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故障檢修與技術(shù)維護 |
柴油發(fā)電機轉速不穩定的原因和處理措施 |
摘要：當柴油機發(fā)生轉速不穩故障時(shí)，其轉速呈現出周期性、有規律地忽快忽慢的變化，而且有柴油機無(wú)力現象；同時(shí)柴油發(fā)電機聲音也有節奏地時(shí)高時(shí)低，轉速大幅度地波動(dòng)。當柴油機發(fā)生轉速不穩故障時(shí)，會(huì )導致柴油機的經(jīng)濟性能下降，工作不平穩，機件磨損加劇，嚴重時(shí)柴油機將可能會(huì )發(fā)生“飛車(chē)”事故。因此，解決這些問(wèn)題需要對柴油機進(jìn)行正確地檢查和維護，確保燃油和調速系統正常工作，從而保證柴油發(fā)電機的轉速穩定性。
一、轉速不穩的現象和原因分析
1、故障現象
柴油機正常運轉時(shí)，依靠調速器的自動(dòng)調節作用，柴油機的轉速是穩定的。波動(dòng)值只有幾轉。轉速波動(dòng)率在0.5%以?xún)?。當轉速不穩時(shí)，有二種現象∶
① 柴油機轉速有規律的忽高忽低。通常所說(shuō)的"游車(chē)"，"喘氣"。此種情況多發(fā)生在柴油機低速運行工況。
② 柴油機轉速無(wú)規律的忽高忽低。
2、轉速穩定的基本條件
當一臺柴油機正常運轉時(shí)，只要工況一定，柴油機每個(gè)循環(huán)功能是相同的，因此其轉速也應當是穩定的。只有每個(gè)循環(huán)作功不同，才會(huì )出現轉速忽快忽慢。所以要保持柴油機轉速穩定，有三個(gè)基本條件：
① 柴油機每個(gè)循環(huán)供油均勻（數量相同）噴油器霧化質(zhì)量均勻（質(zhì)量相同）；
② 柴油機調速器調節靈敏。因為調速器有自動(dòng)調節轉速的功能，即隨外界負荷的變化，自動(dòng)調節供油量，使柴油機轉速變化一致；
③ 柴油機有足夠大的飛輪，貯藏慣性力，保持柴油機平穩的運轉。此項，一般柴油機制造廠(chǎng)予以充分保證，使用中不會(huì )存在這個(gè)問(wèn)題。
2、轉速不穩的原因
（1）燃油系統原因
首先，燃油系統任何一個(gè)環(huán)節，造成各缸、各循環(huán)供油不一致，將使柴油機各缸。各循環(huán)做功不均勻，引起轉速不穩。
① 當燃油系統有空氣、有水，將導致氣阻、水阻現象，使柴油機供油不連續，時(shí)多時(shí)少，引起各循環(huán)作功不一，轉速忽快忽慢，滿(mǎn)足不了柴油機穩定運轉的第一個(gè)條件。這種現象在高速、高負荷時(shí)更明顯。
② 噴油器針閥卡滯、噴油泵柱塞卡滯、噴油泵齒條卡滯，均造成柴油機各循環(huán)供油不均、霧化質(zhì)量不均，滿(mǎn)足不了平穩運轉第一個(gè)條件，從而影響了作功的均勻性，造成轉速不穩。
③ 噴油泵柱塞磨損過(guò)大、出油閥磨損過(guò)大、噴油器針閥磨損過(guò)大，均造成供油規律、霧化質(zhì)量、供油數量的不穩定，滿(mǎn)足不了柴油機穩定運轉的第一個(gè)條件，轉速忽快忽慢。
④ 噴油器霧化質(zhì)量不好，出油閥減壓容積不夠或高壓油管阻力過(guò)大等因素，引起噴油器二次、多次噴射或隔次噴射及滴漏現象，也使柴油機工作不穩，轉速忽快忽慢。
⑤ 噴油泵各缸供油量誤差太大，各缸作功誤差大，也容易引起柴油機轉速不穩。這種情況在低速、低負荷時(shí)比較明顯。
（2）調速系統的原因
柴油機調速器的作用是，隨時(shí)調節柴油機的油量，使柴油機穩定運轉。即柴油機外界負荷增加.減小，柴油機轉速也變化不大。所以調速器部件任何一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題，都將引起調節失效，導致柴油機轉速不穩，從而滿(mǎn)足不了柴油機穩定運轉的第二個(gè)條件。
① 調速器內機油過(guò)多，調速器飛鐵和其它運動(dòng)件工作阻力增大，而且不均勻，影響了調節的靈敏性和均勻性，引起轉速不穩。
② 調速彈簧變形、斷裂、剛性變小，將造成調速器調節失靈或調節不夠，引起柴油機轉速不穩。
③ 調速器飛鐵襯套磨損嚴重，或飛鐵等運動(dòng)件工作卡滯，均使調速器的調節功能失靈或調節不均，導致柴油機轉速不穩。
