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柴油发电机组培训教材 江苏锋陵集团泰州锋陵特种电站装备有限公司 目录 概述 3柴油发动机的基本原理 5柴油机常见故障排除 27柴油机的日常保养 35发电机的构造及原理 40发电机的常见故障排除 51控制系统使用说明 53机组操作须知 599底盘系统 6310控制屏使用指南 7611售后服务 74 柴油发动机的基本原理 先要得到热能 就必须提供一定量的燃料 送进燃烧室与空气充分混合燃烧产生热量 形成燃料系统 它包括油箱 输油泵 滤清器 喷油泵 喷油嘴等部件 热能转变为机械能 需要通过曲轴连杆机构来完成 此机构主要由汽缸体 曲轴箱 汽缸盖 活塞 活塞销 连杆 曲轴和飞轮构成 当燃料在燃料室内着火燃烧时 燃气的膨胀作用在活塞顶部产生巨大的压力 推动活塞作直线的往复运动 借助连杆转变曲轴旋转力矩 使曲轴带动发电机运转 柴油机要实现连续的热能转变为机械能 还必须有一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气 排除废气 此机构由进 排气门 凸轮轴及驱动零件组成 要减少对柴油机各部件的摩擦损失 保证各零部件的正常温度 就必须有润滑系统和冷却系统 润滑系统由机油泵 机滤器和润滑油通道等组成 冷却系统由散热器 风扇组成 柴油机要迅速转动 还需配置启动装置 对柴油机进行启动控制 启动装置采用直流电机启动 柴油机是实现热能转变为机械能的动力设备 由下述基本部分组成 道依茨柴油发动机 德国道依茨技术四冲程 水冷 风冷额定转速 1500RPM燃油消耗率 258g kw h燃油使用 0 号或 10 号机油使用 CC 级或 CD级 按季节温度而定 进气过程 将新鲜空气吸入气缸 提供柴油燃烧时所需要的空气 进气过程 1 压缩过程 压缩过程 将吸入气缸的空气进行压缩 使其温度与压力升高 2 燃烧膨胀过程 燃烧膨胀过程 将柴油喷入气缸 使其燃烧从而放出大量热量 使气体温度和压力急剧上升 推动活塞运动 3 排气过程 排气过程 将膨胀作功后的废气排出 以便再吸入新鲜的空气 4 上述过程周而复始地不断的进行着 每个过程依次完成一遍 称为一个工作循环 活塞在气缸中上下往复运动 借助曲柄连杆结构把它转变为曲轴的旋转运动 柴油机机体侧视图 空气滤清器 机油滤清器 油压探头 进气 进气管 启动电机 排气管 气缸盖 增压泵 排气软管 加机油口 柴油机机体前视图 机油滤清器 DV发电机 风扇 油底壳 高压油泵 喷油器 减震器 柴油滤清器 柴油机机体侧视图 风扇 高压油泵 油底壳 柴油滤清器 机油滤清器 气缸盖 喷油器 减震器 柴油机机体前视图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 柴油机机体剖视图 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 柴油机机体剖视图 二 1 2 3 4 5 6 7 进 排气系统简介 进 排气系统主要由空气滤清器 进气管 排气管 消声器组成 它的作用是保证新鲜 干净的空气顺利的进入气缸 并将废气排出 同时降低排气噪音 经空滤器清除了空气中的尘土和杂质后吸入 送入燃烧室作功 燃油系统简介 包括油箱 输油泵 喷油泵 柴滤器 高压油管 柴滤器 喷油泵 它的作用按照过程的需要将一定数量的燃油 在一定时间内 用一定的压力喷入气缸使柴油雾化良好与压缩空气混合而燃烧膨胀作功 燃油系统 燃油泵 燃油首先从油管进入带有手动装置的膜片式输油泵 在输油泵内增压后经过滤清器 流入直列泵 在直列泵内压力被迅速提高后 通过高压油管和喷油嘴直接喷入燃烧室 喷油器的回油流回油箱 直列泵的回油流回精滤器 当回油过多时从精滤器流回油箱 柴油机柴油滤芯器 柴滤的作用是清除柴油中各种机械杂质 保证燃料供给系统的正常工作 柴滤分为粗滤和精滤两大类 粗滤只能将较大的杂质滤去 它安装饰在精滤之前 