新聞主題	柴油發(fā)電機組機油壓力低故障怎么解決

 

摘要：柴油發(fā)電機組在運用中出現柴油機潤滑系統故障非常常見(jiàn)，最常見(jiàn)的情形是機油壓力表突然波動(dòng)或下降。準確判斷柴油機潤滑系統故障發(fā)生的位置和原因，不但能提高柴油機檢修的效率和質(zhì)量，提高設備供電運用率，而且也可以減少因為檢修不當引起的附加故障。本文主要對康明斯系列柴油機的機油壓力偏低的故障問(wèn)題，進(jìn)行油壓低原因進(jìn)行分析，然后提出相應的解決措施。

 

一、機油的作用和低油壓現象

 

1、潤滑油的作用

      柴油機機油的作用首先是潤滑功能，在相互運動(dòng)的零件表面間建立一層足夠厚度的潤滑油膜，形成流體潤滑，減少零部件的摩擦和磨損，從而確保柴油機各部件正常運轉工作；其次是冷卻的功能，循環(huán)流動(dòng)的潤滑油可以不斷地把機械摩擦產(chǎn)生的熱量與燃燒室燃氣燃燒產(chǎn)生的部件熱量一起帶走，確保柴油機內部熱平衡，使得柴油機的各個(gè)零件在溫度控制范圍內正常工作；機油還有防銹防腐的保護作用，機油在金屬表面形成一層保護膜來(lái)防止零部件受到腐蝕；此外還具有清潔的作用，流動(dòng)的潤滑油可以洗滌和清除摩擦表面，帶走零件磨損、磨削產(chǎn)生的雜質(zhì)和燃燒形成的積碳，帶到機油濾清器進(jìn)行過(guò)濾攔截；機油還有密封的作用，有些運動(dòng)部件的間隙如果得不到很好的密封就會(huì )產(chǎn)生泄露，機油通過(guò)其粘性在間隙處形成密封作用；最后機油還有減震作用，沖擊載荷經(jīng)過(guò)軸承傳遞時(shí)，軸承間隙里的機油承受了沖擊載荷，起到了緩沖作用。正確選擇和使用機油，可以提高柴油機使用壽命，確保柴油機長(cháng)時(shí)間安全穩定的運行。

 

圖1  柴油機潤滑油的作用

圖2  機油對柴油機的潤滑過(guò)程

 

2、發(fā)電用柴油機對機油的要求

      對于發(fā)電用柴油機而言，和其他用途柴油機比較具有特殊性。首先發(fā)電用柴油機運行負荷與空轉的時(shí)間較長(cháng)，使得氣缸壁溫度較低，燃油有硫析出，會(huì )對燃燒室的零件產(chǎn)生腐蝕作用。其次，經(jīng)常性的啟動(dòng)、停機和怠速運轉會(huì )出現燃燒不充分的現象，易產(chǎn)生積碳形成油泥，導致油路、濾清器被堵塞。此外，在降低成本的經(jīng)濟環(huán)境下，柴油機的使用強化程度在提高，機油更換的周期在逐漸延長(cháng)，柴油發(fā)電機檢修周期也在延長(cháng)。由于發(fā)電用柴油機的使用特殊性，對機油也提出了更高的要求，比如清潔性、熱穩定性，如果這兩種性能較差，就會(huì )使得油膜難以形成無(wú)法起到保護的作用，特別是柴油機曲軸在高轉速、重負荷運行下，主軸承瓦、連桿瓦存載受力加大，如果油膜形成狀態(tài)不良，軸瓦溫度上升而出現拉傷、燒損、柴油機功率下降、曲軸軸頸磨損等故障問(wèn)題。對機油的抗磨和抗腐蝕性也有一定要求，能起到保護運動(dòng)部件不受損壞、延長(cháng)部件使用壽命的作用。此外，還要具有較好的氧化穩定性、較好的分散性，分散性較好的機油使得機油粘度適中，機油冷卻效果較好，有利于控制機油溫度，氧化穩定性較好的機油不易變質(zhì)和生成沉積物，可以延長(cháng)濾清器壽命和換油的周期。

