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柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除
柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

大连交通大学成人教育学院

毕业论文(设计)

题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业

学生姓名刘杨班级

指导老师职称(务)

指导单位

教研室主任

完成日期年月日

大连交通大学成人教育学院

毕业论文(设计)评阅书

学生姓名刘杨班级

题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除

指导老师职称(务)

指导单位

教研室主任

1.指导教师评语:

签名: 2.答辩委员会综合评语:

经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为:

答辩委员会主任(签字):

年月日

大连交通大学成人教育学院

毕业论文(设计)

题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除

起止日期年月日至年月日

学生姓名刘杨班级

指导老师职称(务)

指导单位

教研室主任

日期年月日

任务及要求

1.在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要内容及论文提纲

2.对我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析

3.探讨影响我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法

4.提出消除东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议

5.论文要求内容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新,论文符合《大连交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计(论文)内容

计:说明书(论文)16页表格 0 张插图 0 幅附设计图 0 张

完成日期年月日

摘要

增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径,随着增压压力的提高,柴油机的功率成比例提高,因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。经调查发现,增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大,而其中又以增压器的喘振最为常见,且危害巨大。本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障,又对增压器的特性进行探讨,并且对增压器与柴油机的配合进行讨论,进而深入分析增压器喘振故障的理论原因,并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。

关键词:柴油机涡轮增压器喘振分析排除

目录

第一章引言································第二章增压器喘振原因的分析················

2.1喘振的机理·························

2.2增压器的配合及选配··················第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法··

3.1 系统阻力增加·························

3.2 增压器或柴油机本身故障········

3.3 运转中的增压器与柴油机暂时失配····

3.4 机车使用时对保护增压器的要求·····第四章几点建议··············结论··················谢辞··················参考文献····················

第一章引言

柴油机的功率决定于单位时间内喷进柴油机的燃油量及其转化效果(热效率)。为了确保燃油能够完全燃烧而转变成有效的机械功,必须向气缸送进与燃油量相适应的空气。如果把送入气缸的空气预先进行压缩增加空气密度,那么在相同气缸容积下,就可送入较多的空气,因此相应也就能燃烧更多的燃油,从而可以增加柴油机的功率。柴油机的功率随着增压压力的增加而成比例的提高,这是一个已经被生产实践所证实的事实。同时由于采用了废气涡轮增压,利用了废气的能量,柴油机的经济性进一步得到了提高。废气涡轮增压技术的发展使柴油机的性能得到了飞跃式的提高,柴油机的发展离不开增压技术的进步。在人们不断的努力之下,增压技术近年来有了长足的进步,能够在尽量高的增压比(提高的柴油机的功率)下获得较高的增压器效率,增压度越高,增压器的功率越大,增压系统的作用也就越重要,增压系统工作的优劣对柴油机性能的影响也就越来越大,或者说新型柴油机增压度越高,其性能的优劣越来越依赖于增压系统工作情况的优劣。

基于以上的分析的结论,我们可以发现,增压系统工作的好坏,直接影响着柴油机的工作乃至机车的正常运用。近些年来,机车上的涡轮增压器故障越来越令人关注,柴

油机的损坏事故有20%是由涡轮增压器引起的。在废气涡轮增压器故障中,最常见的又是压气机的喘振、压气机叶轮材料的蠕变引起的损坏以及增压器轴承的损坏这三种了。其中又以压气机的喘振最容易发生也最为常见。本篇论文仅以此为题,通过对废气涡轮增压器喘振的具体原因及排除方法等几个方面的探讨研究,给出柴油机废气涡轮增压器喘振故障的解决方法。

第二章增压器喘振原因的分析

2.1喘振的机理

喘振是指流体机械及其导管系统在特定的周期内,排出压力和排量发生变化时,流体和固体相互作用,引起的一种自激振动。喘体的大小与管子的容量成正比,增压器产生喘振的原因是压气机在某一小流量下工作,引起叶轮的扩压器的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。现代涡轮增压器压气机大多采用带后弯式叶片的叶轮和机翼型叶片的扩压器,在叶片扩压器进口处,气流速度可分解成相互垂直的圆周分速和径向分速,当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速可认为是不变的,径向分速是变化的,因此气流速度的大小和方向都随径向分速而发生变化。理论研究指出,压气机流量大于或小于设计流量时均在压气机通流部分产生不正常流动,设计流量情况下,气流进入叶轮的方向对准叶片中心线,无撞击,压

气机运行顺畅。当流量大于设计流量时,气流冲击叶轮进口端叶片的凸面而在凹面发生气流分离现象。但由于叶片向前转动,其凹面压向气流使这种分离现象减弱,因而除了降低压气机效率外不会引起压气机喘振。但当流量小于设计流量时,气流将冲击叶轮进口端叶片的凹面,在凸面产生气流分离。由于叶片向前转动,进一步扩大了这种分离现象,这种气流分离的加剧,使压气机内的压力低于发动机进气管道内的压力而产生瞬时倒流现象,接着气流又在叶轮的作用下正向流动,由于流量过小和气流分离区的继续扩大而使倒流反复产生,气流强烈脉动,噪声加剧而产生喘振。

2.2增压器的配合及选配

当柴油机在不同工况下运行时,相应每一个工况,柴油机需要一定的空气量和压力,此空气量和压力将由压气机供给。将各个工况下所需的空气量和压力绘制在压气机的特性图上,即得柴油机和压气机的配合工作线。良好的配合应保证柴油机的运行线处在机压气特性线的高效率区,并且不发生喘振、超速和阻塞等现象。而一旦压气机与柴油机的配合不当,则要么发生喘振,要么柴油机无法高效率运行。

第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法

3.1系统阻力增加

柴油机运行时,整个增压系统形成了一个气体的流道。气体的流动路线是:进气滤网一空气冷却器一扫气箱(或进气管)一气缸(包括燃烧室主进、排气阀)一排气管一废气涡轮一烟囱(或予热锅炉与消声器)。在上述流动路线中,压气机经过滤网从大气中吸人空气,把从废气涡轮得到的机械功加给空气使其压力提高,向气缸提供燃烧所需的空气,然后又在涡轮中进一步膨胀并排出。气流流过每一部件时都会产生阻力损失,压力均有下降,这是正常的。但是当上述流动的路线中的任一环节,若因污染、积垢严重或其它阻塞因素增加,压气机的负担就会增加,流量减少,使联合运行工况接近喘振线。其中最容易赃污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压器、空气冷却器和涡轮、流道等。

3.1.1压气机因进口滤网污垢积累阻塞。它不仅会使压气机的进气阻力增大,供气量减少,压缩比降低,而且导致柴油机排温上升,增压器转速随之上升,容易引起超速和喘振。消除方法:清洗或者换新进口滤网。

3.1.2消音器的羊毛毡松脱,对空气的流动阻力增大,导致流经压气机的空气流量减少而发生喘振。消除方法:将松脱的羊毛毡重新铆好。

3.1.3压气机和扩压器叶片严重积垢。增压器工作一段时间后,工作叶轮以及扩压器叶片上常累积一些污垢,厚度可达0.5~1.5mm。这时,在同样转速下,压气机的效

率和压缩比都将降低。一方面,因阻力增加而使流量向减少的方向发展:另一方面,又因效率下降使同样转速下的压缩比下降而影响压气机的流量特性。综上所述,积垢严重到一定程度时,将使运行线左移而使工作点进入喘振区,产生喘振。消除方法:定期做好涡轮增压器的常规检修,之后严格按要求做好柴油机运行当中对涡轮和压气机的清洗工作。

