氣缸套高頻振動是廣東肇慶柴油發電機產生穴蝕的根本原因 導讀：發生穴蝕破壞的除了廣東肇慶柴油發電機氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關注，尤其是缸套穴蝕已是廣東肇慶柴油發電機的重要問題，引起國內外的重視與研究。氣缸套穴蝕是廣東肇慶柴油發電機普遍存在的嚴重問題。隨著廣東肇慶柴油發電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙廣東肇慶柴油發電機正常運轉的首要問題，嚴重地影響廣東肇慶柴油發電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率廣東肇慶柴油發電機，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。有的廣東肇慶柴油發電機投入運轉不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現穴蝕小孔，甚至廣東肇慶柴油發電機運轉不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速廣東肇慶柴油發電機氣缸套基本不發生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在廣東肇慶柴油發電機的左右側方向，特別是承受側推力 一側的偏上方；冷卻水進口、水流轉向處和水腔狹窄處對應的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內部的各種電化學不均勻性導致的宏觀和微觀電化學腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1）一般穴蝕機理：迄今為止，關于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認為：機件發生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機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，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、氣泡被壓縮，泡內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，產生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產生微觀電化學腐蝕，兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 廣東肇慶柴油發電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構成冷卻水空間，在狹小的環形通道中流動著淡水或海水。廣東肇慶柴油發電機運轉時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側，使氣缸套產生高頻振動。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，冷卻水進口和流動時產生渦漩使冷卻水通道內壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到沖擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產中并非所有的筒狀活塞式廣東肇慶柴油發電機氣缸套都發生穴蝕破壞，即使是發生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與廣東肇慶柴油發電機的機型、結構、爆發壓力、冷卻水腔和冷卻介質、廣東肇慶柴油發電機的工藝參數等有關。 1）缸套振動。廣東肇慶柴油發電機運轉中氣缸套高頻振動是產生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質量固定不變，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。（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外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關，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(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果廣東肇慶柴油發電機缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結構 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產生空泡。廣東肇慶柴油發電機設計時要求冷卻水腔內水流速度應小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區和渦流區，有利于降低缸套穴蝕。廣東肇慶柴油發電機把冷卻水腔窄處由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程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發揮廣東肇慶柴油發電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發，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 除從材料和結構上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對廣東肇慶柴油發電機氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環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化，可有效地防止電化學腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如廣東肇慶柴油發電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅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保護膜，不僅可以防止電化學腐蝕，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。 結論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機型、結構和產生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

