柴油发电机组维修基础——柴油发电机组总体构造与维修基础

柴油发电机组在使用过程中不可避免地会发生故障和损坏，为了延长其使用寿命，必须进行必要的维修。柴油发电机组维修与其他机械设备维修的基本要求、基本方法相似。本节主要介绍与柴油发电机组维修相关的基础知识。

2.4.1 柴油发电机组维修基本概念

柴油发电机组维修包括柴油发电机组维护和柴油发电机组修理，柴油发电机组维护与柴油发电机组修理是性质不同的两种技术措施。柴油发电机组维护的目的是采用相应的技术措施保持机组整洁，减少零件磨损，防止故障发生，延长机组使用寿命。柴油发电机组修理的目的是排除机组已发生的故障、更换或修复已损坏的零件，恢复其使用性能。

2.4.2 柴油发电机组维护基础知识

1.柴油发电机组维护的分类

柴油发电机组维护是对机组采取的预防性技术措施，维护作业的内容和时机，按预先规定的计划执行，其目的是为了预防故障发生和维持机组的工作能力。柴油发电机组维护通常分为例行维护和计划维护。

例行维护的内容和时机与机组的工作时数无关，如日常维护、月维护、季维护、年维护和磨合期维护等。计划维护的内容和时机与机组的工作时数有关，如一级维护、二级维护和三级维护等。在计划维护中，维护作业按计划强制执行的则称为定期维护，如果维护作业是按定期检查的结果按需执行的则称为视情维护。

2.柴油发电机组维护作业的基本内容

(1)清洁作业

清洁作业主要是清除机组外表的泥污，打扫、清洗和擦拭柴油机、交流同步发电机和控制屏(箱)内外表面以及各类附件。

文章出自《柴油发电机组实用技术技能》

作者：杨贵恒、张海呈、张寿珍、钟进 化学工业出版社出版

(2)检查与紧固作业

检查与紧固作业主要是检查机组外露的各零部件连接或安装情况，必要时紧固已松动的部位，并更换个别丢失或损坏的螺栓、螺母、螺钉和锁止销等。

(3)检查与调整作业

检查与调整作业主要是检查机组各机构、仪表和总成的技术状况，必要时按技术要求或使用条件进行调整。如柴油机的气门间隙、供油时间、机油压力等。

(4)电器作业

电器作业主要是清洁、检查和调整电器和仪表，润滑其运动机构，更换个别已损坏或不适用的零件及导线，检查和维护蓄电池等。

(5)润滑作业

润滑作业主要是清洗柴油机润滑系和机油滤清器，必要时更换滤芯或滤清器，并在机组相关部位加注润滑脂(如风扇、轴承等处)。

(6)加注作业

加注作业主要是检查油箱并观察存油量，按需加注柴油;检查油底壳并观察机油质量与数量，必要时更换或加注润滑油;检查水箱并观察冷却液数量，必要时加注冷却液。

2.4.3 柴油发电机组修理基础知识

1.柴油发电机组修理的分类

柴油发电机组修理按作业范围可分为柴油发电机组大修、总成大修、柴油发电机组小修和零件修理四类。

(1)柴油发电机组大修

柴油发电机组在运行一定时数后，经过检测诊断和技术鉴定，多数总成已达到使用极限时，对机组进行的一次全面恢复性修理称为柴油发电机组大修。

(2)总成大修

为了恢复机组某总成的技术状况，修理或更换总成任何零部件(包括基础件)的修理作业称为总成大修。

(3)柴油发电机组小修

根据需要，修理或更换机组个别零部件的修理作业称为柴油发电机组小修。

(4)零件修理

对因磨损、变形、损伤而不能继续使用的零件，利用适当的加工方法进行修理以恢复其使用性能的作业称为零件修理。零件修理应符合经济性原则。

2.柴油发电机组零件的清洗

在柴油发电机组修理中，经常需要清洁零件表面的油污、积炭、水垢和锈蚀物等。由于各种污物的性质不同，其清除方法也不一样。

(1)油污清洗

零件表面的油污沉积较厚时应先刮除。一般应在热的清洗液中清洗零件表面油污，常用的清洗液有碱性清洗液和合成洗涤剂。使用碱性清洗液进行热清洗时，加热至70～90℃，将零件浸入10～15min，然后取出并用清水冲洗干净，再用压缩空气吹干。