3.1.4空气冷却器脏堵,对气流的流动阻力增大,使压气机背压升高,同时流经压气机的空气流量也减小而发生喘振。消除方法:对空气冷却器空气面进行化学清洗,清除脏物。

3.1.5气缸进排气口积碳和油污等造成气口气流面积减小。这将使流阻增大。致使压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:定期清除进排气口的积碳和污物,确保气流畅通。

3.1.6涡轮机积炭。柴油机长期运转后,在涡轮的喷嘴环和叶轮的叶片上常会有积炭和污垢,导致涡轮通道截面减小和流量下降,喷嘴环截面的减小又促使增压器转速提高,增压压力提高,因而积垢严重到一定程度时,也会使增压器的工作点进入喘振区而产生喘振。消除方法:清除积炭和污垢。

3.1.7涡轮前面的保护格栅因赃物或异物堵塞。保护格

栅被堵塞引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:清除脏物或异物。

3.1.8废气锅炉烟道积碳脏堵,涡轮后背压上升,引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:清洁疏通锅炉烟道。

3.2增压器或柴油机本身故障

正常情况下,增压器应工作在其喘振线的右侧,不会产生喘振,但当柴油机或增压器发生故障,工况改变时,增压器压气机工作点可能会左移,处于喘振区。

3.2.1压气机叶轮损坏或过量腐蚀,压气能力减弱:涡轮叶片损坏,引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:换新或修复压气机叶轮或涡轮叶片。

3.2.2涡轮叶片顶部及喷嘴环罩内表面被腐蚀、侵蚀,使两者之间配合间隙增大,引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:换新或修复涡轮叶片和喷嘴环罩。

3.2.3废气端或压气机端有废气或空气泄漏,引起涡轮增压器效率下降,导致流经压气机的空气流量减小而发生喘振。消除方法:堵住泄漏。

3.2.4如因主机排气阀泄漏、燃油雾化不良、喷油提前角太小、后燃严重等原因导致排烟高温,使主机在一定的

转速下,其排出的废气能量高,使增压器转速更高,压气机背压升高而产生喘振。消除方法:查明主机排烟温度高的原因,并做相应的处理,使主机排温正常。

3.2.5柴油机的调速器负荷限位设置不当,当柴油机加速时,其压气机运行点位于喘振区,导致压气机喘振。消除方法:调整调速器负荷限位。

3.2.6采用脉冲增压系统的柴油机一缸熄火,对于一缸熄火的增压器其压气机背压与正常的增压器一样,就显得过高而引起喘振。消除方法:检查熄火缸的燃油系统,排除故障,恢复供油。

3.2.7轴瓦有气泡、夹渣等缺陷轴瓦在扎制过程中,由于金属表面不清洁使锡铝.钢复合层之间产生气泡、夹渣、夹灰等,降低了台金层或轴瓦与钢背之间的结构强度,致使柴油机运转后双金属板材产生脱壳和分层现象。轴瓦的紧余量是轴瓦可靠工作的一个极为重要的参数,合适的紧余量可使轴瓦均匀可靠地贴台在轴承座孔内,达到足够的刚度和精度,有利于轴瓦的散热,从而提高轴瓦的承载能力。过大的紧余量会使轴瓦在组装状态下瓦口向内勾缩,造成瓦孔的椭圆度超限;过小的紧余量会使轴瓦与座孔贴台不良,散热差,润滑恶化,造成柴油机碾瓦.严重者轴瓦在座孔内发生转动,堵塞润滑油路,造成曲轴断裂。因此,一方面要保证轴瓦的进货质量;另一方面,组装时,

要认真测量轴瓦的紧余量,凡紧余量不符台要求的,一律不允许装车。

3.2.8清洁度。活塞、连杆、机体、曲轴、摇臂轴座及盖、泵支承箱、齿轮等零部件清洗质量差或组装场地脏,其表面易粘上铁屑或砂粒等杂质,该杂质在机油的作用下被冲到轴瓦与轴颈之间,引起轴瓦机械损伤。因此在柴油机组装之前,应把所有零部件,特别是机体主油道、活塞、连杆、曲轴油孔清洗干净,同时注意保持组装场地的清洁。组装完毕后,应再次清洗柴油机油道。

3.3运转中的增压器与柴油机暂时失配

增压器和柴油机是靠气体联系在一起的,同时又具备各自的惯性特点,操作过程在加速或减速过快时,则可能因增压器与柴油机暂时失配而发生喘振,但不久又能恢复匹配关系,喘振自动消失,有以下几种情况:

3.3.1加速时主手柄推得过快,使增压器与柴油机暂时失配而引起瞬时喘振。因为主机运动部件质量大,转速上升得慢,增压器有异响。利用柴油机停机时的瞬间监听增压器,如叶轮与壳体之问有“嚓嚓”声,应立即停止工作,否则会损坏增压器。

3.3.2增压器积炭过多,使涡轮、压气机转子动平衡破坏,可卸下压气机壳和涡轮壳,用塑料刮刀或毛刷消除积炭。

3.3.3因全浮动轴承磨损过甚所致,应更换轴承。

3.3.4增压器转速下降。增压器转速下降会使柴油机的进气量减少,出现功率下降,排气冒黑烟等现象,造成积炭增多,工况恶化等后果。其原因是增压器叶轮与壳体之间有摩擦;增压器内部积炭过多而使其重量增加;柴油机排气歧管至增压器之间的管路漏气及空滤器、进气管路、压气机出12太脏,轴承损坏,使转轴卡住等等。应逐项检查,直至排除。

3.3.5增压器内漏机油导致机油消耗量过大。机油无论是从涡轮机处还是从压气机处内漏,柴油机排气都会冒蓝烟,甚至从排气管处滴漏机油。拆下增压器.依次检查其中间壳回油通道是否阻塞,管道是否变形,弹力密封环是否失去弹性或磨损超限,油封是否损坏。另外,检查发动机机油是否加得过多,息速运转时间是否过长等等,直至排除。

3.3.6压气机叶轮及涡轮叶轮损坏。其原因有排气系统中有杂质,增压器凸缘、夹子或螺栓松动,涡轮壳损坏有阻力,轴颈轴承磨损,压气机壳内积尘过多,涡轮叶轮后面的积炭过多,中间壳变脏,机油滤清器堵塞等等。拆开保养增压器,清除各部杂质,更换损坏部件。

3.4机车使用时对保护增压器的要求

由于废气涡轮增压器在500℃左右高温,1000r/min

转速条件下工作,因此使用时要特别注意以下几个问题。

3.4.1涡轮增压器与柴油机的进排气管不可刚性连接,应经常清洁进排气管内壁,保证具有良好的气体流动性,并经常检查进排气管的密封性。

3.4.2涡轮增压器工作的环境恶劣与其全浮动轴承对润滑油的要求很高,应保证增压器润滑油路畅通,保持一定的机油压力和温度,定期清洗和更换增压器机油滤清器,确保机油清洁,否则,将加剧轴承的磨损,噪声增大,寿命缩短。

3.4.3增压柴油机起动时,必须待机油压力升高,润滑油达到一定的温度后才能加速或加负荷,否则,增压器轴承会因润滑不良而加速磨损,甚至卡死。

3.4.4新机和长期停用的涡轮增压器以及涡轮增压器拆装清洗后、起动前应拧开进油管接头,加注5Oral左右的机油,以防起动时因缺油而烧坏增压器。柴油机更换润滑油、清洗滤清器或停机一周以上时,起动后须在怠速运转工况下拧松涡轮增压器上的进口接头,直至润滑油流出再旋紧接头,再息速运转5分钟后方可加速。

3.4.5无特殊情况不要突然停车,以免使涡轮增压器轴承处于高温无油状态,产生过热,甚至咬死一般从满负荷到停车,最好逐渐减少负荷,再空转5分钟左右,使涡轮增压器从高温状态逐渐冷却。

