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气缸套高频振动是湖南常德柴油发电机产生穴蚀的根本原因
导读:发生穴蚀破坏的除了湖南常德柴油发电机气缸套零件外,还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注,尤其是缸套穴蚀已是湖南常德柴油发电机的重要问题,引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是湖南常德柴油发电机普遍存在的严重问题。随着湖南常德柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化,气缸套穴蚀破坏就成为妨碍湖南常德柴油发电机正常运转的首要问题,严重地影响湖南常德柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。
一般说来,高速、轻型大功率湖南常德柴油发电机,不论是开式冷却还是闭式冷却,气缸套都有不同程度的穴蚀。有的湖南常德柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔,甚至湖南常德柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废,此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速湖南常德柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。
1.穴蚀部位:缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上,一般集中在湖南常德柴油发电机的左右侧方向,特别是承受侧推力 一侧的偏上方;冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上;缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外,不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外,冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。
2.气缸套穴蚀机理
1)一般穴蚀机理:迄今为止,关于穴蚀机理的论述很多,其中较为普遍接受的一种理论认为:机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中,并与液体有相对运动,或机件在液体中受到某种能量的传递作用,形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区,液体汽化形成气泡,或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来;在另一瞬间形成高压时,空泡、气泡被压缩,泡内气体迅速液化而使气泡溃灭,这时周围液体急速冲向溃灭处,产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击,使机件表面金属逐渐剥落。与此同时,金属表面还产生微观电化学腐蚀,两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。
2) 湖南常德柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间,在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。湖南常德本地柴油发电机运转时,由于缸套和活塞之间的间隙,活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧,使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小,冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压,被压缩时形成瞬时高压。此外,冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化,也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡,瞬时高压时气泡溃灭,缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。
3.影响缸套穴蚀的因素:生产中并非所有的筒状活塞式湖南常德柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏,即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与湖南常德柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、湖南常德柴油发电机的工艺参数等有关。
1)缸套振动。湖南常德柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因,缸套振动强度与以下各点有关:(1)活塞与气缸套之间的配合间隙:活塞在气缸中运动时,活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变,但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以,活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大,活塞横摆加速度大,冲击前壁能量大,则缸套振动增强。(2)缸套刚度:缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大,受活塞冲击时缸套变形小,振动小,可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外,还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关,缸壁厚度增加,支承跨距缩短,缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果湖南常德柴油发电机缸套与缸体铸成一体,缸套刚度增大,可有效地防止穴蚀。(3)冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄,水流速度增高,容易产生空泡。湖南常德柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s,水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm,各处均匀一致,水流畅通不形成死水区和涡流区,有利于降低缸套穴蚀。湖南常德柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm,大大降低缸套穴蚀。
2)冷却水温度与压力:冷却水温度过高将加速腐蚀的进程,但也不宜长期水温过低。实验表明,钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50~60oC时穴蚀严重,随着水温的升高,穴蚀破坏减轻。从发挥湖南常德柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发,冷却水腔淡水温度在80~90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成,减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。
4.防止缸套穴蚀的措施
除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外,对湖南常德柴油发电机气缸套穴蚀,还可采用以下措施:
(1)缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开,或使缸套外圆表面强化,可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。
(2)在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀;例如湖南常德柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。
(3)在冷却水中加入缓蚀剂;例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂,使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜,不仅可以防止电化学腐蚀,而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用,从而减轻穴蚀。
结论:在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多,选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定,以取得良好效果。



湖南常德柴油发电机组发生重大故障前的有什么警示
湖南常德柴油发电机组如果遇到很大的故障那就会有很严重的后果,那么发生故障前有哪些征兆呢?
