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柴油發(fā)電機(jī)振動(dòng)原因、危害及頻譜圖分析
發(fā)布時(shí)間:2024-01-06 18:26:03  ▏閱讀:

 

新聞主題

縱向振動(dòng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的影響和危害

 

摘要:新裝柴油發(fā)電機(jī)組試運(yùn)或大修后第一次啟動(dòng)時(shí),振動(dòng)問(wèn)題是影響其能否成功啟動(dòng)的關(guān)鍵。一般而言,造成振動(dòng)的原因均由發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線對(duì)中不準(zhǔn)、燃燒的不穩(wěn)定性及各缸工作的不均勻性引起的。同時(shí)不應(yīng)忽視聯(lián)軸器對(duì)軸系縱向振動(dòng)的影響,以往的案例中也出現(xiàn)過(guò)因高彈安裝問(wèn)題導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)組縱向振動(dòng)故障。經(jīng)驗(yàn)表明,盡可能的減小發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與軸向定位裝置之間的間隙也有助于減輕縱向振動(dòng)。因此,應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的極坐標(biāo)圖、頻譜瀑布圖、極聯(lián)圖、軸心位置圖、軸心軌跡圖、振動(dòng)趨勢(shì)圖、波形頻譜圖來(lái)分析得知,設(shè)法減少旋轉(zhuǎn)機(jī)械的不良振動(dòng)是重要的研究課題。

 

一、機(jī)械振動(dòng)定義和標(biāo)準(zhǔn)

 

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)

      我國(guó)是參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織《ISO1086-2:1996》制定旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的。分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,它們的分界線是根據(jù)以下公式得出:區(qū)域邊界A/B Sρρ=4800/√n;區(qū)域邊界B/C Sρρ=9000/√n;區(qū)域邊界C/D Sρρ=13200/√n,如圖1和表1所示。

表1    柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)域A
新投產(chǎn)發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)應(yīng)在此區(qū)域內(nèi)
區(qū)域B
振動(dòng)在此區(qū)域內(nèi)的發(fā)電機(jī)組通常認(rèn)為是合格的,可以照常運(yùn)行
區(qū)域C
振動(dòng)在此區(qū)域內(nèi)的發(fā)電機(jī)組不適宜長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō),該發(fā)電機(jī)可在這種狀態(tài)下運(yùn)行有限時(shí)間,直到有采取補(bǔ)救行動(dòng)的適合時(shí)機(jī)為止
區(qū)域D
振動(dòng)在此區(qū)域內(nèi),通常認(rèn)為其劇烈程度足以引起發(fā)電機(jī)組損壞

2、振動(dòng)定義

      機(jī)械振動(dòng)是指系統(tǒng)在某一位置(通常是靜平衡位置)附近所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)比較多,這里只介紹兩個(gè)重要術(shù)語(yǔ):振幅、振動(dòng)頻率。

(1)振幅——振動(dòng)體距平衡位置的最大位移。顯然振幅越大,則振動(dòng)越大,反之,則振動(dòng)越小。

(2)振動(dòng)頻率——單位時(shí)間內(nèi)完成的運(yùn)動(dòng)數(shù)。振動(dòng)頻率越大,則振動(dòng)越劇烈。

      振動(dòng)可分為自由振動(dòng)和受迫振動(dòng):系統(tǒng)受一個(gè)初始擾動(dòng)后任其自身振動(dòng)稱(chēng)為自由振動(dòng);系統(tǒng)在外力作用下(通常是重復(fù)性的力)所作的振動(dòng)稱(chēng)為受迫振動(dòng)。柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)。

3、波德圖

      波德圖是反映發(fā)電機(jī)振動(dòng)幅值、相位隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系曲線,見(jiàn)圖2。圖形的橫坐標(biāo)是轉(zhuǎn)速,縱坐標(biāo)有兩個(gè),一個(gè)是振幅的峰-峰值,另一個(gè)是相位。從波德圖上可以得到以下信息:

(1)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位;

(2)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速;

(3)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振放大系數(shù)(Q=Amax/ε),一般小型發(fā)電機(jī)組Q在3~5甚至更小,而大型發(fā)電機(jī)組在5~7,超過(guò)上述數(shù)值,很可能是不安全的;

