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康明斯柴油發(fā)電機維修和使用的注意事項 |
摘要:為了延長(cháng)康明斯柴油發(fā)電機及其附件總成的使用壽命,加快維修生產(chǎn)節奏,曲軸軸瓦、機油冷卻器、中冷器、進(jìn)氣預熱器、噴油器在使用和維護時(shí)的應注意事項。
一、曲軸瓦使用注意事項
康明斯B系列柴油發(fā)電機曲軸用合金鋼模鍛而成。與曲軸相配的軸瓦是含錫20%的鋁合金鋼背雙金屬薄壁軸瓦。該軸瓦具有良好的耐磨性、抗咬合性、順應性、嵌藏性和耐腐蝕性,且耐疲勞性能高。正常的使用,不會(huì )造成軸瓦在壽命內失效。但有部分柴油發(fā)電機運行8000小時(shí)以后,軸瓦常以疲勞剝落、劃痕、異物嵌入、軸瓦穴蝕、擦傷、燒熔形式表現失效。
1、原因
① 機油內含有異物
異物隨機油循環(huán)流動(dòng),造成軸瓦表面劃痕。異物嵌入軸瓦合金層,當異物大于0.3mm時(shí),將使異物不能全部嵌藏。異物嵌入鋼背,將引起局部應力集中,導致疲勞剝落;
② 柴油發(fā)電機負荷和轉速的影響。
柴油發(fā)電機經(jīng)常在超負荷、超轉速工況下運轉,使交變載荷及作用周次超過(guò)了軸瓦材料本身所能承受的極限,從而造成疲勞剝落。若軸瓦承受的載荷發(fā)生波動(dòng)或波動(dòng)幅度增加,易造成軸瓦穴蝕;③機油供油壓力的影響。柴油發(fā)電機起動(dòng)頻繁或長(cháng)時(shí)間怠速運轉,機油壓力和流量偏低,機油膜形成條件差,易造成軸瓦擦傷。嚴重時(shí),若軸瓦摩擦表面缺機油,將使軸瓦燒熔(燒瓦)。20%錫鋁基合金軸瓦的熔點(diǎn)溫度為232°C,若使用不當,則較易被熔化。
2、注意事項
根據康明斯B系列柴油發(fā)電機的結構及使用特點(diǎn),在使用過(guò)程中應注意以下幾點(diǎn):
① 保證機油的品質(zhì)符合規定,保持正常的機油液面高度,注重保養機油濾清器,保持機油的清潔度;
② 柴油發(fā)電機起動(dòng)以后,機油壓力未上升時(shí)不允許強行加載。經(jīng)常注意機油的壓力和溫度。怠速運轉時(shí)間不允許超過(guò)10 分鐘;
③ 避免柴油發(fā)電機長(cháng)時(shí)間處于超負荷運轉狀態(tài),在大負荷運轉后不要立即熄火,應怠速運轉3?5 分鐘熄火。
圖1 曲軸軸瓦示意圖. |
二、機油冷卻器清洗、檢査、裝配
NT855型柴油發(fā)電機采用的是全流量冷卻式潤滑系統。機油冷卻器在該潤滑系統中工作環(huán)境較差,易出現故障,從而使機油冷卻不良,機油粘度下降,潤滑條件惡化,易造成零件早期磨損,甚至產(chǎn)生燒瓦等事故。另外,機油溫度過(guò)高蒸發(fā),易使密封較差處漏油,機油蒸氣還會(huì )與燃燒不完全的水蒸氣、空氣及進(jìn)入柴油發(fā)電機的灰塵混合,改變機油的性質(zhì),破壞正常的潤滑,影響柴油發(fā)電機正常I:作??梢?jiàn),機油冷卻器的檢修是柴油發(fā)電機潤滑系統檢修的重要部位,在清洗、檢査、裝配時(shí)應注意以下事項。
1、機油冷卻器的清洗檢查步驟
(1)將冷卻器芯放入四氯化碳或二氯乙烯清洗槽中浸泡幾分鐘,然后將冷卻器芯管子周?chē)凸軆鹊娜軇_掉。
(2)用堿溶液清洗管子,清洗后再用熱水沖洗幾次。
