故障檢修與技術維護

柴油發電機轉速不穩定的原因和處理措施

 

摘要：當柴油機發生轉速不穩故障時，其轉速呈現出周期性、有規律地忽快忽慢的變化，而且有柴油機無力現象；同時柴油發電機聲音也有節奏地時高時低，轉速大幅度地波動。當柴油機發生轉速不穩故障時，會導致柴油機的經濟性能下降，工作不平穩，機件磨損加劇，嚴重時柴油機將可能會發生“飛車”事故。因此，解決這些問題需要對柴油機進行正確地檢查和維護，確保燃油和調速系統正常工作，從而保證柴油發電機的轉速穩定性。

一、轉速不穩的現象和原因分析

 

1、故障現象

      柴油機正常運轉時，依靠調速器的自動調節作用，柴油機的轉速是穩定的。波動值只有幾轉。轉速波動率在0.5%以內。當轉速不穩時，有二種現象∶

① 柴油機轉速有規律的忽高忽低。通常所說的"游車"，"喘氣"。此種情況多發生在柴油機低速運行工況。

② 柴油機轉速無規律的忽高忽低。

2、轉速穩定的基本條件

      當一臺柴油機正常運轉時，只要工況一定，柴油機每個循環功能是相同的，因此其轉速也應當是穩定的。只有每個循環作功不同，才會出現轉速忽快忽慢。所以要保持柴油機轉速穩定，有三個基本條件：

① 柴油機每個循環供油均勻（數量相同）噴油器霧化質量均勻（質量相同）；

② 柴油機調速器調節靈敏。因為調速器有自動調節轉速的功能，即隨外界負荷的變化，自動調節供油量，使柴油機轉速變化一致；

③ 柴油機有足夠大的飛輪，貯藏慣性力，保持柴油機平穩的運轉。此項，一般柴油機制造廠予以充分保證，使用中不會存在這個問題。

2、轉速不穩的原因

（1）燃油系統原因

      首先，燃油系統任何一個環節，造成各缸、各循環供油不一致，將使柴油機各缸。各循環做功不均勻，引起轉速不穩。

① 當燃油系統有空氣、有水，將導致氣阻、水阻現象，使柴油機供油不連續，時多時少，引起各循環作功不一，轉速忽快忽慢，滿足不了柴油機穩定運轉的第一個條件。這種現象在高速、高負荷時更明顯。

② 噴油器針閥卡滯、噴油泵柱塞卡滯、噴油泵齒條卡滯，均造成柴油機各循環供油不均、霧化質量不均，滿足不了平穩運轉第一個條件，從而影響了作功的均勻性，造成轉速不穩。

③ 噴油泵柱塞磨損過大、出油閥磨損過大、噴油器針閥磨損過大，均造成供油規律、霧化質量、供油數量的不穩定，滿足不了柴油機穩定運轉的第一個條件，轉速忽快忽慢。

④ 噴油器霧化質量不好，出油閥減壓容積不夠或高壓油管阻力過大等因素，引起噴油器二次、多次噴射或隔次噴射及滴漏現象，也使柴油機工作不穩，轉速忽快忽慢。

⑤ 噴油泵各缸供油量誤差太大，各缸作功誤差大，也容易引起柴油機轉速不穩。這種情況在低速、低負荷時比較明顯。

（2）調速系統的原因

      柴油機調速器的作用是，隨時調節柴油機的油量，使柴油機穩定運轉。即柴油機外界負荷增加.減小，柴油機轉速也變化不大。所以調速器部件任何一個環節出現問題，都將引起調節失效，導致柴油機轉速不穩，從而滿足不了柴油機穩定運轉的第二個條件。

① 調速器內機油過多，調速器飛鐵和其它運動件工作阻力增大，而且不均勻，影響了調節的靈敏性和均勻性，引起轉速不穩。

② 調速彈簧變形、斷裂、剛性變小，將造成調速器調節失靈或調節不夠，引起柴油機轉速不穩。

③ 調速器飛鐵襯套磨損嚴重，或飛鐵等運動件工作卡滯，均使調速器的調節功能失靈或調節不均，導致柴油機轉速不穩。

 

圖1  柴油機燃油供給系統圖

圖2  柴油機燃油系統調速器示意圖

 

二、轉速不穩現象診斷方法

 

