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氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因
導(dǎo)讀:發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外,還有軸瓦、甘肅慶陽同城噴油泵注塞、甘肅慶陽同城螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注,尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)的重要問題,引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、甘肅慶陽同城強(qiáng)載度提高和高速、甘肅慶陽同城輕型化,氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題,嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。
一般說來,高速、甘肅慶陽同城輕型大功率柴油發(fā)電機(jī),不論是開式冷卻還是閉式冷卻,氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔,甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢,此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。
1.穴蝕部位:缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上,一般集中在柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向,特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方;冷卻水進(jìn)口、甘肅慶陽同城水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上;缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外,不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外,冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、甘肅慶陽同城含氣量、甘肅慶陽同城流速等均對穴蝕有影響。
2.氣缸套穴蝕機(jī)理
1)一般穴蝕機(jī)理:迄今為止,關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多,其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為:機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中,并與液體有相對運(yùn)動,或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用,形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū),液體汽化形成氣泡,或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來;在另一瞬間形成高壓時,空泡、甘肅慶陽同城氣泡被壓縮,泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅,這時周圍液體急速沖向潰滅處,產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊,使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時,金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕,兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。
2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間,在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,由于缸套和活塞之間的間隙,活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、甘肅慶陽同城右側(cè),使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小,冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓,被壓縮時形成瞬時高壓。此外,冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化,也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡,瞬時高壓時氣泡潰滅,缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。
3.影響缸套穴蝕的因素:生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞,即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、甘肅慶陽同城結(jié)構(gòu)、甘肅慶陽同城爆發(fā)壓力、甘肅慶陽同城冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、甘肅慶陽同城柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。
1)缸套振動。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因,缸套振動強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān):(1)活塞與氣缸套之間的配合間隙:活塞在氣缸中運(yùn)動時,活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質(zhì)量固定不變,但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以,活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大,活塞橫擺加速度大,沖擊前壁能量大,則缸套振動增強(qiáng)。(2)缸套剛度:缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大,受活塞沖擊時缸套變形小,振動小,可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外,還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān),缸壁厚度增加,支承跨距縮短,缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體,缸套剛度增大,可有效地防止穴蝕。(3)冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄,水流速度增高,容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s,水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm,各處均勻一致,水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū),有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm,大大降低缸套穴蝕。
2)冷卻水溫度與壓力:冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程,但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明,鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50~60oC時穴蝕嚴(yán)重,隨著水溫的升高,穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、甘肅慶陽同城穴蝕出發(fā),冷卻水腔淡水溫度在80~90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成,減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。
4.防止缸套穴蝕的措施
除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外,對柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕,還可采用以下措施:
(1)缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、甘肅慶陽同城滲氮、甘肅慶陽同城噴陶瓷、甘肅慶陽同城涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開,或使缸套外圓表面強(qiáng)化,可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。
(2)在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕;例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。
(3)在冷卻水中加入緩蝕劑;例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑,使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜,不僅可以防止電化學(xué)腐蝕,而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用,從而減輕穴蝕。
結(jié)論:在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多,選用時依具體機(jī)型、甘肅慶陽同城結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定,以取得良好效果。


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柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)水后的處理方法
1、甘肅慶陽當(dāng)?shù)夭豢梢粤⒓撮_機(jī);
2、甘肅慶陽當(dāng)?shù)赜盟疀_洗柴油機(jī)外表,除去泥土及雜物,然后再用金屬清洗劑或洗衣粉表面的油污;
3、甘肅慶陽當(dāng)?shù)貙⒉裼桶l(fā)電機(jī)的一端支起,使柴油發(fā)動機(jī)油底殼放油部位處于 位置,旋下放油螺塞,拔出油標(biāo)尺,使油底殼內(nèi)的水自行流出,當(dāng)流至剛要放出機(jī)油時應(yīng)略讓機(jī)油和水一起放出一部分后旋上放油螺塞;
4、甘肅慶陽當(dāng)?shù)夭鹣驴諝鉃V清器,拆掉濾清器上殼,取出濾芯等部件,除凈濾清器內(nèi)的水,用金屬清洗劑或柴油清洗各零件。濾片為塑料泡沫的,要用洗衣粉或肥皂水(禁用汽油)洗凈,然后用清水沖凈、甘肅慶陽當(dāng)?shù)亓栏?,再浸以適量機(jī)油(浸后用手盡力擠干)。換裝新濾片時要同樣進(jìn)行油浸。濾芯為紙質(zhì)的,要換用新的。濾清器各零件清洗、甘肅慶陽當(dāng)?shù)亓栏珊螅侔匆?guī)定安裝好;
5、甘肅慶陽當(dāng)?shù)匦断逻M(jìn)、甘肅慶陽當(dāng)?shù)嘏艢夤芗跋暺鳎懦魞?nèi)部存水。打開減壓,搖轉(zhuǎn)柴油機(jī),看進(jìn)、甘肅慶陽當(dāng)?shù)嘏艢饪谑欠裼兴懦?,若有水排出則繼續(xù)搖轉(zhuǎn)曲軸,至氣缸內(nèi)的水全部排凈。裝上進(jìn)、甘肅慶陽當(dāng)?shù)嘏艢夤芗跋暺?,在進(jìn)氣口加入少許機(jī)油,搖轉(zhuǎn)曲軸數(shù)圈,然后裝上空氣濾清器。若由于柴油機(jī)進(jìn)水時間長,飛輪轉(zhuǎn)動困難,說明氣缸套、甘肅慶陽當(dāng)?shù)鼗钊h(huán)已經(jīng)生銹,應(yīng)拆下除銹,清洗干凈后再裝配,生銹嚴(yán)重的要及時更換;
6、甘肅慶陽當(dāng)?shù)夭鹣掠拖?,將其中的油、甘肅慶陽當(dāng)?shù)厮糠艃?。檢查柴油濾清器及油管是否有水,若有水應(yīng)排凈。清洗油箱及柴油濾清器,然后裝回原處,接通油路,在油箱內(nèi)加入清潔的柴油
7、甘肅慶陽當(dāng)?shù)夭鹣掳l(fā)電機(jī),檢查發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子有轉(zhuǎn)子,然后烘干方可再裝配;
8、甘肅慶陽當(dāng)?shù)胤懦鏊浼八纼?nèi)的污水,清洗水道,加入清潔的河水或煮沸后的井水至水浮子升起。打開油門開關(guān),起動柴油機(jī)。柴油機(jī)起動后要注意觀察機(jī)油指示器升起情況,傾聽柴油機(jī)有無異常響聲。經(jīng)檢查各部位正常否,磨合柴油機(jī),磨合順序時先怠速、甘肅慶陽當(dāng)?shù)睾笾兴?、甘肅慶陽當(dāng)?shù)卦俑咚?,運(yùn)轉(zhuǎn)時間各為5min。磨合后停機(jī)放出機(jī)油。重新加入新機(jī)油,起動柴油機(jī),中速運(yùn)轉(zhuǎn)5min,即可進(jìn)行正常



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