王冬冬

摘? 要：隨著新興產(chǎn)品逐步向環(huán)保、節(jié)能和利廢等方向發(fā)展，12V190系列燃?xì)鈾C(jī)組解決了煤礦瓦斯大量排空、焦化廠大量廢氣污染環(huán)境這一難題。但是隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加，機(jī)組故障率也會(huì)增大。該文就運(yùn)行維護(hù)中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：燃?xì)?機(jī)組;渦輪增壓器

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 概述

2000年，勝動(dòng)集團(tuán)針對(duì)瓦斯特點(diǎn)，把以前的柴油機(jī)組改進(jìn)成燃?xì)鈾C(jī)組，是一種適用于可把瓦斯、焦?fàn)t氣、天然氣等可燃?xì)怏w做燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)組。12V190系列燃?xì)鈾C(jī)組是PZ12V190B系列柴油機(jī)組的改進(jìn)型設(shè)備，主要改進(jìn)在于：選用了高效可靠的增壓器、中冷器、散熱器、油冷器等一系列高新技術(shù)設(shè)備;采用了氣缸蓋外潤(rùn)滑、氣缸蓋鑲氣門座圈、壓鑄罩殼等新結(jié)構(gòu)。從機(jī)組整體結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)都比較好，便于檢查、檢修時(shí)的拆裝。

12V190系列燃?xì)鈾C(jī)組優(yōu)點(diǎn)多，但運(yùn)行維護(hù)中我們發(fā)現(xiàn)了許多不足，例如：節(jié)氣門常出現(xiàn)執(zhí)行不到位或卡死現(xiàn)象;增壓器過早積碳或機(jī)組耗油多;電控混合器控制不到位造成機(jī)組負(fù)荷無(wú)法調(diào)整，濃度高時(shí)還會(huì)造成放炮回火燒壞中冷器的事故;氣門、氣缸和橫橋損壞;監(jiān)控儀和控制盒安裝位置不夠合理;連桿斷裂等。該文從科學(xué)的角度采取有效措施進(jìn)行防止類似事故的發(fā)生，確保機(jī)組能夠安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行[1]。

1 節(jié)氣門

節(jié)氣門用來控制用氣量的大小，直接反映出機(jī)組的做功情況，所以節(jié)氣門是一個(gè)非常重要的部件。1）節(jié)氣門是由執(zhí)行器通過連桿機(jī)構(gòu)直接控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣開度的執(zhí)行部件，執(zhí)行開度是否到位直接關(guān)系到機(jī)組進(jìn)氣量和做功好壞。2）在日常運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行器控制節(jié)氣門不到位或節(jié)氣門被卡死的現(xiàn)象，經(jīng)過細(xì)致檢查發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門軸承磨損嚴(yán)重，而軸承沒有設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油加油孔，因此，執(zhí)行器控制次數(shù)多了，節(jié)氣門軸承就會(huì)壞，常造成控制進(jìn)氣不到位或停機(jī)的故障。3）針對(duì)這一情況，采取在節(jié)氣門的軸承殼面上（A、B點(diǎn)處）各鉆一個(gè)φ5.5 mm的孔，加注黃油通過該孔進(jìn)行定期加注黃油，有效的防止軸承磨損。改進(jìn)后機(jī)組運(yùn)行良好，如圖1所示。

2 渦輪增壓器

2.1 增壓器工作原理

渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣能量，驅(qū)動(dòng)增壓器高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，并將空氣加速經(jīng)擴(kuò)壓器和壓氣機(jī)殼的擴(kuò)壓，送到發(fā)動(dòng)機(jī)組的氣缸，增加了氣缸的充氣量，來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

2.2 增壓器常見故障

增壓器常見故障有壓力下降，漏油、出現(xiàn)異響、振動(dòng)等。增壓器是一種高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，在高速、高溫下工作，故障率較高，保養(yǎng)維護(hù)也相對(duì)其他設(shè)備要仔細(xì)和及時(shí)，一旦出現(xiàn)故障，直接影響著機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.3 增壓器故障分析

影響增壓器出現(xiàn)以上故障的主要原因是，潤(rùn)滑冷卻機(jī)油過少或油質(zhì)較差、變臟等原因，造成機(jī)油泵不能很好供油，壓力就會(huì)下降，油路堵塞等，使得增壓器浮動(dòng)軸承潤(rùn)滑不好，磨損嚴(yán)重，降低機(jī)組進(jìn)氣壓力，影響機(jī)組作功，同時(shí)，油路壓力低，增壓器的中間體內(nèi)進(jìn)油少，潤(rùn)滑油流速過慢，造成中間體過早積碳，使其增壓器葉輪偏磨、振動(dòng)、漏油等故障的出現(xiàn)[2]。