但许多小型油机不设粗滤 而是在进油口加滤网起粗滤作用 柴油机润滑系统简介 油机的润滑系统主要有机油盘 机油泵 机油滤清器 主油道和各路机油管组成 机油在系统中不但起润滑作用 还起着密封 冷却 净化 清除磨合微粒 活塞环和气缸壁的油膜可减少漏气 防锈和防腐作用 机油在运动部件表面形成油膜可减少磨损 它的方式有飞溅式 压力式 复合式 确定机油性质的指标很多 最主要的是粘度 机油的粘度越高 摩擦零件受力后 机油就越不容易从摩擦面间被挤出来 就是说油膜的强度大 但粘度过高 机油不易从润滑系统间隙 孔眼 油路中流过 引起过热增加磨损 同时分子内摩擦增加 摩擦损失增加 故机油粘度要适当 由于机油粘度与温度有关 故在冬季或温度较低的地区 要用粘度低一点的机油 否则将因机油粘度过大 流动性差 不能输送到零件摩擦面的间隙中 夏季或较热地区要用粘度高一点的机油 否则因机油过稀而不能使发动机得到可靠的润滑 此外在冬季使用机油时 必须考虑机油的冻结温度 即机油开始失去流动能力的温度 润滑系统流程图 机油滤清器结构图 机油中混有各种杂质 砂粒 胶粒 铁屑等 颗粒 影响发动机正常运行 严重磨损降低设备寿命 柴油机冷却系统简介 发动机风冷冷却是利用空气为介质 采用风扇进行循环 系统由风扇轮轴 散热器等组成 柴油机冷却系统 风扇 风扇皮带 散热器 柴油机配气系统简介 包括进排气门 摇臂 推杆 顶杆 凸轮轴等 它是实现进 排气过程的控制机构 它的作用是按照所进行的工作过程定时的开启和关闭进 排气门 使新鲜空气进入气缸并把燃烧后的废气从气缸中排出 柴油机配气系统结构图 柴油机常见故障排除 01 是否超负载运行 机体温度是否过低 机油量是否太多 压力是否太高 排气冒黑烟 排气冒白烟 排气冒蓝烟 进 排气通道不畅柴油质量不符要求 柴油中是否有水 喷油器是否回油不畅 偶件咬死漏油 喷油量是否过多 喷油时间是否过早 过迟 喷油压力是否太低 滴油 雾化不良 气门间隙不正确气门密封是否良好 活塞环是否装错或磨损严重 气缸套磨损是否超限 排气烟色不正常 柴油机常见故障排除 02 活塞敲击声 主轴承敲击声 连杆轴承敲击声 检查活塞与气缸壁间隙是否过大 检查轴承固定螺钉是否松动 检查连杆轴承盖固定螺钉是否松动 检查活塞顶是否碰气缸盖 检查润滑是否充足或过稀 油压是否太低 检查活塞碰击气门 检查轴颈与轴瓦的径向间隙及轴向间隙是否过大 检查连杆轴承间隙是否过大 检查活塞受热时是否变形 检查轴瓦是否过长或过短 检查轴瓦与轴颈是否磨损严重 检查活塞 气缸磨损是否超限 检查曲轴是否弯曲 轴颈是否磨损严重 检查连杆及活塞组件是否变形 运行中异响 柴油机常见故障排除 03 功率不足 油机过热 突然停车 飞车 检查进 排气通道 油路是否畅通 检查是否报警停车 检查喷油泵齿条与齿轮啮合位置是否有错 检查喷油泵 喷油器 输油泵是否有故障 风扇皮带是否打滑 检查是否超载 进 排气道是否畅通 检查油底壳机油量是否过高 调速器是否有故障 检查配气相位 喷油提前角及柴油质量 检查冷却系统是否气阻 脏阻不畅通 检查油管是否断裂松脱 检查油箱 油道 检查活塞 活塞环与气缸套是否磨损过大 活塞环是否装错 检查冷却系统是否阻塞或脏阻不畅通 检查喷油泵是否损坏 检查调速器弹簧是否断裂 检查气缸是否漏气 运行不正常 柴油机常见故障排除 04 检查电气线路是否断开或错误 检查油箱开关是否打开 油箱是否有油 油道是否畅通 拖车内环境温度是否太低 检查电池电压是否充足 检查电解液密度 检查进 排气道是否畅通 检查启动电机齿轮是否嵌入柴油机齿圈 检查油路是否有空气 堵塞 柴油中是否有水 检查输油泵是否有故障 检查喷油器是否有故障 检查油泵是否有故障 检查启动电机 电调器是否有故障 各风门未按要求开启 检查气门是否漏气 气缸垫是否冲坏 检查活塞 活塞环与缸套间隙是否过大 启动困难或不能启动 柴油机常见故障排除 05 润滑油损耗 外部泄露 目测检查有否机油泄漏 曲轴箱机油注入过多 证实游标尺处于正确标志的位置 机油不正确 规格或粘度 确定使用的机油规格正确 