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潍柴自动化抢险发电机组高温高压下各部位热负荷极不均匀

2020-09-03 15:09:21 山东华全动力股份有限公司
1.柴油发电机气缸盖常见缺陷、产生原因及危害潍柴自动化抢险发电机组(http://***)气缸盖和机体一样,结构较复杂,工作条件相当恶劣,在高温高压下各部位热负荷极不均匀,易产生热应力。气缸盖常见的缺陷有:裂纹、平面翘曲、气门座圈与座圈孔配合松动、涡流室镶块与镶块孔配合松动等。(1) 柴油发电机气缸盖裂纹气缸盖产生裂纹大多数是在进排气门座之间(俗称“鼻梁”)、燃烧室与气门之间,还有水套、水道和气门座圈孔、缸盖螺栓孔等处。产生裂纹的原因有以下几点:1)柴油发电机缺水温度过高时,突然加入冷却液;或者在严冬季节先起动后加水,导致机体或缸盖产生裂纹。 2)在寒冷冬季,工作结束后忘记放掉冷却液,或未把冷却液放尽,冷却液结冰后将柴油发电机缸体或缸盖冻裂。3)经常采用减压熄火方法,使柴油发电机气缸内在高温时突然进入大量冷空气,也会引起柴油发电机缸盖产生裂纹。4)冷却液中水垢过多,柴油发电机散热不良,局部高温和交变热负荷引起缸盖产生裂纹。5)有的部位水套过窄或拐角过小,冷热不均,塑性不一,易引起缸盖裂纹。6)柴油发电机经常在超负荷和过热情况下作业,而导致产生裂纹。当柴油发电机气缸盖产生裂纹后,压缩气体会向散热器窜气,冷却液易沸腾,或是冷却液窜入气缸内随气体排出,使柴油发电机起动困难、功率不足,甚至造成柴油发电机不能工作。(2)气缸盖变形气缸盖变形就是由于承受高温高压的作用,缸盖的金属组织发生变化,使表面变形。产生变形的原因有以下几点:1)散热器“开锅”后,突然加入冷却液,使气缸盖热胀冷缩,金属收缩不均匀。2)在上紧缸盖螺栓时,由于拧紧力矩不均匀或拧紧顺序不对,使气缸盖接合平面受力不均匀。3)在热车情况下拆卸气缸盖,从而使气缸盖产生变形。4)柴油发电机长时间超负荷工作,使缸盖承受很高的热负荷和机械负荷且各部位受热不匀,或者柴油发电机长期在过热的情况下工作,缸盖温度升高后存在较高的热应力,其材料的弹性极限下降,在内应力和外载荷的作用下,容易产生变形。5)保管与运输不当,使缸盖堆叠放置,致使缸盖长期受压而变形。6) 柴油发电机铸铁时效处理不充分,存在较大的残余内应力,造成缸盖平面翘曲变形。7)风冷柴油发电机气缸盖系铝合金制造,膨胀系数过大,以致热变形过大,容易造成翘曲。当气缸盖变形后,会引起气缸盖、气缸垫、气缸体三者接合不严密,缸垫不能密封燃烧室,气缸压缩比下降,工作无力,起动困难:严重时,高温高压气体冲出把缸垫烧损,或者是水套内的冷却液向气缸中渗漏。 (3) 柴油发电机气门座圈与座圈孔配合松动柴油发电机气门座圈与座圈孔配合松动的原因:①气门座圈材料质量差,金属组织发生变化;②维修时,扩铣气门座圈孔座的精度不够(圆柱度及圆度超限),表面粗糙度不合格等,使座圈镶入座孔后配合紧度不够,结合不牢,造成气门座圈变形,松脱;③多次拆装,使座圈孔磨损;④安装不当,使气门座圈边角被切割;⑤气缸盖变形或产生裂纹,导致气门座松动。柴油发电机气门座圈松动后,使气门间隙发生变化,致使气缸漏气、压缩压力不足,柴油发电机功率下降,运转时产生明显的敲缸声。(4) 柴油发电机涡流室镶块与镶块孔配合松动、镶块产生裂纹涡流室镶块松动或脱落的原因:1) 柴油发电机油门操作不当。经常轰油门,使柴油发电机供油量忽大忽小,转速则忽高忽低,作用于涡流室镶块上的内应力也时大时小,时间长后易造成涡流室镶块开裂、松动而脱落。 2) 柴油发电机使用维修不当。①使用中在柴油发电机机温较高的情况下,更换冷却液,由于激冷激热,使镶块产生裂纹;或者是在严冬柴油发电机停机后,不等机温降低,就马上放开冷却液,由于机温与气温相差悬殊,引起镶块自行脱落。②散热器“开锅”骤加冷却液。③先将柴油发电机起动后再向冷却系统加入冷水。④镶块质量差,镶块与座孔加工精度达不到技术要求,圆度偏差较大,或过盈量小,配合不紧。⑤压装时强行敲击,使边缘拉丝而安装不紧。⑥镶块过厚,装入座孔后凸出气缸盖平面过高,活塞运动达到上止点时,其顶面与镶块相撞,造成松动而脱落。 涡流室镶块松动后对柴油发电机的危害:镶块松动后使主喷相对位移,会影响起动性能,致使柴油机起动困难。镶块与座孔之间产生积炭,使镶块散热不良,易于烧损。轻者,使镶块烧出裂纹、变形,主喷孔和起动喷孔被烧穿;重者,使镶块烧裂脱落,打坏活塞、缸套等零件。同时,镶块松动易研坏缸盖座孔,使缸盖提前报废。镶块产生裂纹的部位。

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