(4)轉(zhuǎn)子的振型;

(5)系統(tǒng)的阻尼大??;

(6)轉(zhuǎn)子上機(jī)械偏差和電氣偏差的大??;

(7)轉(zhuǎn)子是否發(fā)生了熱彎曲。

      由這些數(shù)據(jù)可以獲得有關(guān)發(fā)電機(jī)振動(dòng)、動(dòng)平衡狀況和振動(dòng)體的剛度、阻尼特性等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

 

柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)烈度曲線.png

圖1  柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)烈度曲線

發(fā)電機(jī)振動(dòng)幅值和相位波德圖.png

圖2  發(fā)電機(jī)振動(dòng)幅值和相位波德圖

 

二、振動(dòng)的原因及其危害

 

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的原因

(1)連接剛度不足發(fā)電機(jī)組基座單薄,支撐強(qiáng)度不夠;基座與機(jī)座之間墊片連接不好,螺絲松動(dòng);機(jī)座結(jié)構(gòu)剛度不足。

(2)機(jī)械本身存在缺陷由于長(zhǎng)期使用,缺乏保養(yǎng),運(yùn)動(dòng)副的間隙過(guò)大;運(yùn)動(dòng)件損壞,產(chǎn)生不平衡質(zhì)量,運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生不平衡力。

(3)聯(lián)軸節(jié)缺陷齒輪式聯(lián)軸器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,齒輪因磨損產(chǎn)生齒厚和齒隙不均,齒面接觸不良;彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,彈性膠老化、變形、磨損脫落,聯(lián)接膠座孔磨損變形,聯(lián)接螺絲疲勞折斷。剛性聯(lián)軸器平面跳動(dòng)大,端面與軸中心不垂直等。

(4)修理、安裝的精度差修理中更換運(yùn)動(dòng)件時(shí)沒(méi)有考慮質(zhì)量、間隙;電機(jī)與柴油機(jī)中線調(diào)整不合規(guī)范;在調(diào)整中線時(shí)墊片使用不合理等。

2、發(fā)電機(jī)縱向振動(dòng)的危害

      機(jī)械振動(dòng)往往會(huì)導(dǎo)致軸承的過(guò)度磨損、機(jī)件裂紋的形成、緊固件松弛、結(jié)構(gòu)和機(jī)械的破壞、機(jī)械設(shè)備頻繁的維修,以及由此引起的過(guò)高費(fèi)用、焊點(diǎn)破裂引發(fā)的電路故障、絕緣材料磨損造成的短路等。工作人員長(zhǎng)時(shí)間在振動(dòng)環(huán)境中會(huì)感到疼痛、不適,工作效率低下。

(1)造成曲軸曲柄銷(xiāo)承受額外的彎曲應(yīng)力和拉壓應(yīng)力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生曲軸的彎曲疲勞破壞;

(2)降低與曲軸相接觸的零部件的可靠性和使用壽命,比如造成止推瓦的磨損、活塞和缸套的偏磨等。

(3)對(duì)于非電控柴油發(fā)電機(jī),縱向振動(dòng)會(huì)影響到康明斯發(fā)電機(jī)組的配氣相位和供油正時(shí),降低設(shè)備整體性能;

(4) 對(duì)于剛性連接發(fā)電機(jī)組,縱向振動(dòng)會(huì)造成連接螺栓承受額外的拉壓應(yīng)力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成疲勞損壞;對(duì)于彈性連接發(fā)電機(jī)組,由于高彈普遍采用過(guò)盈配合連接方式,過(guò)大的縱向振動(dòng)振幅勢(shì)必會(huì)造成高彈減振橡膠件的損壞;

(5) 包括縱向振動(dòng)在內(nèi)的各種振動(dòng)是發(fā)電機(jī)組主要的噪聲源之一,人們普遍認(rèn)為只有出現(xiàn)了共振才會(huì)造成破壞,但實(shí)際上即使縱向振動(dòng)不在共振狀態(tài)多種激勵(lì)共同影響下造成的劇烈振動(dòng)也會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。

 

三、柴發(fā)振動(dòng)頻譜圖表

 

