柴油發(fā)電機組維修基礎(chǔ)——柴油發(fā)電機組總體構(gòu)造與維修基礎(chǔ)

柴油發(fā)電機組在使用過程中不可避免地會發(fā)生故障和損壞，為了延長其使用壽命，必須進行必要的維修。柴油發(fā)電機組維修與其他機械設(shè)備維修的基本要求、基本方法相似。本節(jié)主要介紹與柴油發(fā)電機組維修相關(guān)的基礎(chǔ)知識。

2.4.1 柴油發(fā)電機組維修基本概念

柴油發(fā)電機組維修包括柴油發(fā)電機組維護和柴油發(fā)電機組修理，柴油發(fā)電機組維護與柴油發(fā)電機組修理是性質(zhì)不同的兩種技術(shù)措施。柴油發(fā)電機組維護的目的是采用相應(yīng)的技術(shù)措施保持機組整潔，減少零件磨損，防止故障發(fā)生，延長機組使用壽命。柴油發(fā)電機組修理的目的是排除機組已發(fā)生的故障、更換或修復(fù)已損壞的零件，恢復(fù)其使用性能。

2.4.2 柴油發(fā)電機組維護基礎(chǔ)知識

1.柴油發(fā)電機組維護的分類

柴油發(fā)電機組維護是對機組采取的預(yù)防性技術(shù)措施，維護作業(yè)的內(nèi)容和時機，按預(yù)先規(guī)定的計劃執(zhí)行，其目的是為了預(yù)防故障發(fā)生和維持機組的工作能力。柴油發(fā)電機組維護通常分為例行維護和計劃維護。

例行維護的內(nèi)容和時機與機組的工作時數(shù)無關(guān)，如日常維護、月維護、季維護、年維護和磨合期維護等。計劃維護的內(nèi)容和時機與機組的工作時數(shù)有關(guān)，如一級維護、二級維護和三級維護等。在計劃維護中，維護作業(yè)按計劃強制執(zhí)行的則稱為定期維護，如果維護作業(yè)是按定期檢查的結(jié)果按需執(zhí)行的則稱為視情維護。

2.柴油發(fā)電機組維護作業(yè)的基本內(nèi)容

(1)清潔作業(yè)

清潔作業(yè)主要是清除機組外表的泥污，打掃、清洗和擦拭柴油機、交流同步發(fā)電機和控制屏(箱)內(nèi)外表面以及各類附件。

文章出自《柴油發(fā)電機組實用技術(shù)技能》

作者：楊貴恒、張海呈、張壽珍、鐘進 化學(xué)工業(yè)出版社出版

(2)檢查與緊固作業(yè)

檢查與緊固作業(yè)主要是檢查機組外露的各零部件連接或安裝情況，必要時緊固已松動的部位，并更換個別丟失或損壞的螺栓、螺母、螺釘和鎖止銷等。

(3)檢查與調(diào)整作業(yè)

檢查與調(diào)整作業(yè)主要是檢查機組各機構(gòu)、儀表和總成的技術(shù)狀況，必要時按技術(shù)要求或使用條件進行調(diào)整。如柴油機的氣門間隙、供油時間、機油壓力等。

(4)電器作業(yè)

電器作業(yè)主要是清潔、檢查和調(diào)整電器和儀表，潤滑其運動機構(gòu)，更換個別已損壞或不適用的零件及導(dǎo)線，檢查和維護蓄電池等。

(5)潤滑作業(yè)

潤滑作業(yè)主要是清洗柴油機潤滑系和機油濾清器，必要時更換濾芯或濾清器，并在機組相關(guān)部位加注潤滑脂(如風(fēng)扇、軸承等處)。

(6)加注作業(yè)

加注作業(yè)主要是檢查油箱并觀察存油量，按需加注柴油;檢查油底殼并觀察機油質(zhì)量與數(shù)量，必要時更換或加注潤滑油;檢查水箱并觀察冷卻液數(shù)量，必要時加注冷卻液。

2.4.3 柴油發(fā)電機組修理基礎(chǔ)知識

1.柴油發(fā)電機組修理的分類

柴油發(fā)電機組修理按作業(yè)范圍可分為柴油發(fā)電機組大修、總成大修、柴油發(fā)電機組小修和零件修理四類。

(1)柴油發(fā)電機組大修

柴油發(fā)電機組在運行一定時數(shù)后，經(jīng)過檢測診斷和技術(shù)鑒定，多數(shù)總成已達到使用極限時，對機組進行的一次全面恢復(fù)性修理稱為柴油發(fā)電機組大修。

