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康明斯柴油发电机振动过大的原因
发布时间:2022-07-05 10:41:42  ▏阅读:

 


 

故障检修与技术维护

康明斯柴油发电机振动过大的原因

 

一、故障现象

 

柴油发电机工作中,由于其爆发力和惯性力的作用,产生一定的振动是正常的。在工况、一定时,其振动有一定大小和规律的。按国家标准测试和评级,康明斯系列柴油发电机的振动是属于B级以上(良好级)的,如发生振动异常,往往有以下现象∶

① 柴油发电机各部位振动加剧。特别是高压油管、中冷器、调速器等部件,用肉眼能看出振动。用手触摸有麻木感觉。

② 伴随着振动的异常,往往还伴有异声出现。

 

发动机振动大示意图-柴油发电机组.png

康明斯发动机振动过大示意图

 

二、后果危害

 

产生振动有以下危害∶

(1)使柴油发电机本自因振动加剧,振动应力过大,可靠性和寿命下降,严重者引起零部件损坏造成人身安全事故。

(2) 使与之相连工作机械因振动过大造成损坏。

(3)柴油发电机过大的振动,影响周围设备仪器的精度和寿命,还造成机房的地基共振,就是对周围的人员,也产生不利于身心健康的影响。

 

三、原因分析

 

柴油发电机工作中,各缸燃烧爆发力、运动零件的惯性力,各零件之间的冲击力、摩擦力是引起柴油发电机振动的振源。由于柴油发电机结构复杂发火次序不同。所以振源也很复杂,振动是难免的。但当发生以下情况时,便会使这种振动加剧。

① 各缸供油角不均匀,或供油量不均匀、压缩比不均匀,会造成各缸爆发力和作功大小不均,则产生附加力,使柴油发电机振动加剧。

② 柴油发电机活塞及连杆运动中除产生往复惯性力外,还有离心惯性力,各缸的这些力不同,就会造成柴油发电机工作不平衡,使振动加剧。所以在装配中,对活塞.连杆组有严格的质量要求。对康明斯柴油发电机,同一台柴油发电机各缸的质量差不得大于100g,当超过时,将导致各缸惯性力不均,使振动加剧。

③ 一根平衡良好的曲轴(对康明斯柴油发电机不平衡度误差<150g)在高速运转中,其离心力是平衡的。如各曲拐和平衡块重量上的误差将导致曲轴不平衡,因面引起柴油发电机振动加剧。

④ 同样道理,飞轮和连接器本身也必须进行良好的平衡,才会不产生因附加不平衡离心力引起的振动加剧。对康明斯 系列柴油发电机,当连接器的金属橡胶座重量误差太大(大于10g),则会因为不平衡离心力造成柴油发电机振动加剧。

⑤ 飞轮连接细钉松动.,飞轮在旋转中产生摆动,也将造成离心力不平衡,引起振动加剧,对 Z8V康明斯和 Z6V康明斯柴油发电机,为了平衡不平衡惯性力和惯性力矩,在机体上装有俩根平衡轴。当平衡轴齿轮位置装错,则使平衡轴产生的惯性力不但起不到平衡的作用,反而使不平衡力和力矩更大,引起柴油发电机振动加剧。

⑥ 柴油机的增压器转动速度很高,其每分钟超过30000r/min。转子稍有不平衡,将会产生大的不平衡力,使增压器产生很大的振动,这种振动会导致柴油发电机振动加剧。所以当转子平衡性不好,或叶轮损坏,均破坏原来的动平衡要求,(对康明斯 系列柴油发电机的增压器,动平衡验证时重心偏移超过 2mm)。会造成柴油发电机振动加剧。

 

增压器工作状态图-柴油发电机组.gif

增压器工作动态图

 

⑦ 柴油发电机轴承间隙过大,或柴油发电机曲轴弯曲时,造成曲轴运转中冲击轴承力加大,从而引起柴油发电机振动加剧。

⑧ 曲轴的减振器是起消减曲轴扭转振动的。当减振器失效时,不仅起不到减振作用,还会因减振器惯性体运转不平衡,产生附加离心力,使柴油发电机振动加剧。

⑨ 柴油发电机和工作机械的对中有严格要求。无论是端面间隙还是径向间隙都有一定的数值要求。当对中不好,便会造成柴油发电机因两种机械受力中心不统一面出现振动加剧,这是柴油发电机振动过大的常见原因。同样道理,柴油发电机曲轴和风扇安装对中不好,也引起柴油发电机振动加剧)。

⑩ 柴油发电机和底座固定钉松动或底座刚性不足或基础薄弱,承受柴油发电机冲击立的能力不足并发生变形,加剧了柴油发电机振动。

 

四、排除措施

 

对柴油发电机振动异常,平常采用手触法或千分表测量法。然后凭经验进行判断。比较科学的方法是用声振仪测试分析法,对振动部位和振动性质予以判断。针对诊断的原因有的放矢的予以排除。

① 对于安装和基础原因造成的振动异常,应当对柴油发电机重新进行对中、安装、紧固,使其符合要求。

② 对于燃油、燃烧不平衡造成振动异常,应当对燃油、燃烧系统重新进行调整,使供油角、压缩比、供油量等各缸一致。

③ 对由曲柄连杆机构各运动件重量不一致和平衡不好,导致的振动异常,应当重新进行配重和平衡试验,使其符合要求。

④ 对轴承间隙太大或曲轴变形造成的振动异常,应对轴承和曲轴进行修复或更换。

⑤ 对平衡轴齿轮位置装错造成的振动异常,应当重新按记号装配。

 
 
 

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