技術(shù)維修與康明斯知識

柴油發(fā)電機飛車(chē)的超速保護裝置

 

摘要：柴油發(fā)電機飛車(chē)事故的發(fā)生會(huì )造成零部件嚴重的損壞，而且危及操作人員的人身平安，相關(guān)人員應高度重視。噴油量不變，對外做功減小，根據能量守恒定律，于是柴油發(fā)電機自身能量持續增加，是造成柴油發(fā)電機飛車(chē)根本原因。經(jīng)過(guò)分析研究，提出通過(guò)加裝燃油截止電磁閥來(lái)保護柴油發(fā)電機，防止柴油發(fā)電機飛車(chē)事故的發(fā)生。

一、飛車(chē)現象及原因

      柴油發(fā)電機飛車(chē)是指柴油發(fā)電機失去控制，轉速飛升，大大逾越額定轉速，柴油機劇烈振動(dòng)。判斷飛車(chē)的主要依據是柴油發(fā)電機工作時(shí)響聲的變化；隨著(zhù)轉速的升高，柴油發(fā)電機發(fā)出的異常聲音越來(lái)越密，產(chǎn)生轟鳴聲，排氣管冒出大量黑煙或藍煙的故障現象。柴油發(fā)電機因高壓油泵齒桿卡住在最大供油位置或調速器失靈時(shí)，很容易造成 "飛車(chē)"（即柴油機轉速失去控制，大大超過(guò)規定的最高使用轉速）現象。此時(shí)若不及時(shí)迫使柴油機停機，則會(huì )發(fā)生嚴重損壞機器的惡性事故。本例介紹的柴油發(fā)電機防"飛車(chē)"保護器，能在柴油機轉速超速時(shí)及時(shí)切斷柴油機的油路，有效防止"飛車(chē)"事故的發(fā)生。

 

柴油機飛車(chē)的征兆

 

造成飛車(chē)”的原因主要以下幾點(diǎn)：

（1）噴油泵柱塞在最大供油量位置卡滯，或柱塞轉動(dòng)不靈活。

（2）供油拉桿及調速器運動(dòng)件卡滯，或配合間隙過(guò)大，作用滯后。

（3）柱塞定位螺釘擰入過(guò)多，回油不暢（I號泵和早期Ⅱ號泵）。柱塞調節臂從供油拉桿調節叉中脫出。

（4）預熱器損壞，泄漏的燃油由進(jìn)氣管進(jìn)入燃燒室，或在啟動(dòng)預熱時(shí)提前供油，氣缸內積聚了過(guò)多的燃油。

（5）空氣濾清器內油盆噴油面過(guò)高，或清洗空氣濾清器時(shí)，濾網(wǎng)上沾有過(guò)多的柴油或汽油。

（6）調速器內潤滑油過(guò)多，或潤滑油黏度過(guò)大等，影響了調速作用；調速器摩擦離合器打滑；調速器高速限制螺釘和安全檔松動(dòng)；飛快脫出或卡滯；調速彈簧拆斷、推力軸承或調速器軸承損壞，使調速器失靈，造成飛車(chē)。

（7）調速器內機油過(guò)少。色拉機著(zhù)火后，調速器就一直在根據發(fā)動(dòng)機的負荷變化，自動(dòng)調節供油量，調速器中各運動(dòng)部件始終在運動(dòng)，由于調速器中嚴重缺少機油或無(wú)油，各運動(dòng)部件工作過(guò)程中金屬表面直接接觸，形成了干摩擦或半干摩擦，工作表面迅速磨損，摩擦產(chǎn)生大量的熱，可能使某些零件表面熔化，導致運動(dòng)件卡死，引起飛車(chē)。所以調速器中的機油一定要按照規定加注，過(guò)多或過(guò)少都不利于發(fā)動(dòng)機穩定工作。

（8）不按要求裝復調速器易引發(fā)“飛車(chē)”事故。調速器檢修后進(jìn)行裝復時(shí)，不要在鋼球上涂抹黃油，以免引起讕速器工作失靈，甚至產(chǎn)生"飛車(chē)"事故。更換鋼球時(shí)，鋼球的規格必須相符，而且6個(gè)鋼球應同時(shí)更換。固定調速器用的圓錐銷(xiāo)必須緊固。如果圓錐銷(xiāo)松脫，會(huì )使調速手柄的操作失效，而且由于調速杠桿的上下竄動(dòng)，還會(huì )使齒桿或調節臂球頭從調速杠桿長(cháng)臂叉口中脫出，造成“飛車(chē)”事故。應該指出的是，絕不可采用減少鋼球數目或扎死調速彈簧的方法來(lái)提高發(fā)動(dòng)機轉速，因為這樣容易引起“飛車(chē)”事故。

 

二、飛車(chē)事故的嚴重后果

      柴油機卸載負荷時(shí)，若噴油泵齒桿機械卡滯，柴油機轉速失去控制而急劇提高，大大超過(guò)其額定轉速，并伴隨著(zhù)劇烈的振動(dòng)和異常響聲。此時(shí)若不能采用有效的方法及時(shí)停車(chē)，會(huì )造成重大的財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。飛車(chē)現象都是突然發(fā)生的，在極短時(shí)間內便會(huì )造成零部件嚴重的損壞，而且危及操作人員的人身平安，相關(guān)人員應高度重視。目前國內運用的機械式噴油裝置柴油飛車(chē)事故時(shí)有發(fā)生，于設計的局限和操作人員對柴油發(fā)電機異常超高速運轉的恐懼，在出現飛車(chē)跡象后通常不能及時(shí)采取措施，造成事故的擴大化，使柴油機零件大量被破壞，甚至整機報廢。具體后果總結如下：

