190柴油機振動異常的判斷與處理

魏朝賓

摘要：190系列柴油機是鉆井施工的主要動力機型之一，柴油機在工作過程中出現(xiàn)振動異?，F(xiàn)象，現(xiàn)場不易判斷，進而誘發(fā)嚴重的事故，出現(xiàn)人身安全事故。因此，掌握柴油機振動異?，F(xiàn)象、準確原因分析、正確的診斷和排除，可使故障得到有效排除和控制，迅速恢復柴油機使用性能。

關(guān)鍵詞：柴油機;振動異常;判斷;處理

一、故障現(xiàn)象

柴油機工作中，由于其爆發(fā)力和慣性力的作用，產(chǎn)生一定的振動是正常的。在工況一定時，其震動大小和規(guī)律是一定的。190系列柴油機如發(fā)生振動異常，往往有以下現(xiàn)象：

1、柴油機各部位振動加劇。特別是高壓油管、中冷器、調(diào)速器等部件，用肉眼能看見振動。

2、用手觸摸有麻木感覺。伴隨著振動的異常，往往有異聲現(xiàn)象。

二、后果與危害

產(chǎn)生振動有以下危害：

1、使柴油機因振動加劇，振動應力過大，可靠性和壽命下降，嚴重者引起零部件損壞造成設備和人身安全事故。

2、使與之相連的工作機械因震動過大而造成先期損壞。

3、柴油機過大的振動，影響周圍設備、儀器的精度和壽命，還造成聯(lián)動部分設備的壽命降低，對周圍的工作人員，也產(chǎn)生不利于身心健康的影響。

三、原因分析

柴油機工作中，各缸燃燒爆發(fā)力，運動零件的慣性力，各零件之間的沖擊力，運動摩擦力是引起柴油機振動的振源。由于柴油機結(jié)構(gòu)復雜，發(fā)火次序不同，所以振源也很復雜，振動是難免的。但當發(fā)生以下情況時，便會使這種振動加劇。

1、各缸燃燒爆發(fā)力不均衡。

2、各缸慣性力不均衡。

3、各缸摩擦力、沖擊力不均勻。

4、柴油機與工作機械連接不同軸。

5、柴油機基礎薄弱，強度，剛性不足。

以上五方面情況造成的異常振動可用下圖表示：

這是因為：

（1）???? 各缸供油角不均勻，或供油量不均勻，壓縮比不均勻，會造成各缸爆發(fā)力和做功大小不均，則產(chǎn)生附加力，使柴油機振動加劇。

（2）???? 柴油機活塞及連桿運動中除產(chǎn)生往復慣性力外，還有離心慣性力，各缸的這些力不同，就會造成柴油機工作不平衡，使振動加劇。所以在裝配中，對活塞、連桿組有嚴格的質(zhì)量要求。190系列柴油機，同一臺各缸活塞連桿組的質(zhì)量差不得大于100克，當超過時，將導致各缸慣性力不均，使振動加劇。

（3）???? 一根平衡良好的曲軸在高速運轉(zhuǎn)中，其離心力是平衡的。各曲拐和平衡塊質(zhì)量上的誤差必將導致曲軸動平衡超差，因而引起柴油機振動加劇。

（4）???? 同樣道理，飛輪和連接器本身也必須進行良好的平衡，才會不產(chǎn)生因附加不平衡離心力引起的振動加劇。190系列柴油機，當連接器的金屬橡膠座重量誤差太大（大于10克），則會因為不平衡離心力造成柴油機振動加劇。

（5）???? 飛輪連接螺釘松動，飛輪在旋轉(zhuǎn)中將產(chǎn)生擺動，也將造成離心力不平衡，引起振動加劇。裝有平衡軸的柴油機，平衡軸齒輪位置裝錯，反而使不平衡力矩加大，引起柴油機振動加劇。

（6）???? 柴油機的增壓器轉(zhuǎn)動速度很高，其每分鐘轉(zhuǎn)速幾萬轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子稍有不平衡，均會產(chǎn)生大的不平衡力，使增壓器產(chǎn)生很大的振動，這種振動會導致柴油機振動加劇。所以當轉(zhuǎn)子平衡性不好，或葉輪損壞，均破壞原來的動平衡要求，（190系列柴油機的增壓器，動平衡驗證時重心偏移不得超過2毫米）會造成柴油機振動加劇。

（7）???? 柴油機軸承間隙過大，或柴油機曲軸彎曲時，造成曲軸運轉(zhuǎn)中沖擊軸承力加大，從而引起柴油機振動加劇。

（8）???? 曲軸的減振器是消減曲軸扭轉(zhuǎn)振動的。當減振器失效時，不僅起不到減振作用，還會因減振器慣性體運轉(zhuǎn)不平衡，產(chǎn)生附加離心力，使柴油機振動加劇。

（9）???? 柴油機和工作機械的同軸度有嚴格要求。無論是端面間隙還是徑向間隙，都有一定的數(shù)值要求。當同軸度不好，便會造成柴油機因兩種機械受力中心不統(tǒng)一而出現(xiàn)振動加劇，這也是柴油機振動過大的常見原因。同理，柴油機曲軸和風扇安裝同軸度不好，也會引起柴油機振動加劇。

（10）?? 柴油機和底座固定螺釘松動或底座剛性不足，或基礎薄弱，承受柴油機沖擊力的能力不足并發(fā)生變形，也加劇了柴油機的振動。

四、診斷方法

對柴油機振動異常，一般采用手觸法或千分表測量法，然后憑經(jīng)驗進行判斷?？捎靡韵略\斷流程圖進行診斷：

五、排除措施

針對診斷的原因有的放矢的予以排除。

1、對于安裝和基礎原因造成的振動異常，應該對柴油機重新進行對中、安裝、緊固，使其符合要求。

2、對于燃油、燃燒不平衡造成振動異常，應當對燃油、燃燒系統(tǒng)重新進行調(diào)整，使其各缸供油角度、壓縮比、供油量等保持一致。

3、對由曲柄連桿機構(gòu)各運動件重量不一致和平衡不好，導致的振動異常，應當重新進行配重和平衡試驗，使其符合要求。

4、對軸承間隙過大或曲軸變形造成的振動異常，應對軸承和曲軸進行修復和更換。

5、對平衡軸齒輪位置裝錯造成的振動異常，應當重新按記號裝配。

特別指出：190柴油機飛輪端裝有220扶正軸承的，因軸承損壞失效，造成飛輪搖擺，也會引起柴油機振動異常，通常更換該軸承就可消除異常振動。

六、結(jié)束語

根據(jù)柴油機振動異常不同癥狀，區(qū)分不同原因，進行具體分析和準確判斷，進而避免重大機械事故發(fā)生;注意平時保養(yǎng)，及時檢查維修，視情換件修復，恢復柴油機的技術(shù)性能。

參考文獻：

[1]濟南柴油機廠編.Z12V190B型柴油機結(jié)構(gòu)與原理，1994