      柴油機轉速不穩不僅影響設備功率的發揮，而且還使油耗增加，影響經濟性。而且由于轉速不穩，極大地影響了與之配套的工作機械的穩定性。特別作為發電動力時，柴油機轉速不穩，將導致所發出電源的頻率和電壓不穩，既影響用電設備儀器的正常工作，又影響了和電網或機組間的并網運行。同時柴油機轉速不穩，還將縮短柴油機的使用壽命。

（1）拆下噴油泵側蓋，檢查供油齒桿的松緊度。

      可用手輕輕捏住齒桿，若不能前后推動，可能是桿與孔配合過緊、齒桿變形，拉傷；銹蝕或被異物擠住，要求齒桿在傾斜45°時能自行滑動。如果齒桿只能在很小范圍內被推動，應找出阻滯點，方法是將齒桿與調速器拉桿拆開，若這時齒桿滑動自如，說明阻力在調速器內部，可能是缺少潤滑油，潤滑油不清潔；調速器各連接點過緊，如離心飛塊收張不靈活、滑套阻力大等。如果齒桿與調速器拉桿在拆開后仍只能在小范圍內推動，說明阻力在調速器以外，可能是某缸噴油器燒住；某缸噴油泵柱塞套在泵體內安裝不垂直，使調節齒條(或撥叉)拉動不靈活；柱塞的調節臂(或扇形齒輪)彎曲變形或松動使齒桿不能靈活拉動；柱塞的穩固螺釘擰力過大，造成柱塞套與泵體不垂直，柱塞在往復運動時不靈活。

（2）如果調節齒桿拉動自如，游車多因調速器各部連接點松曠。如飛塊銷孔和座架磨損過大；供油齒桿齒隙過大；齒條(或撥叉)拉桿銷子松動；凸輪軸軸向間隙過大；調速器外殼孔及油泵蓋板孔磨損松曠等。

（3）若非上述原因，應檢查：

① 調速器彈簧是否變形；

② 調速器飛錘是否偏重、其收張距離是否一致。

（4）氣動調整器產生游車的主要原因是密封性受到破壞，要首先檢查真空管及兩端接頭是否漏氣，調速器左腔是否密封良好，膜片有無破裂，右腔是否與大氣相通。

（5）對于帶有可變調速器裝置的RSV型全速調速器，由于裝配或調整不當，不僅會使調速器發生改變，而且還可能使調速器的工作變得不穩定，這樣便導致柴油發電機產生嚴重的“游車”而不能工作。在實際中這種現象是不少的。

 

三、轉速不穩現象的解決方法

 

      診斷時可用僅器法或聽診法，判斷柴油發電機轉速不穩的性質和程度。如屬有規律的忽快忽慢，多為調速系統的原因引起如屬無規律的轉速波動多系燃油系統引起。對具體原因的診斷可采用部分停止法和比較法或者析檢法。針對診斷出的原因和故障的部位，應有的放矢的予以排除。

1、保證燃油系統工作正常

① 放掉系統中空氣和水分，清洗柴油濾保證供油通暢、充足。

② 檢查和修理噴油器，使其霧化良好。

③ 檢查和修理噴油泵柱塞、齒條、各缸供油量，出油閥及彈簧、調節齒圈等，使噴油泵工作正常，各缸供油均勻。

2、檢查和修理調速器

檢查和修理調速器有關零部件，使其工作正常。

① 放掉調速器內多余之機油。

② 修理或更換磨損大的調速器運動件，使其運動通暢。

③ 檢查和修理調速器彈簧。

3、檢查與工作機械之間的傳動

      檢查與工作機械之間的傳動，使其離合自如，結合良好。

 

摘要：

      柴油機轉速不穩時，轉速忽高忽低，可聽到“呼嚕呼嚕”的響聲，使柴油機無法正常工作，必須設法排除。轉速不穩的原因是很復雜的，當發生轉速不穩現象時，主要應從調速系統和燃油系統進行檢查。除了上文所述的故障原因，此外，柴油發電機轉速不穩定還可能涉及進氣系統漏氣、燃油泵供油情況、噴油器噴射狀況等方面的問題。建議根據上述可能的原因進行詳細檢查，以確定導致轉速不穩定的具體原因，并采取相應的解決措施。

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