柴油发电机转速忽高忽低的起因

摘要：柴发机组转速不平衡定一般外部负载造成的，专业术语即是发电机组频率不正常，也就是频率异常的意思。大部分出于速度控制器的问题柴油发电机的启动方式，调速不灵敏，速度控制器壳体里机油加多了或者是机油粘稠会造成这种情况，齿条卡滞不灵活也会造成。柴油发电机在产生严重的运行不稳故障时，将会对柴油发电机的可用寿命发生不好危害。康明斯公司在本文中就柴油发电机发生运转不稳事故的规律性，从多个方面（调速板、燃油装置、工作器械的传动等方面）对其产生事故的相关要素以及修理办法进行探求。

      现代柴油发电机分为直喷和电控机型，其频率不稳的缘由几乎相同，事故解决步骤分别如图1、图2所示。

      柴油发电机在出现转速不正常的情形时，具有以下特性：

（1） 柴油发电机在转速时忽高忽低，且具有一定的规律性，也就是俗称的喘气、频率忽快忽慢。此类状况在柴油发电机采取低速运行步骤时常会产生。

（3）当柴油发电机的油门处于一定特定的位置时，机械会发生异样状况，例如转速异常定、机身摆动、机身发抖等。

      柴油发电机若发生频率不稳的状况，将会导致多种不佳后果。

（1） 柴油发电机的频率不正常使其在功率发挥上也受到一定的危害，并间接增加了柴油发电机的耗油量，增加经济负担。

（2）游车一定程度上使柴油发电机和其相配套的相关工作机械之间的稳定性产生问题，尤其是在柴油发电机担当发电动力时，因为转速不正常，将会到时其发出的电压、电源频率等存在不稳定的情况，如此一来，不仅会对用电设备以及用电仪器的正常运转发生危害，还阻碍了电网、机组等与柴油发电机的并网运转情况。

      在柴油发电机运行时，保持速度稳定性的主要因素有：

（2）因为调速板对于柴油发电机的速度可起到自动调节功用，当外界的负载状况产生改变时，调速板会根据其变化情况会对柴油发电机的供油量进行调整，以保证柴油发电机在速度时的稳定性，因此需确保柴油发电机中调速板的灵敏性。

      一台柴油发电机若处于正常运转的状态时，只要工况稳定，其各个循环做功时均是相同的，因而在转运方面也应当为稳定状态。当若各循环做功存在差别性，则会导致机械在速度上具有忽快忽慢的情况。

      以康明斯柴油发电机为例，燃油装置结构如图3所示，燃油泵构造如图4所示。

      燃油系统中存在空气与水时，会导致气阻情形与水阻情形，致使柴油发电机在供油时产生断断续续、时多时少的不好现状，使各个循环做功之间存在差异性，频率忽快忽慢，达不到柴油发电机保持稳定速度所要求的主要条件。

      柴油的喷油偶件（例如柴油泵齿条、柴油泵柱塞、喷油嘴针阀等）出现卡滞时也会致使才柴油发电机的各个循环出在供油方面、雾化品质方面发生不均匀的情形，达不到柴油发电机保持稳定转速所要求的详细因素，因而发生频率异常定的损坏。

      柴油发电机的喷油偶件（例如柴油泵柱塞、喷油器针阀、出油阀等）出现严重的磨耗情形，会导致柴油发电机的供油事故，例如供油数量忽大忽小、雾化质量不均匀、供油不规律等，达不到柴油发电机保持稳定速度所要求的具体条件，因而出现转速不平衡定的事故。

      喷油器的雾化品质不好，具有出油阀的减压容积不足、高压油管的阻力过度等缺点，致使柴油发电机在运转期间，喷油器发生多种不良现状，例如滴漏状况、多次喷射、隔次喷射等，危害柴油发电机的转速。

      多缸柴油发电机的柱塞副、出油阀副以及分泵滚轮磨耗造成各缸供油压力不一致，而喷油泵调节不当会致使供油量不一致，此时应在试验台上重新调节。此外，多缸柴油发电机某气缸缸垫烧损或气门密封不好、活塞环过大磨耗等使汽缸压缩不良或不作业，均会使柴油发电机转速不平衡定。

