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<安庆>维曼机电设备有限公司


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柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。



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发电机转速不稳故障排除 （1）故障排除步骤如下： ①读取闪码，确定故障点，若无法确定转下一步。 ②检查低压油路是否正常，若不能排除转下一步。 ③检查各类传感器插头、线束是否正常，若不能排除转下一步。 ④联系特约维修站维修人员，使用专业设备按以下步骤检测。 a、使用故障诊断仪检查车速传感器工作是否正常，若不能排除转下一步。 b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常，如轨压不正常，有可能是喷油器、共轨管、高压油泵、ECU引起。 （2）故障排除案例 ①柴油机怠速不稳，启动后怠速不稳，无闪码 ②检查低压油路、传感器插头、线束均正常。 ③用故障诊断以读取车速信号，在车辆静止状态下，有车速信号存在，并且在0～7km/h范围不停变化。 原因分析：车速传感信号不稳定造成柴油机怠速不稳。 处理方法：更换车速传感器。 可靠性：柴油机合金铸铁的缸体和缸盖其强度和刚度高；整体扭曲锻全平衡结构和园角淬火的曲轴运行平稳强度和可靠性更高。 经济性：独特的康明斯PT燃油系统(喷油压力100MPa以上每缸四气门、直喷、增压、中冷技术，从而使排放达到欧洲排放标准。燃油消耗率一般低于200g/kwh。 出租柴油发电机组的特点： ● 额定转速1500rpm，四冲程，风扇水箱冷却，涡轮增压，中冷进气，符合ISO 3046标准 ● 结构紧凑、功率大、可靠性高 ● 耐久性、噪护低、排放优良、冷启动性能好 ● 低安装成本及维护费用，工作周期长 ● 在大气温度40℃、海拔1000m时也能维持性能 ● 热带地区用冷却系统（至50℃） ● 低操作成本，高功率输出，保证输出功率0～＋2% ● 紧跟世界科技发展，燃烧室及调速系统的优化设计，保证清洁的排放及强劲的动力输出 ● 优异的结构设计使得发动机体积更小、重量更轻 ● 低温启动性能卓越：调速系统特有的起动油量加浓装置，确保寒冷冬季时也能正常启动 ● 空气滤、柴油滤、机油滤根据情况可重复使用， 限度地节省用户成本 ● 高性能散热水箱使发动机在45℃以上时也可正常使用 ● 所有保养点集中一侧，维护更加方便。

讲述民防工程必须配备柴油发电机组 近几年，政府对于民防工程的投入很大，这当中也带动了国产发电机组需求的，究其原因则是因为大家普遍认为民防工程必须配备柴油发电机组。 大家可以看到，不管在哪个人员密集集中的地方还是居民小区或居民广场，每隔几百米就有一处民防工程。 而民防工程建设本着平灾结合原则，平时不改变公园景观、休闲、娱乐和健身的功能，只有在地震、火灾、洪水、大面积煤气泄漏和突发性公共事件发生时，城市居民能够在政府组织下，快速疏散到避难场所中，并得到医疗、物资等方面的基本救助，以保障应急避难时居民的正常生活。以上这些基本的生活操作都需要电力的支持，而在紧急事件发生的情况下，柴油发电机组就能代替瘫痪的供电系统发挥了重要的作用，因此，大家要从长远的角度去看待民防工程的柴油发电机组配备。在城市市区规划建设应急避难场所，配置发电机组，从眼前看或许会牺牲一定的经济利益，但是实际上对所有居民是有利的。 另外，作为民防工程用的柴油发电机组，选择品牌与性能是很重要的，必须选择性能稳定、可靠的品牌机组，确保好的供电效果，在特殊时刻发挥重要的作用。