廣東肇慶柴油發電機組發生故障拉缸了怎么處理 廣東肇慶柴油發電機組拉缸故障的表現特征： 1、廣東肇慶柴油發電機組發生拉缸后的外部特征是聲音發生變化，排氣冒黑煙。 2、活塞、活塞環及氣缸套工作表面被破壞，氣體密封失效，機油的消耗量及竄氣量迅速增加，使發動機不能正常運轉，甚至在很短的時間內，由于活塞、活塞環與缸套咬死而停車。 廣東肇慶柴油發電機組拉缸故障的原因： 1、拉缸的主要原因實際上是活塞、活塞環與氣缸套表明由于高溫而‘熔接’拉傷，即活塞不與氣缸套之間由于油膜中斷產生干磨擦，熾熱的磨擦熱引起金屬的顯微熔化而粘著，并將附近的金屬質點扯斷。 2.廣東肇慶柴油發電機組拉缸的根本的原因是油膜中斷。根據氣體密封的要求，活塞環與氣缸套之間的間隙應盡可能小，這就使它們的潤滑條件十分不利。當由于接觸表面超負荷，使氣缸套表面與活塞環工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦，產生大量的磨擦熱，使工作表面的溫度急劇上升，其后果是兩個磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。 　　由此可見，供油狀況不良，竄氣嚴重，零件過大的接觸應力破壞油膜，是造成拉缸的主要原因。除了潤滑、配合間隙、零件制造質量外，使用不當也可能造成廣東肇慶柴油發電機組拉缸故障，具體地說有如下幾點： 　　1.活塞與氣缸套配合間隙過小，或在正式帶負荷工作以前沒有經過良好的磨合。 　　2.潤滑不良，如間隙小、機油稀或在裝配時未涂油等。 　　3.柴油機過熱。 　　4.裝配時機體不清潔或活塞裝得太死。 　　5.活塞及活塞環質量差。 　　從使用的角度講，還要注意盡量避免突然增加負荷或緊急停車，起動前 用搖把將曲軸轉動幾圈，使磨擦表面保持一定的潤滑油。 6.機組拉缸的表現油路、電路和氣管密封性，供油不足是很常見的表現，電路的原因需要檢查手動調速或者電子調速是否過高，密封性要檢查氣管卡箍是否密封良好。 廣東肇慶柴油發電機組是機動性強的特色供電設備。因其使用基本不受場所的限制，且能夠連續、穩定、地提供電能，因而被廣泛地引用于應急供電設備。作為應急電源，在使用、管理方面有著特殊的要求，避免故障的發生，使供電的保障受影響，甚至導致整機的報廢，造成重大的損失。本文以某單位采用的12V135AJZD高速柴油機配以上海電機（集團）公司革新電機廠生產的T2XU-250-4三相同步發電機作為應急電源，在使用過程中，出現嚴重“拉缸”、活塞燒熔等，導致整機報廢的事故進行分析，探討其故障的原因及避免再次發生此類故障現象的日常管理應注意的問題。 　 故障分析 　　上述現象是一起因拉缸導致柴油機報廢的重大事故。從發動機的工作原理可知，引起柴油機產生“拉缸”的原因有很多，如：活塞—連桿組變形，發動機不完全燃燒或后燃，超負荷運轉，冷卻水溫度過高，潤滑油溫度過高或壓力過低等等。這些都可引起柴油機在工作過程中，使活塞與缸套之間因為缺乏一層潤滑油膜的潤滑作用而導致活塞（環）與缸套內壁的直接接觸，在相對的運動過程中，接觸的金屬表面氧化層被磨掉后，金屬原子間的吸引力大，且熔點又相對減低；加上在相對運動過程因摩檫產生大量的熱量沒有及時地被帶走，引起極部高溫，溫度的積累達到一定的值，使兩金屬熔焊在一起。隨著活塞上、下往復運動的撕（推）拉作用，使缸套上的材料比較薄弱部分出現細小裂紋，極少量潤滑油的進入裂紋處后，由于活塞的推壓，裂紋部分形成一個密閉的空間，油壓劇增，裂紋進一步擴張深入，終可使裂紋透過缸套或是撕下金屬碎屑。造成缸套冷卻水漏入油底殼或引起潤滑油濾器的堵塞等事故。另外，由于“拉缸”破壞了原有的活塞與缸套的配合間隙，使吸入的空氣渦動效果變差，噴入燃油的霧化質量變差，引起后燃嚴重，且“拉缸”產生的熱量沒有及時散出去，缸內的溫度上升過高，進而引起活塞頭部的熔化、燒塌等現象。海鋒廣東肇慶柴油發電機組提供技術支持。 　　從上面分析可見，造成上述嚴重事故的根本原因是潤滑不良引起的。該機潤滑系統采用飛濺潤滑的形式，其潤滑油路是這樣：潤滑油從油底殼→粗濾器→潤滑油泵→細濾器→冷卻器，分三路： （1）主軸承→連桿大端軸承→連桿→連桿小端軸承→活塞→油底殼； （2）搖臂軸→凸輪軸→油底殼； （3）蝸輪增壓器，回油底殼。而引起潤滑不良的原因有：潤滑油的氧化粘度大），潤滑油溫度高，潤滑油壓力低或流量小等。因該柴油機發電機組不久前曾對發電機進行大修，同時更換潤滑油，排除潤滑油氧化導致粘度大，但在更換潤滑油之前，沒有對潤滑系統進行清洗，使冷卻效果變差是可能的。在試車過程中，從儀表板的指示值可知，潤滑油的壓力為３．２ｋｇ／ｃｍ２，而潤滑油溫度達到９０~９５℃、冷卻水溫度達到８５℃左右，溫度偏高，從量油孔可見明顯的油氣冒出（當時已發出警告并提出溫度過高處理的處理意見），導致潤滑油的潤滑性能變差的原因是溫度問題。 　　而潤滑油冷卻器的冷卻介質是來自發動機冷卻水箱的冷卻水；冷卻水箱采用風冷式，由發動機通過皮帶輪帶動風扇轉動；發動機艙的通風條件差，發動機工作時，室內溫度可達４０℃以上。海鋒廣東肇慶柴油發電機組提供技術支持。正是由于周圍冷卻介質的溫度高，潤滑油冷卻器臟，使潤滑油冷卻器的冷卻效果變差，潤滑油的溫度偏高，粘度下降，油膜難于形成，運動副間的磨損加劇，磨掉的金屬碎屑掉在油底殼中，被潤滑油泵吸出，細小的金屬碎屑隨潤滑油循環而增加磨料磨損，大顆粒的金屬碎屑堵在濾器中，使進入系統的潤滑油量大大下降，進一步加劇磨損，這就是為什么后來打開的潤滑油細濾器中能發現大量金屬碎屑。終潤滑油濾器的全堵塞，造成斷油，運動副的摩擦熱來不及帶走，使主軸承熔化、拉缸等事故。導致柴油機突然停機。