氣缸套高頻振動(dòng)是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)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(jī)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柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國(guó)內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，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。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時(shí))就會(huì)在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時(shí)缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢，此時(shí)缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)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，一般集中在柴油發(fā)電機(jī)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(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對(duì)應(yīng)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(yīng)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(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時(shí)存在或交替進(jìn)行均會(huì)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(duì)穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機(jī)理 1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或機(jī)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(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)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(shí)，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時(shí)周圍液體急速?zèng)_向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時(shí)，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動(dòng)著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)。缸套高頻振動(dòng)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(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時(shí)受拉伸作用形成瞬時(shí)低壓，被壓縮時(shí)形成瞬時(shí)高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會(huì)形成瞬時(shí)高壓或低壓。在瞬時(shí)低壓時(shí)產(chǎn)生氣泡，瞬時(shí)高壓時(shí)氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)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柴油發(fā)電機(jī)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。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動(dòng)是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動(dòng)強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞對(duì)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(shí)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(duì)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(dòng)增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動(dòng)。剛度大，受活塞沖擊時(shí)缸套變形小，振動(dòng)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(jī)體)之間的配合間隙對(duì)缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)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。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)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。柴油發(fā)電機(jī)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(jìn)程，但也不宜長(zhǎng)期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時(shí)穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)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(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)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(qiáng)化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)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(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時(shí)的沖擊波對(duì)缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時(shí)依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

