1.故障现象
一台上柴柴油发电机组,进行开机操作训练时,突然出现启动机不能带动柴油机启动的故障现象,具体表现为启动机齿轮与柴油机齿圈能啮合,其后启动机带动柴油机飞轮有旋转的趋势并且有缓慢的转动过程,这种转动持续不到半周即停止,而后就听到启动机转子打滑的旋转声响。
2.原因分析
从故障现象看出,上柴启动机不能带动柴油机旋转,可到原因有两点:启动系统部分:一是启动系统的蓄电池蓄电不足;二是启动线路接触不良有电阻引起的启动机电压低运转没力;三是启动机本身电刷、换向器接触不良;四是单项离合器打滑等造成启动机带不动柴油机工作。柴油机部分:一是环境温度较低,机油粘度较大,旋转阻力大使启动机转子打滑;二是运转及传递系统的机件损坏造成运转过程中的卡滞,致使柴油机不能够旋转。
从上面的原因来看,环境温度方面,此地温度10℃以上,所用机油采用国标10号。因此,不存在环境温度低或机油粘度大而阻滞的问题。因此,造成启动机不能启动柴油机的原因就只有运转及传递系统的机件损坏造成运转过程中的卡滞以及启动系统的蓄电池蓄电不足、连接线路接触电阻过大及启动机内部的电刷、换向器接触不良和单相离合器打滑了。为此,我们从这两个方面入手进行故障的诊断与排除。
3.诊断步骤
步:检查柴油机的旋转情况,看柴油机旋转是否正常,其方法是:用旋转曲轴的专用大扳手,顺时针方向转动曲轴皮带轮的固定螺钉,查曲轴的运转情况。检查结果曲轴旋转正常,没有卡滞和听到异常声响。
第二步:用高率放电计,检查蓄电池的蓄电情况,其方法是:将高率放电计的触针,分别检测两个蓄电池,检测时,一极紧压在蓄电池的"+"极,另一极紧压在蓄电池的"-"极,保持5s,看高率放电计的电压指针指示情况。检查结果为:单个蓄电池的电压一个为13.5V,另一个为13V,并均能维持不变,说明蓄电池正常。
第三步:查启动导线的粗细及连接电阻,因启动导线使用的是由细丝组成的16mm2软铜线,以前使用均正常,所以,导线的粗细不是影响的问题;要查的是连接电阻,其方法是:
1)用刮刀清除蓄电池接柱上的氧化皮,使接柱与启动导线连接牢固;
2)用万用表查搭铁开关(或启动机接线柱)的接触电阻,测的电阻等于零,并且用手摸搭铁接柱(或启动机接柱)不烫手(由于柴油机刚进行了启动,电流较大,有微热),说明启动导线连接良好。从以上检查情况可以看出,蓄电池接柱、搭铁开关及启动机接柱,连接良好,故障不在此列,而剩下的就只有启动机,因此,需把启动机拆下作进一步检查诊断。
第四步:就机卸下启动机总成,检查启动机的电刷与换向器的接触情况,其方法是:
1)拆下启动机的"+"、"-"电刷,用毛刷清除其身上的碳粉,查看电刷的接触面;
2)卸出启动机转子,用毛刷清除其身上的碳粉,查看换向器的接触面有无烧蚀,用万用表检查转子绕组及定子绕组的通、断及绝缘情况。从以上检查情况可以看出,电刷接触面光滑明亮,接触面积在90﹪左右,换向器表面光滑,没有烧蚀的斑痕,转子绕组及定子绕组的电阻正常,其绝缘电阻在2MΩ左右,据此说明电刷与绕组没有问题。
第五步:检查单项离合器传力情况,4135柴油机一般使用的是上海产的ST614型启动机,其单项离合器采用的是摩擦片式离合器,在没有单向离合器的扭矩试验台做全制动测定时,可用如下方法:
1)简易扭力法,将单向离合器齿轮夹在虎钳上,花键套筒内插入一根花键轴(可用废旧转子轴改制),轴端为三角螺母。将扭力扳手与花键轴用导管相接,并按传递扭矩方向扳转,正常的摩擦片式(或弹簧式)离合器应能承受1200N.m时不打滑,180N.m时应打滑。本机所检测的摩擦片式离合器所承受的力矩为300N.m时就打滑。
2)手转观察法,在无上述工具的情况下,可用下述方法判断。摩擦片式单向离合器,固定外结合鼓,按扭力方向用力旋转花键套筒,内结合鼓边缘与花键套筒的外螺线凸起应有2±0.5mm的间隙,当被动片磨损时,间隙小些应为1.5～2.0mm,当结合鼓使用时间不长时,间隙可略大一些应为2.0～2.5mm。本机所检测的摩擦片式离合器内结合鼓边缘与花键套筒的外螺线凸起的间隙为1.8mm,所以,有一定量的磨损。因此,从以上的两种检测的结果来看,造成启动机打滑的根本原因是由于摩擦片磨损所致。
4排除方法
拆下单向离合器,对摩擦片式单向离合器进行分解、清洗、烘干后翻面再用(装配时注意不要将压环和特殊螺母的凸缘方向装反)。然后,进行扭力矩测试得出单向离合器扭矩为1300N.m打滑,经检测符合技术要求。装复后,起动运行,机组恢复正常,故障谢谢消失。