電磁執行機構故障引起康明斯發電機組轉速不穩的解決方法
發布時間：2023-10-12 點擊：382
電子調速系統具有體積小，響應速度快，調速力矩大，調速精度高，故障率低，調速率任意可調等特點，在現代內燃機上得到廣泛應用.但電子調速系統應用在康明斯柴油發電機上時，由于柴油發電機制造廠在高壓油泵中間體結構上存在設計缺陷，存在困油問題，用戶在使用過程中相繼發生柴油發電機低速游車，帶負荷熄火，高速飛車等故障。
以滿足排放標準的的康明斯柴油發電機為對象，研究故障診斷系統的執行器故障診斷方法。針對添藍噴射閥等重要執行器的故障診斷策略進行設計，其中采用一種積分累加法能有效對添藍噴射閥的故障進行分析，通過模擬試驗對故障診斷策略進行理論驗證，并在柴油發電機試驗臺上進行故障診斷試驗。研究結果表明：新方法能夠有效地診斷出執行器的合理故障與不合理故障，并給出合適的處理結果。
1、故障現象
一臺康明斯發電機組空載全速運行時工作正常，帶上負載運行時也正常但卸掉負載后，出現轉速不穩的故障現象，此時調整電子調速器不起作用；緊固各接線端子后重新開機，還是出現卸掉負載后轉速不穩的故障；更換電子調速器也沒有解決問題。
2、故障查找分析
引起轉速不穩的故障原因主要有燃油系統和電子調速系統等方面，由于該康明斯發電機組空載和負載運行時工作正常，因此基本排除了燃油系統的故障，而且轉速傳感器工作正常。另外，更換新的電子調速器后故障依舊，所以電子調速器也沒有故障。
仔細檢查發現，該康明斯發電機組電子調速系統采用的直流比例電磁鐵中的復位彈簧的上端斷了一截(約為其長度的1/10)。由電子調速器的工作原理可知，銜鐵的運動行程直接決定供油量。由于復位彈簧始終處于壓縮狀態，斷了一截后，張力減小，對于相同電磁力而言，街鐵的實際運動行程變長了。康明斯發電機組空載全速及帶載運行時，電磁鐵的吸力較大，銜鐵的運動行程較長，彈簧減小的張力對其影響很小，因此轉速基本穩定而卸掉負載后，銜鐵受到的電磁吸力迅速減小，電磁吸力與損壞彈簧的張力無法建立穩定的平衡關系，導致銜鐵上下波動較大，所以出現本例中的故障現象。對于不同康明斯發電機組，由于電子調速器、直流比例電磁鐵等部件的性能差異，彈簧斷了后，出現的故障現象可能不盡相同，而彈簧折斷的程度也會導致不同的故障。
檢查另外三臺同型號康明斯發電機組的直流比例電磁鐵時，未發現彈簧有裂紋或異常情況。由于四臺康明斯發電機組是同時配發的，而且工作時間基本相同，所以基本排除了彈簧的材料和加工工藝等問題。進步檢查損壞的彈簧時發現，斷裂處周圍有鉗子大過的痕跡。從斷口處的顏色也可以看出彈簧不是突然斷裂的。因此初步判斷是由于安裝時用鉗子夾過彈簧，造成彈簧外表有剪切傷，損傷后的彈簧的疲勞壽命大幅度降低。在彈簧的工作過程中，導致其外表損壞處應力集中，當集中的應力大于材料所承受的極限應力時，彈簧產生疲勞裂紋，最終發生早期疲勞斷裂。
3、維護中應注意的事項：
（1）一般情況下，直流比例電磁鐵的復位彈簧是不允許拆卸的。如果確需更換，在安裝時應注意方法，防止其受到“硬傷”。
（2）起動康明斯發電機組前應檢查直流比例電磁鐵和油量控制齒桿之間的拉桿活動是否靈活，而且向加油方向扳動后放松時應能迅速復位，否則復位彈簧可能損壞；另外，拉桿兩端的可調部分在出廠時已經調整好，并用鎖緊螺母鎖緊，無特殊情況不要調整，同時應做好標記，防止由于振動、松脫而影響康明斯發電機組的正常運行。