3、低油壓現象的表征

      柴油發(fā)電機組油壓低的現象主要特征是機油表無(wú)指示或指示低于規定值。一般發(fā)電機組機油壓力的正常范圍為0.15-0.4MPa（1.5~4kgf/cm²）。剛啟動(dòng)柴油發(fā)電機時(shí)機油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零（如圖3所示）。一般檢查機油壓力顯示裝置，采用置換法檢查，即是分別更換好的機油壓力表（以康明斯柴油機為例，結構如圖4所示）和傳感器。若置換后機油壓力顯示正常，說(shuō)明機油壓力顯示裝置有故障。

      機油壓力傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機的主油道上，當發(fā)動(dòng)機運行時(shí)，壓力測量裝置檢測機油的壓力，將壓力信號轉變?yōu)殡娦盘査椭列盘柼幚黼娐?，?jīng)過(guò)電壓放大和電流放大，通過(guò)信號線(xiàn)將放大后的壓力信號連接至油壓指示表，改變油壓指示表內部?jì)蓚€(gè)線(xiàn)圈通過(guò)的電流之比，從而指示出發(fā)動(dòng)機的機油壓力。經(jīng)過(guò)電壓放大和電流放大的壓力信號，同時(shí)還與報警電路中設定的報警電壓進(jìn)行比較，當低于報警電壓時(shí)，報警電路則輸出報警信號，并通過(guò)報警線(xiàn)點(diǎn)亮報警燈。

 

圖3  柴油機機油壓力表“0”顯示

圖4  康明斯柴油機機油壓力表外觀(guān)圖

 

二、機油壓力偏低的原因分析

 

      在檢修柴油發(fā)電機時(shí)，經(jīng)常要對潤滑系統的機油壓力進(jìn)行檢測，以確定機油壓力是否正常。柴油發(fā)電機上一般沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的機油壓力測量孔，在檢測機油壓力時(shí)，先在柴油發(fā)電機熄火狀態(tài)下將機油壓力開(kāi)關(guān)卸下，再將專(zhuān)用的轉換接頭旋入機油壓力開(kāi)關(guān)的螺孔內，接上機油壓力表即可進(jìn)行測量油壓值。

1、主機油泵自身的原因

      主機油泵安裝不當就會(huì )導致傳動(dòng)軸與主機油泵主動(dòng)軸同心度產(chǎn)生軸度差，在長(cháng)時(shí)間運行后齒輪與齒套偏心面接觸或傾斜線(xiàn)接觸，受力不均的情況下就容易出現傳動(dòng)齒套剃齒或傳動(dòng)軸斷裂的問(wèn)題，從而使主機油泵出口壓力變低或沒(méi)有壓力。主機油泵軸承損壞后齒輪和泵蓋、齒輪與腔體互相磨損使得齒輪與齒輪、齒輪與腔體、端蓋之間的配合間隙變大，也會(huì )導致機油壓力下降。

2、主機油泵調壓閥的原因

      主機油泵調壓閥一般在主機油泵的左邊，閥門(mén)內設置調壓彈簧，下部是回油通路，調壓閥的作用是限制主機油泵最高出口壓力值，當超出調壓閥設定值時(shí)閥門(mén)開(kāi)啟，部分機油通過(guò)回油通路流回到油底殼中，但是在調壓閥出現卡滯問(wèn)題或調壓閥彈簧斷裂的問(wèn)題后，調壓閥體不能回落，出口腔部分機油直接回到油底殼，從而使主機油泵出口壓力降低。