3.4.6应尽可能使柴油机在额定负荷下运转。柴油机怠速运转的时间一般不要超过lOmin,否则既增加油耗,又加速活塞、活塞环、缸套的磨损,增压器也会因机油压力过低而润滑不良造成过早损坏。柴油机长时间超负荷运转或经常“轰油门”,也会导致排气温度过高,造成增压器过热,加剧磨损,缩短使用寿命。

3.4.7如遇增压器压气机喘振,应立即停机检查,因此时进气管压力不稳定,柴油机转速也随之不稳定,进气管中发出“轰隆轰隆”的响声,整台柴油机振动加剧极易发生机械事故。

3.4.8增压柴油机的进、排气门间隙应比同类非增压柴油机的大0.05ram,调整时要注意。

第四章几点建议

4.1加强燃油管路的检修,特别是厂、架修后机车,必须紧固精滤器下部放油堵。

4.2提高乘务员的技术业务素质及故障处理能力,更换滤芯时,紧固精滤器各部螺丝。

4.3长时间停机,起机前应打开燃油精滤器上部放气阀排气,以免出现假故障。

4.4采用防松油堵。

结论

增压器不允许在喘振下工作,因为在喘振开始时,压气机叶轮与扩压器叶片都发生强烈的振动,增压压力显著下降,并伴有强烈波动,有时造成叶片疲劳断裂,严重影响增压器轴承使用寿命,造成重大的经济损失。因此,平时运行人员要认真维护机组,以确保机组正常运行。

谢辞

经过了三个多月的论文选题、文献收集、论文写作和修改,我终于完成了我的专科论文,掩卷深思,论文的顺利完成凝结了恩师张小波老师的大量心血,特别是本论文最后的修改定稿阶段,恩师对我的论文“句句留心,字字修改”深深的感染了我,我深深地向恩师鞠躬,道声“谢谢”。

刘杨

年月日

机械故障诊断案例分析

六、诊断实例 例1:圆筒瓦油膜振荡故障的诊断 某气体压缩机运行期间,状态一直不稳定,大部分时间振值较小,但蒸汽透平时常有短时强振发生,有时透平前后两端测点在一周内发生了20余次振动报警现象,时间长者达半小时,短者仅1min左右。图1-7是透平1#轴承的频谱趋势,图1-8、图1-9分别是该测点振值较小时和强振时的时域波形和频谱图。经现场测试、数据分析,发现透平振动具有如下特点。 图1-7 1*轴承的测点频谱变化趋势 图1-8 测点振值较小时的波形与频谱

图1-9 测点强振时的波形和频谱 (1)正常时,机组各测点振动均以工频成分)幅值最大,同时存在着丰富的低次谐波成分,并有幅值较小但不稳定的(相当于×)成分存在,时域波形存在单边削顶现象,呈现动静件碰磨的特征。 (2)振动异常时,工频及其他低次谐波的幅值基本保持不变,但透平前后两端测点出现很大的×成分,其幅度大大超过了工频幅值,其能量占到通频能量的75%左右。 (3)分频成分随转速的改变而改变,与转速频率保持×左右的比例关系。 (4)将同一轴承两个方向的振动进行合成,得到提纯轴心轨迹。正常时,轴心轨迹稳定,强振时,轴心轨迹的重复性明显变差,说明机组在某些随机干扰因素的激励下,运行开始失稳。 (5)随着强振的发生,机组声响明显异常,有时油温也明显升高。 诊断意见:根据现场了解到,压缩机第一临界转速为3362r/min,透平的第一临界转速为8243r/min,根据上述振动特点,判断故障原因为油膜涡动。根据机组运行情况,建议降低负荷和转速,在加强监测的情况下,维持运行等待检修机会处理。 生产验证:机组一直平稳运行至当年大检修。检修中将轴瓦形式由原先的圆筒瓦更改为椭圆瓦后,以后运行一直正常。 例2:催化气压机油膜振荡 某压缩机组配置为汽轮机十齿轮箱+压缩机,压缩机技术参数如下: 工作转速:7500r/min出口压力:轴功率:1700kW 进口流量:220m3 /min 进口压力:转子第一临界转速:2960r/min 1986年7月,气压机在运行过程中轴振动突然报警,Bently 7200系列指示仪表打满量程,轴振动值和轴承座振动值明显增大,为确保安全,决定停机检查。

2020新版柴油机启动故障原因分析与排除

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020新版柴油机启动故障原因 分析与排除 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

2020新版柴油机启动故障原因分析与排除 柴油机是石油钻井中不可或缺的动力设备,在使用中经常会出现启动困难现象,本文介绍了柴油机启动故障的现象,分析了不同情况下柴油机启动困难的原因,并根据原因进行了启动故障排除方法的探讨,希望对从事柴油机行业的人员具有一定的帮助。 在石油钻井生产过程中,柴油机作为主要动力设备,不仅供应着井场上所有的用电系统的电力供应任务,还承担着泥浆泵的主要动力供应,在现场施工过程中,常常遇到柴油机启动困难的现象,严重影响着钻井施工效率。 1.柴油机启动故障现象 柴油机启动故障是指在正常环境温度情况下,或者在柴油机使用说明规定的特定条件下,连续启动多次而不能正常着车的现象。柴油机启动故障主要分为:

1.1.在正常条件下,有时一次可能很容易就启动起来了,而有时却需要多次也不能够正常启动。 1.2.在低温条件下,或者柴油机机体比较凉的情况下难以启动。 1.3.在热车情况下,柴油机机体具有一定的温度时也不能够正常启动。 1.4.在冷车和热车情况下都难以启动。在进行故障诊断与分析时,一定要分清楚是冷车,还是热车,或者是冷热车情况下都难以启动,这样才能有针对性的进行诊断。 2.柴油机启动故障原因分析 2.1.柴油机冷车启动困难而热车不困难 柴油机冷车启动困难而热车不困难的现象主要有:1启动转速正常而排气管无烟雾排出。2启动转速正常而排气管冒出白色烟雾。3启动转速正常而排烟管道冒黑色烟雾。4冷车启动困难,启动升温后热车容易启动。 2.1.1原因分析 2.1.1.1.启动转速正常而排气管无烟雾排出

康明斯系列柴油发电机的常见故障俭修原因分析

一、 康明斯柴油机的常见故障原因 (一)柴油机冒黑烟 1)涡轮增压器工作失郊; 2)气门组件密封不良; 3)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊; 4)凸轮轴组件磨损过度; 5)中冷器过脏、入气量不足; 6)喷油器胶圈密封不良; 7)气缸组件拉缸; 8)柴油质量不良。 (二)柴油机冒白烟 1)喷油器或高压油泵精密偶件失郊; 2)柴油机烧机油(即增压器烧机油); 3)气门导管及气门磨损过度,机油漏入气缸; 4)柴油中有水; 5)喷油气缸套漏水入气缸; 6)活塞环磨损过度或油环装反,气缸烧机油。 (三)在高负载时,排烟管及增压器发红 1)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊; 2)凸轮轴、随动臂组件、摇臂组件磨损过度; 3)中冷器过脏、入气量不足; 4)增压器工作失郊; 5)气门组件密封不良。 (四)柴油机工作时功率亏损较大 1)气缸组件磨损过大; 2)喷油器或高压油泵精密偶件工作失郊; 3)PT油泵工作失郊; 4)正时机构工作不良; 5)增压器工作失郊; 6)中冷器过脏; 7)气门组件密封不良; 8)柴油格、空气格过脏。 (五)柴油机机油压力过低 1)轴瓦和曲轴的配合间隙过大,即轴瓦和曲轴磨损过大; 2)各种衬套和轴系磨损过大; 3)冷却喷咀或机油管漏油; 4)机油泵工作失郊; 5)油压传感器失郊; 6)机油冷却器过脏导致油温过高; 7)机油品质不良。 (六)柴油机水温过高 1)水泵损坏; 2)节温器损坏;