1、極坐標(biāo)圖

      極坐標(biāo)圖是把振幅和相位隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系用極坐標(biāo)的形式表示出來(lái),見(jiàn)圖3。圖中用一旋轉(zhuǎn)矢量的點(diǎn)代表轉(zhuǎn)子的軸心,該點(diǎn)在各個(gè)轉(zhuǎn)速下所處位置的極半徑就代表了軸的徑向振幅,該點(diǎn)在極坐標(biāo)上的角度就是此時(shí)振動(dòng)的相位角。這種極坐標(biāo)表示方法在作用上與波德圖相同,但它比波德圖更為直觀。

      振幅-轉(zhuǎn)速曲線在極坐標(biāo)圖中是呈環(huán)狀出現(xiàn)的,臨界轉(zhuǎn)速處在環(huán)狀振幅最大處,且此時(shí)從弧段上標(biāo)記的轉(zhuǎn)速應(yīng)該顯示出變化率為最大。用電渦流傳感器測(cè)試軸的振動(dòng)時(shí),在極坐標(biāo)圖中可以很容易得到軸的原始晃度矢量,即與低轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的矢量。從帶有原始晃度的圖形要得到扣除原始晃度后的振動(dòng)曲線也很容易做到,為此,只要將極坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)平移到與需要扣除的原始晃度矢量相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速點(diǎn),原圖的曲線形狀保持不變。這樣,原曲線在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)即是扣除原始晃度后的振動(dòng)響應(yīng)。

2、頻譜瀑布圖

      用某一測(cè)點(diǎn)在啟停機(jī)(或正常運(yùn)行中)時(shí)連續(xù)測(cè)得的一組頻譜圖按時(shí)間順序組成的三維譜圖就是頻譜瀑布圖,見(jiàn)圖4。圖中Z軸是時(shí)間軸相同階次頻率的譜線集和Z軸是平行的。從圖中可以清楚地看出各種頻率的振幅隨時(shí)間是如何變化的。

 

發(fā)電機(jī)極坐標(biāo)圖.png

圖3  發(fā)電機(jī)極坐標(biāo)圖

發(fā)電機(jī)頻譜瀑布圖.png

圖4  發(fā)電機(jī)頻譜瀑布圖

 

3、極聯(lián)圖

      極聯(lián)圖是在啟停機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)變化時(shí),不同轉(zhuǎn)速下得到的頻譜圖依次組成的三維譜圖,如圖5所示。它的Z軸是轉(zhuǎn)速,工頻和各個(gè)倍頻及分頻的軸線在圖中是都以0點(diǎn)為原點(diǎn)相外發(fā)射的傾斜的直線。在分析振動(dòng)與轉(zhuǎn)速有關(guān)的故障時(shí)是很直觀的。該圖常用來(lái)了解各轉(zhuǎn)速下振動(dòng)頻譜變化情況,可以確定轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速及其振動(dòng)幅值、半速渦動(dòng)或油膜振蕩的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程等。

4、軸心位置圖

      軸心位置圖用來(lái)顯示軸頸中心相對(duì)于軸承中心位置,如圖6所示。這種圖形提供了轉(zhuǎn)子在軸承中穩(wěn)態(tài)位置變化的觀測(cè)方法,用以判別軸頸是否處于正常位置。

      當(dāng)軸心位置超出一定范圍時(shí),說(shuō)明軸承處于不正常的工作狀態(tài),從中可以判斷轉(zhuǎn)子的對(duì)中好壞、軸承的標(biāo)高是否正常,軸瓦是否磨損或變形等等。如果軸心位置上移,則預(yù)示著轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定的開(kāi)始。通過(guò)對(duì)軸頸中心位置變化的監(jiān)測(cè)和分析,可以預(yù)測(cè)到某些故障的來(lái)臨,為故障的防治提供早期預(yù)報(bào)。一般來(lái)說(shuō)軸心位置的偏位角應(yīng)該在20°~50°之間。

 

發(fā)電機(jī)極聯(lián)圖.png

圖5  發(fā)電機(jī)極聯(lián)圖

發(fā)電機(jī)軸心軌跡圖.png

圖6  發(fā)電機(jī)軸心軌跡圖

 

