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1、卡特彼勒发电机组操作维护讲 义 编辑：祁红军 第一章燃气发电机的工作原理 v第一节 概述 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他 形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机 、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧 或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由 发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及 日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定 律和电磁力定律(EK/t)。因此，其构造的一般原 则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的 磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机的分类可归纳如下： 直
2、流发电机 交流发电机（单相发电机与三相发 电机） 异步发电机(很少采用) v第二节 结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子：定子由定子铁芯、线圈绕组、机座以及固定这 些部分的其他结构件组成。 转子：转子由转子铁芯(或磁极)绕组、护环、中心环 、滑环、风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电 机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转， 做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子 引出，接在回路中，便产生了电流。 交流发电机及调节器 三相发电机主要是三相交流同步发电机。其转子通常 为直流励磁线圈产生的电磁铁，为发电机工作提供磁场。 定子是在空间互差1
3、20度电角度的三相交流绕组（按照一 定规律连接的线圈组称为绕组）。当给转子线圈通入直流 电且由原动机带动三相同步发电机的转子旋转时，转子磁 场对定子的三相绕组有相对运动，定子的三相绕组就感应 三相交流电。调节转子线圈通入直流电流的大小，可以改 变定子的三相绕组电压的大小，改变原动机的转速，可以 改变定子的三相绕组电压的频率。 v第三节 发动机 该发动机为燃气发动机，其主要燃料为天然气。进气系 统与汽油发动机相类似，都有调整混合比的机构、点火系 统、它又有一般发动机的机构：曲柄连杆机构、进排气系 统、润滑冷却系统。 进气系统：所进空气和燃料气混合成一定比例后，经过调 流(调压)板后进入汽缸。该混
4、合比一经调好不再变化(除 非再次设定)，故我们可以看见发动机的调流(调压)板连 杆不停的来回摆动，尤其是冷车、空载的情况下。要注意 连杆的摆动角度以及限位螺钉的位置情况，确定连杆在允 许的范围内摆动，不能有死角。若有，则将导致发动机出 现速度偏高或频率不够的情况发生，导致故障停机。燃料 进气气压设定范围为15KPa35KPa之间，我们设定为30KPa ，该值为恒定值，连杆的摆动角度大约为75。另外要及 时、经常对连杆的活动部位进行润滑(该部位配有黄油嘴 ，方便于利用黄油枪进行黄油加注)。空气进气滤芯要定 时吹扫，以保证进气通畅，若进气不畅，发动机功率会下 降，有时会出现突然带载而停车现象。该滤
