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故障檢修與技術(shù)維護 |
柴油發(fā)電機主軸承異響的故障診斷與處理方法 |
導(dǎo)讀：柴油發(fā)電機主軸承異響是指發(fā)動機運轉(zhuǎn)時主軸承發(fā)出異常的聲響。主軸承位于發(fā)動機的曲軸上，承受著曲軸的旋轉(zhuǎn)力和慣性力，所以它的工作非常重要。當主軸承出現(xiàn)問題時，會產(chǎn)生明顯的異響。為了保持軸承的良好性能，日常必須做好保養(yǎng)、檢測、檢修、防患于未然。對長期運行的柴油發(fā)電機組來說， 平時的檢測跟蹤尤為重要，包括軸承的旋轉(zhuǎn)、振動、溫度、潤滑劑的狀態(tài)等。今天給大家分享一下總結(jié)的軸承發(fā)出異響的原因，希望能幫到大家。
一、主軸承異響的特點
發(fā)動機主軸承異響的特點包括以下幾個方面：
1. 高頻異響
發(fā)動機主軸承異響通常是以高頻聲音出現(xiàn)，聽起來像是金屬摩擦的聲音。聲音可能會隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而加劇。
2. 間歇性聲音
發(fā)動機主軸承異響通常是間歇性的，即聲音可能會在一段時間內(nèi)出現(xiàn)，然后又暫時消失。這是因為主軸承可能在特定的負載條件下產(chǎn)生異常聲音。
3. 磨擦聲
發(fā)動機主軸承異響通常聽起來像是金屬之間的摩擦聲，可能會被形容為嘶嘶聲或嘎嘎聲。聲音可能會隨著發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度的增加而加劇。
4. 增大的聲音
發(fā)動機主軸承異響可能會隨著時間的推移而逐漸增大。如果未及時修復(fù)或更換主軸承，聲音可能會變得越來越大，最終可能導(dǎo)致主軸承故障。
5. 伴隨其他異響
發(fā)動機主軸承異響可能會伴隨著其他異響一起出現(xiàn)。例如，曲軸、連桿、活塞環(huán)等零部件的異常聲音也可能會同時出現(xiàn)。
總的來說，發(fā)動機主軸承異響通常表現(xiàn)為高頻的間歇性磨擦聲，聲音會隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而加劇，并可能伴隨其他異響出現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動機主軸承異響，應(yīng)及時檢查和修復(fù)，以避免進一步損壞發(fā)動機。
二、軸承檢查
軸承異響是指在發(fā)動機軸承運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的異常噪音，通常是由于軸承內(nèi)部零件損壞或磨損所引起的。軸承異響不僅會影響設(shè)備的正常運行，還會加速軸承的磨損，降低設(shè)備的壽命。因此，對軸承異響進行檢查是非常重要的。 軸承異響檢查標準主要包括以下幾個方面：
1. 觀察軸承外觀
首先要檢查軸承外觀是否有明顯的損壞或變形，如軸承蓋外圈、內(nèi)圈或滾動體的裂紋、變形等，如圖1所示。如果發(fā)現(xiàn)軸承外觀有問題，需要及時更換。
2. 檢查軸承運轉(zhuǎn)時的噪音
在軸承運轉(zhuǎn)時，需要仔細聽軸承是否有異常噪音。如果軸承運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)噪音，需要進一步檢查軸承內(nèi)部是否有損壞或磨損。
3. 檢查軸承磨損情況
需要拆卸軸承，檢查軸承內(nèi)部零件是否有損壞或磨損，并對主軸承孔徑進行測量，如圖2所示。如果發(fā)現(xiàn)軸承磨損情況嚴重，需要及時更換。
4. 檢查軸承潤滑情況
軸承的潤滑情況對軸承的運行非常重要。需要檢查軸承的潤滑情況是否正常，如潤滑油是否充足、潤滑油是否污染等。如果發(fā)現(xiàn)軸承潤滑情況不正常，需要及時更換潤滑油或清洗軸承。
5. 檢查軸承安裝情況
軸承的安裝情況也會影響軸承的運行。需要檢查軸承的安裝是否正確，如軸承是否安裝在正確的位置、軸承是否安裝牢固等。如果發(fā)現(xiàn)軸承安裝情況不正常，需要及時調(diào)整或更換。
軸承異響檢查是非常重要的，可以有效避免軸承損壞或磨損，延長柴油發(fā)電機的使用壽命。在檢查軸承異響時，需要仔細觀察軸承外觀、聽軸承運轉(zhuǎn)時的噪音、檢查軸承內(nèi)部零件、檢查軸承潤滑情況和檢查軸承安裝情況。只有全面檢查，才能確保軸承的正常運行。
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圖1 主軸承蓋裂紋磁力探傷檢查 |
圖2 柴油機主軸承蓋孔徑測量 |
三、故障分析
