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造成发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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(1)现象与判断
1)烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、贵州黔东南当地唧”的响声,好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音,这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时,一般可判断发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、贵州黔东南当地润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、贵州黔东南当地拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、贵州黔东南当地龟裂、贵州黔东南当地烧损、贵州黔东南当地粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、贵州黔东南当地机体报废。造成发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的,但归根到底是其润滑条件被破坏,引起摩擦性质改变成粘附磨损。
2)疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。
出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹,进而向纵深和横向护展,裂纹相互连通时,轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中,若瓦背垫有异物,造成局部应力集中,也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、贵州黔东南当地润滑油压力下降和出现响声(敲击声)。
3)划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线,轻微的划痕并不影响发电机正常工作,严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。
4)异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后,在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时,通常不会使轴瓦失效,但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。
5)轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力,冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。
6)擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油,油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触,而导致的一种热损坏,其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕,属较为严重的粘着磨损。
(2)轴瓦失效的原因
1)油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通,机油泵不能正常供油或润滑油压力过低,导致润滑不良。
2)润滑油的等级不符合要求,润滑油变质、贵州黔东南当地过脏;气缸套防水橡皮密封圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳。
3)轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成;间隙过小,则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面,无法形成润滑油膜;间隙过大,轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大,导致润滑油膜破裂。
4)发电机刚起动,特别是冬季,润滑油尚没有进行充分润滑时,应以很高的速度并满负荷工作,或频繁起动,长时间怠速运转等。
5)发电机长时间超负荷、贵州黔东南当地超转速运转:机体温度高,润滑油粘度下降,不易形成正常的润滑油膜;交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限;载荷波动或波动幅度增加,使润滑油气泡破裂。
6)使用维护和装配不当,轴颈表面有飞边,以及装配时未清洗干净。
在排除机件本身故障的同时,还要特别注意查找、贵州黔东南当地分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、贵州黔东南当地缺润滑油,还是油道有脏堵、贵州黔东南当地油流不畅等原因所致,只有查找到引发故障的终原因并排除后,才能保证发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。
什么原因造成发电机的机油压力低
一、贵州黔东南附近故障分析
〈1〉油底壳内机油平面低;
〈2〉机油压力调节器弹簧断裂;
〈3〉机油滤清器橡皮圈垫老化渗油〈一般为国产发电机〉;
〈4〉机油压力表坏;
〈5〉油底壳内机油集滤器堵塞。
二、贵州黔东南附近故障处理
1、贵州黔东南附近保持油底壳机油位于标尺静满刻度,适时添加机油;
2、贵州黔东南附近更换机油压力调节器弹簧;
3、贵州黔东南附近更换橡皮圈垫;
4、贵州黔东南附近更换压力表;
5、贵州黔东南附近拆卸油底壳,清洗机油集滤器。
6、贵州黔东南附近发电机机油滤清器堵塞原因分析
