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造成甘南柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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【摘要】甘南柴油发电机在使用过程中，随着使用…甘南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，我们要掌握备用甘南柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法.
甘南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精确分析的方法，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安全影响企业声誉。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，严重危害机组稳定安全运行的问题，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。
甘南柴油发电机工作时，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，一般可判断甘南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，重者会使甘南柴油发电机曲轴颈严重拉伤，甚至还会使曲轴、机体报废。造成甘南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甘南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）甘南柴油发电机刚起动，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）甘南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，才能保证甘南柴油发电机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。
发电机如何不使用电子调速器控制电路
如果不使用电子转速控制器，柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速，此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。
起动时，接通电源开关，按下启动按钮，端子输入低电平，触发T-P进入起动状态；端子、输出低电平，使继电器、线圈获得工作电压。
J1的常开触点接通，初始供油继电器RS2线圈得电，R52常开触点接通，电磁执行机构DTC的起动线圈得电，将调速手柄拉至起动工况位置；同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合，RSI常开触点接通，起动机吸合继电器J线圈得电，接通起动机M的电磁开关及其电路，起动电动机运转，带动柴油机起动。
J2的常开触点接通，使延时继电器KT1得电，经过设定的延迟时间后，其常开触点将闭合，使电磁执行机构DTC的全速线圈得电，柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。
起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间)，T-P使6
端输出高电平，J1失电断开其常开触点，起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开，起动电动机吸合继电器J失电，起动机与柴油机飞轮分离。同时，电磁执行机构DTC的起动线圈也失电，柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置，柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。
由上述过程可知，KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间，否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时，DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。
停机时，按下停机按钮STOP，T-P表的19端子输入低电平，T-P进入关机程序，端子7由低电平变为高电平，继电器J2线圈失电，其触点断开，延时继电器KT1失电，KT1触点断开DTC的全速线圈供电，DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置，柴油机停机。
由此可见，在该控制方式，T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制，而是直接用于电磁执行机构的控制，通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时，柴油机直接从起动状态进入高速控制状态，控制过程不尽合理。
应急控制电路主要由钥匙开关DS，柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时，①、②端子接通，电磁执行器DCT中的全速线圈得电，其阻值较大，产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时，①、②、③端子均接通，继电器RS1得电，常开触点闭们接通起动电动机电路，柴油机起动。同时，RS2得电，触点闭合，DCT起动线圈也得电，执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后，DS回复至正作状态，此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置，柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时，全速线圈失电，电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置，机组停机。
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怎么节省甘南柴油发电机组的机油用量
甘南柴油发电机组是制造企业生产的主要备用电源，它使用的主要燃料就是柴油，而目前随着石油价格的不断的上涨，机油也是水涨船高，为了降低使用成本，重要的就是在使用发电机组过程中尽量的降低机油油耗，做好节约用油。那么作为发电机组的使用者。该如何做好甘南柴油发电机组的油量使用呢？首先我们需要了解，机油消耗过多的原因， 才能对其采取相应的措施。现在人们对节能减排技术的需求日益增大，一直以来，发电机组厂家不断创新技术，许多企业为了降低使用成本，重要的就是在使用发电机组过程中尽量的降低机油和柴油油耗，做好节约用油。
一、发动机长期使用形成的正常磨损，或因保养不当形成的非正常磨损，均会使柴油机的缸套形成纵行拉痕，缸径、活塞侧间隙超出规定值，使活塞环的撑力相应减小，出现刮油不净现象。或因油环内的内撑扭曲簧断开在油环的开口位置，致使刮油不净而参与燃烧，造成机油严重消耗症状，表现为柴油机起动困难，排气管有明显的蓝烟冒出，呼吸器喷油严重。再者，活塞本应向上的一侧，在装配时因方向倒置使燃烧室形成倒置状态，虽不会影响柴油机的起动。
但机油的损耗会相当严重，每天油耗在0.5公斤左右。
二、当发现机油消耗过多时，应首先检查机体和齿轮室盖、行轮一侧的大盘、后盖、盖罩等连接处是否有漏油现象。应注意观察各连接部位的密封垫是否完整，要对损坏的密封垫进行更换。若密封垫完整，应捡查各部位的连接螺丝是否松动。对松动的螺栓用扳手上到规定扭力即可。若以上部位基本正常，且漏油处在机架位置，应对机油壳进行检查，主要检查部位在与行轮同侧的机油壳侧的前端，多因机座螺丝松动，行轮在三角带拉动下与保护机油壳的机架角铁产生长期擦碰，将机油壳磨透形成缺口而产生漏油。
三、例如漏油，负载重、气门导管磨损严重等原因都会影响甘南柴油发电机组的机油使用量。如何更好的做到的让机器更加省油节能呢？
1）保持供油角：供油角偏移，会造成供油时间过晚，耗油大增。
2）保证机器不漏油：处理的办法是，将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平，正油管接头。增设柴油回收装置，可用塑料管将油嘴上的回油管与空芯螺丝连接，使回油流入油箱。
3）提高柴油机冷却水的温度：水温提高能使柴油较完整的燃烧，机油粘度会小，能减少运动阻力，能达到省油效果。
4）适当加大柴油机皮带轮，在柴油机降速运行的情况下提高水泵转速，使流量、扬程增加，达到节能目的。
5）油料用前进行净化：甘南柴油发电机组的故障有一半以上出自供油系统。处理的方法是，买回的柴油搁置沉淀2-4天再使用，可沉淀98%的杂质，如现买现用，可在油箱加油滤网处放两层绸布或卫生纸。
6）调整喷油器的喷油压力。相信只要做好以上六个节能方案，甘南柴油发电机组的油耗会大大的得到降低，并且还能够充分发挥发电机组的工作效率，降低使用者的成本。
7）保证机器不漏油：处理的办法是，将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平，正油管接头。
8）调整喷油器的喷油压力。
9）保持 供油角：供油角偏移，会造成供油时间过晚，耗油大增。
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