(3)將冷卻器芯加入裝溶劑的清洗槽中(溶劑的配方是1份鹽酸、9份水、0.5kg草酸、每19L鹽酸加入0.5kg卓酸、每19L鹽酸加入0.038L氮苯),等到溶劑無(wú)泡沫或氣泡后(一般約30?60s后),取出冷卻器芯。再將冷卻器芯放入裝50%碳酸鈉溶液的清洗槽中,等到溶液無(wú)泡沫或氣泡時(shí)取出冷卻器芯,然后用清潔的溫水清洗冷卻器芯。
(4)冷卻器體、蓋、支架用蒸汽或溶劑清洗后,檢査有無(wú)裂紋、損壞和腐蝕,如有應更換。檢查冷卻器中管子是否變形和損壞,如果變形和損壞未超過(guò)5%,可進(jìn)行修理,超過(guò)5%則更換冷卻器芯。
2、機油冷卻器裝配注意事項
(1)將冷卻器芯裝入冷卻器體,然后將冷卻器體放在平臺上,使其后端朝上。
(2)注意裝配記號。將冷卻器芯上的裝配記號與冷卻器殼體上的裝配記號對準,如圖2所示。另外,有些冷卻器具有2個(gè)指示記號,在管束端板上有一個(gè)“U”記號,在孔緣內徑上切有缺口“>”,如圖3所示。裝配時(shí)用缺口">”記號將冷卻器芯與殼體記號對準。
(3)一定要先用植物油潤滑“0”形密封圈。新型"0”形密封圈有兩條紅帶,這樣的密封圈材料接觸機油后會(huì )迅速脹大,否則難以順利裝入。然后將其推入冷卻器芯與冷卻器體之間,注意勿使"0"形密封圈卷嵌在芯與體之間。該密封圈不能重復使用。
(4)裝上擋圈,應使零件號朝上。
(5)將支蓋、新墊片支架和新墊片裝到冷卻器體上,將螺釘擰緊至41?47 N•m,然后裝好所有螺釘。
圖2 柴油機機油冷卻器芯裝配記號 |
圖3 柴油機機油冷卻器芯指示記號 |
三、中冷器的結構及使用注意事項
1、中冷器的結構與工作過(guò)程
有些維修工對中冷器的作用不了解,因此在大修柴油發(fā)電機時(shí)不重視中冷器維護,這樣在竣工試機時(shí)出現冒煙還常常找不到原因??得魉笲系列柴油發(fā)電機采用“空對空”中冷系統,是將經(jīng)過(guò)增壓以后變熱的空氣(約140笆)通過(guò)中冷器,借助發(fā)電機組通風(fēng)面冷卻降溫至50°C左右,再進(jìn)入氣缸。裝在增壓器和進(jìn)氣歧管之間的全鋁焊接式中冷器,其形狀類(lèi)似于水箱結構。冷卻水管共有21根,芯部尺寸高518mm、寬410mm、厚37mm,進(jìn)、出口外徑相同,均為82mm。主要工作參數;增壓器壓氣機出口額定空氣溫度143?150笆;中冷器出口額定空氣溫度V65°C。中冷器的工作過(guò)程是:從增壓器出來(lái)的高溫增壓空氣,流經(jīng)中冷器進(jìn)氣管,從中冷器右氣室進(jìn)入中冷器內部,沿著(zhù)冷卻管橫向流動(dòng),到達左氣室。與此同時(shí),由于冷卻風(fēng)扇的抽吹作用,外部環(huán)境發(fā)生強制對流,從柴油發(fā)電機前端流經(jīng)中冷器芯部、散熱器芯部、護風(fēng)罩,再流經(jīng)柴油發(fā)電機機艙,最后流入柴油發(fā)電機后部,排入大氣中。在環(huán)境空氣被強制通過(guò)中冷器芯部的冷卻管壁與散熱帶發(fā)生了熱交換,使高溫增壓空氣在流經(jīng)中冷器時(shí)得到冷卻。被冷卻的增壓空氣流出中冷器左氣室后,流經(jīng)中冷器出氣膠管,進(jìn)入柴油發(fā)電機進(jìn)氣管,通過(guò)柴油發(fā)電機進(jìn)氣歧管,直至燃燒室。
2、中冷器使用及檢修注意事項
(1)操作員在使用B系列柴油發(fā)電機時(shí),應經(jīng)常對管路的連接部位和易損管件進(jìn)行檢査和維護,防止因泄漏造成整機動(dòng)力性能的下降。因為增壓空氣的壓力對柴油發(fā)電機的動(dòng)力起重要作用,所以必須重視中冷系統的泄漏問(wèn)題。若需更換膠管,絕對不能用普通膠管替代。