① 一些有怠速不稳现状的柴油发电机，当把高压油管接头稍微松一下，让柴油流掉一部分，实际供给柴油发电机燃油的供油量减轻了，这时怠速不稳现状排除了。

② 把有转速异常现状的柴油发电机喷油泵拆下来，把燃油泵的齿圈向降低供油量的方向调节，也就是适当地减少了燃油泵的较大供油量，结果同样会使频率不平衡情形减小或排查。

③ 多汽缸柴油泵操作过久致使损伤不等，造成各汽缸供油量不一样：喷油器的工作有好有环，使发电机组各气缸发生的工作压力有别，从而引起游车。燃油泵和喷油嘴的作业不好，导致速度控制器飞锤离心力大小也在不停地变化，连锁反应使油量调节拉杆或控制齿杆也在某一范围内左右往复运动，使各缸供油发生变化。

      速度控制器中存油量过大，加大了速度控制器飞铁或是其他运动配件的作业阻力，而且其在运转上的不稳定，因此使调速器的灵敏性、均匀性等受到影响，使柴油发电机出现发喘的故障。

（2）调速器的调速弹簧出现问题（例如弹性变小、断裂以及变形等），致使速度控制器的灵敏性、均匀性等受到危害，使柴油发电机出现转速忽快忽慢的事故。

      调速器飞铁或是其他运动配件出现严重的磨损情况，或是具有卡滞现象，导致速度控制器的灵敏性、均匀性等受到影响，使柴油发电机产生频率不正常的损坏。

      柴油发电机在和作业机械等进行配套期间，柴油发电机之故而出现转速不正常的损坏，多是因为柴油发电机在损坏时处于一个负载突变的状态，柴油发电机分别在空车运转以及负荷远转中转变，而调速器处呈动态调整的情况，在此状况下，柴油发电机无论是在运转上还是声音上，均是为不稳定的状态”。

      在诊断柴油发电机的速度事故时，同时是通过2个策略进行诊断，分别为听诊法与仪器法。在诊断中，若柴油发电机忽快忽慢的表现具有规律性，通常是速度控制器装置致使的事故。而在诊断中，若柴油发电机转速波动多的表现无规律性，一般是燃油系统引起的损坏。

（2） 若喷油装置具有污堵、漏油、滴油等不良情况，应对相关的配件进行检验或是更替；

（4）对柴油发电机的喷油配件（例如燃油泵齿条、柴油泵柱塞、喷油嘴针阀等）进行检验，若配件存在问题应及时维修或是替换.

（5）喷油泵中的油量调节齿具有松动状况时，应对各个缸的油量进行调节，并锁紧螺钉，确保油缸的均匀性以及喷油泵的正常作业。

（6）当齿圈、齿杆等具有严重的磨损状况或是齿杆不灵活时，应替换相关的零件，并对齿杆采取检修策略或是替换途径。

      以康明斯柴油发电机为例，调速器的结构和机理分别如图5、图6所示。

      调速板摩擦阻力过度，不灵活，各连接处“别劲”，这是转速不平衡较易损的原由。柴油发电机调速器摩擦阻力过度的消除步骤如下：

      为了防范柴油发电机频率忽快忽慢，必须增强调速器和燃油泵的制造品质和安装质量，以减小调速系统的摩擦阻力，增强调速性能。

      调速装置各连接处如果配合松旷，游隙过大，也会引起游车。游隙过大的处置手段如下：

① 平面推力轴承的平面至调速齿轮衬套平面的距离要求为50.5mm，如果小于此值易使转速忽快忽慢。这时，可在调速滑盘外加铁皮垫片，使该距离增加至50.5 mm。

② 因为柴油发电机长期操作，使调速杠杆的两个φ8mm圆弧面磨损，与滑盘的游隙增大。这时，可在滑盘外加垫片.或把圆弧面焊高修好，或者敲打调速杠杆均可。

      严谨查看柴油发电机和工作机械的传动情况，确保两者的连接情形良好，且离合自如。

      柴油发电机在处于正常运转的状态时，在调速板所具备的自动调节用途支撑下，柴油发电机在速度时是稳定的，其波动率不超过0.5%。然而若在修复、实验以及现场使用中，常有柴油发电机喘息定的情况，使柴油发电机不能充分发挥其功率，进而间接增加了在油耗上的经济负担，故障严重时甚至会对机械的可用寿命发生不佳影响。因此对柴油发电机出现速度损坏的原由进行研讨十分重要，用户可根据现场事故参照本文的防止手段。