注意：使用汽油清洗不安全;铝合金零件不能在强碱性清洗液中清洗;非金属类橡胶零件应使用酒精或制动液进行清洗。

(2)积炭清除

清除积炭可使用简单的机械清除法，即用金属刷子或刮刀等进行清除，但此方法不易将积炭清除干净，而且易损伤零件表面。最好采用化学方法清除积炭，即先使用退炭剂(化学溶液)加热至80～90℃，将零件上的积炭膨胀软化，然后再用毛刷等进行清除。

(3)水垢的清除

水垢一般采用化学清除法，将清除水垢的化学溶液加入到冷却液中，发动机工作一定时间后，再更换冷却液。常用清除水垢的化学溶液有：苛性钠溶液或盐酸溶液、氟化钠盐酸除垢剂和磷酸除垢剂，磷酸除垢剂适合用于清除铝合金零件上的水垢。

3.柴油发电机组零件的修复方法

柴油发电机组零件的修复方法有很多种，可根据零件缺陷的特征和修复成本核算选用相应的修复方法。常用零件修复方法有：机械加工修复法、压力加工修复法、焊接修复法和粘接修复法等。

(1)机械加工修复法

通过机械加工方法使已磨损的零件恢复正确的几何形状和配合特性的修复方法称为机械加工修复法。常用的有修理尺寸法和镶套修理法。

修理尺寸法是对配合副已磨损的零件按规定的修理尺寸加大或减小，再选配具有相同修理尺寸的另一零件与之配合以恢复配合副配合性质的修理方法。

镶套修理法是对零件磨损部位进行机械加工整形后，再按过盈配合镶入一金属套以恢复零件基本尺寸的修理方法。

(2)压力加工修复法

通过对零件施加外力，利用材料的塑性变形恢复零件损伤部位的尺寸和形状的修复方法称为压力加工修复法。

(3)焊接修复法

利用电弧或气体燃烧产生的热量将零件损伤部位局部和焊条熔化并溶合，以填补零件磨损部位或连接断裂零件的修复方法称为焊接修复法。

(4)粘接修复法

使用粘接剂粘补或连接断裂零件的修复方法称为粘接修复法。

4.柴油发电机组修理工艺的组织

柴油发电机组修理工艺的组织方法，直接影响到修理质量、修理成本、修理时间和生产效率等。各修理单位应根据本单位的具体情况(如设备条件、技术水平、修理对象及材料配件供应等)，采用合理的工艺组织。柴油发电机组修理工艺的组织方法，可根据机组修理作业的基本方法和劳动组织形式两种方式来划分。

(1)修理作业的基本方法

对于机组的修理，就其基本方法来说可分为：就机修理法和总成互换修理法。

①就机修理法 在机组修理过程中，原机拆下的零件、合件、总成等，除报废件外，凡可修复的零件经修复后仍装回原机的修理方法，称为就机修理法。目前，各单位大多采用这种修理方法。采用这种修理方法时，由于各零件、合件或总成的损坏程度不同，修理的工作量和所需修复的时间也各不相同，因而经常影响修理和装配工作的连续性。整机的装配往往需要等待修理时间最长的零件、合件或总成修好后才能进行，其修理时间较长。但对于一般的单位，同一种机型不多，在配件紧缺的情况下，采用这种修理方法是有利的。

②总成互换修理法 在机组修理过程中，除机体外，其余需修理的总成、合件、零件均换用储备件(修理好的或新购买的)，而替换下来的总成、合件、零件，经修理后进入储备仓库作备件用，这种修理方法叫总成互换修理法。这种修理方法减少了因修理总成、合件、零件所耽搁的时间，保证了修理工作的连续性，大大缩短了机组零件的修理时间，提高了生产效率。它适用于同一机型比较多，配件储备比较充足的单位。

(2)修理作业的劳动组织形式

机组修理就其劳动组织形式来说，一般分为综合作业法和专业分工法。

①综合作业法 综合作业法是指整个机组的修理作业除个别零件修理加工(如锻造、机械加工等)由专业车间或专业工组配合完成外，其余工作全部由一个工作组完成。采用这种作业方法，工组的作业范围比较广(柴油机修理技术、发电机修理技术以及控制箱维修技术均要掌握)，对工作人员的技术要求比较全面。目前各单位大多采用这种方法。

②专业分工法 专业分工法是指将机组修理作业按工种、部位、总成、合件或工序，划分为若干个作业单元，每个单元由一个工人或一个工组来担任。这种作业方法，易于提高工作人员单项作业的技术熟练程度，便于采用专业工具，从而达到高质量的修理目的。但要求技术管理部门具有完整健全的管理方法，以保证修理工作有节奏地进行。