3、機油油路內部泄油量增大

      在對柴油發(fā)電機進(jìn)行檢修時(shí)，如果部件裝配間隙過(guò)大就會(huì )使油路泄油量增大，進(jìn)而影響主機油泵的出口壓力。當輔助機油泵與啟動(dòng)機油泵的逆止閥出現故障，啟動(dòng)后主機油泵機油就可能有一部分直接通過(guò)逆止閥門(mén)回到油底殼而使得機油壓力下降。在機組檢修時(shí)需要打開(kāi)或拆開(kāi)回油閥，但是重新投入使用時(shí)忘記關(guān)閉或關(guān)閉不嚴也會(huì )導致機油回泄而壓力低。

4、各機械部件漏氣、堵塞的問(wèn)題

      機油管路堵塞、泵前管路漏氣、主機油泵吸油口濾網(wǎng)堵塞、粗濾器濾芯質(zhì)量差堵塞、油壓傳感器管路堵塞等情況都可能會(huì )顯示機油壓力偏低。當機組振動(dòng)過(guò)大時(shí)各個(gè)管路的振動(dòng)也變大，從而也會(huì )導致接頭泄漏或管路裂損泄漏。當主機油泵泵前管路漏氣時(shí)，主機油泵形成的負壓使空氣吸入會(huì )導致主機油泵的真空度降低，主機油泵吸入油量不足，主機油泵出口壓力會(huì )降低。油底殼油位低油量不足，機組運行幌動(dòng)時(shí)，油底殼內機油波動(dòng)變大也會(huì )引起主機油泵吸入空氣，從而使得機油壓力呈波動(dòng)下降趨勢。當主機油泵吸油口濾網(wǎng)被堵塞時(shí)就會(huì )使得主機油泵進(jìn)油口供油嚴重不足。機油粗濾器濾芯質(zhì)量差也會(huì )造成濾芯容易被堵塞導致粗濾器前后壓差大。

5、機油稀釋的問(wèn)題

      機油在長(cháng)時(shí)間工作后會(huì )被霧化不良的燃油稀釋?zhuān)覚C油中的雜質(zhì)會(huì )不斷增多，在長(cháng)期高溫環(huán)境下本身也容易氧化變質(zhì)。特別是長(cháng)時(shí)間啟動(dòng)柴油機時(shí)會(huì )有部分燃油沒(méi)有經(jīng)過(guò)燃燒就泄露進(jìn)入到曲軸箱導致機油稀釋。油環(huán)、氣環(huán)的氣密性太差導致油氣泄漏也會(huì )引起機油稀釋?zhuān)孟麦w滑塊0型圈密封不嚴、泵下體燃油回油管接頭松、回油管破損、堵塞均會(huì )引起機油稀釋?zhuān)瑥亩鴮е聶C油壓力降低。

6、冷卻水漏入曲軸箱導致機油被乳化  

      冷卻水漏入到曲軸箱中就會(huì )引起機油乳化的現象，為此需要定期檢查水箱的水質(zhì)、水位和機油油質(zhì)、油位等，如果發(fā)現水內有油或水位下降且油底殼油位上升的情況時(shí)，說(shuō)明已發(fā)生油水互竄的故障，如果交換器銅管斷裂、脫焊，就會(huì )發(fā)生油水互竄的問(wèn)題，必須及時(shí)進(jìn)行處理。如果缸套內壁有水流下就要仔細檢查氣缸蓋有無(wú)漏水故障，如果缸套與水套裝配底部有水流下就要仔細檢查缸套有無(wú)漏水故障，如果增壓器回油管有水流出就要檢查增壓器有無(wú)漏水故障，及時(shí)采取措施以防止機油乳化，造成更大的損壞。