3)风扇皮带,水泵皮带过松; 4)水箱过脏。(内部或外部) (七)柴油机出现烧瓦现象 1)机油泵工作失郊; 2)轴瓦间隙过大,引起油压过低; 3)柴油机缺水而出现高温; 4)机油格堵塞; 5)机油品质不良。 (八)柴油机下浊气大现象或有白烟从下浊气管排出 1)气缸组件磨损过大; 2)油底壳有水;(缸盖破裂,喷油器铜套水,缸套烂穿,缸套胶圈漏水,缸体漏水) 3)有拉缸现象。 (九)柴油机转速不稳 1)柴油机有功率亏损过大的故障; 2)PT泵的电子执行器磨损过度以及PT泵内部机件故障; 3)EFC电子调速板工作失郊; 4)测速磁头损坏; 5)柴油格过脏; 6)柴油管道漏气。 (十)油底壳有水 1)缸套破裂或缸套胶圈破损; 2)缸体破裂; 3)缸盖破裂; 4)喷油器铜套漏水。 (十一)油底壳有柴油 1)喷油器O形形圈损坏; 2)喷油器雾化不良,滴油; 3)喷油器安装不当; 4)喷油器得新安装时没有换新的O形圈。 (十二)柴油机异响 1)气门和活塞碰撞; 2)连杆螺钉松动,活塞和缸盖碰撞; 3)EFC板故障; 4)PT油泵故障而引起供油不稳; 5)喷油器滴油爆缸; 6)柴油机轴瓦间隙过大; 7)柴油管道漏气。 (十三)柴油机震动过大 1)柴油机轴瓦间隙过大或轴向间隙超标; 2)喷油器雾化不良而敲缸; 3)柴油机和电球的连接变形; 4)飞轮组件安装不当; 5)曲轴,连杆各种紧固螺钉松动; 6)增压器工作失郊。

柴油机常见故障及解决方法

柴油机常见故障及解决方法 文章前言介绍了柴油机的优点以及在维修作业中对故障原因正确判断的重要性。后面介绍了柴油机的定义、分类、结构,以及柴油机不能正常启动;排气冒黑烟;排气冒白烟;排气冒蓝烟;机油压力不正常;机油压力过高、耗量大等一些常见的故障原因及处理办法的讲解。 标签:机油;排气;压力;增压器;做功 Abstract:The preface of this paper introduces the advantages of diesel engine and the importance of correct judgment of fault cause in maintenance operation. The definition,classification and structure of diesel engine,as well as the abnormal starting of diesel engine,black smoke emission,white smoke emission,blue smoke emission,abnormal oil pressure,and so on,are introduced. High oil pressure and consumption,and other common reasons for some common failures and the treatment are explained. Keywords:oil;exhaust gas;pressure;supercharger;work 1 概述 船用柴油机的热效率高,经济性好,启动容易,对各类船舶有很大适应性,目前绝大多数的船舶都在使用内燃机中的往复式柴油机作为主机。为船舶提供推进动力的主机及其附属设备,是全船的心脏。因此,柴油機的可靠性直接影响到了船舶的使用安全性能。对于柴油机而言,出现故障时迅速找到故障原因并及时进行处理是是保证其继续工作的重要基础。但是在实际的维修过程中,通常因为一些方面的原因导致对故障原因进行误判,以增加了作业人员的维修时间,降低维修作业人员的效率。所以,对故障现象的正确判断是柴油机维修中很关键的一步。基于此,文章就柴油机的故障现象及解决办法进行简要的分析,希望可以提供一个有效的借鉴。 2 定义 柴油机是一种靠柴油为燃料的内燃机。工作原理为:在工作时,吸入气缸内的空气,因活塞上行运动而受到最大程度的压缩,瞬间温度达到500~700℃,然后柴油通过喷油嘴以雾状形态喷入气缸内,与压缩的高温空气混合形成可燃的混合气并自动燃烧。燃烧过程中释放热量直接作用于活塞顶面并推动活塞下行,活塞通过连杆和曲轴把热能转换为动能的过程。 3 分类 (1)按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。(2)按冷却方式可分为水冷(液体冷却)和风冷柴油机。(3)按进气方式可分为增压和自然吸气柴油机。

柴油机常见故障维修

柴油机故障及维修 1、柴油机启动困难 (1)检查低压油路 ①检查柴油箱下部的柴油开关是否打开,利用排污阀放净柴油箱中的水和污油;检查并排除柴油滤清器、集滤器中的水和污油。 ②拧松高压油泵泵体上的放气螺钉,用手动泵泵油,观察低压油供送是否顺畅、充足。如果柴油内有待续排除不净的空气,应检查手动泵前管路中各环节有无漏气之处,如管接头垫片是否损坏,管接头是否拧紧,管路是否损坏、有裂纹等。用手油泵泵油时,若感到来油困难、吸油不畅,说明低压油路中有堵塞之处,应检查柴油集滤器滤网、柴油集滤器滤芯或管路中是否堵塞。气温低时,应检查柴油牌号是否对,是否因柴油析蜡或水结冰而堵塞油路。排除堵塞至吸油顺畅、排油无气泡时为止。 ③用手动泵泵油时,若非上述原因而泵不出柴油,则说明手动泵活塞磨损过度,或阀被污物垫起、损坏,或手动泵密封损坏,应更换手动泵。 (2)检查高压油路 若低压油路无故障且仍不能启动,应检查高压油路的工作情况。 ①检查高压油泵油量调整齿杆活动是否灵活,是否卡在停油位置,或因其他形式的损坏而引起了不能供油。 ②检查高压油泵供油时间是否正确。如果供油时间不正确,应调整至标准正时。 ③排除高压油管内的空气。如果柴油高压油管内有空气,凭借起动机带动柴油机转动有时很难排除,则柴油机也很难启动。为此,应松开各个喷油器连接高压油管的螺栓,按下启动按钮(或旋转启动钥匙至“启动”)使用起动机带动柴油机旋转,直到每根高压油管喷出燃油,然后拧紧高压油管连接螺栓。 ④如果至此柴油机仍然不能启动,则应检查喷油器和高压油泵本身是否有故障。喷油器主要有烧死、雾化不良和喷油压力调整不正确等故障。高压油泵主要有柱塞副磨损超限而导致供油压力不足、调速弹簧折断等故障。应注意,高压油泵的调整必须在高压油泵试验台上进行;喷油器也是如此,必须有压力试验器。 2、柴油机工作时冒白烟 (1)检查水温 柴油机水温过低,会使柴油机燃烧室内的温度过低,柴油喷入后不易雾化燃烧,部分柴油仍呈雾滴状随排气排出,则烟色呈白色。柴油机工作时,水温低于67°C以下时,称为冷态;柴油机在过冷状态下工作,对寿命十分不利,应积极采取措施,防止柴油机在过冷状态下工作。柴油机启动后,应怠速动转3-5min,然后以中油门、中小负荷工作,以进行慢车暖机,待柴油机水温达到水温表绿色范围后,再以大油门工作。 (2)检查和调速喷油提前角 喷油提前角过小,柴油喷入后来不及雾化燃烧,油雾随排气带出,烟色呈白色或灰白色。 (3)检查柴油质量 柴油质量差,或柴油中含水分过多,燃烧时会生成过多的水蒸气,呈白色或灰白色烟雾排出。 3、柴油机工作时冒黑烟 (1)检查空气供给系统 若柴机进气不足,则进入柴烧室的空气量偏少,柴油燃烧不充分,部分柴油在高压下变为炭黑粒子而形成黑烟,此时应检查:空气滤芯、进气道是否堵塞;增压器工作状况、进气

