
发动机冷启动后,由于发动机处于冷态,机油粘度高,油道阻力也大,机油泵的转速较低,供油量较小,使得机油进入摩擦副的时间滞后,发动机的各部分还没有得到充分润滑,会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏,同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。
3 柴油机突然熄火
当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。 因此,柴油机停转前一定要先卸荷,使其空转,待发动机温度下降后再熄火。
4 使用劣质柴油
使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准,造成发动机燃烧状况不良,积碳多,发动机活塞环烧结引起拉缸。同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、同城出油阀及喷油器的磨损。
5 发动机机油的使用误区种种
a. 柴油机误用柴油机机油。由于不同工程机械所采用的发动机不相同,不同的发动机的工作条件及热负荷也不相同,其实制造发动机的材料也有所不同,所以不同的发动机要求使用的机油牌号也不相同。更不能将柴油机机油加注到柴油机内使用。由于柴油机压缩比是柴油机的2倍多,主要部件受高压高温的冲击要比柴油机大得多,因而两者有些零部件的材料有所不同。例如,
6 发动机长时间超负荷运转
有些机手片面地追求暂时的经济效益,使发动机长时间的超负荷运转,结果造成发动机机件的早期磨损。试验表明,当发动机转速不变而负荷增加 2倍时,发动机磨损也接近 2 倍。如果发动机长时间超负荷工作,还会造成烧瓦抱轴的故障。
7 发动机长时间怠速运转
发动机要求只能在较短的时间内怠速运转,若长时间怠速运转,发动机工况就会恶化,发动机就会出现一些故障。常见的故障主要有:发动机过热,排气管冒烟异常(冒黑烟),发动机不能正常工作导致功率下降,加速机件的磨损使其使用寿命降低、同城造成拉缸或烧瓦,发电机出租,发电机租赁,应急发电车出租,发电车出租,发电机出租公司,发电机出租租赁,发电机出租公司,高压发电机出租,高压发电车出租,高压发电机租赁,高压发电车租赁,10KV发电机出租,20KV发电机出租,35KV发电机出租,10KV发电机租赁,20KV发电机租赁,35KV发电机租赁,变压器出租,变压器租赁,UPS保电公司,UPS保电,UPS出租,UPS租赁,升压车出租,增压车出,10KV升压车出租,10KV增压车出租,升压车租赁,增压车租赁,10KV增压车租赁,10KV升压车租赁
9 不加强柴油的沉淀与滤清,以及清洗或更换柴油弗列加滤清器滤芯不及时由于燃油在贮运和使用中,尘土、同城铁锈、同城水分等杂质将不可避免地混入燃油,同时燃油受外界的因素影响会氧化结胶, 各种杂质和水分随着燃料进入供油系统和发动机气缸内,会加剧气缸的磨损,使发动机早期损坏。实际上柴油发动机燃料系精密偶件的磨损,主要是由于柴油中含硬质磨料颗粒引起的。因此,加强柴油的沉淀和滤清,可以大大延长精密偶件的使用寿命。 如果没有定期清洗及更换柴油机弗列加滤清器滤芯,没有定期清洗柴油箱,就会使燃油供给系堵塞,造成供油不足,同时还会因柴油不清洁引起喷油泵和喷油器精密偶件的磨损。
10 在发动机维修与装配时粗心而漏装小零件在维修发动机时,有些小件可能会疏忽而漏装,甚至有些人认为装与不装无所谓,这是十分危险和有害的。发动机气门锁片,应成对安装,如果漏装或装反将导致气门失控而撞坏活塞等零件。发动机连杆螺栓及飞轮螺栓上安装的开口销、同城锁紧铁丝(锁片)或弹簧垫等防松装置,一旦漏装,在使用中将有可能导致严重故障的产生。活塞销锁环是用于防止活塞销在活塞内窜动,如果漏装,会产生异响或损坏缸套。发动机正时齿轮室中用来润滑齿轮的机油喷嘴,一旦漏装,会导致该处严重漏油,使发动机机油压力过低。 水箱盖、同城加机油口盖、同城油箱盖丢失,会因风沙、同城尘土等侵入冷却、同城润滑、同城燃油系统内,将加剧各机件的磨损。