故障檢修與技術維護
淺析康明斯發電機組異響現象和故障診斷方法
康明斯發電機組是柴油發電機行業中的領軍品牌,但是只要是機械隨著運行時間的累計肯定就會產生故障,這是科學常識。在建筑工地應用中,因為使用頻率的高度集中,故障率也隨著增加,例如我們經常會聽到柴油發電機會出現各種異響的情況,本文便是為此著重介紹柴油發電機四種常見異響故障的現象、原因及診斷方法。
一、曲軸主軸承響
1、現象
柴油發電機突然加速時會發出沉重而有力的“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲,嚴重時機體發生很大振動。響聲隨柴油發電機轉速的提高而增大,隨負荷的增加而增強,產生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內。單缸斷火時響聲無明顯變化,相鄰兩缸同時斷火時,響聲會明顯減弱;溫度變化時響聲不變化;機油壓力明顯降低。
2、原因:
① 主軸承蓋固定螺釘松動;主軸承減磨合金燒毀或脫落。
② 主軸承和軸頸磨損過甚,軸向止推裝置磨損過甚,造成徑向和軸向間隙過大。
③ 曲軸彎曲。
④ 機油壓力太低或機油變質。
3、診斷方法
① 抖動并加大節氣門試驗。
使柴油發電機在低速下運轉,用手微微抖動并反復加大節氣門進行試驗,同時仔細傾聽。如響聲是隨著柴油發電機轉速的升高而增大,抖動節氣門時在加油的瞬間響聲較明顯,這一般是主軸承松曠;如柴油發電機在怠速或低速運轉時響聲較明顯,高速時顯得雜亂,則可能是曲彎曲;如在高速時機體有較大振動,機油壓力顯著降低,則一般是主軸承松曠嚴重、燒毀或減磨合金脫落。
② 從加機油口處聽診。
打開加機油口蓋,從加油處仔細傾聽,同時反復變更柴油發電機轉速進行試驗。如果是主軸承響,可明顯聽到沉重有力的金屬敲擊聲。
③ 用聽診器具聽診。
將聽診器或白制的簡易聽診桿,在節氣門開度不斷變換的同時,觸在機體曲軸箱兩側與曲軸軸線齊平的位置上進行聽診,響聲最強的部位即為發響的主軸承。
④ 斷火試驗。
松開高壓油管接頭,如1缸斷火后響聲明顯減弱,則異響為第一道主軸承響;如最末缸斷火后響聲明顯減弱,則為最后一道主軸承響;如任意相鄰兩缸同時斷火響聲明顯減弱,則異響為異響兩缸之間的主軸承響。曲軸軸向竄動所產生的響聲,單缸斷火無變化。
二、連桿軸承響
1、現象
當柴油發電機突然加速時,有連續明顯的敲擊聲,這是連桿軸承異響的主要特征。軸承嚴重松曠時,怠速運轉也能聽到明顯的響聲,且機油壓力降低。柴油發電機溫度變化時,響聲不變化;柴油發電機負荷變化時,響聲隨負荷增加而加劇;單缸斷火,響聲明顯減弱或消失,但復火時又立即出現,即具有所謂響聲“上缸”現象。
2、原因
① 連桿軸承蓋的固定螺栓松動或折斷,連桿軸承或軸頸磨損過甚,造成徑向間隙太大,連桿軸承減磨合金燒毀或脫落。
② 機油壓力太低或機油變質。
3、診斷方法
① 變換轉速試驗
使柴油發電機怠速運轉,然后由怠速向低速,由低速向中速,再由中速向高速加大節氣門進行試驗,同時結合逐缸斷火法和在加機油口處聽診等方法反復進行。響聲隨著轉速的升高而增大,抖動節氣門時,在加油的瞬間異響突出;響聲嚴重時在任何轉速下均可聽到,甚至在怠速時也可聽到清晰、明顯的敲擊聲。