7、機油溫度高

      機油溫度過(guò)高的情況下，柴油機內部和各個(gè)輔助零件之間的橡膠密封元件密封性下降，密封效果變差后容易導致機油泄漏而使得機油壓力下降明顯，而且機油溫度過(guò)高會(huì )使機油粘度下降，各個(gè)運動(dòng)部件之間的油膜難以形成。此外也容易使得機油老化加快，縮短機油使用壽命，增加運輸成本。引起機油溫度高的原因有很多，常見(jiàn)的有低溫水泵自身故障導致冷卻水循環(huán)不暢水溫溫度過(guò)高；中冷散熱器組的冷卻單節中存在空氣，影響低溫水系統正常循環(huán)使冷卻水溫度過(guò)高；還有冷卻風(fēng)扇不轉或轉速不夠；冷卻間百葉窗未打開(kāi)，空氣不流通；交換器管路堵塞，交換能力差；柴油機超負荷運行以及主機油泵工作能力不足，導致機油循環(huán)散熱流量不足影響散熱效果等諸多原因都會(huì )導致機油溫度偏高。為此，在機組日常運行管理中要注意控制機油的溫度在85℃以下，發(fā)現溫度較高的問(wèn)題應及時(shí)處理。

8、機油品質(zhì)不佳

      機組在使用環(huán)境較差的情況下，雜質(zhì)也會(huì )通過(guò)柴油機的進(jìn)氣系統進(jìn)入到燃燒室中，然后在油環(huán)作用下進(jìn)入油底殼使機油雜質(zhì)過(guò)多。機油雜質(zhì)過(guò)多會(huì )加快運動(dòng)部件配合面的磨損，還會(huì )引起機油粗濾器阻力增大，影響柴油機進(jìn)口機油的壓力，當機油粗濾器前后壓差超過(guò)300kPa時(shí)應考慮更換濾芯。如果使用了低劣的油品，機油粘度太大會(huì )使機件運行阻力增大，而機油粘度太小則不容易形成油膜，加劇軸瓦合金層的損傷；而且機油變質(zhì)變臟以后還容易造成油路堵塞，使燒瓦的故障發(fā)生明顯增多。

 

三、解決機油壓力偏低的措施

 

      柴油發(fā)電機組油壓低的現象主要特征是機油表無(wú)指示或指示低于規定值。一般發(fā)電機組機油壓力的正常范圍為0.15-0.4MPa（1.5~4kgf/cm²）。剛啟動(dòng)柴油發(fā)電機時(shí)機油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零。一般檢查機油壓力顯示裝置，采用置換法檢查，即是分別更換好的機油壓力表和傳感器。若置換后機油壓力顯示正常，說(shuō)明機油壓力顯示裝置有故障。

1、加強啟動(dòng)前的檢查，預防漏油故障

      在機組啟動(dòng)前要詳細確認其油水位，仔細檢查主要部件，按照檢車(chē)順序逐項檢查注意不要遺漏，認真檢查油水管路各螺母連接處是否存在松動(dòng)、膠管有無(wú)老化的問(wèn)題。柴油機運行還要認真確認機油溫度，要求油底殼油溫低于20℃時(shí)不能啟動(dòng)，油溫低于40℃時(shí)不能加負荷，油溫高于50℃時(shí)不能停機。運行中機油出口的溫度不能超過(guò)88℃。如果遇到緊急情況需要停機時(shí)，必須立即啟動(dòng)啟動(dòng)機油泵，確保機油有壓力，確保潤滑和散熱。柴油機在標準轉速下運行，控制主機油泵的正常出口壓力和柴油機進(jìn)油口的壓力、增壓器機油進(jìn)口的壓力，必須及早發(fā)現問(wèn)題并處理，禁止機組帶病運行。

2、避免機油稀釋的措施

      在對柴油發(fā)電機日常檢修檢查時(shí)應仔細檢查油底殼的油位和機油的質(zhì)量，要及時(shí)補充機油、更換質(zhì)量不佳的機油。其次，減少不必要的啟停機，避免使更多未經(jīng)過(guò)燃燒的燃油進(jìn)入油底殼而導致機油被稀釋。此外，注意回手柄速度要慢盡量不一次推到底，可避免突然停機的問(wèn)題，也起到了對柴油機的保護。在加油補油時(shí)最好使用濾網(wǎng)，避免雜質(zhì)進(jìn)入油底殼影響機油質(zhì)量和使用效果。

