|
技术维修与康明斯知识 |
柴油发电机飞车的超速保护装置 |
摘要：柴油发电机飞车事故的发生会造成零部件严重的损坏，而且危及操作人员的人身平安，相关人员应高度重视。喷油量不变，对外做功减小，根据能量守恒定律，于是柴油发电机自身能量持续增加，是造成柴油发电机飞车根本原因。经过分析研究，提出通过加装燃油截止电磁阀来保护柴油发电机，防止柴油发电机飞车事故的发生。
一、飞车现象及原因
柴油发电机飞车是指柴油发电机失去控制，转速飞升，大大逾越额定转速，柴油机剧烈振动。判断飞车的主要依据是柴油发电机工作时响声的变化；随着转速的升高，柴油发电机发出的异常声音越来越密，产生轰鸣声，排气管冒出大量黑烟或蓝烟的故障现象。柴油发电机因高压油泵齿杆卡住在最大供油位置或调速器失灵时，很容易造成 "飞车"（即柴油机转速失去控制，大大超过规定的最高使用转速）现象。此时若不及时迫使柴油机停机，则会发生严重损坏机器的恶性事故。本例介绍的柴油发电机防"飞车"保护器，能在柴油机转速超速时及时切断柴油机的油路，有效防止"飞车"事故的发生。
|
柴油机飞车的征兆 |
造成飞车”的原因主要以下几点：
（1）喷油泵柱塞在最大供油量位置卡滞，或柱塞转动不灵活。
（2）供油拉杆及调速器运动件卡滞，或配合间隙过大，作用滞后。
（3）柱塞定位螺钉拧入过多，回油不畅（I号泵和早期Ⅱ号泵）。柱塞调节臂从供油拉杆调节叉中脱出。
（4）预热器损坏，泄漏的燃油由进气管进入燃烧室，或在启动预热时提前供油，气缸内积聚了过多的燃油。
（5）空气滤清器内油盆喷油面过高，或清洗空气滤清器时，滤网上沾有过多的柴油或汽油。
（6）调速器内润滑油过多，或润滑油黏度过大等，影响了调速作用；调速器摩擦离合器打滑；调速器高速限制螺钉和安全档松动；飞快脱出或卡滞；调速弹簧拆断、推力轴承或调速器轴承损坏，使调速器失灵，造成飞车。
（7）调速器内机油过少。色拉机着火后，调速器就一直在根据发动机的负荷变化，自动调节供油量，调速器中各运动部件始终在运动，由于调速器中严重缺少机油或无油，各运动部件工作过程中金属表面直接接触，形成了干摩擦或半干摩擦，工作表面迅速磨损，摩擦产生大量的热，可能使某些零件表面熔化，导致运动件卡死，引起飞车。所以调速器中的机油一定要按照规定加注，过多或过少都不利于发动机稳定工作。
（8）不按要求装复调速器易引发“飞车”事故。调速器检修后进行装复时，不要在钢球上涂抹黄油，以免引起谰速器工作失灵，甚至产生"飞车"事故。更换钢球时，钢球的规格必须相符，而且6个钢球应同时更换。固定调速器用的圆锥销必须紧固。如果圆锥销松脱，会使调速手柄的操作失效，而且由于调速杠杆的上下窜动，还会使齿杆或调节臂球头从调速杠杆长臂叉口中脱出，造成“飞车”事故。应该指出的是，绝不可采用减少钢球数目或扎死调速弹簧的方法来提高发动机转速，因为这样容易引起“飞车”事故。
二、飞车事故的严重后果
柴油机卸载负荷时，若喷油泵齿杆机械卡滞，柴油机转速失去控制而急剧提高，大大超过其额定转速，并伴随着剧烈的振动和异常响声。此时若不能采用有效的方法及时停车，会造成重大的财产损失甚至人员伤亡。飞车现象都是突然发生的，在极短时间内便会造成零部件严重的损坏，而且危及操作人员的人身平安，相关人员应高度重视。目前国内运用的机械式喷油装置柴油飞车事故时有发生，于设计的局限和操作人员对柴油发电机异常超高速运转的恐惧，在出现飞车迹象后通常不能及时采取措施，造成事故的扩大化，使柴油机零件大量被破坏，甚至整机报废。具体后果总结如下：
1、柴油机"飞车"后，其转速超过额定值，柴油机转动部分的离心力成倍增长，所以对发电机转子及随机风扇叶均有可能造成松动、变形或脱落，严重危及柴油机设备安全。
2、由于柴油机转动部分相对转轴中心不可能十分对称平衡，所以转速上升严重加剧柴油机径向摆动和振动，从而加重导向轴承的负荷，有可能破坏轴承。剧烈的振动还可以使柴油机某些支持部件和地脚螺栓断裂、损坏，危及整个柴油机甚至厂房、人员的安全。
3、柴油机“飞车”后，如励磁开关不能及时跳开，则使发电机严重过电压，危及发电机绕阻绝缘。配有永磁发电机的柴油机，也会过电压，从而危及永磁发电机和调速器飞摆电机的绝缘安全。
三、典型案例
1、故障现象
康明斯C系列（6CTA8.3）增压中冷柴油发电机，由于“飞车”造成柴油发电机凸轮轴断裂，最后将缸体打了个窟窿，造成缸体和凸轮轴报废。
2、故障查找分析
这是一起典型的超速引起的缸体被打烂事故。因超速而使柴油发电机配气凸轮断裂时有发生。而断裂部位多发生在第二缸凸轮轴轴颈出，一般凸轮轴成三截，中间一段在高速旋转的离心力作用下飞出，将缸体打破。
“超速”时往往还会引起下列故障现象。
① 活塞顶部有与进、排气门撞击的痕迹。
② 进、排气气门杆表面异常磨损。进、排气门弹簧座出现放射性裂纹，锁块异常磨损或脱落，有时还会造成气门摇臂或摇臂轴折断。推杆弯曲，挺柱损坏。柴油发电机进入超速状态时，柴油发电机各机构的运动关系出现异常。如气门弹簧复位的时间相对迟缓，使得气门上升关闭的时间稍晚，但活塞在曲柄连杆机构的带动下快速运动，在到达上止点的一瞬间，撞上了移动相对滞后的进、排气门，使气门头在活塞的撞击下有歪曲变形；同时还可能使气门推杆、喷油器拖杆弯曲或掉落。
③ 曲轴扭力减震器内、外圈原有位置发生改变，阻力橡胶圈高温变形或曲轴扭力减振器发生破裂。
④ 严重时，会导致柴油发电机曲轴瓦和连杆瓦烧瓦。飞轮螺栓断裂、飞轮壳开裂等故障。
四、飞车保护装置
如果柴油发电机上安装一种装置，这个装置在检测到柴油发电机有飞车迹象时自动截断燃油供应，并且也能手动截断燃油的供应，那么则能有效的防止飞车事故的发生。
将柴油发电机上现有的燃油截止阀改成电磁阀控制，电磁阀可通过超速继电器 8ZJ得电而吸合，从而截断燃油的供应，即燃油的供给可通过检测得到的超速信号断开，从而实现柴油发电机的停机。同时如超速检测及控制电路故障，操作员发现有飞车迹象也可手动燃油泵电磁阀开关K，来关闭燃油截止阀，实现柴油发电机停机，从而有效的防止了柴油发电机飞车。
|
改造后飞车保护系统示意图 |
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
