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<绥化>维曼机电设备有限公司


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柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。



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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因 导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。 一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。 1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。 2.气缸套穴蚀机理 1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。 2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。 3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。 2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。 4．防止缸套穴蚀的措施 除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施： （1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。 （2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。 （3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。 结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好预防效果。

柴油发电机的动力传动组件包含哪些呢 动力传动组件是柴油发电机的重要组成部件，其主要任务是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞顶部的燃气压力转变为扭矩，通过曲轴向外输出动力，使热能转变成机械能。动力传动组件包括的部件有连杆、连杆轴瓦、连杆衬套、连杆螺栓、曲轴、飞轮和活塞组件。 1.功用 在动力传动组件中，连杆的作用是连接活塞和曲轴，并把作用在活塞上的燃气压力传递给曲轴。 2.条件和使用材料 柴油发电机在运转过程中，主要承受活塞顶部的燃气压力以及活塞组件和连杆往复运动时产生的惯性力，同时还要承受摩擦力的作用。这些力使连杆时而被压缩，时而受到拉伸，而连杆摆动所产生的惯性力还会使连杆出现弯曲。因此，要求制造连杆的材料必须具有足够的强度和刚度，重量还要尽量轻。 目前，连杆一般选用优质中碳钢模锻或滚压成型，并且要进行调质处理。中小功率柴油发电机的连杆有的采用球墨铸铁制造，其效果较好，且成本也较低。对于强化程度较高的柴油发电机，连杆采用高级合金钢（40Cr、40MnB、42CrMo等）滚压制造。合金钢的特点是抗疲劳强度高，但对应力集中比较敏感，因此采用合金钢时，对外部形状、过度圆角和表面粗糙度等都有严格的要求。近年来，我国也采用稀土镁球墨铸铁制造高速柴油发电机的连杆。 3.构造 连杆主要由大头、杆身和小头3部分组成。 连杆大头装配在曲轴连杆轴颈上，曲轴转动时，它也随连杆轴颈相对转动。在连杆大头内部装有轴瓦，连杆大头能拆卸下来的部分称为连杆大头盖。大头的切面分为直切口和斜切口两种，根据柴油机使用性能的不同可以选用直切口或斜切口。连杆大头和大头盖用两个或4个螺栓固定在一起，连杆大头的孔径尺寸要求比较精确，通常在大头和大头盖的同一侧打上配对记号。 （2）杆身 连杆大头和小头的中间部分称为杆身。杆身的断面形状多为“工”字形，这是因为在材料断面面积相等的条件下，其抗弯断面模数 ，所以连杆能在软轻重量的情况下获得较大的结构刚度和强度。 （3）连杆小头 连杆与活塞销相连接的部分称为连杆小头。小头一般为薄壁圆形结构，下端用半径软大的圆弧与杆身圆滑衔接，在小头内部装配有薄壁衬套。为了润滑衬套与活塞间的配合表面，在连杆小头和衬套上钻孔（或铣槽）来收集飞溅下来的油雾。有的在杆身内部钻一个油道，润滑油从曲轴连杆的轴颈经过杆身内部油道进入衬套的摩擦表面。

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柴油发电机组的电瓶在使用时应该注意哪些 柴油发电机的电瓶在操作的有很多注意点，下面，柴油发电机出租厂家维曼为您来介绍。 柴油发电机组中电瓶的操作使用需要注意的事项如下所示： 一 用户可使用机组配套提供的电瓶标准连接线，按红色接正极，黑色（或蓝色）接负极，正确地与机组启动马达端连接。柴油发电机组大部分机组不允许电瓶负极直接接机壳。 二 柴油发电机组标准配置带与机组配套的启动电瓶，启动电瓶在使用前，用户自购标准电瓶电解原液。将电瓶格顶盖旋开，缓缓地注入电解液，直到位于内部极度板上部刻度为止（不得超过）。加好后，请不要马上使用，应先让电瓶静止放置30-60分钟左右。低环境温度下，静置时间再延长。 三 柴油发电机组在运行时，其自备充电发电机负责给启动电瓶持续充电。 四 启动电瓶的储能量大小，将决定柴油发动机是否在规定时间内能顺利地启动。