3、避免機油溫度高的措施

      為防止油溫過(guò)高，要求運行中必須仔細觀(guān)察柴油機機油和冷卻水的溫度，機油溫度過(guò)高指示圖例如圖5所示。尤其在夏季環(huán)境溫度本身就高的情況下，油水溫度增長(cháng)太快會(huì )引起嚴重的質(zhì)量安全問(wèn)題。所以一旦發(fā)現油水溫過(guò)高的現象就要及時(shí)反饋情況，及時(shí)查找原因并處理。

4、機油壓力低應急處理措施

      柴油發(fā)電機運行中突然出現故障是非常危險的，所以必須及時(shí)檢查并處理。如果是因為柴油機機油壓力過(guò)低的原因引起的，則要找準原因然后采取針對性的措施，不能盲目強行運行，否則會(huì )造成更大的破損。

      比如突然出現冷卻水泵等軸承潤滑油管路泄漏的問(wèn)題，可直接拆借使用柴油機氣缸蓋下的回路管路代替；如果滑油表管裂損漏油，可以將表管砸扁堵漏，待回段以后再進(jìn)行修整即可。如果出口油壓正常，末端壓力低，在回段后要對滑油濾清系統進(jìn)行徹底清洗，根據機油壓力表顯示的數據，清洗或更換機油粗濾器與增壓器機油濾清器等部件。如果出現了油壓偏低的情況，則要首先檢查機油是否有泄漏的情況，再檢查各個(gè)逆止閥、回油閥是否完全關(guān)閉；其次檢查油底殼剩余油量，觀(guān)察是否因為剩余油量過(guò)低或機油品質(zhì)不佳引起的?；囟魏笸ㄟ^(guò)添加或更換機油的方式使油壓增高，若其他都沒(méi)有問(wèn)題，則可以打開(kāi)泵支撐箱檢查孔蓋，檢查主機油泵連接齒套軸向活動(dòng)是否靈活，有必要也可以進(jìn)一步檢查確認，是否是因為主機油泵或調壓閥出現了故障而引起的。

5、更換油壓傳感器

      康明斯可以提供一種易于更換的機油傳感器，結構如圖6所示。這種結構就是為了解決傳感器殼體損壞時(shí)，拆卸更換不便的問(wèn)題，提高拆裝和更換的效率；連接頭不使用時(shí)，不利于起到對連接頭的防護問(wèn)題。其結構包括傳感器殼體和穩固機構，傳感器殼體的一端設置有連接線(xiàn)、且連接線(xiàn)的端部設置有連接頭，穩固機構包括穩固座、凸柄、抵桿、插槽、穿孔和伸縮彈簧，傳感器殼體的一段置于穩固座內，傳感器殼體的表面開(kāi)設有插槽，穩固座的表面開(kāi)設有供抵桿插入的穿孔，抵桿插入插槽內，抵桿的端部設置有凸柄，伸縮彈簧的一端和穩固座連接、另一端和凸柄連接。

 

圖5  柴油機機油溫度高指示圖例

圖6 機油壓力傳感器結構示意圖

 

總結：

      綜上所述，柴油發(fā)電機在運行過(guò)程中，因工作環(huán)境復雜，容易出現各種各樣的故障問(wèn)題，而引起機油壓力低的故障比較常見(jiàn)。分析機油壓力低故障，主要還是與主機油泵自身故障、調壓閥泄油故障等引起的供油不足有關(guān)，在檢查時(shí)需要準確找準發(fā)生故障的位置和原因，然后采取針對性的解決措施以快速徹底地排除故障，確保柴油機正常運行，進(jìn)而保證柴油發(fā)電機組運行的安全穩定。

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