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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、附近喷油泵注塞、附近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、附近强载度提高和高速、附近轻型化，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、附近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、附近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、附近含气量、附近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、附近气泡被压缩，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、附近右侧，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、附近结构、附近爆发压力、附近冷却水腔和冷却介质、附近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、附近穴蚀出发，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、附近渗氮、附近喷陶瓷、附近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、附近结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。
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【发电机出租】柴油发电机的日常保养
电和我们每个人都息息相关，一旦停电就会给生产和生活造成不便，此时就可用到柴油发电机。它属于发电设备的一种，可以在停电时应急使用。作为一种小型发电设备，它主要以柴油等作为燃料，由柴油机、同城发电机和控制系统三部分组成。
要想保证柴油发电机正常运行，延长使用期限，就必须做好日常检查养护工作，以保证在断电时可以马上进入良好的供电工作状态，不影响正常用电。
首先应做好每日检查，主要检查以下几个方面的情况：
1、同城检查油箱里的柴油是否充足，内部环境是否清洁卫生，确保管道内没有空气；
2、同城检查水箱里的水或者防冻液，发电机的机油是否都在规定的位置；
3、同城检查电路接线是否正常，是否连接牢固；
4、同城检查蓄电池的液面是否在规定高度，电量是否充足；
5、同城看各个组成部分是否正常运转，有无杂物堆放；
6、同城检查发电机有没有损坏的地方，有没有漏损的地方；
7、同城检查皮带是否已经松弛，或者磨损程度如何，各旋转键是否已经拧紧；
8、同城检查市电断路器是否在分闸状态，确保市电和机电不重叠，以免发生严重事故。
除以上日常保养外，还有以下几项需要每周进行检查。
1、同城检查空气滤清器，看是否需要清洁或者更换内芯；
2、同城将燃油滤清器及燃油箱中的水或者杂质放出来；
3、同城看蓄电池是否是充满电的状态；
4、同城启动发电机，并检查是否可以正常运转。
朔锐机电设备(开封市分公司)秉承“匠心制造，服务至上”经营理念，不断创新，精益求精，以质量过硬找客户，以诚信经营留客户，以实现客户价值为目标，愿与各界人士携手合作，共图 550kw发电机租赁、发电机出租、100kw发电机租赁、200kw发电机租赁发展，热枕欢迎国内外客商、朋友前来参观指导。
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发电机组的减震系统、同城散热器和排气管消声器要求
联轴器及避振装置
1.柴油发动机须与单轴承型发电机直接轴接；与双轴承发电机连接时，必须通过高弹联轴器连接；1500kw以上的低压及中压柴油发电机组必须通过高弹联轴器连接。
2.弹簧型避振器须装于底板下，使整个装置坐落在混凝土楼板上而不致将振动传至邻近的设备或建筑物任何部分上。部分厂家的机组发动机与发电机连接形式和减振措施。
散热器
下文是风冷机组和水冷机组技术规格书的相关要求，用户应根据项目的实际情况，选择符合要求的相应机组形式之一。
1.风冷机组
(1)发动机须由配套的散热器进行风冷。
(2)须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。
(3)散热器须装设通风管道的法兰盘接头，使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌簿钢板制作。所有管道须具有密封的接头。
(4)风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。
2.水冷机组
(1)发动机须由配套的散热器进行水冷，包括皮带传动风扇、同城冷却剂泵、同城恒温器控制的液冷排气管、同城中间冷却器、同城耐腐蚀并适用于当地条件的冷却剂弗列加过滤器。
（2）须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。
（3）散热器须装置通风管道的法兰盘接头使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌薄钢板制作。所有管道须具有密封的接头。
（4）风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。
（5）冷却系统中须加防腐蚀剂。
（6）冷却系统须配备冷却剂加热器，使冷却剂的温度保持在20℃以上，以保证在需要时能易于启动。冷却系统中也须加入防冻剂。
排气管消声器和烟道
(1)排烟系统由消声器、同城膨胀波纹管、同城吊杆、同城管道、同城管夹、同城联接法兰、同城抗热接头等部件组成。
（2）在排烟系统中的连接须使用带抗热接头尺的联接法兰。
（3）在消声器后须连接碳钢或不锈钢膨胀节，波纹管将烟气垂直向上排至图标之位置。排烟管须由符合国标的黑色钢管、同城碳管或不锈钢管制作，或符合 规范要求并由专业厂家生产的不锈钢焊接烟管。
（4）排烟管之弯头具有须等于3倍管径的小弯曲半径，以满足柴油发电机组的背压要求为准。
（5）自排气口至排气管末端的整个系统，除不锈钢的膨胀波纹管外，均须涂以抗热油漆。
(6)整个排烟系统须于镀锌金属网上，裹以符合 标准的非燃性绝缘材料的保温层，金属网孔径及保温层厚度亦需满足 标准要求，排烟管加保温层后外表温度应不大于70℃。
(7)全部排烟管道和消声器的表面须裹以厚度不小于0.8mm的铝金属或不锈钢包层
(8)整个系统须由弹簧吊杆悬挂。悬挂吊杆的设计须经批准。
(9)排气出口处所排出的废气烟色 容许度不应高于林格曼黑度一度、同城烟尘排放浓度不得高于80mg/m3，并须符合当地环保部门的规定。
(10)柴油发电机排放的二氧化硫、同城氮氧化物、同城一氧化碳、同城烃等污染气体需满足GB 20426-2006的要求，达到欧Ⅱ以上排放标准。