柴油发电机如何延长发电机组的使用寿命 发电机组的寿命长短取决于在平常如何正确地去使用它，如果按照使用的技巧来维护使用，会直接增加其寿命时间。 首先的弄清楚的是，发电机组的易损件中包含空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器，要延长柴油发电机组的使用寿命，在使用过程中，就要加强空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三滤的保养，充分发挥它们的作用。 空气弗列加滤清器在安装时不可漏装、反装或错装各密封垫圈及橡胶连接管，并保证各按嵌处的严密性。使用的纸质集尘杯空气弗列加滤清器，每工作50-100小时，要清除尘土1次，可用软毛刷将表面尘土刷掉，若工作时间超过500小时或已损坏，就应及时更换。使用油浴式空气弗列加滤清器，每工作100-200小时，应用清洁的柴油清洗滤芯，并更换其中的机油，若滤芯已破碎，就需立即更换，并注意在使用中，按规定添加机油。 机油弗列加滤清器在柴油发电机组使用中如不及时保养，滤芯堵塞、机油压力增加，安全阀打开，润滑油直接流入主油道，会加剧润滑表面的磨损，影响柴油发电机组的使用寿命。因此，机油弗列加滤清器每工作180-200小时，就要清洗1次，发现破损，应立即更换，以防止杂质进入润滑表面。 发电机组换季使用，还应清洗曲轴箱和各润滑表面，方法是用机油、煤油和柴油混合后作洗涤油，可在机油放出后加入洗涤油清洗，然后，柴油发电机组低速运转3-5分钟，再放尽洗涤油，加入新机油。 燃油供给系统中的各种燃油弗列加滤清器，每工作100-200小时，就应清除杂物1次，并对油箱和各输油管道进行全面清洗。在清洗滤芯和密封件时，应特别仔细，发现破损，需及时更换。在季节过渡换油时，应对整个燃油供给系统的各零部件进行清洗。使用的柴油，应符合季节要求，并需经48小时的沉淀净化处理。 注：空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和燃油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器为易损件，当使用超过500小时，必须要更换新的。这样才能更好的延长柴油发电机组的使用寿命。

发电机组在温度较低的情况下应该注意的事项： 一、不能使用明火烘烤柴油发电机油底壳。这样会使油底壳内的机油变质，甚至烧焦，润滑性能降低或完全丧失，从而加剧机器磨损，冬季应选用低凝点的机油。 二、冬季应选用凝点低和发火性能好的轻柴油。因为冬季的低气温会降低柴油的流动性，使粘度增大，不容易喷散，会造成雾化不良，不能充分燃烧，导致柴油发电机的动力下降，造成浪费。一般要求柴油的凝点应低于本地当前季节低气7-10℃。 三、柴油发电机组熄火以后，水温在60℃以下，水不烫手，再熄火放水。机体在度较高时突然受冷空气侵袭会产生骤缩，出现裂纹。水要彻底排净。 四、空气弗列加滤清器不能取下加热，造成活塞气缸等部件磨损。 冬季气温低，发电机组工作时冷却过度。故保温是冬季用好柴油发电机的关键。在北方地区，冬天使用的柴油发电机都应配备保温套和保温帘等防寒设备常采用无水启动（先启动，后加冷却水）的非正常启动方法。这种做法会对机器造成严重损害，应禁止使用。 预热方法：先将保温被罩在水箱上，打开放水阀，向水箱内连续注入60-70℃的清洁软水，用手触摸放水阀流出的水有烫手感觉时，再关闭放水阀，向水箱灌入90-100℃的清洁软水，并摇转曲轴，使各运动件得到适当预先润滑，然后再行启动。

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