中国人讲究防患于未然,下面我们来了解下湖南常德柴油发电机发生重大故障的前兆:
1.烧瓦的前兆 柴油机工作中转速突然降低,负荷加重,发动机冒黑烟,机油压力下降,曲轴箱内发出“唧唧”的干磨擦声,这是烧瓦的前兆。遇到这种情况应立即停机,否则会进一步加重轴瓦的磨损,轴颈表面抓粘迅速扩展,轴瓦与轴颈很快就会粘结抱死,发动机熄火。
2.粘缸的前兆 粘缸一般在柴油机严重缺水的情况下发生,粘缸前发动机运转无力,水温表指示超过100℃,往机体上滴几滴冷水,有“嘶嘶”的响声,并冒白烟,水滴很快蒸发。这时应让发动机低速运转或怠速运转来降低机组温度,若立即熄火,会导致活塞与气缸套发生粘缸。
3.气门落缸的前兆 气门落入气缸,一般是由于气门杆折断、气门弹簧折断、气门弹簧座开裂,气门锁夹脱落等原因引起的。当缸盖部位发出“当当”敲击声(活塞碰气门),“嚓嚓”磨擦声(活塞碰气门)或伴有其它不正常响声,发动机工作不稳时,往往是气门落缸的前兆,这时应立即停车熄火,否则将会打坏活塞、缸盖和缸套,甚至顶弯连杆,打破机体,折断曲轴。
4.捣缸的前兆 捣缸属破坏性较大的机械故障,除气门落缸引起捣缸外,大多是由于连杆螺栓松退引起的。连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承配合间隙增大,这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,敲击声由小变大,福建发动机 连杆螺栓完全脱落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破机体及有关零件。
5.断轴的前兆 当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时,故障征兆尚不明显,随着裂纹的扩大加重,发动机曲轴箱内发出沉闷的敲击声,转速变化时敲击声加重,发动机冒黑烟,不久,敲击声逐渐增大,发动机产生抖动,曲轴断裂,随即烯火。因此,当发动机曲轴箱内出现异常声响时,应立即停机检查。
6.飞轮碎裂的前兆 当飞轮出现隐性裂纹时,用手锤敲击,会发出沙哑的响声,发动机工作时,飞轮会产生敲击声,转速变化时,响声会增大,发动机震抖。此时若不停机检查,很容易导致飞轮突然碎裂、碎片飞出伤人等恶性事故。
7.“飞车”的前兆 “飞车”前,湖南常德柴油发电机一般都会出现冒蓝烟、烧机油或转速不稳现象。开始时柴油机的转速不受油门的控制,迅速上升,直到超过额定转速,发动机冒出大量黑烟或蓝烟。此时若不迅速采取断油、断气、减压等措施制止,发动机转速还会继续升高,并发出狂吼声,排气管浓烟弥漫,转速失去控制,就会造成捣缸等重大事故的发生。



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加注机油宁多勿少是典型的错误做法
导读:湖南常德柴油发电机组正常使用的必要条件是需要日常维护与保养的,但是不少用户在使用湖南常德柴油发电机时“零保养”,以致出现了很多大大小小的问题,有部分用户则会出现保养过度,或者说是保养不当,如果这样既达不到保护作用,反而会造成危害。比如,加注机油很多人会觉得宁多忽少,而实质这是一种错误的做法,康明斯厂家将会提供这方面的技术支持。
湖南常德柴油发电机机油有CA、CB、CC、CD、CE、CF一2、CF一4、CG一4、CH一4、CI一4等级别。CA级适用于低负荷无增压湖南常德柴油发电机,CB级适用于中增压湖南常德柴油发电机,CC级适用于高负荷低增压湖南常德柴油发电机。CD级适用于1985年以前的高负荷中增压湖南常德柴油发电机。CE级适用于1983年以后的高速高负荷涡轮增压发电机。1990年以后生产的高速自吸和涡轮增压四冲程湖南常德柴油发电机应使用CF一4以上级别的机油。1998年以后出现的高速四冲程湖南常德柴油发电机,为适应湖南常德柴油发电机技术改进和排放规定,应使用CH一4级别的机油。2002年以后生产的涡轮增压重负荷湖南常德柴油发电机因为有废气再循环装置和配方法规的要求即为满足其后处理技术的要求,应使用CI一4级别的机油。在使用中。高级别的机油可替代低级别的机油。目前,我国湖南常德柴油发电机机油主要以CF一4级别为主,CD级以下级别的机油几乎没有应用。