5、軸心軌跡圖

      軸心軌跡一般是指轉(zhuǎn)子上的軸心一點(diǎn)相對(duì)于軸承座在其與軸線垂直的平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖7所示。通常,轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)中除了包含由不平衡引起的基頻振動(dòng)分量之外,還存在由于油膜渦動(dòng)、油膜振蕩、氣體激振、摩擦、不對(duì)中、嚙合等等原因引起的分?jǐn)?shù)諧波振動(dòng)、亞異步振動(dòng)、高次諧波振動(dòng)等等各種復(fù)雜的振動(dòng)分量,使得軸心軌跡的形狀表現(xiàn)出各種不同的特征,其形狀變得十分復(fù)雜,有時(shí)甚至是非常地混亂。

6、振動(dòng)趨勢(shì)圖

      在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí),可利用趨勢(shì)圖來(lái)顯示、記錄發(fā)電機(jī)的通頻振動(dòng)、各頻率分量的振動(dòng)、相位或其它過(guò)程參數(shù)是如何隨時(shí)間變化的,如圖8所示。這種圖形以不同長(zhǎng)度的時(shí)間為橫坐標(biāo),以振幅、相位或其它參數(shù)為縱坐標(biāo)。在分析發(fā)電機(jī)組振動(dòng)隨時(shí)間、負(fù)荷、軸位移或其它工藝參數(shù)的變化時(shí),這種圖給出的曲線十分直觀,對(duì)于運(yùn)行管理人員來(lái)說(shuō),用它來(lái)監(jiān)視發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況是非常有用的。

 

發(fā)電機(jī)軸心軌跡圖.png

圖7  發(fā)電機(jī)軸心軌跡圖

發(fā)電機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)圖.png

圖8  發(fā)電機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)圖

 

7、波形頻譜圖

      在對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析時(shí),在圖9時(shí)域波形圖上可以得到一些相關(guān)的信息,如振幅、周期(即頻率)、相位和波形的形狀及其變化。這些數(shù)據(jù)有助于對(duì)振動(dòng)起因的分析及振動(dòng)機(jī)理的研究。但由于從波形圖上不能直接得到我們所需要的精確數(shù)據(jù),現(xiàn)在已經(jīng)很少有人用它來(lái)確定振動(dòng)參數(shù)。但它可以在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中作為示波器用來(lái)觀察振動(dòng)的形態(tài)和變化。

      我們知道,對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的非諧和的周期性的振動(dòng)信號(hào),可以用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的方法得到一系列的頻率成分。對(duì)振動(dòng)波形進(jìn)行FFT處理則得到振動(dòng)的頻譜分布,即頻譜圖(如圖10所示),該圖反映了振動(dòng)的頻率結(jié)構(gòu)。

 

發(fā)電機(jī)波形頻譜圖.png

圖9  發(fā)電機(jī)波形頻譜圖

發(fā)電機(jī)頻譜分析的示意圖.png

圖10  發(fā)電機(jī)頻譜分析的示意圖

 

四、縱向振動(dòng)激勵(lì)力源分析

 

1、軸系縱向振動(dòng)激勵(lì)力源分析

      軸系縱向振動(dòng)主要是由軸向(X向)不平衡擾力造成的,如圖11所示。在理想情況下,康明斯發(fā)電機(jī)組曲軸軸向(X向)并不受力,但在實(shí)際工作中,受零部件的加工及裝配誤差和部件的不均勻受熱、受力變形(主要指曲軸的受力變形)等因素的影響,康明斯發(fā)電機(jī)組缸內(nèi)燃燒壓力推動(dòng)活塞在Y向運(yùn)動(dòng)時(shí),其燃燒壓力在X向會(huì)存在一個(gè)分力(1、2、3、4、5、n為氣缸數(shù)) ,該分力通過(guò)連桿共同作用在曲軸上。 其中:簡(jiǎn)諧力為各缸氣缸燃燒壓力在X向分力的合力,也是發(fā)電機(jī)組軸系縱向振動(dòng)的一個(gè)主要激勵(lì)力源之一。