5.柴油发电机组修理工艺流程

按一定顺序完成机组修理作业的过程称为机组修理的工艺流程。

由于修理工艺组织方法的不同，采用的工艺流程也不一样。目前，多数单位采用就机修理法，这种修理方法的工艺流程如图2-41所示。

图2-41 柴油发电机组就机修理法的工艺流程

2.4.4 柴油发电机组故障诊断基础知识

1.柴油发电机组故障的定义

刚出厂的柴油发电机组必须具有一定的工作能力和必要的耐久性。所谓工作能力是指设计制造时所给予发电机组的主要工作性能，如发电机组的输出功率、发动机的燃油消耗率和机组的噪声水平等。耐久性是指机组保持工作能力在一定范围内的使用时间。发电机组的工作能力和耐久性变坏，是其发生故障的根本标志。也就是说：当发电机组各部分的技术状态，在工作一定时间后会发生变化，当这种变化超出了允许的技术范围，而影响了发电机组的工作性能时，就称发电机组产生了故障。

按丧失工作能力的程度，柴油发电机组故障可分为局部故障和完全故障。局部故障是指柴油发电机组部分丧失工作能力，即仅导致柴油发电机组性能降低但仍能运行的故障，如发动机冒黑烟、敲缸、功率下降等故障。完全故障是指柴油发电机组完全丧失工作能力，导致柴油发电机组不能继续运行的故障，如起动蓄电池电压过低、空气滤清器完全堵塞、交流同步发电机不发电等故障。

2.柴油发电机组故障的产生原因

发电机组是由发动机、交流同步发电机和控制箱(屏)三部分组成。其中，发动机是机组产生动力的部分，最易产生故障。实践证明：机组产生故障的原因是多种多样的，但归根结底不外乎内部原因和外部原因两个方面：

(1)故障产生的内部原因

①材料及油料的性质 在设计制造过程中，要根据发电机组零件的工作性质和特点正确选择材料。材料选用不当、材质不符合规定和选用了不适当的代用品是零件产生磨损、腐蚀、变形、疲劳损伤、破裂和老化等现象的主要原因。机组所用的各种材料和油料的性质，归纳起来不外乎是物理性质、化学性质及机械性质三个方面。机组的许多故障正是由于外界因素的影响，通过这些性质而起作用的结果。如金属材料受力过大后会产生变形和裂纹甚至折断，在高温作用下会氧化，在各种载荷下会产生疲劳损伤;非金属材料会产生老化;油料中所含的酸性物质对金属有腐蚀作用，并会使油料变质等。

②机件的结构特点 机组各机件在结构形式上各有特点。在工作中，外界因素往往通过这些特点起作用，使相关机件产生故障。例如：由于发动机水套的本身结构特点，在高温作用下，冷却水容易在气缸套外壁形成水垢，而影响气缸套的冷却效果。

③机件的工作特点 直接接触并有相对运动的机件之间因摩擦而产生磨损：例如，柴油机的活塞环直接与气缸接触，在工作过程中，活塞环在气缸中作高速的往复直线运动，致使气缸产生磨损。工作时温度变化剧烈的机件，因热应力而产生变形和裂纹：例如，在发动机工作过程中，气缸体和气缸盖因受高温的作用，其内应力重新分配，达到新的平衡，结果造成气缸体和气缸盖平面的翘曲变形。

(2)故障产生的外部原因

①使用不当 使用人员没有按照操作规程使用机组。如经常低速运转、没有暖机就迅速增加负荷、机油压力过低等都会加速机件的磨损;工作时间过长、负荷变化过大、长期超负荷运行等也会引起零件的过早损坏。

②维护不良 在维护机组时，没有严格按照规定的技术要求完成各项工作，或者采取了错误的操作方法，造成人为故障等。在平时的维护保养中，要及时更换机油、定期清洁空气滤清器和水箱的水垢等。按要求进行机组的日常维护和一、二、三级保养。

③修理质量不高 在修理过程中，如果加工不当，没有达到修理技术要求，如各零件的配合间隙(或公盈)不当、表面光洁度不够、装配时清洗不干净等都会使机组在使用过程中产生故障。装配过程中各零件之间的相互位置精度也很重要，若达不到要求，会引起附加应力，产生偏磨等不良后果，加速机件的失效。

建立合理的维护保养制度，严格执行柴油发电机组的技术保养和使用操作规程，是保证机组可靠工作和提高其使用寿命的重要条件。此外，需定期对使用维修人员进行培训，提高其业务素质和水平。