检查是否因燃油稀释导致机油粘度降低 审核 缩短机油更换周期 机油冷却器泄漏 检查冷却液中有否机油 与江苏锋陵集团维护中心联系 柴油机常见故障排除 06 燃油消耗过多 燃油泄漏 来自故障附件的补充负荷 燃油喷射泵正时不正确 与江苏锋陵集团维护中心联系 汽门不密封 喷油器磨损或故障 燃油质量差 检查 调整汽门 确定使用的是优质燃油 检查 改正泄漏的原因 检查 修理附件 检查和改正喷射泵正时 检查 更换喷油器 柴油机常见故障排除 07 检查电调执行器连杆是否正确 灵活 检查电调执行器及连杆 电钥匙开关到位后不能断电 检查调换或更换开关 与江苏锋陵集团维护中心联系 发动机无法关闭 柴油机常见故障排除 08 转速不稳定 调速器故障 检查 调整 燃油系统有空气 对燃油系统进行排气和检查有否吸入管泄漏 燃油回油溢流阀故障 检查 更换回油溢流阀 输油泵故障 检查 更换输油泵 喷射泵正时不正确 检查 改正喷射泵正时 喷油器喷油咀堵塞或不能工作 更换喷油器 发动机固定支架破损 更换固定支架 高压供油管位置不正确 正确安装供油管 喷射泵故障 与江苏锋陵集团维护中心联系 检查输送阀有否杂质卸下泵 检查标定 1 检查传动皮带张力2 检查发动机油底壳机油位3 检查发动机冷却散热器有无脏堵4 检查风扇5 检查机组有无柴油 机油渗漏6 倾听有无异响 有无异味7 检查减振器螺丝是否牢靠 柴油机日保养 柴油机周保养 除此保养程序中所列的检查外 还必须重复日保养所做的全部检查内容 1 检查空气滤清器2 检查储油箱有无积水并排放3 检查进 排气系统 柴油机的保养250小时 除此保养程序中所列的检查外 还必须重复以上检查所做的全部检查内容1 更换油底壳机油2 更换机油滤清器3 更换燃油滤清器4 检查风扇 皮带 柴油机的保养1500小时 除此保养程序中所列的检查外 还必须重复以上检查所做的全部检查内容 1 检查进 排气门间隙并进行调整2 检查喷油正时 喷油器并调整3 检查发动机与发电机联结运动部件4 检查发动机上螺帽扭矩5 检查各种电器连接线 元件7 检查风扇 皮带 柴油机的周期保养 除此保养程序中所列的检查外 还必须重复以上检查所做的全部检查内容 1 检查风扇皮带 散热器 2 检查风扇及传动皮带张力3 检查油底壳润滑油量 粘度 颜色及有无非正常的增高降低现象 4 检查燃油泵 喷油器总成以及进油时间5 检查空格 必要时清洗或更换6 检查机组有无明显螺栓网罩松动等缺陷并处理7 检查控制系统的安全性 测量报警系统参数及开机试验 8 检查电解液比重及电池排气孔9 检查发动机与发电机之间的运动连接器10 检查仪表是否正常 必要时进行修理或更换 监视仪表的工作参数 并注意变化11 对机组进行清洁处理 检查电气连接元件12 检查所有软管接头是否正常13 检查自动驱动装置 必要时进行修理14 累计500小时抽检缸头罩壳 检查进 排气间隙 必要时修正 发电机构造及原理 发电机的基本结构 单支点斯坦福电机的分解图 同步发电机工作原理 SX460的接线图 发电机AVR常见故障查找 发电机绕组和旋转二极管常见故障查找 发电机的基本结构 发电机由定子 转子组成定子 机座 定子铁芯 定子绕线 电刷 有刷 励磁机定子铁芯 无刷 励磁机磁场绕组 无刷 前后端盖 转子 转轴 轴承 转子铁芯 主发电机励磁绕组 励磁机转子铁芯 无刷 励磁机输出绕组 无刷 旋转二极管 无刷 压敏电阻 无刷 滑块 有刷 单支点斯坦福电机的分解图 柴油发电机组 开机前 1 机站应有通风良好的环境 确保废气能顺利排出 2 用户必须根据季节 气温情况使用相应的燃油和润滑机油 具体要求如下 燃油 夏季用0 或 10 轻柴油 冬季用 20 或 35 轻柴油 润滑机油 25 40 选用CC级SAE40机油 5 30 选用CC级SAE30机油 10 以上选用CC级SAE15 20W机油 25 5 选用CC级SAE5W或美孚超级900 机油 严寒区可用稠化14 机油 柴油发电机组 开机前 3 机组各联接部位是否牢固可靠 供油 