康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

故障检修与技术维护

柴油发电机转速不稳定的原因和处理措施

 

摘要：当柴油机发生转速不稳故障时，其转速呈现出周期性、有规律地忽快忽慢的变化，而且有柴油机无力现象；同时柴油发电机声音也有节奏地时高时低，转速大幅度地波动。当柴油机发生转速不稳故障时，会导致柴油机的经济性能下降，工作不平稳，机件磨损加剧，严重时柴油机将可能会发生“飞车”事故。因此，解决这些问题需要对柴油机进行正确地检查和维护，确保燃油和调速系统正常工作，从而保证柴油发电机的转速稳定性。

一、转速不稳的现象和原因分析

 

1、故障现象

      柴油机正常运转时，依靠调速器的自动调节作用，柴油机的转速是稳定的。波动值只有几转。转速波动率在0.5%以内。当转速不稳时，有二种现象∶

① 柴油机转速有规律的忽高忽低。通常所说的"游车"，"喘气"。此种情况多发生在柴油机低速运行工况。

② 柴油机转速无规律的忽高忽低。

2、转速稳定的基本条件

      当一台柴油机正常运转时，只要工况一定，柴油机每个循环功能是相同的，因此其转速也应当是稳定的。只有每个循环作功不同，才会出现转速忽快忽慢。所以要保持柴油机转速稳定，有三个基本条件：

① 柴油机每个循环供油均匀（数量相同）喷油器雾化质量均匀（质量相同）；

② 柴油机调速器调节灵敏。因为调速器有自动调节转速的功能，即随外界负荷的变化，自动调节供油量，使柴油机转速变化一致；

③ 柴油机有足够大的飞轮，贮藏惯性力，保持柴油机平稳的运转。此项，一般柴油机制造厂予以充分保证，使用中不会存在这个问题。

2、转速不稳的原因

（1）燃油系统原因

      首先，燃油系统任何一个环节，造成各缸、各循环供油不一致，将使柴油机各缸。各循环做功不均匀，引起转速不稳。

① 当燃油系统有空气、有水，将导致气阻、水阻现象，使柴油机供油不连续，时多时少，引起各循环作功不一，转速忽快忽慢，满足不了柴油机稳定运转的第一个条件。这种现象在高速、高负荷时更明显。

② 喷油器针阀卡滞、喷油泵柱塞卡滞、喷油泵齿条卡滞，均造成柴油机各循环供油不均、雾化质量不均，满足不了平稳运转第一个条件，从而影响了作功的均匀性，造成转速不稳。

③ 喷油泵柱塞磨损过大、出油阀磨损过大、喷油器针阀磨损过大，均造成供油规律、雾化质量、供油数量的不稳定，满足不了柴油机稳定运转的第一个条件，转速忽快忽慢。

④ 喷油器雾化质量不好，出油阀减压容积不够或高压油管阻力过大等因素，引起喷油器二次、多次喷射或隔次喷射及滴漏现象，也使柴油机工作不稳，转速忽快忽慢。

⑤ 喷油泵各缸供油量误差太大，各缸作功误差大，也容易引起柴油机转速不稳。这种情况在低速、低负荷时比较明显。

（2）调速系统的原因

      柴油机调速器的作用是，随时调节柴油机的油量，使柴油机稳定运转。即柴油机外界负荷增加.减小，柴油机转速也变化不大。所以调速器部件任何一个环节出现问题，都将引起调节失效，导致柴油机转速不稳，从而满足不了柴油机稳定运转的第二个条件。

① 调速器内机油过多，调速器飞铁和其它运动件工作阻力增大，而且不均匀，影响了调节的灵敏性和均匀性，引起转速不稳。

② 调速弹簧变形、断裂、刚性变小，将造成调速器调节失灵或调节不够，引起柴油机转速不稳。

③ 调速器飞铁衬套磨损严重，或飞铁等运动件工作卡滞，均使调速器的调节功能失灵或调节不均，导致柴油机转速不稳。

 

图1  柴油机燃油供给系统图

图2  柴油机燃油系统调速器示意图

 

二、转速不稳现象诊断方法

 

