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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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发电机在日常维护中应以检查紧固为中心及有无异响
发电机组日常维护以检查紧固为中心,内容包括检查外部零件有无松动或损坏;检查传动带是否磨损或损坏;检查柴油发电机外观有无异常;检查有无燃油泄漏;检查柴油发电机有无异响等。具体检查作业内容如下。
1)检查进气管有无损坏、卡箍松动等迹象。
2)检查冷却风扇有无裂纹、铆钉松动、叶片弯曲或损坏。检查风扇固定螺栓,必要时,拧紧螺栓。
3)检查通风器管口是否排油或排水。发现异常应查明原因。
4)检查冷却液液位,必要时添加。注意:不要在柴油发电机温度较高的时候添加冷却液以防止损坏柴油发电机机件。添加冷却液的温度以低于5°为宜。
5)油水分离器放水。燃油中的水会造成燃油系主要机件损坏。当仪表燃油含水警告灯点亮时,应开启排水阀,放掉分离器中的水,直到看见清洁的燃油流出,再将放水阀拧紧。
6)机油油位检查,检查机油油位时,确认柴油发电机水平放置,柴油发电机停机15min后,再拔出机油尺检查机油油位,不足时适量补充机油。
注意:严禁在机油油位低于下限或高于上限时起动柴油发电机,否则会导致柴油发电机损坏。