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柴油发电机故障分析判断方法 1、观察法： 用眼观察柴油发电机运转的外部特征，如机油颜色有无污染；排气颜色的白烟、黑烟还是蓝烟；观察仪表读数是否正常；发动机有无漏油、漏水、漏气的地方。 2、听声法： 柴油发电机运转的声音是否正常，可用长螺钉旋具（或长金属棒）贴耳或用听诊器监听柴油发电机各部位的工作响声。同时改变油量，倾听柴油发电机在各种转速下声响的变化，也可根据声音的有无节奏性，判断工作循环的间隔是否一致。 3、接触法： 用手触摸检查柴油发电机各部位温度是否正常。一般的轴承温度不应超过60℃。用手触摸时，根据经验，手摸记数，从1数到7（约5~6s），若数不到7就感觉灼热不能忍耐，需松手时，则认为该温度已超过60℃。手摸不仅可以用来感温，而且通过手感可以检查连接是否可靠，间隙大小如何，甚至机油有无稀释，粘度大小均可以用手感来做初步判断。 4、脉动感知法： 当柴油发电机运转时，用手紧握高压油管以感受喷油泵供油时所产生的脉动情况，据此判定各缸的工作状况。采用此法时，可同时结合感温法和听声法进行分析比较，以确定故障缸和产生问题的原因。一般情况是，若脉动大，爆发声音强和瞬间温度高，则表明该缸供油量偏大；反之，若脉动小，爆发声音弱和瞬间温度低，则表明改缸供油量偏小；若脉动大，但爆发声音弱和瞬间温度低，则表明喷油器喷孔堵塞或针阀发卡，造成高压油管内油压很高，但不喷油或喷油很少；若脉动小，但爆发声音不正常和瞬间温度高，则表明喷油器喷油压力下降、雾化不良，造成不能及时点火和完全燃烧，因而后燃严重，排气温度增高。 5、断油法： 为了准确判断哪一个缸有故障，可逐个拧松高压油管一端的紧固螺母或用一字槽螺钉旋具撬起喷油泵分泵的滚轮体部件，切断喷油泵到喷油器的高压油路，逐个停止各缸工作；同时观察柴油发电机的工作情况有无变化，以此判定各缸的工作情形。如果柴油发电机的转速和声音有变化，说明该缸工作正常；如果无变化，说明该缸基本不工作，有故障现象（如敲缸、冒黑烟等）时，若切断某缸油路后，故障现象消失，则说明该缸有故障。 6、比较法： 当已确定某缸或某一零部件工作不正常时，为了进一步判定故障的所在部位，可以进行对比检查，或将怀疑有故障的零部件，以本机其他缸的相同机件来代替，或者用备件更换的方法检查，如故障现象转移或消失，则证明该零部件有故障。 7、验证法： 对经过分析判断的故障原因，常常通过试探性的调整或拆卸，以验证原来分析的正确性，从而找到故障所在。例如，经过分析查找已知某一缸排气冒烟正常，并知道是空气系统的原因—压缩不良，那么是气门泄露呢？还是活塞与气缸套之间磨损过大而漏气呢？可向该缸内注入少许润滑油（约4~5g），若压缩力提高了，就说明是气缸漏气。

柴油发电机组主要由哪几部分组成？ 一、柴油机系统 柴油发电机是将柴油的化学能转化机械能，再由机械能转化为电能的机械设备，其发电原理是通过其他辅助动力带动柴油发电机曲轴转动，使活塞在密闭气缸的顶部作上下往返运动。当活塞由上向下运动时，气缸进气门打开，室外空气由空滤装置过滤后进入气缸，完成进气行程。当活塞由下向上运动，气缸进排气门关闭，在活塞上行的挤压下，气体体积因迅速被压缩，导致气缸内的温度迅速上升，完成压缩行程。当活塞达到顶端时，经过油滤装置过滤后的燃油经高压喷油嘴雾化喷射，与高温高压的空气混合剧烈燃烧，此时气体体积迅速膨胀，推动活塞向下做功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转，完成做功行程。做功行程完成之后，活塞由下向上移动，气缸排气门打开排气，完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈，经过若干个工作循环后，柴油机组在飞轮的惯性下逐渐加速旋转工作。 二、同步交发电机系统 上述过程中进行的是化学能与机械能的转化，那么机械能又是如何转变为电能的呢？结构上，同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装，利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子旋转，由于发电机的磁极铁芯存在剩磁，所以电枢线圈在磁场中切割磁力线，由电磁感应原理可知，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 三、发电机励磁系统 众所周知，同步发电机需要直流电流励磁。供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统，一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流，而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。

造成柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因 【摘要】柴油发电机在使用过程中，随着使用时间的增长，其主要技术性能指标会与初始标准值产生偏离而逐渐下降.应用中，我们要掌握备用柴油发电机曲柄连杆机构常见故障与维修排除方法. 柴油发电机组是社会生产生活的重要动力源，在船舶、核电、化工、交通等多领域广泛使用。柴油机结构复杂、激励源多，长期受不平衡惯性力、爆燃冲击力作用，其运动件、易损件故障频发。当前柴油断齿故障、曲柄连杆机构故障研究成果很多但研究方法较为传统，缺乏对其它关联零部件原因导致的故障进行分析的方法，因此常出现故障不能一次性彻底解决的问题。柴油机故障轻则停机维修造成企业和社会巨大经济损失，重则引起机组失控危及人身影响企业声誉。因此提高柴油机故障分析诊治水平，发展柴油机故障在线监测诊断技术实现故障预警，降低恶性故障发生概率减小故障损失极具社会和经济价值。本文针对柴油机实际运行中齿轮系与曲柄连杆机构故障频发，严重危害机组稳定运行的问题，考虑到实际故障数据缺乏，部分故障进行故障模拟实验难度大、风险高、成本昂贵的现状，采用计算机建模仿真技术，结合实验与实践验证的方式，开展柴油机齿轮系与曲柄连杆机构故障机理与监测研究。 （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。 柴油发电机工作时，如果突然在曲轴箱听到一种“唧、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，一般可判断柴油发电机的轴瓦已烧坏；润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、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、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象，轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组，重者会使柴油发电机曲轴颈严重拉伤，甚至还会使曲轴、机体报废。造成柴油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、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柴油发电机正常工作，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、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）柴油发电机刚起动，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）柴油发电机长时间超负荷、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、分析引起故障的原因，如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油，还是油道有脏堵、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，才能保证柴油发电机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。

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