5、芯在风沙大的 时期保养较频繁。 冷却润滑系统：系统又分为冷却系统和润滑系统，该系 统是保障发动机安全运行的重要系统。润滑油系统工作 不正常时，会造成发动机早期磨损，减少运行周期。冷 却液系统工作不正常时，会造成发动机温度过高，也会 影响发动机的使用寿命，造成早期磨损。冷却液和机油 的更换周期祥见操作保养手册中的保养周期表，并 认真参照执行，做好保养记录。其中需要注意的是：机 油压力报警设定值为220KPa，停机设定值为200KPa。冷 却液温度报警值为107，停机设定值为110 ，并要 求发动机缸套水温要保持在21以上。 曲柄连杆机构：曲柄连杆机构为一般发动机的结构。汽 缸为“V”字形排列，夹
6、角为75，共有12个缸。 发动机的其他机构(机械)：要查看它是否在正常 位置，是否有渗漏现象等。要查看各皮带的长机 情况以及磨损情况，及时调整、更换。 发电机机电控系统 发电机：该发电机为卡特比勒SR4B型发电机，配 有线圈空间加热器，当机组停机后，它会自动加 热。电源为220V交流电压，配有220VAC/27VDC变 压器，当机器停止转动时，给蓄电池充电，以保 持蓄电池电压的恒定。在控制柜内还有一些保险 盒，要注意其通断情况，有熔断时予以更换。(机 组的绝缘等级为F级) 启动前的检查 检查发动机机油油位应在标尺的“ADD”和“FULL”之间； 检查冷却系统冷却液液位，应在储液罐的“HIGH”
7、和“LOW” 标记之间； 检启动蓄电池电压合适，电缆连接可靠良好； 检查冷却系统软管完好、卡子无松动； 燃气供给系统已开启，燃料气供给压力应在10kPa34 kPa之间（现在站内燃料气压力设定为28kpa）。 如果在启动开关或操作机构上挂“不准操作”等类似标志时 ，不要启动发动机； 所有关停装置或报警装置复位； 检查发动机是否处于空载状态。 第二章 燃气发电机启动前的检查与 操作 手动启动 完成上一步检查之后，进 行如下操作： 将发动机控制开关（ Control Switch）置于人 工启动“MAN.START”位 置。 观察启动是否成功，此段 时间一般不超过30秒。连 续启动次数不能超出3次
8、 ，否则蓄电池电压将会低 于正常启动电压。 l观察发动机是否存在异常现象，如无则说明机组启动正常 可带载运行，如存在异常现象，（常见现象为发动机润滑 油油压过高、气门拉杆动作频繁、冷却风扇转速低下等） 则需在未明确机组故障现象前停止操作工作，以保障设备 与人生安全。 自动启动 自动启动须将发电机组控制开关置于“AUTO”位置，此时 远程启动/停止继电器处于闭合，发动机能自行启动。然 后从发电机并车柜上选择“负载”。如发电机组无故障存 在，则将在15秒之内带载自动运行。（正常情况下当运行 机组故障停机时，备用机组会在30秒之内自动切换） 发动机启动后的检查 发动机启动后应怠速运转进行发动机预热。
9、预热期间发动 机应空载运行，观察发动机各部位有无液体或气体泄漏； 检查所有的仪表是否指示正常。 发动机预热至60、运行平稳正常后自动加载。 发动机运行时应频繁观察仪表读数和记录数据，并与以前 的数据比较（转速、频率、润滑油压力、冷却液温度等数 据）。 发动机的停机 近控时先断开主断路器，卸掉发动机负载；（远控状态下 只需在并车柜上按下“备用”即可。） 将发动机控制开关旋转至上图所示的“cooldown.stop” 位置； 发动机低怠速运转5分钟左右后自行停机。 停机后的检查 发动机停机后应检查以下内容： 检查曲轴箱油面，保持油面在机油标尺“ADD”和 “FULL”两标记之间； 需要时进行小的调
10、节，修好任何泄漏，紧固任何 松动的螺栓； 检查计时器读数，执行应该进行的保养； 发动机冷却下来后，检查冷却液液面。保持冷却 液系统液面距加注管底部13毫米处；在冬季应检 测是否能适应环境温度； 对发电机进行必要的保养。 发动机规格参数 下表给出了G3412发电机组燃气发动机规格数据。 第三章 卡特比勒燃气发电机的保养 第一节维护保养时间与维护内容表 每周应做的保养项目 l检查启动马达润滑油位； l空气储气罐排污； l机组自动起停检查； l蓄电池充电检查； l蓄电池电解液检查； l控制盘检查； l冷却液液位检查； l空气滤芯阻塞指示器检查； l清洁初级空气滤芯； l发动机油位检查； l仪表盘检查