回油管道各接口是否松动漏气 4 控制屏上各仪表 开关完好处于正确位置 电站开机前各开关必须处于断路及起始位置 电调开关处于低速位置 5 水冷却机组冷却液使用软化水 柴油发电机组 开机前 6 检查机油油位是否符合要求 7 燃油箱燃油是否充足 8 蓄电池供电主开关是否在正确位置9 控制器的位置是否正确 10 观察机组及周边有无杂物及 三漏 现象 柴油发电机组 运行中 观察柴油机油压 水温 油温 转速 充电机电压 发电机电压 电流及频率等各项运行参数是否在正常范围内 观察发动机排出烟色是否正常 有无怪味 焦味 观察机组运行声音是否正常 如有不正常的现象应立即停机 检查排除故障 以上四项均必须做好记录 柴油发电机控制 停机 1 分别将负载卸除 2 空载下运行3分钟至5分钟 3 停机 4 断开机组主开关 5 断开蓄电池主开关 6 检查柴油 机油 电池电解液是否需补充 7 关好门 窗 无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子 斯坦福 雷诺等无刷发电机 它是利用交流励磁机 其定子上的剩磁或永久磁铁 带永磁机 建立电压 该交流电压经旋转整流起整流后 送入主发电机的励磁绕组 使发电机建压 自动电压调节器 AVR 能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流 维持发电机的所设定电压近似不变 同步发电机的工作原理 众所周知 同步发电机要用直流电流励磁 在以往的他励式同步发电机中 其直流电流是有附设的直流励磁机供给 直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机 其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电 由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用 在电刷上获得了直流电 再通过另一套电刷 滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子 励磁绕组去励磁 因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器 显然可以用一组硅二节管取代 而功率半导体器件的发展提供了这个条件 将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动 则可取消换向器 滑块等滑动接触部分 利用二极管换成直流电流 直流送给转子励磁 绕组励磁 这就是无刷系统 SX460的接线图 手动微调 输入选择 指示灯 UFRO 频率选择 稳定性调节 UFRO 频率过低引起的电压崩溃 电压 AVR输入选择 高压 220V 240V 不连接 发电机AVR常见故障查找 发电机绕组和旋转二极管常见故障查找 从AVR的X和XX上拆除导线并用12V供电X和XX 启动机组并以额定转速运行 测U V W是否均衡 更换定子线圈 电压是否过低 断开主电缆拆开绕组引线测主绕组电阻是否符合要求 励磁绕组 主绕组 旋转二极管完好 问题在AVR或电压互感器上 主励磁绕组或旋转二极管组件问题 否 是 是 否 否 电子调速系统 DDT 1型电子调速器由速度控制器 含负荷分配器 电磁执行器 磁性传感器三部分组成速度控制器 电子调速系统 执行器 电子调速系统 磁性传感器 电子调速工作原理 当电子调速器字模拟控制方式工作时 油机转速的变化由装在飞轮壳上与飞轮齿顶相垂直的磁性传感器监测 当油机启动后 磁性传感器输出300 600HZ交流电压信号送入速度控制器 该电压与 速度给定 环节的标准电压Vg比较后的偏差电压经模拟运算放大器运算放大后输出电压Vk Vk调制脉冲放器的脉冲宽度去控制电磁执行器的动作幅度 改变油机供油拉杆的位置而改变供油量 从而实现油机转速的自动控制 电气控制原理之一 发电机组启动回路 启动回路由蓄电池组 接地开关 电源总开关 启