氣缸套高頻振動是西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機(jī)理 1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對運(yùn)動，或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。 2) 西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強(qiáng)化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)組功率標(biāo)定 油機(jī)發(fā)電機(jī)組是由西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)組合而成的。西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)允許使用的 功率受零部件的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的限制，因此，需規(guī)定允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的 功率，稱為標(biāo)定功率。 西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)不能超過標(biāo)定功率使用，否則會縮短其使用壽命，&至可能造成事故。 1.柴油機(jī)的標(biāo)定功率 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)銘牌上的標(biāo)定功率分為下列四類： (1)15分鐘功率即西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的 有效功率。是短時間內(nèi)可能超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標(biāo)定功率，如汽車、摩托車等西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率。 (2)1小時功率即西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時的 有效功率。如輪式拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶等西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率。 (3)12小時功率即西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時的 有效功率。如電站機(jī)組、工程機(jī)械用的西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)標(biāo)定功率。 (4)持續(xù)功率即西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)允許長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的 有效功率。 對于一臺機(jī)組，柴油機(jī)輸出的功率是指它的曲軸輸出的機(jī)械功率。根據(jù)GB1105-74規(guī)定，電站用柴油機(jī)的功率標(biāo)定為12小時功率。即柴油機(jī)在大氣壓力為101.325kPa，環(huán)境氣溫為20℃，相對濕度為50%標(biāo)準(zhǔn)工況下，柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12小時正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，達(dá)到的有效功率，用Ne表示。 美國康明斯NT系列柴油機(jī)，其功率分為持續(xù)功率和備用功率，兩者功率之比為0.91:1,相當(dāng)于我國12小時功率和持續(xù)功率之分。 2.交流同步發(fā)電機(jī)的額定功率 交流同步發(fā)電機(jī)的額定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，輸出的額定電功率，用PH表示。 根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境和技術(shù)要求，機(jī)組輸出的額定功率，由下式進(jìn)行計(jì)算: PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw) 式中PH—同步交流發(fā)電機(jī)輸出的額定功率(kw)； NeH—柴油機(jī)輸出的額定功率(PS)； K1—單位變換系數(shù)(即kW/PS)K1=0.736； K2—柴油機(jī)功率修正系數(shù)； K3—環(huán)境條件修正系數(shù)； n—同步交流發(fā)電機(jī)的效率； Np—柴油機(jī)風(fēng)扇及其他輔助件消耗的機(jī)械功率(PS)。 通常我們把柴油機(jī)輸出額定功率(PS)與同步交流發(fā)電機(jī)輸出的額定功率(kw)之比，稱為匹配比，用K表示，即 K值的大小受當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?、環(huán)境溫度和相對濕度等多種因素的影響，對于在平原上使用一般要求的機(jī)組，通常K值取1.6對使用要求較高的機(jī)組K值應(yīng)取2。

當(dāng)西藏林芝柴油發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時會有那幾種現(xiàn)象 當(dāng)柴油機(jī)發(fā)生故障時，一般會伴隨以下現(xiàn)象： （1）聲音異常 一臺正常運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)，其發(fā)出的噪聲有一定的規(guī)律。當(dāng)出現(xiàn)故障時，會使聲音變得異常。如活塞碰氣門時出現(xiàn)金屬敲擊聲、供油角過大時出現(xiàn)燃燒敲擊聲、氣缸漏氣時出現(xiàn)吹哨聲、旋轉(zhuǎn)件相碰時出現(xiàn)摩擦聲等。 （2）外觀異常 如燒油機(jī)出現(xiàn)冒藍(lán)煙、燃燒不良出現(xiàn)的冒黑煙、密封面失效出現(xiàn)的漏油、漏氣等。 （3）溫度異常 如供油提前角過晚或負(fù)荷過大出現(xiàn)的排氣溫度過高，軸承燒損時出現(xiàn)的軸承過熱，冷卻系統(tǒng)故障時出現(xiàn)的水溫、油溫過高等。 （4）動作異常 如當(dāng)平衡失效或基礎(chǔ)不牢時出現(xiàn)振動過大、當(dāng)調(diào)速失靈時出現(xiàn)飛車或游車、起動系統(tǒng)故障及柴油機(jī)無法起動等。 （5）壓力異常 如當(dāng)氣門、活塞環(huán)密封失效時出現(xiàn)的氣缸壓力過低、曲軸箱壓力過高、潤滑系統(tǒng)故障出現(xiàn)的油壓過低、增壓系統(tǒng)故障出現(xiàn)的氣壓過低或過高等。 （6）氣味異常 如電氣系統(tǒng)故障出現(xiàn)焦糊味；燒機(jī)油出現(xiàn)的油煙味等。