转动设备常见振动故障频谱特征案例分析

转动设备常见振动故障频谱特征及案例分析 一、不平衡 转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障,它是旋转机械最常见的故障。结构设计不合理,制造和安装误差,材质不均匀造成的质量偏心,以及转子运行过程中由于腐蚀、结垢、交变应力作用等造成的零部件局部损坏、脱落等,都会使转子在转动过程中受到旋转离心力的作用,发生异常振动。 转子不平衡的主要振动特征: 1、振动方向以径向为主,悬臂式转子不平衡可能会表现出轴向振动; 2、波形为典型的正弦波; 3、振动频率为工频,水平与垂直方向振动的相位差接近90度。 案例:某装置泵轴承箱靠联轴器侧振动烈度水平13.2 mm/s,垂直11.8mm /s,轴向12.0 mm/s。各方向振动都为工频成分,水平、垂直波形为正弦波,水平振动频谱如图1所示,水平振动波形如图2所示。再对水平和垂直振动进行双通道相位差测量,显示相位差接近90度。诊断为不平衡故障,并且不平衡很可能出现在联轴器部位。

解体检查未见零部件的明显磨损,但联轴器经检测存在质量偏心,动平衡操作时对联轴器相应部位进行打磨校正后振动降至2.4 mm/s。 二、不对中 转子不对中包括轴系不对中和轴承不对中两种情况。轴系不对中是指转子联接后各转子的轴线不在同一条直线上。轴承不对中是指轴颈在轴承中偏斜,轴颈与轴承孔轴线相互不平行。通常所讲不对中多指轴系不对中。 不对中的振动特征: 1、最大振动往往在不对中联轴器两侧的轴承上,振动值随负荷的增大而增高;

2、平行不对中主要引起径向振动,振动频率为2倍工频,同时也存在工频和多倍频,但以工频和2倍工频为主; 3、平行不对中在联轴节两端径向振动的相位差接近180度; 4、角度不对中时,轴向振动较大,振动频率为工频,联轴器两端轴向振动相位差接近180度。 案例:某卧式高速泵振动达16.0 mm/s,由振动频谱图(图3)可以看出,50 Hz(电机工频)及其2倍频幅值显著,且2倍频振幅明显高于工频,初步判定为不对中故障。再测量泵轴承箱与电机轴承座对应部位的相位差,发现接近180度。 解体检查发现联轴器有2根联接螺栓断裂,高速轴上部径向轴瓦有金属脱落现象,轴瓦间隙偏大;高速轴止推面磨损,推力瓦及惰性轴轴瓦的间隙偏大。检修更换高速轴轴瓦、惰性轴轴瓦及联轴器联接螺栓后,振动降到A区。 三、松动 机械存在松动时,极小的不平衡或不对中都会导致很大的振动。通常有三种类型的机械松动,第一种类型的松动是指机器的底座、台板和基础存在结构松动,或水泥灌浆不实以及结构或基础的变形,此类松动表现出的振动频谱主要为1x。第二种类型的松动主要是由于机器底座固定螺栓的松动或轴承座出现裂纹引起,其振动频谱除1X外,还存在相当大的2X分量,有时还激发出1/2X和3X振动

柴油机启动故障原因分析与排除正式样本

文件编号:TP-AR-L1567 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 柴油机启动故障原因分 析与排除正式样本

柴油机启动故障原因分析与排除正 式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 柴油机是石油钻井中不可或缺的动力设备,在使 用中经常会出现启动困难现象,本文介绍了柴油机启 动故障的现象,分析了不同情况下柴油机启动困难的 原因,并根据原因进行了启动故障排除方法的探讨, 希望对从事柴油机行业的人员具有一定的帮助。 在石油钻井生产过程中,柴油机作为主要动力设 备,不仅供应着井场上所有的用电系统的电力供应任 务,还承担着泥浆泵的主要动力供应,在现场施工过 程中,常常遇到柴油机启动困难的现象,严重影响着 钻井施工效率。

1. 柴油机启动故障现象 柴油机启动故障是指在正常环境温度情况下,或者在柴油机使用说明规定的特定条件下,连续启动多次而不能正常着车的现象。柴油机启动故障主要分为: 1.1.在正常条件下,有时一次可能很容易就启动起来了,而有时却需要多次也不能够正常启动。 1.2.在低温条件下,或者柴油机机体比较凉的情况下难以启动。 1.3.在热车情况下,柴油机机体具有一定的温度时也不能够正常启动。 1.4.在冷车和热车情况下都难以启动。在进行故障诊断与分析时,一定要分清楚是冷车,还是热车,或者是冷热车情况下都难以启动,这样才能有针对性的进行诊断。

船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究

船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究 【摘要】本文通过一些国内因轴系扭转振动而引起的断轴断桨的事故实例,来分析引起轴系扭转振动的主要原因,分析扭振主要特性,并提取一些减振和防振的基本控制措施。 【关键词】船舶柴油机轴系扭振危害分析措施 在现代船舶机械工程中,船舶柴油机轴系扭转振动已经成为一个很普遍的问题,它是引起船舶动力装置故障的一个很常见的原因,国内外因轴系扭转而引起的断轴断桨的事故也屡见不鲜,随着科学水平的提高和航运业的发展,人们越来越重视船舶柴油机组的轴系扭转振动,我国《长江水系钢质船舶建造规范》和《钢质海船入级与建造规范》(简称《钢规》)和也均规定了在设计和制造船舶过程中,必须要向船级社呈报柴油机组的轴系扭转振动测量和计算报告,以此来表明轴系扭转振动的有关测量特性指标均在“规范”的允许范围内。 1 船舶柴油机轴系扭转振动现象简介 凡具有弹性与惯性的物体,在外力作用下都能产生振动现象。它在机械,建筑,电工,土木等工程中非常普遍的存在着。振动是一种周期性的运动,在许多场合下以谐振的形式出现的,船舶振动按其特点和形式可分为三种,船体振动,机械设备及仪器仪表振动,和轴系振动。船舶柴油机轴系振动按其形式可分为三种:扭转振动,纵向振动,横向振动。柴油机扭转振动主要是由气缸内燃气压力周期性变化引起的,它的主要表现是轴系上各质点围绕轴系的旋转方向来回不停的扭摆,各轴段产生不相同的扭角。纵向振动主要是由螺旋桨周期性的推力所引起的。横向振动主要是由转抽的不平衡,如螺旋桨的悬重以及伴流不均匀产生的推力不均匀等的力的合成。 船舶由于振动引起的危害不但可以产生噪音,严重影响旅客和船员休息,还会造成仪器和仪表的损害,严重的时候甚至出现船体裂缝断轴断桨等海损事故,直接影响船舶的航行安全。而在船舶柴油机轴系的三种振动中,产生危害最大的便是扭转振动,因扭转振动而引起的海损事故也最多,因此对扭转振动的研究也最多。而且当柴油机轴系出现扭转振动时,一般情况下,船上不一定有振动的不适感,因此这种振动也是最容易被忽视的一种振动形式,一旦出现扭转振动被忽视,往往意味着会发生重大的事故。更应该注意的是,当发动机运转在主临界速度时,自由端的传动齿轮箱往往容易发生齿击或噪声大的现象,这时检查时会发现齿轮有点蚀或剥落等磨损现象,严重时会有断齿事故。有时在强共振的情况下,轴系中的某些位置只要数分钟运行就能自行发热,稍有疏忽,就可能造成断轴断桨的海损事故。 2 船舶柴油机因扭振而引起的断轴断桨的事故及分析 (1)广西海运局北海分局所属沿海货轮400吨桂海461、462、463,三条