1、柴油機"飛車(chē)"后，其轉速超過(guò)額定值，柴油機轉動(dòng)部分的離心力成倍增長(cháng)，所以對發(fā)電機轉子及隨機風(fēng)扇葉均有可能造成松動(dòng)、變形或脫落，嚴重危及柴油機設備安全。

2、由于柴油機轉動(dòng)部分相對轉軸中心不可能十分對稱(chēng)平衡，所以轉速上升嚴重加劇柴油機徑向擺動(dòng)和振動(dòng)，從而加重導向軸承的負荷，有可能破壞軸承。劇烈的振動(dòng)還可以使柴油機某些支持部件和地腳螺栓斷裂、損壞，危及整個(gè)柴油機甚至廠(chǎng)房、人員的安全。

3、柴油機“飛車(chē)”后，如勵磁開(kāi)關(guān)不能及時(shí)跳開(kāi)，則使發(fā)電機嚴重過(guò)電壓，危及發(fā)電機繞阻絕緣。配有永磁發(fā)電機的柴油機，也會(huì )過(guò)電壓，從而危及永磁發(fā)電機和調速器飛擺電機的絕緣安全。

 

三、典型案例

1、故障現象

康明斯C系列（6CTA8.3）增壓中冷柴油發(fā)電機，由于“飛車(chē)”造成柴油發(fā)電機凸輪軸斷裂，最后將缸體打了個(gè)窟窿，造成缸體和凸輪軸報廢。

2、故障查找分析   

這是一起典型的超速引起的缸體被打爛事故。因超速而使柴油發(fā)電機配氣凸輪斷裂時(shí)有發(fā)生。而斷裂部位多發(fā)生在第二缸凸輪軸軸頸出，一般凸輪軸成三截，中間一段在高速旋轉的離心力作用下飛出，將缸體打破。

“超速”時(shí)往往還會(huì )引起下列故障現象。

① 活塞頂部有與進(jìn)、排氣門(mén)撞擊的痕跡。

② 進(jìn)、排氣氣門(mén)桿表面異常磨損。進(jìn)、排氣門(mén)彈簧座出現放射性裂紋，鎖塊異常磨損或脫落，有時(shí)還會(huì )造成氣門(mén)搖臂或搖臂軸折斷。推桿彎曲，挺柱損壞。柴油發(fā)電機進(jìn)入超速狀態(tài)時(shí)，柴油發(fā)電機各機構的運動(dòng)關(guān)系出現異常。如氣門(mén)彈簧復位的時(shí)間相對遲緩，使得氣門(mén)上升關(guān)閉的時(shí)間稍晚，但活塞在曲柄連桿機構的帶動(dòng)下快速運動(dòng)，在到達上止點(diǎn)的一瞬間，撞上了移動(dòng)相對滯后的進(jìn)、排氣門(mén)，使氣門(mén)頭在活塞的撞擊下有歪曲變形；同時(shí)還可能使氣門(mén)推桿、噴油器拖桿彎曲或掉落。

③ 曲軸扭力減震器內、外圈原有位置發(fā)生改變，阻力橡膠圈高溫變形或曲軸扭力減振器發(fā)生破裂。

④ 嚴重時(shí)，會(huì )導致柴油發(fā)電機曲軸瓦和連桿瓦燒瓦。飛輪螺栓斷裂、飛輪殼開(kāi)裂等故障。

四、飛車(chē)保護裝置

如果柴油發(fā)電機上安裝一種裝置，這個(gè)裝置在檢測到柴油發(fā)電機有飛車(chē)跡象時(shí)自動(dòng)截斷燃油供應，并且也能手動(dòng)截斷燃油的供應，那么則能有效的防止飛車(chē)事故的發(fā)生。

將柴油發(fā)電機上現有的燃油截止閥改成電磁閥控制，電磁閥可通過(guò)超速繼電器 8ZJ得電而吸合，從而截斷燃油的供應，即燃油的供給可通過(guò)檢測得到的超速信號斷開(kāi)，從而實(shí)現柴油發(fā)電機的停機。同時(shí)如超速檢測及控制電路故障，操作員發(fā)現有飛車(chē)跡象也可手動(dòng)燃油泵電磁閥開(kāi)關(guān)K，來(lái)關(guān)閉燃油截止閥，實(shí)現柴油發(fā)電機停機，從而有效的防止了柴油發(fā)電機飛車(chē)。

 

改造后飛車(chē)保護系統示意圖

 

 

----------------
以上信息來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權，請通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請勿隨意轉載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機組技術(shù)數據與產(chǎn)品資料，請電話(huà)聯(lián)系銷(xiāo)售宣傳部門(mén)或訪(fǎng)問(wèn)我們官網(wǎng)：http://www.aticodonostia.com