11、； l缸套水加热器检查； l发动机周围各部位检视。 每运行250小时应做的保养内容 l运行时间为250小时时更换更换机油滤芯。 l2#燃气发电机运行750小时，对其润滑油及润滑油滤芯 进行更换 l检查空气系统 l检查燃料气系统 l检查电气空气系统 l给发动机传动控制结构连接点注脂润滑 l检查蓄电池电解液液位 l检查冷却系统冷却液液位 l检查皮带工作情况 每运行750小时应做的保养内容 每年应做的保养项目 l执行器控制拉杆打黄油； l清理曲轴箱呼吸器； l清理气动马达润滑油杯； l检查发电机220VAC/27VDC变压器，当 机器停止转动时，给蓄电池充电，以 保持蓄电池电压的恒定 ； l检查调整
12、发电机皮带松紧度，如存在 磨损需更换； l燃气/空气混合器检查/调整； l发动机冷却液分析检查； l冷却液添加剂检测/填加； l发动机清洁； l空气滤芯检查更换； l检查发动机安装支撑有无松动并紧固； l测试发动机性能； l检查发动机保护系统； l检查发动机转速传感器； l气门间隙检查调整； l气门拉杆检查； l燃气压力调节阀检查/排污； l管路/管卡检查； l火花塞检查更换； l点火时间检查调整； l空气进气系统检查； l清洁冷却液散热器； l启动马达检查； l涡轮增压器检查； l水泵检查。 每3年应做的保养项目 l更换蓄电池； l更换皮带； l更换冷却液； l排气旁通阀检查； l调速器检查
13、； l更换软管与管卡； l点火高压线更换； l点火线圈电阻测试； l更换冷却系统节温器 第二节 保养案例枚举 下面我们以一次燃气发电机750小时保养维护记录为例来 了解一下我们维护保养工作的具体内容与操作注意事项： 卡特比勒燃气发电机750小时保养记录 l燃气发电机型号：G3412 l保养时间及机组：2005/12/23 上午10点下午1点对2#燃 气发电机进行保养维护 l使用工具：皮带扳手或链条扳手、活动扳手、一字螺丝刀 、漏斗、皮老虎/吸尘器、万用表、注脂枪、擦机布等。 l保养内容： 2#燃气发电机运行750小时，对其润滑油及润滑油 滤芯进行更换 检查空气系统 检查燃料气系统 检查电气控制
14、系统 给发动机传动控制结构连接点（气门拉杆、风扇 轴承等）注脂润滑 检查蓄电池电解液液位 检查冷却系统冷却液液位 检查皮带工作情况 l保养步骤： 先拆下空气进气滤芯，用压缩空气对其由里向外的吹扫， 并对进气系统内部的尘土进行清理。 对燃料气调压切断阀进行检查，看其中是否存在铁锈、尘 土等异物，如有将其清扫干净。 打开发电机面板，对一次接线及二次接线进行检查及紧固 ，并用皮老虎/吸尘器将内部尘土吹/吸扫干净。在进行检 查前需要注意如下三点： 检查确认并车柜断路器断开，且要挂牌或专人看守。同 时断开发电机主断路器。 关闭配电柜2AA-5、2AA-6，断开发电机缸套加热器电源 。 开始检查前还需要用
15、万用表或电笔对发电机组进出线端 子测量，确保安全。 用注脂枪给气门拉杆和风扇轴承注脂润滑。 打开排油阀，排出原有机油，待排放干净后关闭排油阀。 使用皮带扳手或链条扳手将原有润滑油滤芯卸下，换上新 的润滑油滤芯，在更换新滤芯时注意两点： 在新滤芯O型圈上涂抹一层润滑油，涂均匀后再安装滤 芯。 用手旋转滤芯紧固便可。 打开注油孔加注新润滑油。 机组复位，需要盘车23次， 从而将新更换好的润滑油滤 芯中的空气排除干净。 清洁燃气发电机组各组件部分，同时做好机房卫生清洁工 作。 启动机组，热车10分钟左右观察其运行情况正常后停车。 l保养过程中出现的问题： 润滑油滤芯安装的太紧，经热膨胀后紧固的更严 密，给拆卸工作带来了麻烦。 l处理结果： 使用力矩较大的链条扳手将其拆卸下。在安装新 油滤的过程中吸取了教训，仅用手将其旋紧。 至此，我们对燃气发电机的维护保养内容应 该已经具备了初步的了解。在今后不断的工作中 还需我们共同积累各种经验，以便能使站内设备 达到安全高效的最佳运行/备用状态，为站内的安 全生产提供有力的保障。 在下面一章中我将为大家介绍卡特比勒燃气 发电机的常见故障以及基本的处理方法，以供大 家在今后的工作学习中参考。 第四章 卡特比勒燃气发电机组常见 故障代码分析与排除方法
