氣缸套高頻振動是山東濱州柴油發(fā)電機產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是山東濱州柴油發(fā)電機的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是山東濱州柴油發(fā)電機普遍存在的嚴重問題。隨著山東濱州柴油發(fā)電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙山東濱州柴油發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴重地影響山東濱州柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率山東濱州柴油發(fā)電機，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的山東濱州柴油發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至山東濱州柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在山東濱州柴油發(fā)電機的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學不均勻性導致的宏觀和微觀電化學腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1）一般穴蝕機理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認為：機件發(fā)生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學腐蝕，兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。山東濱州柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與山東濱州柴油發(fā)電機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、山東濱州柴油發(fā)電機的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。山東濱州柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果山東濱州柴油發(fā)電機缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。山東濱州柴油發(fā)電機設計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。山東濱州柴油發(fā)電機把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮山東濱州柴油發(fā)電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強化，可有效地防止電化學腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如山東濱州柴油發(fā)電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護膜，不僅可以防止電化學腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

山東濱州柴油發(fā)電機的動力傳動組件包含哪些呢 動力傳動組件是山東濱州柴油發(fā)電機的重要組成部件，其主要任務是將活塞的往復直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并將作用在活塞頂部的燃氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?，通過曲軸向外輸出動力，使熱能轉(zhuǎn)變成機械能。動力傳動組件包括的部件有連桿、連桿軸瓦、連桿襯套、連桿螺栓、曲軸、飛輪和活塞組件。 1.功用 在動力傳動組件中，連桿的作用是連接活塞和曲軸，并把作用在活塞上的燃氣壓力傳遞給曲軸。 2.條件和使用材料 山東濱州柴油發(fā)電機在運轉(zhuǎn)過程中，主要承受活塞頂部的燃氣壓力以及活塞組件和連桿往復運動時產(chǎn)生的慣性力，同時還要承受摩擦力的作用。這些力使連桿時而被壓縮，時而受到拉伸，而連桿擺動所產(chǎn)生的慣性力還會使連桿出現(xiàn)彎曲。因此，要求制造連桿的材料必須具有足夠的強度和剛度，重量還要盡量輕。 目前，連桿一般選用優(yōu)質(zhì)中碳鋼模鍛或滾壓成型，并且要進行調(diào)質(zhì)處理。中小功率山東濱州柴油發(fā)電機的連桿有的采用球墨鑄鐵制造，其效果較好，且成本也較低。對于強化程度較高的山東濱州柴油發(fā)電機，連桿采用高級合金鋼（40Cr、40MnB、42CrMo等）滾壓制造。合金鋼的特點是抗疲勞強度高，但對應力集中比較敏感，因此采用合金鋼時，對外部形狀、過度圓角和表面粗糙度等都有嚴格的要求。近年來，我國也采用稀土鎂球墨鑄鐵制造高速山東濱州柴油發(fā)電機的連桿。 3.構(gòu)造 連桿主要由大頭、桿身和小頭3部分組成。 連桿大頭裝配在曲軸連桿軸頸上，曲軸轉(zhuǎn)動時，它也隨連桿軸頸相對轉(zhuǎn)動。在連桿大頭內(nèi)部裝有軸瓦，連桿大頭能拆卸下來的部分稱為連桿大頭蓋。大頭的切面分為直切口和斜切口兩種，根據(jù)柴油機使用性能的不同可以選用直切口或斜切口。連桿大頭和大頭蓋用兩個或4個螺栓固定在一起，連桿大頭的孔徑尺寸要求比較，通常在大頭和大頭蓋的同一側(cè)打上配對記號。 （2）桿身 連桿大頭和小頭的中間部分稱為桿身。桿身的斷面形狀多為“工”字形，這是因為在材料斷面面積相等的條件下，其抗彎斷面模數(shù) ，所以連桿能在軟輕重量的情況下獲得較大的結(jié)構(gòu)剛度和強度。 （3）連桿小頭 連桿與活塞銷相連接的部分稱為連桿小頭。小頭一般為薄壁圓形結(jié)構(gòu)，下端用半徑軟大的圓弧與桿身圓滑銜接，在小頭內(nèi)部裝配有薄壁襯套。為了潤滑襯套與活塞間的配合表面，在連桿小頭和襯套上鉆孔（或銑槽）來收集飛濺下來的油霧。有的在桿身內(nèi)部鉆一個油道，潤滑油從曲軸連桿的軸頸經(jīng)過桿身內(nèi)部油道進入襯套的摩擦表面。