柴油机常见故障分析与排除

柴油机常见故障分析与排除 发表时间:2019-07-18T14:57:33.573Z 来源:《城镇建设》2019年第8期作者:陈钦法 [导读] 柴油机是由许多零部件组合而成的有机整体,工作中这些零件相互配合保持着紧密的关系,从而保证了整个机器的正常工作。 徐州徐工挖掘机械有限公司,江苏省,徐州市221100 摘要:柴油机是由许多零部件组合而成的有机整体,工作中这些零件相互配合保持着紧密的关系,从而保证了整个机器的正常工作。但是,任何事物的运动都具有相对稳定和不断变动两种状态,而且总是由前一种状态向后一种状态发展。不管是新机还是旧机,都要本着“防重于治、养重于修”的基本原则,切实做好柴油机的正确维护保养工作,及时按照机件本身的运动规律,按柴油机的技术保养规范和要求做好维护保养工作,将故障风险降到最低,延长使用寿命。 关键词:柴油机;常见故障;分析与排除 中图分类号:S218 文献标识码:A 引言 柴油机在实际应用过程中,由于会受到排气烟色不正常、柴油机功率不足等各种不同类型问题的影响,导致柴油机在实际应用过程中的质量和效率受到影响。所以,要结合这些故障问题,提出有针对性的解决措施,为柴油机的使用效率提升提供有效保障。柴油机是一种机械,属于动力机械,并且其构造较为复杂。由于柴油机对社会有着很重要的作用,因此人们格外重视柴油机的故障诊断方法。柴油机的诊断方法可以分为两大类型,一种类型为传统故障诊断方法,另一种类型为现代故障诊断方法,不论是哪种类型的诊断方法,都值得人们对其深入探究。 1曲轴挠曲变形 曲轴是发动机的关键部件,曲轴挠曲变形后若继续使用,将加速曲轴连杆机构的磨损,甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此,在发动机修理中,必须对此进行检验。曲轴挠曲变形的原因主要有:①曲轴安装不正确,各道主轴承下半块轴瓦的最低点不在同一条直线上。②主轴承过度磨损,曲轴局部沉落引起中心线不直。③组合式曲轴由于装配或加工的精度不高,曲轴上的各轴颈中心线不一致或轴径大小不一时,可依靠调节轴承厚度来设法弥补不足之处。④机体变形,曲轴主轴承座孔磨损变形,同轴度超差。⑤经常性供油(或点火)时间过早。发动机超负荷运转,连续“爆燃”,工作不平稳使各轴颈受力不均匀。 2柴油机反转 柴油机启动时,出现反向转动的现象,故障原因如下:(1)供油时间过早,柴油机启动力矩较小,飞轮的惯性力小于缸内可燃混合气的燃烧膨胀压力,即活塞没越过上止点就被压缩气体顶了回来,致使柴油机发生反转。建议定期按技术要求正确调整供油提前角。(2)供油时间过迟,致使燃油燃烧不良,汽缸、气门、燃烧室内大量积碳,导致柴油机过热,机体温度过高,喷入的燃油产生早燃。当启动时飞轮转速低,惯性力小,克服不了燃油早燃产生的膨胀力,从而造成柴油机反转。建议定期按技术要求正确调整供油提前角。(3)汽缸内积油过多。启动柴油机时,摇转曲轴时间太长而未发动;或者是在检查调整气门间隙时,将油门控制杆置于“供油”位置,致使汽缸内积油越聚越多,柴油机一旦发动则产生工作粗暴,也极易引起柴油机反转。建议结合保养,检查调整气门间隙。(4)启动时操作不当。摇转单缸柴油机启动时,活塞未到达上止点,就迅速放开减压;或是汽缸压缩良好,启动摇转使曲轴的转速太慢,曲柄连杆机构的惯性力小,活塞不能越过上止点就被缸内气体的压缩力推回,因而使柴油机反转。建议掌握正确的操作技术,正确握持起动手摇柄,摇转力矩适当,使曲轴达到柴油机正常启动的转速,即曲轴旋转速度要高于100r/min。(5)停车时,把油门推至熄火位置,柴油机熄火后,在曲柄连杆机构惯性力的作用下,飞轮可能要发生倒转,若此时再推动油门至“供油”位置,可能会引起柴油机反转。建议当发现柴油机反转时,应迅速关闭油门,尽快将其熄灭。熄火后,拆下空气滤清器保养,转动曲轴,发现故障及时排除。 3汽缸套发生裂纹 汽缸套是柴油机重要而又易于损坏的零件。活塞在其内受膨胀气体驱动而做功,是柴油机产生动能的主要场所。汽缸套发生裂纹的主要原因有:①汽缸套外壁存有水垢影响散热,且水垢在汽缸壁各处的堆积通常是不均匀的。这就使得汽缸套各部位因受热不匀而产生热应力,致使汽缸套发生裂纹。因此必须经常清除水垢。②装配过程中将汽缸套压入汽缸体时位置不正,有倾斜情况,产生了额外的应力。使用时间一长,就易引起疲劳裂纹而使汽缸套破裂。③寒冷天气下冷却水套内的水没有及时放净,一旦结冰时就易引起汽缸套胀破。④如果汽缸套在其上部突出台阶处断裂,则大多因采用了小口径的汽缸铜垫圈所致。⑤冷却水或机油润滑量不足使汽缸套受热过度,使用时间长后也易引起裂纹。⑥活塞环折断或活塞销卡簧松弛使活塞销产生移动,此时往往因压挤汽缸套造成裂纹的出现。⑦制造汽缸套时,其突出台阶截面不是圆角而是尖角形,这样易产生应力集中导致汽缸套断裂。 4防治措施 4.1柴油机的磨合 新的或经过大修的柴油机使用前必须经过逐渐加载的长时间磨合,以使各运动副进一步提高配合质量。这对于此后的使用寿命、工作可靠性和经济性有着十分重要的影响,因此用户应重视柴油机的磨合,严格执行磨合规范。磨合时,油门处于全开位置,负荷逐渐增加。以额定负荷的25%磨合10h;以额定负荷50%磨合15h;以额定负荷的75%磨合30h;以额定负荷的100%,磨合5h。负荷可以估测,不求十分精确。在磨合过程中要注意柴油机的运转情况,发现问题,及时排除。磨合结束后应清洗油底壳,更换机油,清洗滤清器,更换滤芯,检查并调整气门间隙和紧固各部分的螺栓、螺母。 4.2控制发动机的工作温度 发动机正常工作温度是80~90℃,如果由于保养调整、使用不当,造成发动机的温度过高或低于该值,都会造成机件严重磨损。低温时保温,高温时散热。能保证发动机在正常温度范围内工作,以减少发动机磨损。因此,冷却系统应有充足的冷却液,风扇皮带调整合适,尤其是正确选用节温器,都是十分重要的。 4.3润滑系统的维护保养 发动机采用压力机油润滑和飞溅式润滑,靠装在发动机齿轮箱中的机油泵将机油输送到曲轴轴承及发动机的其它运动部位。建议机手