(2)在設計中冷系統中已充分考慮到空氣阻力如何控制的問(wèn)題,其目的就是為了保證增壓空氣的壓力在到達柴油發(fā)電機氣缸之前不致于發(fā)生過(guò)多的損失,以滿(mǎn)足柴油發(fā)電機動(dòng)力性能的要求。操作員在使用中,一定要定期維護,不要使空氣濾清器發(fā)生阻塞,防止中冷器內掉進(jìn)臟物,以防增加空氣阻力。
(3)在使用中,中冷器一般不需要任何調整工作。但當柴油發(fā)電機運行一定里程后或因其它原因,對進(jìn)氣中冷系統零部件進(jìn)行修理時(shí),應對中冷器進(jìn)行檢査和調整,發(fā)現異常和故障應及時(shí)如下述排除;a.檢查所有膠管卡箍卡緊位置和卡緊程度,不緊的要用扳手扭緊??ňo時(shí),箍帶應放在規則的圓柱上,而不應裝在金屬管口的凸緣鼓包或者中冷器氣室進(jìn)出口的擴口部,防止在使用中因增壓空氣的高壓作用或因零部件之間的相對運動(dòng)而發(fā)生膠管松動(dòng)和爆破,造成增壓空氣泄漏。b.中冷器進(jìn)氣管經(jīng)拆裝修理,應對其與增壓器的接口部位進(jìn)行檢査。增壓器壓氣機出口突緣面與中冷器進(jìn)氣管小端突緣面應對齊并貼合完好,無(wú)間隙為合適。如二者有錯位現象,則應松開(kāi)卡箍重新按要求裝配;如二者之間有間隙,則應擰緊螺母,直至間隙消失。
(4)中冷器泄漏判斷方法:中冷器內部充入0.28MPa的壓縮空氣,在15s內氣壓不低于0.25MPa,則認為中冷器泄漏仍在合格范圍內,可以繼續使用,否則應更換。
(5)維護中還應注意:不能使用普通膠料的O形密封圈,不能使用其它材料管件替代鋁制管件。
(6)中冷器的常見(jiàn)故障有以下幾種;連接膠管爆裂或爆脫;進(jìn)氣中冷系統泄漏;進(jìn)氣中冷系統內部堵塞;中冷器芯部冷卻空氣流通不暢。所有這些故障都與柴油發(fā)電機功率有關(guān)。明顯的膠管破裂導致柴油發(fā)電機功率大幅度下降,由此應更換膠管。若柴油發(fā)電機功率下降原因不明,由此就應檢査中冷器系統有否泄漏或內部有否堵塞。排除這些故障的方法主要是清理堵塞物或更換易損件。
康明斯發(fā)動(dòng)機中冷器常規外形圖 |
四、進(jìn)氣預熱器的使用與檢修
裝配在康明斯6BT5.9柴油發(fā)電機增壓器至進(jìn)氣管蓋總成之間的進(jìn)氣預熱器,是北京天啟星電子設備有限公司和清華大學(xué)研制生產(chǎn)的專(zhuān)利產(chǎn)品,能裝配各種柴油發(fā)電機,且無(wú)須改動(dòng)原機零部件。然而進(jìn)氣預熱器的故障排除對維修人員是難點(diǎn)問(wèn)題,怎么辦呢?排故前對它的結構及性能參數等要進(jìn)行詳細了解。
1、進(jìn)氣預熱器的基本結構及性能參數
進(jìn)氣預熱器為蜂窩狀,采用正溫度系數熱敏陶瓷作柴油發(fā)電機發(fā)熱體,以?xún)酟熱交換方式工作,其結構為同心分布多級串聯(lián)散熱片式。進(jìn)氣預熱器的電路系統如圖3所示,主要由預熱器保險、預熱開(kāi)關(guān)、預熱時(shí)間控制器、預熱指示燈、預熱繼電器和預熱器等組成。預熱器性能及參數:適用溫度為5?一41笆;預熱時(shí)間為4?8分鐘;加熱方式為DC/AC電加熱;氣門(mén)控制為手動(dòng)拉線(xiàn)機構;發(fā)熱元件為PTC熱敏陶瓷;轉換效率〉80%;溫度控制為自動(dòng)恒溫;工作方式為斷續工作;起動(dòng)排放降低率>90%;額定工作電壓為24V(I)C);T.作電壓范圍為22V?30V(DC);額定功率>960W;恒溫功率V280W;峰值電流為60?75A;恒溫電流V 10A;功耗<1.6Ah/次;主機外形尺寸為桓25 X 100mm,質(zhì)量為1.3kg(不含接口)。
