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新聞主題 |
新買或大修后柴油機的磨合試驗及注意事項 |
摘要：新裝柴油發電機組或大修后的機器，由于零件是新的或是經過修理加工繼續使用的，零件表面是不光滑的。如果把這些零件裝合后，立即在高溫、高壓、高速和滿負荷條件下工作，則動配合部分將迅速發生磨料磨損，從而使柴油發電機的使用壽命縮短。因此，柴油發電機裝配后必須進行磨合試驗。通過磨合，以消除零件機械加工時所形成的粗糙表面，降低磨損零件表面單位壓力，使相配合的零件表面能更好地接觸；同時，由于零件表面的局部磨損，也消除了零件在機械加工時所產生的幾何偏差。
一、制定磨合規范的指導意見
1、確定磨合規范的初始轉速及轉速間隔
（1）拖動磨合
① 初始轉速：500r/min；
② 額定轉速：1500r/min；
③ 轉速間隔：100-200r/min；
④ 工況時間：15-20min。
（2）熱車磨合
初始轉速1000-1500r/min轉速范圍初始轉速到額定轉速轉速間隔200-400r/min
2、確定負荷的性質及大小
微觀幾何形狀的磨合應為拖動磨合、熱車空負荷及中小負荷的磨合；宏觀幾何形狀的磨合應為中大負荷及至全負荷的磨合。
3、確定工況磨合時間
微觀幾何形狀的磨合，在某一工況下只需幾分鐘最多20分鐘左右即可磨合穩定；宏觀幾何形狀的磨合，在某一工況下運轉時間不應小于半小時，一般在1小時以上。
4、性能試驗磨合規范的制定
（1）拖動磨合
● 初始轉速：500r/min；
● 轉速范圍：1500r/min；
● 轉速間隔：100-200r/min；
● 工況時間：15-20min；
● 循環總時：1-2h。
（2）熱車磨合(循環法)
● 初始轉速：1000-1500r/min；
● 轉速范圍：1000r/min到額定轉速；
● 轉速間隔：100-200r/min；
● 工況時間：30-60min；
● 循環總時：20-40h。
每一循環的內容為：
○ 第一循環——25%負荷，從1000r/min至額定轉速，每工況30min;
○ 第二循環——50%負荷，從1000r/min至額定轉速，每工況30min;
○ 第三循環——75%負荷，從1000r/min至額定轉速，50%額定轉速以下每工況30min，50%額定轉速以下每工況60min，4000r/min以上可適當減為30min;
○ 第四循環——100%負荷，從1000r/min至額定轉速，每工況1h， 4000r/min以上可適當減為30min。
注意在高負荷長時間運轉后，應在低轉速小負荷運轉一定時間，這里指每循環結束后均應有低轉速小負荷工況，特別是第三循環、第四循環。
二、冷磨合
1、冷磨合的概念
所謂冷磨合，是指柴油發電機在試驗臺上由電動機或其他動力來帶動曲軸進行運轉，達到對曲軸連桿機構、配氣機構和其他動配合零件磨合的目的。磨合試驗臺外形結構如圖1、圖2所示。
2、冷磨合的步驟及注意事項
① 不裝噴油嘴或火花塞。
② 使用稀機油。因為稀機油黏度小，容易沖刷被磨下來的金屬屑，并且摩擦表面冷卻效果較好。
③ 用帶變速器的電動機驅動曲軸。
④ 注意檢查運轉情況：看是否有不正常響聲、拉缸和漏氣等現象，如有發生，應立即停機檢查，等排除故障后才能進行冷磨合。
冷磨合結束后，放出機油，加入清洗油（通常清洗油為：90%的柴油與10%的機油混合），運轉5min左右，再放出混合油。最后拆下油底殼和機油濾清器進行徹底清洗，并認真檢查各配合零件的技術狀況，尤其是軸承的磨合情況。