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圖1 柴油機燃油供給系統圖 |
圖2 柴油機燃油系統調速器示意圖 |
二、轉速不穩現象診斷方法
柴油機轉速不穩不僅影響設備功率的發(fā)揮，而且還使油耗增加，影響經(jīng)濟性。而且由于轉速不穩，極大地影響了與之配套的工作機械的穩定性。特別作為發(fā)電動(dòng)力時(shí)，柴油機轉速不穩，將導致所發(fā)出電源的頻率和電壓不穩，既影響用電設備儀器的正常工作，又影響了和電網(wǎng)或機組間的并網(wǎng)運行。同時(shí)柴油機轉速不穩，還將縮短柴油機的使用壽命。
（1）拆下噴油泵側蓋，檢查供油齒桿的松緊度。
可用手輕輕捏住齒桿，若不能前后推動(dòng)，可能是桿與孔配合過(guò)緊、齒桿變形，拉傷；銹蝕或被異物擠住，要求齒桿在傾斜45°時(shí)能自行滑動(dòng)。如果齒桿只能在很小范圍內被推動(dòng)，應找出阻滯點(diǎn)，方法是將齒桿與調速器拉桿拆開(kāi)，若這時(shí)齒桿滑動(dòng)自如，說(shuō)明阻力在調速器內部，可能是缺少潤滑油，潤滑油不清潔；調速器各連接點(diǎn)過(guò)緊，如離心飛塊收張不靈活、滑套阻力大等。如果齒桿與調速器拉桿在拆開(kāi)后仍只能在小范圍內推動(dòng)，說(shuō)明阻力在調速器以外，可能是某缸噴油器燒??；某缸噴油泵柱塞套在泵體內安裝不垂直，使調節齒條(或撥叉)拉動(dòng)不靈活；柱塞的調節臂(或扇形齒輪)彎曲變形或松動(dòng)使齒桿不能靈活拉動(dòng)；柱塞的穩固螺釘擰力過(guò)大，造成柱塞套與泵體不垂直，柱塞在往復運動(dòng)時(shí)不靈活。
（2）如果調節齒桿拉動(dòng)自如，游車(chē)多因調速器各部連接點(diǎn)松曠。如飛塊銷(xiāo)孔和座架磨損過(guò)大；供油齒桿齒隙過(guò)大；齒條(或撥叉)拉桿銷(xiāo)子松動(dòng)；凸輪軸軸向間隙過(guò)大；調速器外殼孔及油泵蓋板孔磨損松曠等。
（3）若非上述原因，應檢查：
① 調速器彈簧是否變形；
② 調速器飛錘是否偏重、其收張距離是否一致。
（4）氣動(dòng)調整器產(chǎn)生游車(chē)的主要原因是密封性受到破壞，要首先檢查真空管及兩端接頭是否漏氣，調速器左腔是否密封良好，膜片有無(wú)破裂，右腔是否與大氣相通。
（5）對于帶有可變調速器裝置的RSV型全速調速器，由于裝配或調整不當，不僅會(huì )使調速器發(fā)生改變，而且還可能使調速器的工作變得不穩定，這樣便導致柴油發(fā)電機產(chǎn)生嚴重的“游車(chē)”而不能工作。在實(shí)際中這種現象是不少的。
三、轉速不穩現象的解決方法
診斷時(shí)可用僅器法或聽(tīng)診法，判斷柴油發(fā)電機轉速不穩的性質(zhì)和程度。如屬有規律的忽快忽慢，多為調速系統的原因引起如屬無(wú)規律的轉速波動(dòng)多系燃油系統引起。對具體原因的診斷可采用部分停止法和比較法或者析檢法。針對診斷出的原因和故障的部位，應有的放矢的予以排除。
1、保證燃油系統工作正常
① 放掉系統中空氣和水分，清洗柴油濾保證供油通暢、充足。
② 檢查和修理噴油器，使其霧化良好。
③ 檢查和修理噴油泵柱塞、齒條、各缸供油量，出油閥及彈簧、調節齒圈等，使噴油泵工作正常，各缸供油均勻。
2、檢查和修理調速器
檢查和修理調速器有關(guān)零部件，使其工作正常。
① 放掉調速器內多余之機油。
② 修理或更換磨損大的調速器運動(dòng)件，使其運動(dòng)通暢。
③ 檢查和修理調速器彈簧。
3、檢查與工作機械之間的傳動(dòng)
檢查與工作機械之間的傳動(dòng)，使其離合自如，結合良好。
摘要：
柴油機轉速不穩時(shí)，轉速忽高忽低，可聽(tīng)到“呼嚕呼嚕”的響聲，使柴油機無(wú)法正常工作，必須設法排除。轉速不穩的原因是很復雜的，當發(fā)生轉速不穩現象時(shí)，主要應從調速系統和燃油系統進(jìn)行檢查。除了上文所述的故障原因，此外，柴油發(fā)電機轉速不穩定還可能涉及進(jìn)氣系統漏氣、燃油泵供油情況、噴油器噴射狀況等方面的問(wèn)題。建議根據上述可能的原因進(jìn)行詳細檢查，以確定導致轉速不穩定的具體原因，并采取相應的解決措施。
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