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高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法 摘要分析增壓工頻柴油發(fā)電機(jī)組在地處高寒、缺氧地區(qū)難啟動(dòng)，故障率高，可靠性不易保證的原因，簡(jiǎn)要介紹高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法。 增壓工頻發(fā)電機(jī)組構(gòu)成 （1 )傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)組以柴油機(jī)為動(dòng)力，通過彈性圈、柱銷、聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，由控制屏控制、監(jiān)視、調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓，并向外供電。 （2）電氣系統(tǒng)機(jī)組電氣系統(tǒng)視所配發(fā)電機(jī)的電氣原理（或發(fā)電機(jī)組型號(hào)）而定。 主電路作為機(jī)組電能輸送電路，由發(fā)電機(jī)定子輸出端（U、V、W、N）引出于接線板上。 測(cè)量電路由工頻電流表、工頻電壓表、頻率表、轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成，用于量測(cè)電路中的電流、電壓和頻率值，轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄轉(zhuǎn)至不同位置，可以從電壓表上量得主電路中對(duì)應(yīng)相位上的線電壓值。 柴油機(jī)電路由蓄電池、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、充電發(fā)電機(jī)、繼電調(diào)節(jié)器、電鎖開關(guān)、啟動(dòng)按鈕等部件經(jīng)導(dǎo)線連接組成，用做機(jī)組的啟動(dòng)和正常工作時(shí)自動(dòng)穩(wěn)壓、過載保護(hù)和對(duì)蓄電池充電。 發(fā)電機(jī)組工作條件 機(jī)組在下述高原條件下能輸出額定功率的47％，并能可靠工作：海拔4000、4800m；環(huán)境溫度為4℃；機(jī)組應(yīng)可靠接地，接地線應(yīng)和發(fā)電機(jī)接地螺釘連接牢固。檢查各電氣連接部位接觸是否良好，并排除發(fā)柴油機(jī)應(yīng)采取低溫啟動(dòng)措施，發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)min左右，待機(jī)油油溫高于45℃、水溫升至55℃時(shí)，發(fā)電機(jī)才能正常工作 冷機(jī)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備和檢查機(jī)組如果幾小時(shí)或幾天沒有啟動(dòng)，必須檢查蓄電池是否還有足夠的電能。檢查散熱器是否有足夠的防凍液。如果加水，以加熱水為好，防止沖結(jié)。 機(jī)組內(nèi)外各部件上的灰塵和污垢，重點(diǎn)是控制屏內(nèi)儀表板及發(fā)電機(jī)炭刷、集電環(huán)等，灰塵時(shí)嚴(yán)禁用帶油物擦拭。盡量以填代挖，以減少對(duì)原地面熱擾動(dòng)。禁止損毀施工處所的植被。鉆機(jī)底座下發(fā)動(dòng)機(jī)散熱部分鋪設(shè)聚苯烯泡沫塑料隔熱板，以減少對(duì)地基土的熱侵人護(hù)筒埋人多年凍土一定深度，成樁后不拆除護(hù)筒，保護(hù)樁基的穩(wěn)定性在鉆孔樁附近設(shè)移動(dòng)式鋼制泥漿沉淀池避免泥漿外流，廢漿運(yùn)至設(shè)計(jì)或地力環(huán)保部門指定的地點(diǎn)妥善處理混凝土拌和站應(yīng)設(shè)置在距線路200以遠(yuǎn)的亻氐含冰量地帶，避免冬季原材料加溫造成熱效應(yīng)破壞多年凍土環(huán)境，混凝土摻入低溫早強(qiáng)耐久混凝上外加劑，降低冰點(diǎn)，減小熱機(jī)組維護(hù) 檢查機(jī)組各連接緊固件是否可靠，有無松動(dòng)或缺件。檢查控制屏內(nèi)各電氣元件連接線是否牢固，排除松動(dòng)或脫焊現(xiàn)像。用5開V兆歐表（額定電壓低于1傭v者用250 v兆歐表）檢查機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對(duì)地電阻及回路間的絕緣電阻，測(cè)量時(shí)，各開關(guān)處于接通位置，半導(dǎo)體器件、電容器等均應(yīng)拆除或短接。測(cè)得電阻應(yīng)不小于2 (C),如發(fā)電機(jī)受潮在運(yùn)行前必須進(jìn)行干燥處理檢查柴油機(jī)油底殼內(nèi)機(jī)油的存量及機(jī)油是否變質(zhì)，油量不足時(shí)應(yīng)添加至規(guī)定油面位置，變質(zhì)或污濁的應(yīng)更換。 現(xiàn)的故障和不正?，F(xiàn)象，接觸不良、短路或斷路等各種事故發(fā)生。 排除機(jī)組故障殼體帶電原因是接觸不良、絕緣電阻過低，相線與機(jī)殼相碰排除方法：0用5開V兆歐表測(cè)量絕緣電阻，電阻值低于1MO時(shí)應(yīng)檢查機(jī)組內(nèi)線路絕緣有無損壞使接地線、接零線接觸良好檢查線路，接好斷線處或更換導(dǎo)線。 空負(fù)荷時(shí)，電壓表無讀數(shù)或達(dá)不到額定值用萬用表測(cè)量發(fā)電機(jī)輸出端，判斷是否有額定電壓，如有，說明電表?yè)p壞或接線有斷處。勵(lì)磁電路故障檢查并測(cè)量勵(lì)磁元件及線路熔斷器芯燒斷接線處接觸不良或斷路。電刷磨損過大壓力不夠造成發(fā)電機(jī)電刷接觸。測(cè)量發(fā)電機(jī)內(nèi)硅整流管是否正常元件、接點(diǎn)、觸點(diǎn)過熱接點(diǎn)、接頭松脫，接觸不良觸點(diǎn)或接點(diǎn)燒傷氧化。絕緣電阻過低導(dǎo)線或元件損壞后碰地，絕緣層電阻為發(fā)電機(jī)線圈受潮，應(yīng)烘干線圈配電線路受潮電瓶不能止常充電調(diào)節(jié)器損壞，更換調(diào)節(jié)器充電。 實(shí)踐表明，在首藏高原維修發(fā)電機(jī)查找故障難度大，故障點(diǎn)多，啟動(dòng)機(jī)械困難，主要是因?yàn)楦吆⑷毖跏褂弥袘?yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)下作，并經(jīng)常檢修。暫時(shí)不用的機(jī)組，或需要停機(jī)3個(gè)月以內(nèi)的可不進(jìn)行油封但在風(fēng)沙、大雪低溫（平均氣溫在一30℃）條件下，必須放下凈冷卻水或防凍液、機(jī)油，徹底整理和清潔機(jī)組之，在電刷面用厚牛皮紙襯墊，用塑料布將柴油機(jī)的進(jìn)氣口、排氣口和發(fā)電機(jī)端蓋上的通風(fēng)孔包扎好，將機(jī)組底盤墊高、墊穩(wěn)；將蓄電池取下，單獨(dú)存放及時(shí)充電在機(jī)組上用帳篷蓋嚴(yán) 存放在庫(kù)房，注意防潮所用油品應(yīng)在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)十提，為確保止常供電，建議增加備用機(jī)組數(shù)量。