(2)總成大修

為了恢復(fù)機組某總成的技術(shù)狀況，修理或更換總成任何零部件(包括基礎(chǔ)件)的修理作業(yè)稱為總成大修。

(3)柴油發(fā)電機組小修

根據(jù)需要，修理或更換機組個別零部件的修理作業(yè)稱為柴油發(fā)電機組小修。

(4)零件修理

對因磨損、變形、損傷而不能繼續(xù)使用的零件，利用適當?shù)募庸し椒ㄟM行修理以恢復(fù)其使用性能的作業(yè)稱為零件修理。零件修理應(yīng)符合經(jīng)濟性原則。

2.柴油發(fā)電機組零件的清洗

在柴油發(fā)電機組修理中，經(jīng)常需要清潔零件表面的油污、積炭、水垢和銹蝕物等。由于各種污物的性質(zhì)不同，其清除方法也不一樣。

(1)油污清洗

零件表面的油污沉積較厚時應(yīng)先刮除。一般應(yīng)在熱的清洗液中清洗零件表面油污，常用的清洗液有堿性清洗液和合成洗滌劑。使用堿性清洗液進行熱清洗時，加熱至70～90℃，將零件浸入10～15min，然后取出并用清水沖洗干凈，再用壓縮空氣吹干。

注意：使用汽油清洗不安全;鋁合金零件不能在強堿性清洗液中清洗;非金屬類橡膠零件應(yīng)使用酒精或制動液進行清洗。

(2)積炭清除

清除積炭可使用簡單的機械清除法，即用金屬刷子或刮刀等進行清除，但此方法不易將積炭清除干凈，而且易損傷零件表面。最好采用化學(xué)方法清除積炭，即先使用退炭劑(化學(xué)溶液)加熱至80～90℃，將零件上的積炭膨脹軟化，然后再用毛刷等進行清除。

(3)水垢的清除

水垢一般采用化學(xué)清除法，將清除水垢的化學(xué)溶液加入到冷卻液中，發(fā)動機工作一定時間后，再更換冷卻液。常用清除水垢的化學(xué)溶液有：苛性鈉溶液或鹽酸溶液、氟化鈉鹽酸除垢劑和磷酸除垢劑，磷酸除垢劑適合用于清除鋁合金零件上的水垢。

3.柴油發(fā)電機組零件的修復(fù)方法

柴油發(fā)電機組零件的修復(fù)方法有很多種，可根據(jù)零件缺陷的特征和修復(fù)成本核算選用相應(yīng)的修復(fù)方法。常用零件修復(fù)方法有：機械加工修復(fù)法、壓力加工修復(fù)法、焊接修復(fù)法和粘接修復(fù)法等。

(1)機械加工修復(fù)法

通過機械加工方法使已磨損的零件恢復(fù)正確的幾何形狀和配合特性的修復(fù)方法稱為機械加工修復(fù)法。常用的有修理尺寸法和鑲套修理法。

修理尺寸法是對配合副已磨損的零件按規(guī)定的修理尺寸加大或減小，再選配具有相同修理尺寸的另一零件與之配合以恢復(fù)配合副配合性質(zhì)的修理方法。

鑲套修理法是對零件磨損部位進行機械加工整形后，再按過盈配合鑲?cè)胍唤饘偬滓曰謴?fù)零件基本尺寸的修理方法。

(2)壓力加工修復(fù)法

通過對零件施加外力，利用材料的塑性變形恢復(fù)零件損傷部位的尺寸和形狀的修復(fù)方法稱為壓力加工修復(fù)法。

(3)焊接修復(fù)法

利用電弧或氣體燃燒產(chǎn)生的熱量將零件損傷部位局部和焊條熔化并溶合，以填補零件磨損部位或連接斷裂零件的修復(fù)方法稱為焊接修復(fù)法。

(4)粘接修復(fù)法

使用粘接劑粘補或連接斷裂零件的修復(fù)方法稱為粘接修復(fù)法。

4.柴油發(fā)電機組修理工藝的組織

柴油發(fā)電機組修理工藝的組織方法，直接影響到修理質(zhì)量、修理成本、修理時間和生產(chǎn)效率等。各修理單位應(yīng)根據(jù)本單位的具體情況(如設(shè)備條件、技術(shù)水平、修理對象及材料配件供應(yīng)等)，采用合理的工藝組織。柴油發(fā)電機組修理工藝的組織方法，可根據(jù)機組修理作業(yè)的基本方法和勞動組織形式兩種方式來劃分。