2.4 針對(duì)故障采取措施

通過上面增壓器的故障分析以及我們運(yùn)行檢修的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下解決措施。

2.4.1 增壓器壓力下降的故障原因

空氣濾清器及進(jìn)氣管污堵了，進(jìn)氣阻力大;壓氣機(jī)油道污堵，進(jìn)氣管漏油;排氣管漏氣渦輪工作效率下降。采取措施：清洗空氣濾清器、中間體;合理加大進(jìn)油管徑;清除排氣管漏氣。

2.4.2 渦輪增壓器喘振的故障原因

氣進(jìn)氣通道堵塞，進(jìn)氣受阻流量減少;廢氣通道堵塞;在非正常工作情況，如負(fù)荷波動(dòng)大、緊急停車。應(yīng)采取采取的措施：清洗空氣濾清器;清洗渦輪機(jī)部分;防止使用中非正常工作狀況，按操作規(guī)程操作。

2.4.3 渦輪增壓器有異響的故障原因

轉(zhuǎn)子葉輪與殼體之間間隙過小，發(fā)生碰擦現(xiàn)象;浮動(dòng)套或止推片磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子游動(dòng)量大，造成葉輪與殼體碰擦;葉輪變形或轉(zhuǎn)子軸頸發(fā)生偏磨現(xiàn)象;渦輪中積碳嚴(yán)重。應(yīng)采取采取的措施：查有關(guān)配合間隙，必需時(shí)進(jìn)行拆檢、調(diào)整;檢查轉(zhuǎn)子游動(dòng)量，必需時(shí)進(jìn)行拆檢復(fù)查軸承配合間隙;檢復(fù)查轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡;進(jìn)行拆檢清洗。

2.4.4 渦輪增壓器產(chǎn)生劇烈振動(dòng)的故障原因

轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不符合規(guī)定;浮動(dòng)軸承產(chǎn)生嚴(yán)重磨損造成配合間隙過大。應(yīng)采取采取的措施：按規(guī)定分別對(duì)壓氣機(jī)葉輪和渦輪進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)試;檢查浮動(dòng)軸承配合間隙，必要時(shí)更換配件。

2.4.5 積碳過早出現(xiàn)油堵的故障原因

積碳過早出現(xiàn)油堵的故障原因是油質(zhì)變差、變臟。應(yīng)采取采取的措施：及時(shí)更換。

3 電控混合器

3.1 電控混合器工作原理

電控混合器是為適應(yīng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒可變成份的燃料而設(shè)計(jì)的，它可以適用于CH4含量為30% ～100%的燃?xì)?，由ECM-B型電控盒自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)其混合量的開度，與數(shù)字式電子點(diǎn)火系統(tǒng)及負(fù)荷測(cè)量器配合使用，濃度高時(shí)，負(fù)荷增加，電控盒自動(dòng)調(diào)節(jié)其合適的開度，控制電控混合器執(zhí)行調(diào)節(jié)的開度量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)機(jī)組的負(fù)荷，使其運(yùn)行正常、穩(wěn)定。

3.2 電控混合器常見故障

由于瓦斯氣里的粉塵、水分較多，容易積垢，常造成電控混合器氣源開度行程不到位，或出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，所以電控盒上調(diào)節(jié)混合器的開度無(wú)法執(zhí)行，使得機(jī)組的負(fù)荷不能有效控制，一旦瓦斯?jié)舛冗^高或過低，會(huì)造成機(jī)組汽缸不能燃燒或缸溫過高導(dǎo)致放炮、回火事故，燒壞中冷器及座子、進(jìn)氣管道等，影響非常大。

3.3 電控混合器故障解決方法

針對(duì)電控混合器這一問題，一般采取加強(qiáng)清洗力度，根據(jù)氣源情況，至少每2個(gè)月進(jìn)行一次清洗，同時(shí)每次檢修機(jī)組時(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)開度行程是否到位。