当机油滤清器堵塞、贵州黔东南附近机油不能顺利通过时,设在滤清器底座上的安全阀会被顶开,从而使机油不经过滤直接进入主油道。但如果安全阀开启压力过高而不能及时打开,就会使机油泵内漏增加,并减少对主油道的供油量,机油压力也就随之下降。应按时保养机油滤清器。另外,若安全阀弹簧老化,阀座与钢珠封闭不严,机油也会由此大量泄漏,并造成油底壳机油的泡沫化,此时抽出油尺可以见到沾满泡沫的机油。
7、贵州黔东南附近发电机机油泵出油量不足原因分析
发电机组的机油泵有齿轮泵和转子泵两种。有的齿轮泵,其泵盖与泵体接合面的粗糙度很低,原设计不加垫片,若检修时自行另加纸垫,就增大了齿轮的端面间隙,反而会减少泵的出油量。另外,齿轮或转子的径向及端面间隙因磨损而过大时,都会导致泵的出油量减少和机油压力下降的不良后果。若压力过高,将加速机油泵磨损;若压力过低,又会导致主油道压力下降。安装机油泵时应先灌满机油,以免泵内有空气而吸不上油。机油泵与吸油盘的连接处必须密封,如果漏气也会降低油泵的出油量。
8、贵州黔东南附近发电机回油阀损坏
若主油道回油阀弹簧疲劳软化或调整不当,阀座与钢珠的配合面磨损或被脏物卡住而关闭不严时,回油量便明显地增加,主油道的油压也随之下降。
三、贵州黔东南附近日常维护
机油压力调整方法:拧下调节阀上的油封螺帽,松开锁紧螺母,在用平口起子转动调节螺栓,旋进调节螺栓、贵州黔东南附近压力升高。反之,压力降低,调整到规定范位为止,再紧固螺母和油封螺母。
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介绍发电机组调速方法
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统仿真框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制仿真框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图2不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、贵州黔东南本地自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、贵州黔东南本地鲁棒性强、贵州黔东南本地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统仿真模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行仿真研究了,系统仿真框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、贵州黔东南本地响应速度、贵州黔东南本地超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差消除越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以消除,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
2对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后,就可以对系统进行仿真研究,就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自适应PID控制的比较,并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对发电机组调速系统的快速理解,并初步地分析出我们需要的控制参数,对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过MATLAB中的模糊控制箱实现,同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的,基本可以反应控制系统的基本情况,可以起到很好的仿真模拟作用。
首先,比较常规PID控制和变积分PID控制,变速积分PID通过改变积分项的累加速度,使得它和偏差大小相适应,偏差大的时候,积分慢;偏差小时,积分快,这就可以减少超调,同时更好地消除静差。
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发电机组的连杆组由连杆体、贵州黔东南附近连杆盖、贵州黔东南附近螺栓和轴承组成
连杆组由连杆体、贵州黔东南附近连杆盖、贵州黔东南附近连杆螺栓和连杆轴承组成,有锰合金结构钢锻造而成,并经过淬火、贵州黔东南附近回火和喷丸处理。
连杆小头用来安装活塞销。连杆小头内压有两个衬套,两个衬套之间的间隙行程凹槽,杆身的油道彼此相通,有杆身孔中进入的机油送到小头以润滑活塞销和衬套。小头呈楔形,可减轻连杆的重量,并且可使冷却活塞顶部的机油落下来再次润滑活塞销。
连杆杆身连接着连杆的小头和大头。杆身呈工字形断面,这样既减轻连杆的重量,又保证连杆有足够的刚度和强度。杆身中间有润滑小头的油道,油道在大头一端偏离连杆中心,其目的是提高轴承的承载能力,当活塞在上止点爆发压力 时,曲轴上的压油孔正好对准连杆杆身的油孔,这样能给活塞销以充足的润滑,可延长活塞销的使用寿命。
连杆大头为平切口式,连杆盖和连杆体有两个圆柱销定位,并由螺钉依靠精密加工的螺纹将其紧固在两杆体上(设锁紧装置),连杆螺钉的紧力矩为190~203N·m。
在康明斯机上采用两种不同形式的连杆。这两种形式的连杆式完全能互换的,并能够安装到相同的发动机上。
早期设计的连杆在杆身和盖上装有两个装配定位环。这种连杆在杆身和盖上仅有一处平衡台。现在设计的连杆杆身和连杆盖上则装有四个单位环。这种连杆在杆身和盖上各有一处平衡台。
连杆大头中装有连杆轴承,采用耐磨合金轴瓦。钢背上面为铜铅合金层,其合金厚度为0.5mm。其次是捏层,厚度为0.01mm,用以提高覆盖层的结合性。上面为镀有铜铅合金层,提高了轴承承受负荷的能力和耐疲劳性,还具有良好的减磨性和耐蚀性。所以对于镀有电镀层的轴瓦,应不就行镗削或刮削,否则将镀层搪掉,就完全去原来加覆盖层的意义了。
在康明斯机上采用了两种不同的连杆轴瓦。现在的连杆轴瓦比早期的连杆轴瓦具有更大的承载能力,不要将新的和旧的轴瓦混装在同一连杆上。不同的连杆轴瓦可以从连杆轴瓦背面的零件号来加以识别。永远不要再同一根连杆上混装不同型号的轴瓦。
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