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，以取得良好效果。

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维修发电机喷油泵时几点需要注意的问题 在修理调试发电用柴油机喷油泵过程中，以下几点应该引起修理人员的注意： ·齿杆运动必须保证灵活。齿杆运动灵活对发电用柴油机喷油泵供油性能影响很大，齿杆运动阻力大，将造成严重的游车现象。特别是多缸喷油泵（如12vB5柴油机用的BH12B系列泵），其齿杆运动的静阻力，在凸轮轴任意位置不得大于L96 N，这样才能保证柴油机正常稳定的工作。 毳保证凸轮轴的轴向间隙。凸轮轴轴承的轴向间隙过大，工作时将造成凸轮轴轴向窜动或跳动，影响其供油行程及调速器的正常工作（特别是感应元件直接安装在凸轮轴上的调速器），凸轮轴的轴向间隙应该控制在0．03一0 · 05 mm范围内，即卸去柱塞弹簧的压力后，用手能够自如地转动凸轮轴，并且无呆滞的地方，在轴向上感觉不出有间隙，无窜动量。 保证调速器内各连接件、传动件的位置及间隙。在供油齿杆灵活的条件下，调速器内的各杠杆、连接销、销孔及推力轴承等传动连接件的配合间隙越小越好，并保证各部位活动自如无卡滞。尽量调速器的非控制行程，保证飞锤的位移变化准确地传到供油拉杆上，使拉杆工作时运动平稳，从而也使发动机的工作更加稳定。 .注意检查调速器内受力部件的磨损。由于该种调速器工作时转速变化范围较小，则对某一台机组来说，其负荷的变化范围也不大。因此调速器中的受力部件（如飞锤脚、滑套、传动盘或推力盘等零部件），极易在常用状态下，造成局部磨损过大，如小的平面、凹坑等。修理时若不注意检查，及时修补，将容易引起游车故障。因此对上述缺陷必须排除，否则必须换新件。 在油泵的调试中还应保证规定的供油起始角，防止凸轮顶部小圆接触应力过大而产生早期磨损，一般要求柱塞供油结束点要落在小圆弧之前，并保证供油终点时柱塞的升程与 速度时柱塞的升程之差s > 0 · 3 喷油器应按规定的开启压力和喷雾特性进行维修、调试。喷油器装人气缸盖上的安装孔后，针阀体外圆与安装孔之间需要有一定的间隙，此间隙对一般中小功率柴油机为0 · 3巧mmC4] 调试设备的影响。调试该类型喷油泵的试验台及标准喷油器，必须符合 标准规定，标准喷油器流量值及各喷油器流量均匀性必须达到要求。所用试验台应能将转速稳定地控制在10 r/ 的变化范围内，同时还应注意转速瞬间变化的影响。由于传动轴的刚度、连接器的间隙、动力源的特性造成单转内驱动轴的角速度变化，会引起调速器拉杆拌抖动，此现象必须排除。 发电用柴油机喷油泵的修理是一项有别普通车用喷油泵修理的工作，除了按常规调试之外，还须注意调速段的工作状况，有些中型发电机组用的柴油机，如6160柴油机和12v巧D柴油机，所配用的喷油泵从标定转速到停油转速只有50 r/min的变化，因而对调速器的稳定性要求更高，必须引起修理人员的足够甫视。 在共轨燃油系统中，高压油管不仅负责输送高压柴油，承受着高压脉动和震动，还与共轨管相通，存储着高压燃油。若使用或维修操作不当，高压油管接头会出现漏油甚至破裂等故障，不仅使高压油管报废，还会影响柴油机的正常工作。故在使用维修时应注意如下问题。 安装高压油管时切勿漏装油管固定夹 在多缸机上装有高压油管固定夹，以使油管与发动机成一体固定，从而减轻油管的振动。安装油管时，应先把固定卡装好，并紧固在适当位置上，然后再进行高压油管的两端交替拧紧。若高压油管装好后安装固定夹，会产生安装应力，使应力集中到两端的密封锥面处，易造成锥面受力不均，影响密封。若固定夹漏装或损坏，柴油机工作时油管的振动必将影响油管锥面的密封性，缩短油管使用寿命。 2安装位置要准确 安装时，要保证高压油管接头密封锥面的中心线和油泵出油阀紧座及喷油器进油接头中心线在同一轴线上，以免拧紧时使接头受力不均，压偏导致损坏或漏油。 3按要求拧紧接头锁紧螺母 接头锁紧螺母不能拧得太紧，因为拧紧力矩过大易使密封锥面接头缩径或油管变形，产生截流作用，直接影响其使用寿命；拧紧力矩过小则易漏油，总之接头螺母的拧紧力矩大小以主机厂的使用维护手册为原则。在使用中，发现高压油管漏油，不能以加大拧紧力矩的方法来解决，应尽快进行更换。 4必须使用与原高压油管相同的油管 更换高压油管时，应选择外形、长度和管径与原油管完全相同的油管，用清洁的高压油冲洗，禁止采用压缩空气吹洗，不可随意使用非标准油管代用。因为长度及管径与原高压油管不致时，将引起不正常的轨压波动，进而影响单缸供油量，从而影响整机的工作性能。 5应急措施 高压油管接头漏油而又无新件可换时，可在出油阀座或进油接头与高压油管接头间装碗形铜垫片进行密封；接头漏油严重时，则应尽快到就近的服务站进行维修。