曲軸軸承的響聲較連桿軸承的響聲沉重而有力。主要表現(xiàn)為突然加載時發(fā)出沉悶的“鏜鏜"聲，嚴重時還伴有機體振動，發(fā)聲部位一般位于缸體的下部，并隨轉(zhuǎn)速、負荷的增大而增大。
1、原因
① 曲軸軸承與軸頸磨損嚴重或軸承蓋螺栓擰緊力矩不足、松曠，軸承蓋斷裂，曲軸斷裂等，造成徑向間隙過大而發(fā)出撞擊聲。
② 曲軸軸承在裝配時間隙過小（檢查方法如圖4、圖5所示），使摩擦表面產(chǎn)生過熱而燒毀軸承合金，甚至抱死。
③ 機油的供給不足或質(zhì)量過差，使?jié)櫥湍るy以形成，造成摩擦表面出現(xiàn)半干或干摩擦。
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圖4 曲軸主軸承間隙測量（塑料間隙片位置） |
圖5 曲軸主軸承間隙測量（塑料間隙片） |
2、診斷與處理方法
（1）若曲軸主軸承響發(fā)生在早期或正常使用期，多數(shù)是由于個別軸承蓋螺栓松動或主軸徑潤滑油路堵塞，使軸承異常磨損而間隙過大，這時可做臨近兩缸斷火試驗以確定異響軸承的缸位。
（2）若相鄰兩缸斷火后異響聲減小或消失，表明此兩缸間軸承有異響。
（3）若曲軸主軸承響發(fā)生在損耗期，并伴有機油壓力下降，表明各道軸承間隙均過大，應(yīng)進行發(fā)動機大修。
（4）軸承若處于良好的連轉(zhuǎn)狀態(tài)會發(fā)出低低的嗚嗚或嗡嗡的聲音。若是發(fā)出尖銳的嘶嘶音，吱吱音及其它不規(guī)則的聲音，經(jīng)常表示軸承處于不良的連轉(zhuǎn)狀況。尖銳的吱吱噪音可能是由于不適當?shù)臐櫥斐傻摹２贿m當?shù)妮S承間隙也會造成金屬異響聲。
（5）若是有間歇性的噪音，則表示滾動件可能受損。此聲音是發(fā)生在當受損表面被輾壓過時，軸承內(nèi)若有污染物常會引起嘶嘶音。嚴重的軸承損壞會產(chǎn)生不規(guī)則并且巨大的噪音。
（6）若是由于安裝時所造成的敲擊傷痕也會產(chǎn)生噪音，此噪音會隨著軸承轉(zhuǎn)速的高低而不同。
四、軸承故障實驗方法
聲發(fā)射(AE)是構(gòu)件在受力狀態(tài)下從缺陷處發(fā)出的聲信號。聲發(fā)射技術(shù)具有連續(xù)、動態(tài)監(jiān)測故障產(chǎn)生與發(fā)展過程的特點。從60年代起，聲發(fā)射技術(shù)開始進入實用階段。我國對于聲發(fā)射技術(shù)的研究自70年代初開始起步，至今已取得不少成果，但在柴油機故障診斷方面尚處于起步階段，主軸承故障的聲發(fā)射診斷仍是空白。我們在這方面進行了大量實驗研究，力圖找出存在故障時聲發(fā)射信號的特征及其隨工況變化的規(guī)律，為柴油機主軸承故障診斷研究做一些基礎(chǔ)的工作。
1、聲發(fā)射及其輔助測試系統(tǒng)
（1）聲發(fā)射傳感器是信號接受部分，其作用是將脈沖信號轉(zhuǎn)化為電信號，受感應(yīng)面應(yīng)和被測對象有良好的聲耦合。對固體試樣，通常應(yīng)用真空脂、凡士林等耦合劑與之接觸。前置放大器的增益一般選為40 dB,以提高抗干擾能力，其頻帶為60 KHz~2 MHz。
（2）主軸承一旦出現(xiàn)干摩擦，必然導(dǎo)致局部溫度的升高。用溫度計來監(jiān)測，不失為一種直觀有效的方法。溫度測量法的缺點在于有一定的時間滯后性，溫度測量儀本身的安裝也可能給主軸承故障帶來誘因。可以把溫度測量法作為聲發(fā)射檢測的輔助方法。
2、實驗過程
實驗在主軸承試驗臺上進行，因是靜力加載，所以測出的數(shù)據(jù)和柴油機主軸承實際工況有所區(qū)別，但基本原理相同。實驗過程中，首先對各儀器進行調(diào)整和標定，然后連接各線路進行采樣，測出正常及故障工況下的聲發(fā)射信號及溫度變化等。
實驗中利用示波器對各種信號進行直接觀察。用計算機采樣系統(tǒng)對聲發(fā)射信號進行采樣記錄，用TEAC磁帶機對電壓信號進行存儲，同時記錄轉(zhuǎn)速、載荷情況和軸瓦溫度。
總結(jié)：
軸承是影響柴油機安全運行的重要零件，柴油機的主要運動件中，大多采用主軸承。主軸承采用流體動力潤滑，曲軸的旋轉(zhuǎn)作用形成油模承載，同時零件表面對油膜擠壓產(chǎn)生承載力。柴油機的軸承承載油膜壓力由旋轉(zhuǎn)油膜壓力和擠壓油膜壓力構(gòu)成。主軸瓦和連桿軸瓦在交變載荷下工作，軸承載荷的方向、大小都是周期變化的，所以軸承內(nèi)不能保持均勻、恒定的承載油膜。在高速、高負荷，特別是在潤滑狀態(tài)不良或進入磨料時，軸承中產(chǎn)生較大的摩擦損失，摩擦損失轉(zhuǎn)變成熱量使軸承溫度升高，降低潤滑油粘度，使承載能力下降，再加上軸承座及軸的變形，潤滑油流量不足及變質(zhì)等，使軸承工作條件惡化，造成軸承損壞，如磨損、疲勞、腐蝕、穴蝕、沖蝕等。
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