② 斷火試驗
在怠速、中速和高速情況下,逐缸反復進行斷火試驗。如某缸斷火后響聲明顯減弱或消失,在復火的瞬間又能立即出現,則可斷定為該缸連桿軸承響。
③ 檢查機油壓力
診斷中要注意檢查機油壓力。如果響聲嚴重,又伴隨有機油壓力低,這往往成為區別連桿軸承響與活塞銷響、活塞敲缸響的重要依據。
三、活塞銷響
1、現象
柴油發電機在怠速、低速和從怠速向低速迅速加載時,可聽到明顯而又清脆的“嗒、嗒、嗒”好像兩個鋼球相碰的聲音;響聲嚴重時隨轉速的升高響聲增大,但機油壓力不降低;單缸斷火時響聲明顯減弱或消失,復火瞬間,響聲又出現或連續出現兩個響聲。
2、原因
活塞銷與連桿小頭襯套配合松曠;活塞銷與活塞上的銷孔配合松曠。
3、診斷方法
① 抖動節氣門試驗
柴油發電機怠速運轉,然后由怠速向低速急抖油門,響聲能隨轉速的變化而變化。每抖一次節氣門,如能聽到清脆而連貫的“嗒、嗒、嗒”的響聲,則有可能是活塞銷響。
② 斷火試驗
將柴油發電機穩定在響聲較強的轉速上,松開高壓油管接頭進行斷火試驗。當某缸斷火后響聲明顯減弱或消失,在復火的瞬間又能立即出現或連續出現兩個響聲,則可斷定為此缸活塞銷響;如果響聲嚴重,并且轉速越高響聲越大,此時在響聲較大的轉速下進行斷火試驗,往往響聲不消失且變得雜亂,這一般是由于配合間隙增大到了很大程度的緣故。
活塞銷位置圖
四、活塞敲缸響
1、現象
柴油發電機在怠速或低速運轉時,在汽缸的上部發出清晰而明顯的“嗒、嗒、嗒”的響聲,柴油發電機中速以上運轉時,這種異響便會減弱或消失。該響聲冷機時明顯,熱機時減弱或消失;單缸斷火,響聲減弱或消失;響聲嚴重時,負荷愈大響聲也愈大,但機油壓力不降低。
活塞工作圖
2、原因
活塞與氣缸壁配合間隙太小;活塞與氣缸壁間潤滑條件太差。
3、診斷方法
① 在不同水溫下診斷
敲缸響的特點是冷機時明錳,熱機時減弱或消失,因此,應先在冷機時診斷。若冷機時有敲擊聲,熱機響聲消失,則說明是活塞敲擊響,且故障尚輕,機輛可繼續運行;若柴油發電機熱起后響聲雖有減弱,但仍較明顯,特別是大負荷低轉速時聽得非常清楚,則說明響聲嚴重,應停機檢修。
② 斷火試驗
把柴油發電機置于敲擊聲最明顯的轉速下運轉,松開高壓油管接頭進行斷火試驗。如某缸斷火后響聲減弱或消失,則為該缸敲缸響。
③ 加機油確診
為了進一步確診是否是活塞敲缸響,可將柴油發電機熄火,卸下有響聲汽缸的噴油器,往汽缸內倒少許機油,并用手搖把或啟動機轉動曲軸數圈,使機油布滿在汽缸壁與活塞之間。然后裝上噴油器,啟動柴油發電機,若響聲短時間內減弱或消失,過一會兒又重新出現,則可確診為活塞敲缸響。
④ 聽診
將聽診器或簡易聽診桿觸在機體上部的兩側進行聽診。一般在發響汽缸的上部往往響聲較弱并稍有振動,再結合斷火試驗,即可確定出發響的汽缸來。有時聽診還可診斷出發響的原因,如聽到“嗒、嗒、嗒”好象用小錘敲水泥地的聲音時,一般是由汽缸與活塞間隙太大造成;如聽到“剛、剛、剛”好象用小錘敲鋼管的聲音時,則有可能是由汽缸壁潤滑不良造成。
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