船舶柴油机排气阀常见故障分析

一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析 1.排气阀的工作条件 船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣,气阀底面与高温燃烧产物直接接触,在气阀开启期间还承受着高温(900~1000°C)和具有腐蚀性气体的高速(达600m/s)冲刷,气阀中心温度高达700~800°C,在阀盘与阀杆过渡圆弧中段,温度也有600~700°C,排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低,材料发生热变形。当阀面密封不严时,就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时,阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下,还承受着相当大的冲击性交变载荷,在气阀出现跳动或气阀间隙增大时,这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击,容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机,由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能,因此,金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外,阀杆与导管间也会发生磨损,阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 2.附加因素的影响 由于燃油价格不断上涨,航运市场竞争激烈,船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的,均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高,滞燃期长,而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时,渣油中所含的排放物(燃料灰份)仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器,而剩余部分仍然留在发动机内一些高温(497—797°C)的零件上。例如,排气阔和活塞顶,形成沉积,造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止,还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素,连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。 在柴油机运行中违反用车保养规定,低温启动柴油机,低温强迫加载,柴油机气缸燃烧温度急剧变化,在柴油机负载状态下,急剧变换手柄位,使柴油机气缸燃烧状态恶化,大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸,造成严重的后燃及不完个燃烧,严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染,甚至造成主机的起动困难,这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患,因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。二、排气阀常见故障分析 1.排气阀烧损 排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严,造成高温燃气泄漏,使该处严重过热,甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点:⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同,受热、散热条件不同,阀盘圆周上的温度分布不均匀,中心温度高于周边温度,造成气阀阀盘径向上的温度差,过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质,其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时,在闭阀时的撞击力下会发生裂纹,反复撞击后进而发展成剥落,从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高,沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下,可使密封面出现凹坑,从而形成漏气。 2.排气阀高温腐蚀 目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中.硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等(这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度)。氧化物之间要发生反应,而且还要与滑油中的钙反应,形成低熔点的盐类,有硫酸钠,硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右,同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时,足以使钒、钠化台物处于熔化状态,附

柴油机燃料供给系统常见故障及排除方法

柴油机燃料供给系统常见故障及排除方法 摘要阐述了柴油机燃料供给系统的常见故障现象,分析了其产生的原因,并提出其排除方法,以期保障柴油机正常运转。 关键词柴油机燃料供给系统;常见故障;现象;原因;排除方法 柴油机燃料供给系统是保障柴油机正常运转的能量保证,相对于汽油机而言,由于其燃料供给系统具有复杂性,其出现故障的几率较大,现将柴油机燃料供给系统的常见故障及排除方法阐述如下。 1 供油不畅或不供油 故障现象:发动机工作时有断火现象;运行中,发动机功率不足。 原因分析:管路中有堵塞或渗漏;柴油泵供油效率下降;柴油滤清器过脏或冬天使用柴油牌号不当。 排除方法:一是清洗柴油滤清器。二是打开柴油箱底部的放油螺塞,放出油箱底部的水。三是启动发动机,若发动机工作正常,则是前述故障。若故障现象仍存在,接着往下检查。四是冬季使用柴油,看管路是否有石蜡析出,有则为柴油在该地区使用牌号不正确,应换用低凝点柴油。五是若柴油牌号正确,则检查各管路接头有无渗漏现象。六是无上述情况,检查输油泵效率。主要检查输油泵出油阀关闭是否严密、出油阀弹簧是否力弱或折断、输油泵活塞磨损是否过度、输油泵进油管是否松动、手压泵是否拧紧、挺柱是否磨损严重、输油泵出油管与喷油泵接口处垫片是否过厚等。 2 喷油泵不供油或供油不足 故障现象:发动机工作时断时续;行车中车辆无力或逐渐熄火。 原因分析:柱塞弹簧力弱或折断;凸轮和挺柱磨损过度;柱塞与柱计塞套筒磨损过度;出油阀偶件磨损过度。 排除方法:一是拆下喷油泵,连接好高压油管,看喷油器喷油情况,若不喷油或喷油量小,应检查喷油泵。二是先查喷油泵柱塞与柱塞弹簧,若损坏或力弱应更换。查出油阀偶件是否磨损过度或夹有杂质。磨损过度应更换;有杂质应清洗油路。检查柱塞与柱塞套筒之间的磨损情况,磨损过度应更换。查凸轮与挺杆之间的磨损情况,磨损过度也要更换。最后检查高压管路是否漏油。 3 喷油泵供油过早 故障现象:排气管冒黑烟或排火;发动机容易过热,耗油量增加;严重时,

浅谈柴油机冒黑烟故障排除和分析

编号:AQ-JS-05030 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈柴油机冒黑烟故障排除和 分析 Trouble shooting and analysis of diesel engine black smoke

浅谈柴油机冒黑烟故障排除和分析 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 冒黑烟是柴油机最为常见的故障之一。造成柴油机冒黑烟的因 素很多,供油系统、燃烧系统、进排气系统等故障都可能导致柴油 机出现冒黑烟故障。 根据参加工作以来实际工作经验,总结出道依茨系列风冷柴油 机由于供油系统问题而造成发动机冒黑烟的主要原因如下: 供油系统出现下列问题均可能造成柴油机冒黑烟: (1)喷油提前角不正确:提前角偏大或提前角偏小; (2)喷油泵柱塞或出油阀磨损严重; (3)喷油器(嘴)问题:喷油嘴雾化不良、卡死或滴油严重或 喷油压力不正确; (4)喷油泵调速器有问题; (5)喷油泵供油量太大。 供油系统问题导致柴油机冒黑烟故障原因的确认和排除方法

2.1供油提前角不正确,柴油机的供油提前角,是为保证燃油进入汽缸后能够充分燃烧的最佳提前角度,机型不同,提前角也不相同。喷油提前角不正确,使柴油机燃油燃烧不充分、不完全,会导致柴油机冒黑烟。 2.1.1供油提前角偏大:如果柴油机的供油提前角偏大,此时汽缸内的压缩压力和温度相对较低,将直接影响燃油的燃烧性能,柴油机早燃增多,燃油燃烧不完全,柴油机严重冒黑烟。供油提前角偏大除了导致柴油机冒黑烟故障外,还有下列现象:有强烈的燃烧噪音,柴油机功率不足,燃油消耗量明显增加,排气管接口处湿润或有滴油现象,排气温度可能较高,排气管可能有烧红现象。 2.1.2供油提前角偏小:如果柴油机的供油提前角偏小,燃油喷入汽缸时错过了最佳时机,使柴油机后燃增多,大量燃油还未充分燃烧即被排除汽缸,柴油机将严重冒黑烟。供油提前角偏小除了导致柴油机冒黑烟故障外,还有下列现象:排气温度高,排气管有烧红现象,柴油机整体温度高,柴油机因后燃增多而过热,柴油机功率不足,燃油消耗量明显增加。

柴油机及轴系振动平衡1

3.4柴油机及推荐轴系的振动和平衡 3.4.1活塞、连杆的运动及受力 3.4.1.1活塞连杆的运动 1.活塞的位移x α=0°时,x=0(即活塞在上止点);当α=180°时,x=2R=s(即活塞在下止点);当α=90°或270°时,x=R+λR/2>R。即当α=90°或180°时,活塞不在行程中央,而在α<90°或α>270°的某一位置时,活塞位移x=R(行程中央位置)。2.活塞的速度x. 当α=0°时(上止点)或α=180°时(下止点),x.=0,即在上下止点处活塞的运动速度均为零,而活塞运动的最大速度x.max则出现在α<90°或α>270°的某一位置。 3.活塞的加速度x.. 当α=0°时,x..达最大值:x..max=Rω2 (1+λ),方向向下;当α=180°时,x..=-Rω2 (1-λ),方向向上。活塞在上止点时的加速度在数值上大于活塞在下止点时的加速度。在α<90°或α>270°的某个位置x..=0(活塞速度最大)。 1. 在曲轴连杆机构中,连杆比λ通常是指()。