      柴油机转速不稳不仅影响设备功率的发挥，而且还使油耗增加，影响经济性。而且由于转速不稳，极大地影响了与之配套的工作机械的稳定性。特别作为发电动力时，柴油机转速不稳，将导致所发出电源的频率和电压不稳，既影响用电设备仪器的正常工作，又影响了和电网或机组间的并网运行。同时柴油机转速不稳，还将缩短柴油机的使用寿命。

（1）拆下喷油泵侧盖，检查供油齿杆的松紧度。

      可用手轻轻捏住齿杆，若不能前后推动，可能是杆与孔配合过紧、齿杆变形，拉伤；锈蚀或被异物挤住，要求齿杆在倾斜45°时能自行滑动。如果齿杆只能在很小范围内被推动，应找出阻滞点，方法是将齿杆与调速器拉杆拆开，若这时齿杆滑动自如，说明阻力在调速器内部，可能是缺少润滑油，润滑油不清洁；调速器各连接点过紧，如离心飞块收张不灵活、滑套阻力大等。如果齿杆与调速器拉杆在拆开后仍只能在小范围内推动，说明阻力在调速器以外，可能是某缸喷油器烧住；某缸喷油泵柱塞套在泵体内安装不垂直，使调节齿条(或拨叉)拉动不灵活；柱塞的调节臂(或扇形齿轮)弯曲变形或松动使齿杆不能灵活拉动；柱塞的稳固螺钉拧力过大，造成柱塞套与泵体不垂直，柱塞在往复运动时不灵活。

（2）如果调节齿杆拉动自如，游车多因调速器各部连接点松旷。如飞块销孔和座架磨损过大；供油齿杆齿隙过大；齿条(或拨叉)拉杆销子松动；凸轮轴轴向间隙过大；调速器外壳孔及油泵盖板孔磨损松旷等。

（3）若非上述原因，应检查：

① 调速器弹簧是否变形；

② 调速器飞锤是否偏重、其收张距离是否一致。

（4）气动调整器产生游车的主要原因是密封性受到破坏，要首先检查真空管及两端接头是否漏气，调速器左腔是否密封良好，膜片有无破裂，右腔是否与大气相通。

（5）对于带有可变调速器装置的RSV型全速调速器，由于装配或调整不当，不仅会使调速器发生改变，而且还可能使调速器的工作变得不稳定，这样便导致柴油发电机产生严重的“游车”而不能工作。在实际中这种现象是不少的。

 

三、转速不稳现象的解决方法

 

      诊断时可用仅器法或听诊法，判断柴油发电机转速不稳的性质和程度。如属有规律的忽快忽慢，多为调速系统的原因引起如属无规律的转速波动多系燃油系统引起。对具体原因的诊断可采用部分停止法和比较法或者析检法。针对诊断出的原因和故障的部位，应有的放矢的予以排除。

1、保证燃油系统工作正常

① 放掉系统中空气和水分，清洗柴油滤保证供油通畅、充足。

② 检查和修理喷油器，使其雾化良好。

③ 检查和修理喷油泵柱塞、齿条、各缸供油量，出油阀及弹簧、调节齿圈等，使喷油泵工作正常，各缸供油均匀。

2、检查和修理调速器

检查和修理调速器有关零部件，使其工作正常。

① 放掉调速器内多余之机油。

② 修理或更换磨损大的调速器运动件，使其运动通畅。

③ 检查和修理调速器弹簧。

3、检查与工作机械之间的传动

      检查与工作机械之间的传动，使其离合自如，结合良好。

 

摘要：

      柴油机转速不稳时，转速忽高忽低，可听到“呼噜呼噜”的响声，使柴油机无法正常工作，必须设法排除。转速不稳的原因是很复杂的，当发生转速不稳现象时，主要应从调速系统和燃油系统进行检查。除了上文所述的故障原因，此外，柴油发电机转速不稳定还可能涉及进气系统漏气、燃油泵供油情况、喷油器喷射状况等方面的问题。建议根据上述可能的原因进行详细检查，以确定导致转速不稳定的具体原因，并采取相应的解决措施。

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