（3）直流比例電磁鐵端蓋背面，即銜鐵與端蓋接觸部位裝有厚度為6mm的墊子，其作用是限制銜鐵的初始位置，如果該墊子損壞或厚度發生變化，卸掉負載時也會出現銜鐵向上運動過多而導致轉速不穩的故障。另外，停機時會敲擊蓋板而導致其損壞。
（4）轉速傳感器的安裝不當會導致傳感器損壞或者康明斯發電機組不能起動。應按安裝步驟進行。另外，為了防止干擾，應避免強磁場靠近轉速傳感器。
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1、故障現象
一臺康明斯發電機組空載全速運行時工作正常，帶上負載運行時也正常但卸掉負載后，出現轉速不穩的故障現象，此時調整電子調速器不起作用；緊固各接線端子后重新開機，還是出現卸掉負載后轉速不穩的故障；更換電子調速器也沒有解決問題。
2、故障查找分析
引起轉速不穩的故障原因主要有燃油系統和電子調速系統等方面，由于該康明斯發電機組空載和負載運行時工作正常，因此基本排除了燃油系統的故障，而且轉速傳感器工作正常。另外，更換新的電子調速器后故障依舊，所以電子調速器也沒有故障。
仔細檢查發現，該康明斯發電機組電子調速系統采用的直流比例電磁鐵中的復位彈簧的上端斷了一截(約為其長度的1/10)。由電子調速器的工作原理可知，銜鐵的運動行程直接決定供油量。由于復位彈簧始終處于壓縮狀態，斷了一截后，張力減小，對于相同電磁力而言，街鐵的實際運動行程變長了。康明斯發電機組空載全速及帶載運行時，電磁鐵的吸力較大，銜鐵的運動行程較長，彈簧減小的張力對其影響很小，因此轉速基本穩定而卸掉負載后，銜鐵受到的電磁吸力迅速減小，電磁吸力與損壞彈簧的張力無法建立穩定的平衡關系，導致銜鐵上下波動較大，所以出現本例中的故障現象。對于不同康明斯發電機組，由于電子調速器、直流比例電磁鐵等部件的性能差異，彈簧斷了后，出現的故障現象可能不盡相同，而彈簧折斷的程度也會導致不同的故障。
檢查另外三臺同型號康明斯發電機組的直流比例電磁鐵時，未發現彈簧有裂紋或異常情況。由于四臺康明斯發電機組是同時配發的，而且工作時間基本相同，所以基本排除了彈簧的材料和加工工藝等問題。進步檢查損壞的彈簧時發現，斷裂處周圍有鉗子大過的痕跡。從斷口處的顏色也可以看出彈簧不是突然斷裂的。因此初步判斷是由于安裝時用鉗子夾過彈簧，造成彈簧外表有剪切傷，損傷后的彈簧的疲勞壽命大幅度降低。在彈簧的工作過程中，導致其外表損壞處應力集中，當集中的應力大于材料所承受的極限應力時，彈簧產生疲勞裂紋，最終發生早期疲勞斷裂。
3、維護中應注意的事項：
（1）一般情況下，直流比例電磁鐵的復位彈簧是不允許拆卸的。如果確需更換，在安裝時應注意方法，防止其受到“硬傷”。
（2）起動康明斯發電機組前應檢查直流比例電磁鐵和油量控制齒桿之間的拉桿活動是否靈活，而且向加油方向扳動后放松時應能迅速復位，否則復位彈簧可能損壞；另外，拉桿兩端的可調部分在出廠時已經調整好，并用鎖緊螺母鎖緊，無特殊情況不要調整，同時應做好標記，防止由于振動、松脫而影響康明斯發電機組的正常運行。
（3）直流比例電磁鐵端蓋背面，即銜鐵與端蓋接觸部位裝有厚度為6mm的墊子，其作用是限制銜鐵的初始位置，如果該墊子損壞或厚度發生變化，卸掉負載時也會出現銜鐵向上運動過多而導致轉速不穩的故障。另外，停機時會敲擊蓋板而導致其損壞。
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