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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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发电机转速不稳故障排除
(1)故障排除步骤如下:
①读取闪码,确定故障点,若无法确定转下一步。
②检查低压油路是否正常,若不能排除转下一步。
③检查各类传感器插头、线束是否正常,若不能排除转下一步。
④联系特约维修站维修人员,使用专业设备按以下步骤检测。
a、使用故障诊断仪检查车速传感器工作是否正常,若不能排除转下一步。
b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常,如轨压不正常,有可能是喷油器、共轨管、高压油泵、ECU引起。
(2)故障排除案例
①柴油机怠速不稳,启动后怠速不稳,无闪码
②检查低压油路、传感器插头、线束均正常。
③用故障诊断以读取车速信号,在车辆静止状态下,有车速信号存在,并且在0~7km/h范围不停变化。
原因分析:车速传感信号不稳定造成柴油机怠速不稳。
处理方法:更换车速传感器。
可靠性:柴油机合金铸铁的缸体和缸盖其强度和刚度高;整体扭曲锻全平衡结构和园角淬火的曲轴运行平稳,强度和可靠性更高。
经济性:独特的康明斯PT燃油系统(喷油压力100MPa以上每缸四气门、直喷、增压、中冷技术,从而使排放达到欧洲排放标准。燃油消耗率一般低于200g/kwh。
出租柴油发电机组的特点:
● 额定转速1500rpm,四冲程,风扇水箱冷却,涡轮增压,中冷进气,符合ISO 3046标准
● 结构紧凑、功率大、可靠性高
● 耐久性、噪护低、排放优良、冷启动性能好
● 低安装成本及维护费用,工作周期长
● 在大气温度40℃、海拔1000m时也能维持性能
● 热带地区用冷却系统(至50℃)
● 低操作成本,高功率输出,保证输出功率0~+2%
● 紧跟世界科技发展,燃烧室及调速系统的优化设计,保证清洁的排放及强劲的动力输出
● 优异的结构设计使得发动机体积更小、重量更轻
● 低温启动性能卓越:调速系统特有的起动油量加浓装置,确保寒冷冬季时也能正常启动
● 空气滤、柴油滤、机油滤根据情况可重复使用, 限度地节省用户成本
● 高性能散热水箱使发动机在45℃以上时也可正常使用
● 所有保养点集中一侧,维护更加方便。
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。