2、發(fā)電機(jī)縱向振動(dòng)激勵(lì)力源分析

      根據(jù)發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn),發(fā)電機(jī)在起勵(lì)后其定、轉(zhuǎn)子磁勵(lì)線將自動(dòng)尋找對(duì)中,以保證磁場(chǎng)穩(wěn)定,即決定電機(jī)X向(軸向)擾力大小及特性的是發(fā)電機(jī)內(nèi)部定、轉(zhuǎn)子磁勵(lì)線的相對(duì)位置。發(fā)電機(jī)X向擾力主要會(huì)在如下兩種情況下出現(xiàn):

(1) 發(fā)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下定、轉(zhuǎn)子磁勵(lì)線出現(xiàn)錯(cuò)位,使得發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)后的起勵(lì)過(guò)程中,為了保證電機(jī)運(yùn)行中磁場(chǎng)的穩(wěn)定,磁場(chǎng)在X向上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向力迫使轉(zhuǎn)子軸移動(dòng)至系統(tǒng)穩(wěn)定。

(2) 發(fā)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下定、轉(zhuǎn)子磁勵(lì)線對(duì)中良好,如果穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子收到一個(gè)軸向外力影響并造成一定位移時(shí),磁場(chǎng)在X向上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反的軸向力迫使轉(zhuǎn)子回到原來(lái)的穩(wěn)定位置。當(dāng)外力和位移為一變量時(shí),在發(fā)電機(jī)組的磁場(chǎng)特性作用下,便會(huì)出現(xiàn)軸系的縱向振動(dòng)。

(3)固定于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的冷卻風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)X向力,該軸向力的大小與發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速成正比。

3、聯(lián)軸器縱向振動(dòng)激勵(lì)力源分析

      發(fā)電機(jī)組所采用的高彈聯(lián)軸器連接部分的減振橡膠,該聯(lián)軸器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中只是起到傳遞扭矩和減振的作用,只要安裝得當(dāng),并不會(huì)在軸向上產(chǎn)生額外的振動(dòng)。減震系統(tǒng)示意圖如圖12所示。

4、其它縱向振動(dòng)激勵(lì)力源分析

      在氣體壓力和往復(fù)慣性力產(chǎn)生的徑向簡(jiǎn)諧力的作用下,曲柄會(huì)舒張變形,形成所謂的彎曲一縱向耦合振動(dòng);同時(shí)一缸曲柄的舒張變形會(huì)造成其他缸曲柄的X向位移,對(duì)氣缸燃燒壓力的X向分力產(chǎn)生影響。軸系縱向振動(dòng)也可能由軸系弭烈的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)藕合激發(fā)產(chǎn)生,特別是當(dāng)兩者臨界轉(zhuǎn)速相同或相近時(shí)更易產(chǎn)生圃。

 

柴油發(fā)電機(jī)組縱振示意圖.png

圖11  柴油發(fā)電機(jī)組縱向振動(dòng)示意圖

設(shè)備隔振系統(tǒng)圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖12   柴油發(fā)電機(jī)隔振系統(tǒng)圖

 

五、縱向振動(dòng)激勵(lì)力源故障排除

 

      從上述激勵(lì)源的分析中可知,造成縱向振動(dòng)的激勵(lì)源較多,為找出主要原因,在分析研究之后,采用了試驗(yàn)的方法對(duì)各種可能原因逐一進(jìn)行了排除和驗(yàn)證。考慮到電機(jī)風(fēng)扇產(chǎn)生的擾力較小,通過(guò)拆除風(fēng)扇進(jìn)行啟動(dòng)和停車(chē)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象未發(fā)生明顯改變,故該激勵(lì)源排除在主要原因之外。

      由于加工和裝配都存在一定誤差,故就算是同型號(hào)發(fā)電機(jī),其定、轉(zhuǎn)子磁勵(lì)線對(duì)中情況都會(huì)存在一定差別,為了了解發(fā)電機(jī)擾力對(duì)發(fā)電機(jī)組縱向振動(dòng)的影響,在同一臺(tái)位上更換多臺(tái)同型號(hào)發(fā)電機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn),數(shù)次試驗(yàn)下的縱向振動(dòng)現(xiàn)象存在明顯差別,但故障并未消除。結(jié)合分析可知,發(fā)電機(jī)擾力是造成縱向振動(dòng)的影響因素之一,但不是主要因素;在滿足電機(jī)其他設(shè)計(jì)要求的前提下,盡可能的減小轉(zhuǎn)子軸與軸向定位裝置之間的間隙有助于減輕縱向振動(dòng)。

