康明斯柴油發電機振動過大的原因

發布時間:2023-10-22 點擊:355
故障檢修與技術維護
康明斯柴油發電機振動過大的原因
一、故障現象
柴油發電機工作中,由于其爆發力和慣性力的作用,產生一定的振動是正常的。在工況、一定時,其振動有一定大小和規律的。按國家標準測試和評級,康明斯系列柴油發電機的振動是屬于b級以上(良好級)的,如發生振動異常,往往有以下現象∶
① 柴油發電機各部位振動加劇。特別是高壓油管、中冷器、調速器等部件,用肉眼能看出振動。用手觸摸有麻木感覺。
② 伴隨著振動的異常,往往還伴有異聲出現。
康明斯發動機振動過大示意圖
二、后果危害
產生振動有以下危害∶
(1)使柴油發電機本自因振動加劇,振動應力過大,可靠性和壽命下降,嚴重者引起零部件損壞造成人身安全事故。
(2) 使與之相連工作機械因振動過大造成損壞。
(3)柴油發電機過大的振動,影響周圍設備儀器的精度和壽命,還造成機房的地基共振,就是對周圍的人員,也產生不利于身心健康的影響。
三、原因分析
柴油發電機工作中,各缸燃燒爆發力、運動零件的慣性力,各零件之間的沖擊力、摩擦力是引起柴油發電機振動的振源。由于柴油發電機結構復雜發火次序不同。所以振源也很復雜,振動是難免的。但當發生以下情況時,便會使這種振動加劇。
① 各缸供油角不均勻,或供油量不均勻、壓縮比不均勻,會造成各缸爆發力和作功大小不均,則產生附加力,使柴油發電機振動加劇。
② 柴油發電機活塞及連桿運動中除產生往復慣性力外,還有離心慣性力,各缸的這些力不同,就會造成柴油發電機工作不平衡,使振動加劇。所以在裝配中,對活塞.連桿組有嚴格的質量要求。對康明斯柴油發電機,同一臺柴油發電機各缸的質量差不得大于100g,當超過時,將導致各缸慣性力不均,使振動加劇。
③ 一根平衡良好的曲軸(對康明斯柴油發電機不平衡度誤差<150g)在高速運轉中,其離心力是平衡的。如各曲拐和平衡塊重量上的誤差將導致曲軸不平衡,因面引起柴油發電機振動加劇。
④ 同樣道理,飛輪和連接器本身也必須進行良好的平衡,才會不產生因附加不平衡離心力引起的振動加劇。對康明斯 系列柴油發電機,當連接器的金屬橡膠座重量誤差太大(大于10g),則會因為不平衡離心力造成柴油發電機振動加劇。
⑤ 飛輪連接細釘松動.,飛輪在旋轉中產生擺動,也將造成離心力不平衡,引起振動加劇,對 z8v康明斯和 z6v康明斯柴油發電機,為了平衡不平衡慣性力和慣性力矩,在機體上裝有倆根平衡軸。當平衡軸齒輪位置裝錯,則使平衡軸產生的慣性力不但起不到平衡的作用,反而使不平衡力和力矩更大,引起柴油發電機振動加劇。
⑥ 柴油機的增壓器轉動速度很高,其每分鐘超過30000r/min。轉子稍有不平衡,將會產生大的不平衡力,使增壓器產生很大的振動,這種振動會導致柴油發電機振動加劇。所以當轉子平衡性不好,或葉輪損壞,均破壞原來的動平衡要求,(對康明斯 系列柴油發電機的增壓器,動平衡驗證時重心偏移超過 2mm)。會造成柴油發電機振動加劇。
增壓器工作動態圖
⑦ 柴油發電機軸承間隙過大,或柴油發電機曲軸彎曲時,造成曲軸運轉中沖擊軸承力加大,從而引起柴油發電機振動加劇。
⑧ 曲軸的減振器是起消減曲軸扭轉振動的。當減振器失效時,不僅起不到減振作用,還會因減振器慣性體運轉不平衡,產生附加離心力,使柴油發電機振動加劇。
⑨ 柴油發電機和工作機械的對中有嚴格要求。無論是端面間隙還是徑向間隙都有一定的數值要求。當對中不好,便會造成柴油發電機因兩種機械受力中心不統一面出現振動加劇,這是柴油發電機振動過大的常見原因。同樣道理,柴油發電機曲軸和風扇安裝對中不好,也引起柴油發電機振動加劇)。
⑩ 柴油發電機和底座固定釘松動或底座剛性不足或基礎薄弱,承受柴油發電機沖擊立的能力不足并發生變形,加劇了柴油發電機振動。
四、排除措施
對柴油發電機振動異常,平常采用手觸法或千分表測量法。然后憑經驗進行判斷。比較科學的方法是用聲振儀測試分析法,對振動部位和振動性質予以判斷。針對診斷的原因有的放矢的予以排除。
① 對于安裝和基礎原因造成的振動異常,應當對柴油發電機重新進行對中、安裝、緊固,使其符合要求。
② 對于燃油、燃燒不平衡造成振動異常,應當對燃油、燃燒系統重新進行調整,使供油角、壓縮比、供油量等各缸一致。
③ 對由曲柄連桿機構各運動件重量不一致和平衡不好,導致的振動異常,應當重新進行配重和平衡試驗,使其符合要求。
④ 對軸承間隙太大或曲軸變形造成的振動異常,應對軸承和曲軸進行修復或更換。
⑤ 對平衡軸齒輪位置裝錯造成的振動異常,應當重新按記號裝配。

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