2、進(jìn)氣預熱器的正確使用和調整
使用:進(jìn)氣預熱器供柴油發(fā)電機在5?一41°C起動(dòng)困難時(shí)使用。將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉到“ON”位,拉出氣門(mén)手柄,按下預熱開(kāi)關(guān),此時(shí)綠色指示燈點(diǎn)亮,進(jìn)氣預熱器開(kāi)始工作。預熱時(shí)間設定為6分鐘,預熱結束時(shí)綠色指示燈閃爍,同時(shí)蜂鳴器鳴叫,此時(shí)可起動(dòng)柴油發(fā)電機。柴油發(fā)電機起動(dòng)成功后應及時(shí)關(guān)閉預熱開(kāi)關(guān),推回氣門(mén)手柄。若起動(dòng)不成功,可重復上述操作步驟。預熱斷電保護時(shí)間設定為12分鐘,當預熱結束柴油發(fā)電機起動(dòng)不成功或起動(dòng)后未關(guān)閉預熱器達12 分鐘時(shí),預熱器電源自動(dòng)切斷,蜂鳴器停止鳴叫,綠色指示燈由閃爍變?yōu)槌A?,提示操作員關(guān)閉預熱器開(kāi)關(guān)。操作預熱器應注意以下事項:①進(jìn)氣預熱器不能與冷起動(dòng)液同時(shí)使用;②柴油發(fā)電機每天運行距離較短,蓄電池充電不足時(shí),應根據蓄電池容量謹慎使用進(jìn)氣預熱器;③在進(jìn)氣預熱器正常工作情況下,若多次起動(dòng)不成功,應檢査起動(dòng)轉速及燃油供應情況I④在極低溫度下使用預熱器起動(dòng)時(shí),通常不需將油門(mén)踏板踏到底,以防止起動(dòng)后轉速迅速升高,造成油路系統供油跟不上而熄火。
調整:進(jìn)氣預熱器的氣門(mén)控制機構控制進(jìn)入柴油發(fā)電機進(jìn)氣歧管的空氣,以提高預熱效果。為使進(jìn)氣預熱器中的風(fēng)門(mén)能按工作需要關(guān)閉或打開(kāi),必要時(shí)則需要調整。如果調整不當,能造成預熱效果不良或柴油發(fā)電機動(dòng)力下降等人為故障。以康明斯柴油發(fā)電機為例,其氣門(mén)控制拉線(xiàn)總成裝在控制箱左儀表框總成上,拉線(xiàn)通過(guò)控制箱前圍固定在預熱器拉線(xiàn)支架上。預熱器開(kāi)關(guān)裝在15檔保險盒左邊,預熱時(shí)間控制器裝在控制箱電器安裝板上,預熱繼電器在機架左側。調整的方法是;將氣門(mén)手柄推到底,將拉線(xiàn)與氣門(mén)拉桿連接并固定于拉線(xiàn)支架上。用拉線(xiàn)固定螺母調整拉線(xiàn)長(cháng)度至拉出氣門(mén)手柄,行程為25mm時(shí)為最佳行程。應注意拉線(xiàn)固定螺母擰緊,不然會(huì )造成氣門(mén)拉桿行程改變,甚至造成氣門(mén)控制系統失效。
3、進(jìn)氣預熱器常見(jiàn)故障排除方法
(1)故障1:預熱開(kāi)關(guān)打不開(kāi)