4 氣門、氣缸和橫橋損壞原因分析

4.1 氣門、氣缸和橫橋損壞造成的后果

12V190系列燃?xì)鈾C(jī)組共有12個(gè)缸，兩排氣缸成“V”字排列，夾角為60°，四沖程。氣缸采用外潤(rùn)滑方式，個(gè)別氣缸常出現(xiàn)潤(rùn)滑油路堵塞而干磨，造成氣門及橫橋搖臂等部件損壞;也常出現(xiàn)氣門間隙過大，橫橋凸頭容易偏位，工作時(shí)常壓壞氣門端部，使氣門脫離扣瓦的限位，嚴(yán)重時(shí)，氣門會(huì)掉進(jìn)氣缸里，出現(xiàn)難聽的異響，如果這時(shí)沒有及時(shí)被值班人員發(fā)現(xiàn)，掉到氣缸里的氣門在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，將會(huì)打壞剛體和活塞。使其內(nèi)循環(huán)水從壞的缸體流入油底殼與潤(rùn)滑油混合，機(jī)油全部成為廢油，此故障后果十分嚴(yán)重。

4.2 如何減少氣門、氣缸和橫橋損壞的方法

針對(duì)氣門、搖臂損壞后的打缸現(xiàn)象，采取的主要措施是按時(shí)調(diào)節(jié)氣門，嚴(yán)格按照氣門的保養(yǎng)時(shí)間及要求進(jìn)行，加強(qiáng)巡視檢查工作，觀察機(jī)組的運(yùn)行狀況，一旦出現(xiàn)緊急情況，及時(shí)停機(jī)處理。

5 監(jiān)控儀和控制盒

5.1 監(jiān)控儀的用途

監(jiān)控儀主要是監(jiān)視機(jī)組的轉(zhuǎn)速、水溫、油溫及油壓，安裝在7-12缸的進(jìn)氣管上，由于監(jiān)控儀安裝位置剛好正對(duì)10-12缸排氣三通和增壓器，增壓器溫度較高，而排氣三通常常有漏氣出現(xiàn)，都容易造成監(jiān)控儀處于高溫環(huán)境中，監(jiān)控儀的元?dú)饧诟邷叵氯菀讚p壞，加上機(jī)組有一定的震動(dòng)，使監(jiān)視的參數(shù)出現(xiàn)亂顯示、不顯示，這樣運(yùn)行人員無(wú)法知道運(yùn)行是否正常，導(dǎo)致機(jī)組的安全運(yùn)行得不到有效監(jiān)控。

5.2 控制盒的用途

控制盒根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷和瓦斯情況，調(diào)節(jié)電控混合器開度，調(diào)節(jié)機(jī)組的進(jìn)氣量，同時(shí)顯示機(jī)組12個(gè)缸的缸溫，監(jiān)視機(jī)組的做功情況，達(dá)到機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是控制盒安裝位置跟監(jiān)控儀差不多正對(duì)1-3、10-12缸的增壓器，受高溫的影響及機(jī)組振動(dòng)，控制盒自動(dòng)控制出現(xiàn)紊亂，控制不到位，機(jī)組做功受到嚴(yán)重影響。

5.3 監(jiān)控儀和控制盒故障分析

針對(duì)監(jiān)控儀和控制盒故障，主要原因是安裝位置不合理導(dǎo)致了設(shè)備過快損壞。應(yīng)把2個(gè)設(shè)備移到機(jī)組外集中安裝在便于操作，遠(yuǎn)離高溫的地方即可。

6 機(jī)組連桿斷裂事故分析及措施

6.1 機(jī)組連桿的工作原理

機(jī)組連桿是連接活塞和機(jī)組曲軸的傳動(dòng)件，也是機(jī)組的核心部件。作用是將氣缸的內(nèi)能傳遞給曲軸，使曲軸不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，連桿對(duì)于機(jī)組來說非常重要。

6.2 連桿斷裂事故分析

我們機(jī)組曾經(jīng)出現(xiàn)一次連桿斷裂事故，從該事故分析，該機(jī)組運(yùn)行3萬(wàn)多小時(shí)，運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，已到大修期，機(jī)組各核心部件都處于高度疲勞期，很容易發(fā)生類似事故。

6.3 連桿斷裂解決方法

針對(duì)這一故障，凡是到了大修期的機(jī)組，必須進(jìn)行大修及檢查，便于及時(shí)更換不合格的核心部件，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。

7 結(jié)語(yǔ)

以上故障分析主要是列出該機(jī)組的典型事故，但實(shí)際遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這幾種故障，有些問題是由于生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)或安裝中存在問題造成的，與廠家技術(shù)人員進(jìn)行了交流，在新機(jī)組中也看到廠家進(jìn)行了改進(jìn)，這是長(zhǎng)時(shí)間不斷摸索的結(jié)果，只有不斷地改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，才能保證設(shè)備安全的運(yùn)行，從而使產(chǎn)、學(xué)、研各個(gè)環(huán)節(jié)良好的循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

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