A.活塞直径D与曲柄半径R之比 B.曲柄半径R与连杆长度L C.连杆长度L与曲柄半径R之比 D.连杆长度L与活塞直径D之比 2. 曲轴半径R与连杆长度L之比用λ表示,通常低速柴油机的λ值为()。 A.1/3~1/4 B.1/3~1/5 C.1/4~1/5 D.1/5~1/6 3. 活塞位移x是曲轴转角α的函数,下列表述错误的是()。 A.当α=0°时,则x=0 B.当α=90°时,则x=R C.当α=180°时,则x=2R D.当α=270°时, 则x=R+R/2λ 4. 与活塞位移x与无关的是()。 A.曲轴半径R B.曲轴转角α C.连杆比λD.曲轴回转角速度ω 5. 柴油机在运行过程中,其活塞运动规律是()。A.活塞在上止点时,速度最大,加速度最大 B.活塞在行程中央时,速度最大,加速度为零 C.活塞在下止点时,速度为零,加速度为零 D.活塞在行程中点附近某点,速度最大,加速度为零

柴油机常见油路故障现象及检查排除方法

柴油机常见油路故障现象及检查排除方法柴油机油路故障一般为漏、堵、疏等。 一、漏油有外漏和内漏。 外漏油现象:供油系下部有油滴落,输油管、输油泵、柴油滤清器、高压油泵等漏油直接影响发动机正常工作。高压油管单根漏油仅影响发动机动力下降,怠速不稳。 检查排除方法:外漏油一般有较明显痕迹,针对漏油部位进行处理,如果是胶管、高压油管、柴滤密封圈、接头垫圈等破损应予更换。金属管可用铜焊修复。油箱漏油处理,必须把油放净并清洗干净并打开油箱盖,铁皮油箱破漏用铜焊修补,铁板油箱用电焊修补。 内漏现象1、指供油系统内部某个部位内部漏油致使高压油泵油腔内不能保持长久耐压(正常压力为0.5-1.5公斤/cm2),而造成发动机冷车起动困难或不能起动,但经手泵泵油后就能起动。 检查排除方法:拆下柴油滤清器回油管上和高压油泵回油管上的逆止阀和输油泵上的止回阀,查看弹簧是否折断或有脏物造成阀门关闭不严,重点检查止回阀的阀门,它是胶木或尼龙做成,很可能粘有一些细小的金属屑造成关闭不严。如果弹簧没问题,清理干净装回即可。 内漏现象2、高压油泵润滑油油面升高或漫出加油口,高压油泵润滑压力式(如6102)的发动机机油油面升高、变稀、有柴油味。 检查排除方法:先拆下输油泵检查柱塞是否磨损漏油,如果发现漏油更换输油泵即可。如果输油泵正常,故障应在高压油泵的柱塞磨损而导致部分柴油泄漏到润滑油中去。必须更换柱塞并作高压油泵校验,机油和机

油滤芯也要同时更换。 内漏现象3、曲轴箱油面升高,变稀,有柴油味。发动机动力下降,怠速不稳,排气冒淡白色烟雾。 检查排除方法:检查喷油器工作是否正常,动车断油检查,即逐缸松开高压油管接头,若个别缸断油后发动机转速无明显变化,证明故障在该缸喷油器。拆下喷油器进行校验,更换喷油不雾化或滴油的喷油嘴,经统一校验合格后装复并将发动机机油及机油滤清器滤芯更换即可。 二、堵:即油路不畅,供油不足。 现象:发动机提速困难,动力不足,烟色正常。 检查排除方法:用手泵泵油若阻力较大,可断定柴油滤清器太脏受阻,更换柴滤芯即可。如果手泵泵油阻力不大且有倒吸现象,先拆下输油泵进油口的接头螺丝,取出集滤芯子,如果为脏物堵塞,清洗干净装复即可。若供油还没恢复正常,拆下输油泵—油箱输油管,若是软管重点检查管腔是否因膨胀堵塞或流量过小,如果堵塞或流量过小都应更换。同时在拆下油箱出油管时注意察看流油情况,如果出油不流畅,证明油箱内出油口滤清器已太脏阻塞(Q45拖头、大连叉车都有这种装置),必须拆下清洗或更换,同时把油箱清洗干净,装复即可。另外汽车油箱没有箱内出油口滤清器,但在油箱上面插装一根出油管,该油管也有堵塞的可能,必要时也得拆出来清通。 三、疏气即是管路不密封,输油泵工作时产生吸力,把少量空气吸入系统内 现象:发动机动力下降,易自动熄火,经泵油排气后可起动,但过不

adams振动分析实例中文版

1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中,运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量,花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器(launch vehicle adapter)结构。 这部分,将设计一个(launch vehicle adapter)的隔离mount,以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上,对70-100HZ的输入很敏感,尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下: 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的: 传到航天器的垂直加速度不被放大; 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build:在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动,添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review:对自由振动观察模态振型和瞬态响应,对强迫振动,观察整体响应动画,传递函数。 Step4——improve:在横向添加力并检查传递加速度,改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

3.1需创建的东西:振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。 加载Adams/vibration模块:Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型:仿真看其是否工作正常,仿真之前关掉重力,这个仿真太阳能板在太空中的位置。 关掉重力:Settings——Gravity ; 仿真:tool面板——simulation ,设置仿真时间是15s,步长为500;点击,将停在仿真后mode 返回最初的模型状态:点击,把重力打开,这时模型回到振动分析准确的发射状态。

柴油机喷油泵故障分析与排除

柴油机喷油泵故障分析与排除 噴油泵被视为柴油机的心脏,可见其重要性。柴油机使用性能的好坏,在很大程度上与喷油泵的工作状态有关。喷油泵技术状态不佳,将直接影响柴油机的动力性、经济性及其排放指标,严重时柴油机不能工作。因此,我们要掌握喷油泵故障的排除方法,以便顺利操纵柴油机。 1喷油泵空气排不尽 喷油泵油压不足、内腔气阻难以循环,停车后,有空气进入泵体。这些现象主要是燃油系气阻原因,除各密封垫圈不平漏气外,还有以下几种原因: (1)输油泵止回阀密封性差。利用尼龙材料制作的止回阀,因燃油中的机械杂质使止回阀磨损、出现毛刺、产生歪斜并与阀座密封贴合不严,或进油螺钉内的滤油网被脏物堵塞等,引起油压不足而导致吸入空气。排除方法:将手油泵拆下,用手指压缩止回阀弹簧1 mm (平齐止回阀座孔面),在不按动手油泵时,油面应平稳。否则,是止回阀与阀座密封不严。将止回阀在废细砂轮上粗磨几下,再放在平板上,用研磨膏按“S”形轻轻研磨,然后用抛光膏与阀座研配。注意:磨后一定要将研磨膏清洗干净。输油泵阀座有划痕时,将阀座面涂少量研磨膏或氧化铬粉液,将专用工具插入阀座孔定位,用手加力旋转研合,划痕严重时应在铣床上用端面铣刀加工后,按以上方法磨合。 (2)手油泵活塞与泵体间磨损过大,橡胶密封圈老化膨胀失效。输油泵工作时,空气从手油泵体上端窜入喷油泵。排除方法:手油泵密封圈老化、损坏,应换新件。另外,用手油泵排空气后,一定要将手油泵上的螺母拧紧。 (3)喷油泵体上的进回油孔螺钉乱扣损坏或装反,密封不严而进入空气。排除方法:进回油螺孔乱扣,应进行加大螺孔处理,加大时一定要为细牙螺距;放气螺钉损坏时,可用普通螺钉在一侧锯一斜

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