      通過(guò)上述分析可知,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)的工作特性應(yīng)是造成發(fā)電機(jī)組縱向振動(dòng)的主要原因。結(jié)合故障特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)劇烈縱向振動(dòng)都是在啟動(dòng)和停車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)速約為480rpm左右出現(xiàn),理論分析可知,此低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速工況下康明斯發(fā)電機(jī)組缸內(nèi)燃油霧化差,燃燒不穩(wěn)定。由于發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)中不能在此故障工況下長(zhǎng)時(shí)停留,因此無(wú)法獲得該工況下的燃燒參數(shù),故采用類(lèi)似低負(fù)荷工況 I下(100%額定轉(zhuǎn)速,25%額定負(fù)荷)康明斯發(fā)電機(jī)組參數(shù)進(jìn)行類(lèi)比分析,發(fā)現(xiàn)該機(jī)型在類(lèi)似低負(fù)荷下各缸工作均勻性較差,這勢(shì)必會(huì)造成曲軸受力不均勻,而曲軸的不均勻受力變形將促使擾動(dòng)力的增大;同時(shí)各缸的不穩(wěn)定燃燒和各缸扭矩輸出的不均勻性還會(huì)引起扭振,通過(guò)扭振測(cè)試和數(shù)據(jù)分析,發(fā)電機(jī)組在480印m下的確出現(xiàn)了明顯的扭振特性,雖然曲軸應(yīng)力、電機(jī)扭矩及電角均未超差,但明顯的扭振特性勢(shì)必會(huì)激發(fā)一定的縱向振動(dòng)。由此可見(jiàn),康明斯發(fā)電機(jī)組各缸工作的穩(wěn)定性和均勻性是造成發(fā)電機(jī)組縱向振動(dòng)的重要因素。

      可用Matlab 工具箱編寫(xiě)程序?qū)Σ裼桶l(fā)電機(jī)組的雙層隔振系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,分析了采用不同中間質(zhì)量、鐘狀罩剛度、上下減震器的剛度及減振器阻尼系數(shù)等對(duì)隔振效果的影響,為該發(fā)電機(jī)組的隔振器選用提供參考依據(jù)。Matlab 工具箱編寫(xiě)程序,通過(guò)輸入不同參數(shù),對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的雙層隔振系統(tǒng)的隔振性能進(jìn)行計(jì)算,對(duì)隔振效果進(jìn)行了比較。

 

總結(jié):

      柴油發(fā)電機(jī)振動(dòng)原因多種多樣,振動(dòng)故障診斷是一件復(fù)雜的系統(tǒng)工程。很多故障之間有著相似性。這時(shí)就必須突出故障的“征兆”,以區(qū)分振動(dòng)的原因,排除可疑因素,將故障范圍盡可能縮小,進(jìn)而為制定消振方案提供依據(jù)。要獲得較高的振動(dòng)診斷正確率,首先要認(rèn)識(shí)發(fā)電機(jī)組振動(dòng),即掌握發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特征,在消振工作中不要依據(jù)振動(dòng)現(xiàn)象,直接套用以往的消振經(jīng)驗(yàn),因?yàn)轭?lèi)似的振動(dòng)現(xiàn)象相同的故障,在實(shí)際中是極少遇到的,所遇到的振動(dòng)問(wèn)題也大多是從未見(jiàn)過(guò)的,也必須親自測(cè)試和搜集振動(dòng)數(shù)據(jù),即使是以往工作中遇到過(guò)的振動(dòng)故障,也需要在振動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)試較全的情況下,進(jìn)行仔細(xì)地分析和推理,才能對(duì)振動(dòng)故障做出明確的診斷。發(fā)電機(jī)組振動(dòng)突升與突降皆是不正?,F(xiàn)象,發(fā)電機(jī)組振動(dòng)大有危害,振動(dòng)突降也不是好現(xiàn)象,要引起重視,可能是振動(dòng)增大的征兆,運(yùn)行人員更不可麻痹大意。


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