湖南常德柴油发电机常用的机油牌号为:20W/40、15W/40、10W/30、5W/20、2W/20等5种。湖南常德柴油发电机机油中含硫量及酸度比柴油机油高;而且湖南常德柴油发电机工作过程中易于结炭,容易污染机油。此外,湖南常德柴油发电机的机械热负荷要比同等排量的湖南常德柴油发电机大。因此,对机油的油品要求要高一些,要添加有特殊成分的添加剂。如果把湖南常德柴油发电机用的机油加到湖南常德柴油发电机上使用,会引起轴承腐蚀和剥落,也容易烧轴承。湖南常德柴油发电机转速增高时,由于活塞环的泵油作用加强,摩擦热也增大,使机油温度上升,黏度降低,激溅到汽缸壁上的机油也增多,从而使机油消耗增加。这时,若选用黏度过低的机油,不仅润滑可靠性下降,而且机油消耗增加,改用黏度高一些的机油,就可改善这种情况。湖南常德柴油发电机使用说明书对所选用的机油牌号,按冬、夏季分别作出规定,必须按规定加注机油,不可任意改变。只有按规定的牌号、黏度加机油,才能保证有良好的润滑,又使机油的消耗量不大。
确定机油性能的指标很多,其中主要的是黏度。机油黏度越大,摩擦零件受力后,机油就越不容易从摩擦面间被挤出来,也就是说,油膜强度也越大。但黏度过大了,机油又不易从润滑系统间隙、孔眼、油路中流过。增加摩擦,引起过热。因此,选用的机油黏度一定要适当。此外,由于机油黏度与温度有关,故在冬天或寒冷地区,尤其是高寒地区,要使用黏度较小的机油。否则将因机油黏度过大,流动性差而不能输送到零件摩擦面的间隙中去;而且黏度大还会影响启动性能,使得冬季启动困难,夏天或热带地区,则要使用黏度大一些的机油,否则将因使用的机油黏度过稀,机油压力下降,而使机油压送不到所有工作部位,湖南常德柴油发电机得不到可靠的润滑。
发电机机油过少会被吸空,油压将下降,机油到不了各润滑表面,会加快零部件的磨损,甚至发生烧瓦事故。有些用户怕缺油烧瓦,认为多加机油总比少加好,因此常常不按规定加油,使机油超过标准,以便一劳永逸。其实机油过多有许多危害:(1)易在曲轴前后端泄露,增加机油的消耗量,也污染环境,增加了维护的难度。(2)发电机时由于曲轴的搅动,使机油起泡沫变质,增加曲轴转动阻力,另外油面过高也会阻碍连杆的运动,从而降低机械效率。(3)由于机油上窜到燃烧室使燃烧增多,机油消耗量增加。机油燃烧后容易在活塞环、活塞顶部气门座、喷油嘴处形成积碳,导致活塞环的咬死、喷油嘴堵塞等故障。(4)过高的油面在连杆大头搅动下容易产生油气,遇高温会着火燃烧,引起曲轴箱的爆炸。因此,发电机机油宁多勿少使错误的,一般机油油面线应略低于油尺上刻度为宜,油面过高会适得其反。
湖南常德柴油发电机机油加注的量以符合规定油面高度为 ,过多的油往往有害无益。例如,湖南常德本地柴油发电机的机油加过了上限,曲轴或连杆大头有时会拍击油面,造成功率损失。机油被击散呈雾状,变质很快,油雾经活塞环漏入曲轴箱通风管带进进气管, 在燃烧室里燃烧成很硬的燃烧积炭,粘附在活塞顶和燃烧窒壁上,既使机油消耗量增大,又容易形成室内的“炽热点”,危害湖南常德柴油发电机。
正确更换湖南常德柴油发电机组机油的方法:1、将发电机组放置在一个平面内,并启动发电机数分钟,用以高其机油温度然后停止发电机。2、降注油螺栓(即机油标尺)取下。3、在发电机的下面放置一个油盆,取下放油螺丝,机油即可由曲轴油箱中排出。4、检查放油螺丝,密封及皮,如有损坏,请立即更换。5、重新装回放油螺丝并紧固。6、降机油加至机油标尺网状格的偏上位置。



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