康明斯动力（深圳）有限公司

 

 

故障检修与技术维护

康明斯柴油发电机振动过大的原因

 

一、故障现象

 

柴油发电机工作中，由于其爆发力和惯性力的作用，产生一定的振动是正常的。在工况、一定时，其振动有一定大小和规律的。按国家标准测试和评级，康明斯系列柴油发电机的振动是属于B级以上（良好级）的，如发生振动异常，往往有以下现象∶

① 柴油发电机各部位振动加剧。特别是高压油管、中冷器、调速器等部件，用肉眼能看出振动。用手触摸有麻木感觉。

② 伴随着振动的异常，往往还伴有异声出现。

 

康明斯发动机振动过大示意图

 

二、后果危害

 

产生振动有以下危害∶

（1）使柴油发电机本自因振动加剧，振动应力过大，可靠性和寿命下降，严重者引起零部件损坏造成人身安全事故。

（2） 使与之相连工作机械因振动过大造成损坏。

（3）柴油发电机过大的振动，影响周围设备仪器的精度和寿命，还造成机房的地基共振，就是对周围的人员，也产生不利于身心健康的影响。

 

三、原因分析

 

柴油发电机工作中，各缸燃烧爆发力、运动零件的惯性力，各零件之间的冲击力、摩擦力是引起柴油发电机振动的振源。由于柴油发电机结构复杂发火次序不同。所以振源也很复杂，振动是难免的。但当发生以下情况时，便会使这种振动加剧。

① 各缸供油角不均匀，或供油量不均匀、压缩比不均匀，会造成各缸爆发力和作功大小不均，则产生附加力，使柴油发电机振动加剧。

② 柴油发电机活塞及连杆运动中除产生往复惯性力外，还有离心惯性力，各缸的这些力不同，就会造成柴油发电机工作不平衡，使振动加剧。所以在装配中，对活塞.连杆组有严格的质量要求。对康明斯柴油发电机，同一台柴油发电机各缸的质量差不得大于100g，当超过时，将导致各缸惯性力不均，使振动加剧。

③ 一根平衡良好的曲轴（对康明斯柴油发电机不平衡度误差<150g）在高速运转中，其离心力是平衡的。如各曲拐和平衡块重量上的误差将导致曲轴不平衡，因面引起柴油发电机振动加剧。

④ 同样道理，飞轮和连接器本身也必须进行良好的平衡，才会不产生因附加不平衡离心力引起的振动加剧。对康明斯 系列柴油发电机，当连接器的金属橡胶座重量误差太大（大于10g），则会因为不平衡离心力造成柴油发电机振动加剧。

⑤ 飞轮连接细钉松动.，飞轮在旋转中产生摆动，也将造成离心力不平衡，引起振动加剧，对 Z8V康明斯和 Z6V康明斯柴油发电机，为了平衡不平衡惯性力和惯性力矩，在机体上装有俩根平衡轴。当平衡轴齿轮位置装错，则使平衡轴产生的惯性力不但起不到平衡的作用，反而使不平衡力和力矩更大，引起柴油发电机振动加剧。

⑥ 柴油机的增压器转动速度很高，其每分钟超过30000r/min。转子稍有不平衡，将会产生大的不平衡力，使增压器产生很大的振动，这种振动会导致柴油发电机振动加剧。所以当转子平衡性不好，或叶轮损坏，均破坏原来的动平衡要求，（对康明斯 系列柴油发电机的增压器，动平衡验证时重心偏移超过 2mm）。会造成柴油发电机振动加剧。

 

增压器工作动态图

 

⑦ 柴油发电机轴承间隙过大，或柴油发电机曲轴弯曲时，造成曲轴运转中冲击轴承力加大，从而引起柴油发电机振动加剧。

⑧ 曲轴的减振器是起消减曲轴扭转振动的。当减振器失效时，不仅起不到减振作用，还会因减振器惯性体运转不平衡，产生附加离心力，使柴油发电机振动加剧。

⑨ 柴油发电机和工作机械的对中有严格要求。无论是端面间隙还是径向间隙都有一定的数值要求。当对中不好，便会造成柴油发电机因两种机械受力中心不统一面出现振动加剧，这是柴油发电机振动过大的常见原因。同样道理，柴油发电机曲轴和风扇安装对中不好，也引起柴油发电机振动加剧）。

⑩ 柴油发电机和底座固定钉松动或底座刚性不足或基础薄弱，承受柴油发电机冲击立的能力不足并发生变形，加剧了柴油发电机振动。

 

四、排除措施

 

对柴油发电机振动异常，平常采用手触法或千分表测量法。然后凭经验进行判断。比较科学的方法是用声振仪测试分析法，对振动部位和振动性质予以判断。针对诊断的原因有的放矢的予以排除。

① 对于安装和基础原因造成的振动异常，应当对柴油发电机重新进行对中、安装、紧固，使其符合要求。

② 对于燃油、燃烧不平衡造成振动异常，应当对燃油、燃烧系统重新进行调整，使供油角、压缩比、供油量等各缸一致。

③ 对由曲柄连杆机构各运动件重量不一致和平衡不好，导致的振动异常，应当重新进行配重和平衡试验，使其符合要求。

④ 对轴承间隙太大或曲轴变形造成的振动异常，应对轴承和曲轴进行修复或更换。

⑤ 对平衡轴齿轮位置装错造成的振动异常，应当重新按记号装配。

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