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圖1 磨合試驗臺正面圖 |
圖2 磨合試驗臺俯視圖 |
三、熱磨合
所謂熱磨合，是指將柴油發電機安裝完畢，并且經過詳細檢查后，將機器發動起來，通過無負荷與有負荷試驗，進一步檢查與調整柴油發電機，使柴油發電機基本恢復其原有的性能。
1、無負荷試驗
無負荷試驗的目的在于檢查柴油發電機工作時是否有故障。具體地講，有以下幾點：
① 檢查機器零件的裝配情況及配合件之間的間隙是否適當。
② 檢查有無三漏現象（漏油、漏水和漏氣）。
③ 柴油發電機運轉是否均勻。
④ 活塞、活塞銷、曲軸主軸承和連桿軸承等有無特殊響聲。
⑤ 排氣聲音與顏色是否正常。
⑥ 機油壓力與冷卻水溫是否正常。
⑦ 氣門間隙是否適當。
⑧ 噴油泵、噴油器或化油器工作是否正常。
熱磨合前，應裝復柴油發電機的全部總成、附件及儀表，加足燃油、機油和冷卻水；調試一切必須調整的內容，如氣門間隙、風扇皮帶松緊度、機油壓力、噴油壓力、供油時間、供油量以及各缸供油不均度等，使柴油發電機處于良好的工作狀態。
2、帶載試驗
柴油機功率試驗與檢測分為穩態和動態兩種情況，負載測試演示如圖3所示。
（1）穩態測功
所謂穩態測功是指柴油機在轉速一定和其他參數保持不變的穩定狀態下，使用水力、電力測功器或底盤測功試驗臺進行功率測定。通過給柴油機施加一定負荷，測出額定轉速相應扭矩，然后計算出功率數。這種測試方法結果準確可靠，但使用成本較高，需大型固定設備。由于穩態測功必須對柴油機施加外部負荷，因而也稱為有外載測功。
（2）動態測功
動態測功是指在柴油機轉速均為變動的狀態下測定其功率。由于動態測功無須對柴油機施加外部載荷，因而又稱無外載（無負荷）測功。這種測功方法是∶當柴油機在怠速或空載某一低速下運轉時，突然全開節氣門，使柴油機克服慣性和內摩擦阻力加速運轉，用其加速性能的好壞直接反映出最大功率的大小。
3、現場實載試驗
現場實載試驗的目的是測定柴油發電機大修后的質量，檢查是否達到規定的技術標準。現場實物測試演示如圖4所示。
（1）需測定的內容：
① 功率（額定功率及超負荷能力）；
② 油耗比；
③ 電壓（數值及穩定率）；
④ 頻率（數值及穩定率）。
仍以額定轉速為1500r/min的柴油發電機為例，其他額定轉速的柴油發電機進行有負荷試驗的階段、負荷和時間是相同的，只是轉速不同而已。
（2）注意事項：
熱試后必須做三項工作：
① 重新調整氣門間隙；
② 重新緊固缸蓋螺母；
③ 更換機油。
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圖3 負載測試實驗演示圖 |
圖4 柴油發電機組現場實載試驗 |
總結：
當柴油發電機進行磨合試驗時，如果為了排除故障而更換了活塞、活塞銷、活塞環、氣缸套和連桿軸承等，均應重新進行磨合試驗。經過磨合，增強了柴油發電機零件的耐磨性和抗腐蝕性。通過調試，可以檢查柴油發電機修理后的質量、工作狀況和對某些零件進行必需的調整。由此可知，磨合與調試是柴油發電機修理工藝過程中不可缺少的步驟，而且也為柴油發電機的正常運轉做好準備。在受到設備條件限制的情況下，可不進行冷磨合而直接進行熱磨合。柴油發電機磨合后，在設備條件較好的情況下，還應進行柴油發電機功率與燃油消耗率等項目的測定，以便準確地鑒定柴油發電機的修理質量。
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