正常情況下,打開(kāi)預熱開(kāi)關(guān),綠色指示燈應點(diǎn)亮,說(shuō)明預熱系統進(jìn)入工作狀態(tài)。造成指示燈不亮的原因有:預熱保險絲燒斷;保險一控制器導線(xiàn)插頭漏接、錯接或接觸不良;預熱開(kāi)關(guān)指示燈損壞;控制器導線(xiàn)錯接。
排除方法:檢査保險絲燒斷的原因,排除因導線(xiàn)劃傷、壓裂造成的搭鐵。檢査導線(xiàn)插頭是否按規定連接,并排除漏接或接觸不良現象,根據接線(xiàn)圖分段測量導線(xiàn)是否存在斷路情況。打開(kāi)電器安裝板,觀(guān)察控制器上的紅色指示燈是否點(diǎn)亮,燈亮說(shuō)明開(kāi)關(guān)指示燈損壞或開(kāi)關(guān)指示燈導線(xiàn)接錯,應根據接線(xiàn)圖糾正。根據進(jìn)氣預熱器接線(xiàn)圖檢查導線(xiàn)與控制器插頭導線(xiàn)連接是否正確,如有錯誤應予以更正。更換導線(xiàn)插頭位置時(shí),應用挑線(xiàn)針將導線(xiàn)從插頭內挑出,不可硬拉,否則會(huì )造成導線(xiàn)與插頭損壞。
(2)故障2:預熱時(shí)間超過(guò)8分鐘時(shí)指示燈不閃爍
預熱時(shí)間超過(guò)8分鐘(大于標定時(shí)間的20%)時(shí),指示燈不閃爍,蜂鳴器不響。出現這種故障的可能原因是預熱控制器內部電路損壞。排除方法是更換預熱時(shí)間控制器。
(3)故障3:打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)或預熱器幵關(guān)時(shí)易熔線(xiàn)燒斷
易熔線(xiàn)是為了防止預熱器正極導線(xiàn)在發(fā)電機組使用、修理過(guò)程中搭鐵燒壞導線(xiàn)而設置的。當預熱器正極導線(xiàn)發(fā)生搭鐵時(shí),易熔線(xiàn)會(huì )首先燒斷而切斷電源。造成易熔線(xiàn)燒斷的可能原因是:正極導線(xiàn)劃傷或磨破;導線(xiàn)接頭與機架接觸;預熱繼電器接柱與金屬物接觸。
排除方法:打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)或預熱器開(kāi)關(guān)后易熔線(xiàn)燒斷時(shí),應先將開(kāi)關(guān)關(guān)閉,然后認真檢査線(xiàn)路中的每一段導線(xiàn),并檢查底盤(pán)上有關(guān)導線(xiàn)通過(guò)的零部件的固定螺栓是否有壓線(xiàn)現象,如有問(wèn)題應及時(shí)排除。由于預熱器的正極導線(xiàn)較長(cháng),通過(guò)空間較小,判斷比較困難,因此可用分段法判斷故障部位。當打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)時(shí)易熔線(xiàn)燒斷,說(shuō)明蓄電池至預熱繼電器接柱的一段導線(xiàn)有壓裂、磨破的地方。當打開(kāi)預熱器開(kāi)關(guān)時(shí)易熔線(xiàn)燒斷,說(shuō)明預熱繼電器另一接柱至預熱器正極接柱的一段導線(xiàn)中有搭鐵的地方。在排除故障時(shí),應注意檢查預熱繼電器導線(xiàn)接頭是否與機架相接觸,預熱繼電器接柱下是否有金屬異物。
(4)故障4:預熱指示燈點(diǎn)亮,但預熱器不加熱