(1)修理作業(yè)的基本方法

對于機組的修理，就其基本方法來說可分為：就機修理法和總成互換修理法。

①就機修理法 在機組修理過程中，原機拆下的零件、合件、總成等，除報廢件外，凡可修復(fù)的零件經(jīng)修復(fù)后仍裝回原機的修理方法，稱為就機修理法。目前，各單位大多采用這種修理方法。采用這種修理方法時，由于各零件、合件或總成的損壞程度不同，修理的工作量和所需修復(fù)的時間也各不相同，因而經(jīng)常影響修理和裝配工作的連續(xù)性。整機的裝配往往需要等待修理時間最長的零件、合件或總成修好后才能進行，其修理時間較長。但對于一般的單位，同一種機型不多，在配件緊缺的情況下，采用這種修理方法是有利的。

②總成互換修理法 在機組修理過程中，除機體外，其余需修理的總成、合件、零件均換用儲備件(修理好的或新購買的)，而替換下來的總成、合件、零件，經(jīng)修理后進入儲備倉庫作備件用，這種修理方法叫總成互換修理法。這種修理方法減少了因修理總成、合件、零件所耽擱的時間，保證了修理工作的連續(xù)性，大大縮短了機組零件的修理時間，提高了生產(chǎn)效率。它適用于同一機型比較多，配件儲備比較充足的單位。

(2)修理作業(yè)的勞動組織形式

機組修理就其勞動組織形式來說，一般分為綜合作業(yè)法和專業(yè)分工法。

①綜合作業(yè)法 綜合作業(yè)法是指整個機組的修理作業(yè)除個別零件修理加工(如鍛造、機械加工等)由專業(yè)車間或?qū)I(yè)工組配合完成外，其余工作全部由一個工作組完成。采用這種作業(yè)方法，工組的作業(yè)范圍比較廣(柴油機修理技術(shù)、發(fā)電機修理技術(shù)以及控制箱維修技術(shù)均要掌握)，對工作人員的技術(shù)要求比較全面。目前各單位大多采用這種方法。

②專業(yè)分工法 專業(yè)分工法是指將機組修理作業(yè)按工種、部位、總成、合件或工序，劃分為若干個作業(yè)單元，每個單元由一個工人或一個工組來擔任。這種作業(yè)方法，易于提高工作人員單項作業(yè)的技術(shù)熟練程度，便于采用專業(yè)工具，從而達到高質(zhì)量的修理目的。但要求技術(shù)管理部門具有完整健全的管理方法，以保證修理工作有節(jié)奏地進行。

5.柴油發(fā)電機組修理工藝流程

按一定順序完成機組修理作業(yè)的過程稱為機組修理的工藝流程。

由于修理工藝組織方法的不同，采用的工藝流程也不一樣。目前，多數(shù)單位采用就機修理法，這種修理方法的工藝流程如圖2-41所示。

圖2-41 柴油發(fā)電機組就機修理法的工藝流程

2.4.4 柴油發(fā)電機組故障診斷基礎(chǔ)知識

1.柴油發(fā)電機組故障的定義

剛出廠的柴油發(fā)電機組必須具有一定的工作能力和必要的耐久性。所謂工作能力是指設(shè)計制造時所給予發(fā)電機組的主要工作性能，如發(fā)電機組的輸出功率、發(fā)動機的燃油消耗率和機組的噪聲水平等。耐久性是指機組保持工作能力在一定范圍內(nèi)的使用時間。發(fā)電機組的工作能力和耐久性變壞，是其發(fā)生故障的根本標志。也就是說：當發(fā)電機組各部分的技術(shù)狀態(tài)，在工作一定時間后會發(fā)生變化，當這種變化超出了允許的技術(shù)范圍，而影響了發(fā)電機組的工作性能時，就稱發(fā)電機組產(chǎn)生了故障。

