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卡特彼勒G3520型燃气发电机组曲轴抱瓦的原因分析及预防措施

卡特彼勒G3520型燃气发电机组曲轴抱瓦的原因分析及预防措施
卡特彼勒G3520型燃气发电机组曲轴抱瓦的原因分析及预防措施

卡特彼勒G3520型燃气发电机组曲轴抱瓦的原因分析及预防措施

发表时间:2018-07-05T16:11:27.293Z 来源:《电力设备》2018年第9期作者:宛永军[导读] 摘要:燃气发电项目是近年来兴起的煤层气综合利用的重要方式之一,其对于提高能源的综合利用水平和环境保护都具有重要意义,其中燃气发电机组是这一项目的核心、是电厂正常运行的关键。(中煤昔阳公司瓦斯发电厂山西晋中 045300)摘要:燃气发电项目是近年来兴起的煤层气综合利用的重要方式之一,其对于提高能源的综合利用水平和环境保护都具有重要意义,其中燃气发电机组是这一项目的核心、是电厂正常运行的关键。文章以卡特彼勒G3520型燃气发电机组为研究对象,就曲轴抱瓦的原因和预防措施展开探讨。

关键词:G3520型;燃气发电机组;曲轴抱瓦;原因;预防措施发动机曲轴烧瓦是一种严重的故障,造成这一故障的主要原因是发动机的机械负荷和热负荷过大,曲轴轴颈与轴瓦之间未能形成有效润滑油膜,出现局部干摩擦,引发粘着摩损,使轴瓦表面的软金属剥落、撕裂,又形成磨料磨损,最终使轴瓦变形。轴颈表面受到烧蚀、划痕、失圆等不同程度的损伤,互相焊粘,此就是烧瓦抱轴。造成发动机烧瓦抱轴的主要原因有三个方面,分别是:一是油液的影响,二是曲轴轴颈与轴瓦配合间隙的影响,三是轴瓦散热冷却程度的影响。

一、油液的影响润滑油液不仅能形成润滑油膜,而且承担着轴颈、轴瓦表面的冷却、清洁作用。油液影响曲轴烧瓦主要表现在油压、油温和润滑油质量等方面。

(一)油压

油压过低会造成轴瓦表面缺油,使破裂的油膜无法修复,从而出现轴瓦与轴颈干摩擦,导致高温烧瓦。油压过低会降低润滑油带走轴颈、轴瓦所吸收的部分热量,致使轴颈、轴瓦表面温度过高发生局部干摩擦,引发粘着摩损导致高温烧瓦。

油压过低降低了润滑油对轴颈轴瓦表面的清洗,带不走由于零件磨损造成的金属细沫和其它杂质,使轴颈、轴瓦表面产生划痕。造成油压过低的原因: 1、机油泵出力不足机油泵的齿轮啮合程度决定油泵的出力,油泵轴承、齿轮组损坏都会造成齿轮啮合不好而使机油泵出力不足,另外机油泵的动力传动齿轮损坏也会造成机油泵转速变化而导致机油泵出力不足,机油泵泄压阀如果发生卡涩(不复位)会使机油在泵体内循环,也将直接影响机油泵出力。

2、油道管路密封不严或破损机油泵入口前管路如果出现密封不严或破损,会在机油泵运行中吸入空气,进一步使油管路存在气滞留,这些气泡能造成降低机油的润滑能力,机油泵出口后油管路发生突然性破裂或渗漏,会造成油压瞬间下降,影响轴颈、轴瓦润滑。

3、机油入口滤网和油管路堵塞机油入口滤网和油管路堵塞会严重影响机油的供给,致使轴颈、轴瓦表面温度过高发生局部干摩擦,引发粘着摩损导致高温烧瓦。

4、预润滑不足

机组停运时,机体内各部件及主油道内存的油会自然回流至油底壳内,预润滑就是为了将润滑油送至各润滑表面,使机组停运时附着在各部件润滑油上的固体颗粒和杂质以及油管路中的空气在机组启动之前就有时间汇集到油底壳和机油滤清器中,以减少机组运转后的磨损,保证机组在启动时已有良好的润滑。

5、顺序阀失灵

顺序阀安装在主机油总油道与活塞冷却油嘴总油道之间,在发动机主机油道没有建立油压之前,顺序阀关闭,不允许机油流往活塞冷却油嘴总油道,这种设计可以缩短主油道油压建立时间,从而提高发动机启机时轴颈与轴瓦油膜建立。如果顺序阀失灵关闭不严,就会延长发动机主机油道建立油压时间,使轴颈与轴瓦在启机瞬间不能形成油膜保护。

6、油量加注过量油量加注过量,能使曲轴浸在机油中,这既降低了发生的功率,进一步还迫使空气泡进入机油中,这些气泡(泡沫)能造成降低机油的润滑能力,降低机油压力,使曲轴油膜产生破裂。(二)油温

机油的温度直接影响机油的粘度,粘度即通常所说的稀稠度,它是机油最主要的参数,也是机油分类的主要依据,它表示同一种油层之间相对运动时,机油层间分子内摩擦力的大小,通常用运动粘度来表示。油温偏高、偏低都直接影响油膜的质量。机油在使用过程中,经常与发动机的高温零件接触,引起机油温度升高,降低油温靠的是冷油器,冷油器换热效果不佳,将导致油温升高、油液粘度下降、氧化变质,由此影响机油流量,机油压力下降,进一步使轴颈和轴瓦的润滑条件变化,很容易引起烧瓦现象。 G3520C发动机油温提升靠的是缸套水温度和机械零部件温度来传递,特别是在冷机启动阶段,启机前预润滑使用的是环境温度下未经加热的润滑油,当油温过低时,润滑油粘度过大,流动性差,油道内充填的高粘度润滑油在启机瞬间,进入曲轴的油量过少且粘度高,不能建立很好的油膜,容易使轴颈与轴瓦直接接触,加快曲轴与轴瓦的磨损和损坏。解决这一问题最好的办法就是启机前暖机,暖机是指对发动机冷却系统、润滑油系统进行预热。启动缸套水加热循环泵、预润滑油泵,给机体各部件加温和各运动摩擦表面供应润滑的过程,是油温通过水温——机体部件——润滑油升温的过程。暖机的目的是:通过对气缸等各部件的预热,减少机组启动后由于温度突变产生的热应力;改善启动性能和发火性能;减少气缸内的低温腐蚀和因热应力影响轴颈、轴瓦油膜的建立。G3520C机组暖机靠的是缸套水加热实现,对润滑油预加热起不到很好效果,如果将预润滑系统进行加热处理或将润滑油温度预热至38℃左右,以便杂质分离和防止油泥沉淀在管壁上,并可减轻预润滑油泵、机油泵的负荷。使机组在启动时各摩擦表面油膜能更好的建立。(三)润滑油质量

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