這類(lèi)故障比較常見(jiàn),排除也比較復雜,其主要原因有:預熱器電路中的易熔線(xiàn)燒斷;預熱控制器到預熱繼電器的導線(xiàn)插頭脫落或導線(xiàn)斷路;預熱繼電器觸點(diǎn)不吸合;預熱器損壞或預熱器負極線(xiàn)斷路。
排除方法:為快速準確地排除故障,可將柴油發(fā)電機進(jìn)氣預熱電路系統分成預熱器控制電路和預熱電路兩部分。先拔出預熱繼電器上的黑色導線(xiàn)插頭,用試燈測試預熱控制器至預熱繼電器的綠/白色線(xiàn),正常情況下試燈應點(diǎn)亮。若試燈不亮,說(shuō)明故障在預熱控制電路,應根據接線(xiàn)圖檢査導線(xiàn)各插頭是否插接正確、牢固,導線(xiàn)是否斷路,并根據情況予以排除;若試燈點(diǎn)亮,說(shuō)明故障在預熱電路,可用試燈分別測試預熱繼電器的兩個(gè)接柱。此時(shí),若兩個(gè)接柱試燈都不亮,說(shuō)明易熔線(xiàn)燒斷或正極導線(xiàn)斷路,應排除搭鐵故障,更換易熔線(xiàn)。若一個(gè)接柱試燈亮,另一接柱試燈不亮,說(shuō)明預熱繼電器.觸點(diǎn)不能吸合,應更換預熱繼電器。若預熱導線(xiàn)接柱上的試燈點(diǎn)亮,說(shuō)明預熱器損壞。在確定預熱器損壞時(shí),應檢査預熱器負極導線(xiàn)連接是否正確、牢固。負極導線(xiàn)漏裝或斷路,也可能造成預熱器不加熱。
(5)故障5:預熱效果差或柴油發(fā)電機動(dòng)力不足
出現這種現象主要是操作不當引起的,可能的原因有;氣門(mén)手柄未拉出或未拉到位;柴油發(fā)電機起動(dòng)后氣門(mén)手柄未退回。
圖4 柴油機進(jìn)氣預熱器接線(xiàn)圖 |
五、噴油器檢査與調整注意事項
有些維修廠(chǎng)在檢查噴油器時(shí)浪費燃油較多,調整噴油器后經(jīng)常返工,因此噴油器應在專(zhuān)用的試驗器上檢查。噴嘴的滴漏應在調校噴油器時(shí)一并檢查。噴油器噴油壓力調整正常,霧化質(zhì)量檢查合格后,將試驗器油壓泵調至比規定的噴油壓力低1?2MPa,并保持10s以上。此時(shí)噴油嘴處應無(wú)油。若有漏油和發(fā)濕現象則說(shuō)明錐形密封面密封性差,需要配對或研磨或更換。在調校噴油器時(shí),檢查其回油量的方法是先將噴油器的壓力調整至比規定的壓力高8?lOMPa。然后搖動(dòng)泵油手柄,使試驗器壓力升至比上述壓力值低4?5MPa。此時(shí)觀(guān)察壓力表上壓力下降到2MPa時(shí)所需的時(shí)間。若下降持續時(shí)間充10?20s之間,即為合適;若時(shí)間過(guò)短,則表明針閥與閥體配合間隙過(guò)大,或針閥體上端面與噴油器下端面的接合面密封不嚴,應更換新件或研磨其接合面,直至合適為止。
圖5 柴油機噴油器噴霧錐角檢查 |
在噴油漏油和回油量檢查完畢后,可進(jìn)行噴霧錐角的檢查。如只需粗略檢査,可分別取同型號標準件和使用磨損件作噴霧錐角對比試驗,以確定舊件是否繼續使用。若要比較準確地測量噴油器的噴霧錐角,可在距離100?200mm處放一張白紙,使油霧噴在紙上,量出噴油嘴到紙面的距離A和紙上的油跡直徑d(見(jiàn)圖4),可用下式算出;
從三角函數表中査出a角的數值,則a角的2倍即為噴霧錐角。
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