按喪失工作能力的程度，柴油發(fā)電機組故障可分為局部故障和完全故障。局部故障是指柴油發(fā)電機組部分喪失工作能力，即僅導(dǎo)致柴油發(fā)電機組性能降低但仍能運行的故障，如發(fā)動機冒黑煙、敲缸、功率下降等故障。完全故障是指柴油發(fā)電機組完全喪失工作能力，導(dǎo)致柴油發(fā)電機組不能繼續(xù)運行的故障，如起動蓄電池電壓過低、空氣濾清器完全堵塞、交流同步發(fā)電機不發(fā)電等故障。

2.柴油發(fā)電機組故障的產(chǎn)生原因

發(fā)電機組是由發(fā)動機、交流同步發(fā)電機和控制箱(屏)三部分組成。其中，發(fā)動機是機組產(chǎn)生動力的部分，最易產(chǎn)生故障。實踐證明：機組產(chǎn)生故障的原因是多種多樣的，但歸根結(jié)底不外乎內(nèi)部原因和外部原因兩個方面：

(1)故障產(chǎn)生的內(nèi)部原因

①材料及油料的性質(zhì) 在設(shè)計制造過程中，要根據(jù)發(fā)電機組零件的工作性質(zhì)和特點正確選擇材料。材料選用不當、材質(zhì)不符合規(guī)定和選用了不適當?shù)拇闷肥橇慵a(chǎn)生磨損、腐蝕、變形、疲勞損傷、破裂和老化等現(xiàn)象的主要原因。機組所用的各種材料和油料的性質(zhì)，歸納起來不外乎是物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及機械性質(zhì)三個方面。機組的許多故障正是由于外界因素的影響，通過這些性質(zhì)而起作用的結(jié)果。如金屬材料受力過大后會產(chǎn)生變形和裂紋甚至折斷，在高溫作用下會氧化，在各種載荷下會產(chǎn)生疲勞損傷;非金屬材料會產(chǎn)生老化;油料中所含的酸性物質(zhì)對金屬有腐蝕作用，并會使油料變質(zhì)等。

②機件的結(jié)構(gòu)特點 機組各機件在結(jié)構(gòu)形式上各有特點。在工作中，外界因素往往通過這些特點起作用，使相關(guān)機件產(chǎn)生故障。例如：由于發(fā)動機水套的本身結(jié)構(gòu)特點，在高溫作用下，冷卻水容易在氣缸套外壁形成水垢，而影響氣缸套的冷卻效果。

③機件的工作特點 直接接觸并有相對運動的機件之間因摩擦而產(chǎn)生磨損：例如，柴油機的活塞環(huán)直接與氣缸接觸，在工作過程中，活塞環(huán)在氣缸中作高速的往復(fù)直線運動，致使氣缸產(chǎn)生磨損。工作時溫度變化劇烈的機件，因熱應(yīng)力而產(chǎn)生變形和裂紋：例如，在發(fā)動機工作過程中，氣缸體和氣缸蓋因受高溫的作用，其內(nèi)應(yīng)力重新分配，達到新的平衡，結(jié)果造成氣缸體和氣缸蓋平面的翹曲變形。

(2)故障產(chǎn)生的外部原因

①使用不當 使用人員沒有按照操作規(guī)程使用機組。如經(jīng)常低速運轉(zhuǎn)、沒有暖機就迅速增加負荷、機油壓力過低等都會加速機件的磨損;工作時間過長、負荷變化過大、長期超負荷運行等也會引起零件的過早損壞。

②維護不良 在維護機組時，沒有嚴格按照規(guī)定的技術(shù)要求完成各項工作，或者采取了錯誤的操作方法，造成人為故障等。在平時的維護保養(yǎng)中，要及時更換機油、定期清潔空氣濾清器和水箱的水垢等。按要求進行機組的日常維護和一、二、三級保養(yǎng)。

③修理質(zhì)量不高 在修理過程中，如果加工不當，沒有達到修理技術(shù)要求，如各零件的配合間隙(或公盈)不當、表面光潔度不夠、裝配時清洗不干凈等都會使機組在使用過程中產(chǎn)生故障。裝配過程中各零件之間的相互位置精度也很重要，若達不到要求，會引起附加應(yīng)力，產(chǎn)生偏磨等不良后果，加速機件的失效。

建立合理的維護保養(yǎng)制度，嚴格執(zhí)行柴油發(fā)電機組的技術(shù)保養(yǎng)和使用操作規(guī)程，是保證機組可靠工作和提高其使用壽命的重要條件。此外，需定期對使用維修人員進行培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)素質(zhì)和水平。