190柴油機(jī)振動異常的判斷與處理

魏朝賓

摘要：190系列柴油機(jī)是鉆井施工的主要動力機(jī)型之一，柴油機(jī)在工作過程中出現(xiàn)振動異?，F(xiàn)象，現(xiàn)場不易判斷，進(jìn)而誘發(fā)嚴(yán)重的事故，出現(xiàn)人身安全事故。因此，掌握柴油機(jī)振動異常現(xiàn)象、準(zhǔn)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(fù)柴油機(jī)使用性能。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);振動異常;判斷;處理

一、故障現(xiàn)象

柴油機(jī)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(jī)如發(fā)生振動異常，往往有以下現(xiàn)象：

1、柴油機(jī)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(jī)因振動加劇，振動應(yīng)力過大，可靠性和壽命下降，嚴(yán)重者引起零部件損壞造成設(shè)備和人身安全事故。

2、使與之相連的工作機(jī)械因震動過大而造成先期損壞。

3、柴油機(jī)過大的振動，影響周圍設(shè)備、儀器的精度和壽命，還造成聯(lián)動部分設(shè)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(jī)工作中，各缸燃燒爆發(fā)力，運(yùn)動零件的慣性力，各零件之間的沖擊力，運(yùn)動摩擦力是引起柴油機(jī)振動的振源。由于柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)火次序不同，所以振源也很復(fù)雜，振動是難免的。但當(dāng)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(jī)與工作機(jī)械連接不同軸。

5、柴油機(jī)基礎(chǔ)薄弱，強(qiáng)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?yàn)椋?/p>

（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(jī)振動加劇。

（2）???? 柴油機(jī)活塞及連桿運(yùn)動中除產(chǎn)生往復(fù)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(jī)工作不平衡，使振動加劇。所以在裝配中，對活塞、連桿組有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。190系列柴油機(jī)，同一臺各缸活塞連桿組的質(zhì)量差不得大于100克，當(dāng)超過時，將導(dǎo)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(yùn)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(dǎo)致曲軸動平衡超差，因而引起柴油機(jī)振動加劇。

（4）???? 同樣道理，飛輪和連接器本身也必須進(jìn)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(jī)，當(dāng)連接器的金屬橡膠座重量誤差太大（大于10克），則會因?yàn)椴黄胶怆x心力造成柴油機(jī)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(jī)，平衡軸齒輪位置裝錯，反而使不平衡力矩加大，引起柴油機(jī)振動加劇。

（6）???? 柴油機(jī)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(dǎo)致柴油機(jī)振動加劇。所以當(dāng)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(jī)的增壓器，動平衡驗(yàn)證時重心偏移不得超過2毫米）會造成柴油機(jī)振動加劇。

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

（8）???? 曲軸的減振器是消減曲軸扭轉(zhuǎn)振動的。當(dāng)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(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，產(chǎn)生附加離心力，使柴油機(jī)振動加劇。

（9）???? 柴油機(jī)和工作機(jī)械的同軸度有嚴(yán)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(dāng)同軸度不好，便會造成柴油機(jī)因兩種機(jī)械受力中心不統(tǒng)一而出現(xiàn)振動加劇，這也是柴油機(jī)振動過大的常見原因。同理，柴油機(jī)曲軸和風(fēng)扇安裝同軸度不好，也會引起柴油機(jī)振動加劇。

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

四、診斷方法

對柴油機(jī)振動異常，一般采用手觸法或千分表測量法，然后憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷?？捎靡韵略\斷流程圖進(jìn)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(chǔ)原因造成的振動異常，應(yīng)該對柴油機(jī)重新進(jìn)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(yīng)當(dāng)對燃油、燃燒系統(tǒng)重新進(jìn)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(jī)構(gòu)各運(yùn)動件重量不一致和平衡不好，導(dǎo)致的振動異常，應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行配重和平衡試驗(yàn)，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(yīng)對軸承和曲軸進(jìn)行修復(fù)和更換。

5、對平衡軸齒輪位置裝錯造成的振動異常，應(yīng)當(dāng)重新按記號裝配。

特別指出：190柴油機(jī)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(jī)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(jī)振動異常不同癥狀，區(qū)分不同原因，進(jìn)行具體分析和準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而避免重大機(jī)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(fù)，恢復(fù)柴油機(jī)的技術(shù)性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]濟(jì)南柴油機(jī)廠編.Z12V190B型柴油機(jī)結(jié)構(gòu)與原理，1994