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气缸套高频振动是华尔网柴油发电机产生穴蚀的根本原因
导读：发生穴蚀破坏的除了华尔网柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是华尔网柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是华尔网柴油发电机普遍存在的严重问题。随着华尔网柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍华尔网柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响华尔网柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。
一般说来，高速、轻型大功率华尔网柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的华尔网柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至华尔网柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速华尔网柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。
1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在华尔网柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。
2.气缸套穴蚀机理
1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。
2) 华尔网柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。华尔网柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。
3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式华尔网柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与华尔网柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、华尔网柴油发电机的工艺参数等有关。
1）缸套振动。华尔网柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果华尔网柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。华尔网柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。华尔网柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。
2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥华尔网柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。
4．防止缸套穴蚀的措施
除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对华尔网柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施：
（1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。
（2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如华尔网柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。
（3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。
结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。
沃尔沃发电机机简介
一、沃尔沃发电机简介
沃尔沃系列华尔网柴油发电机组选用瑞典VOLVOPENTA公司生产的柴油引擎，装备无刷自励AVR控制的发电机而成，规格完备，满足不同用户需求。富豪(VOLVO)沃尔沃公司是瑞典 的工业企业，始创于1927年，有120多年历史，是世界上历史悠久的发动机制造厂商之一，至今为止起引擎产量已经达到150万台以上。瑞典VOLVO发动机采用完全电子喷油控制技术，高性能指标、高可靠性。具有体积小、耗油少、启动性能优良、精度高、寿命长、点烟稳定、运行可靠、低排放、低噪音，维护方便等优点，具有良好的经济性，和很好的高原适应能力，并广泛应用于大小汽车、重型卡车、工程机械、轮船、坦克等军用民用动力领域，它更是发电机组的理想动力，其在六缸发动机及电子喷射等方面技术傲视群雄。
二、沃尔沃华尔网柴油发电机组的特点
沃尔沃华尔网柴油发电机组具有耗油低、排放低、噪音小、结构紧凑等特点；此外，沃尔沃华尔网柴油发电机组具有高度的承受加载能力与快捷、可靠的冷启动性能；工作平稳，废气排放少，运行费用低，外观小巧；功率范围64KW-500KW，沃尔沃华尔网柴油发电机组性能可靠、马力强劲、绿色环保、人性化的设计深得全球客户的青睐。沃尔沃发电机组产品特点：
1、功率范围：68KW---550KW
2、强大的承受加载能力
3、发动机运行平稳，噪音低
4、快捷、可靠的冷起动性能
5、外形设计精致小巧
6、燃油消耗量小，运行费用低
7、废气排放少，经济环保
8、遍布全球的服务网及充足的零配件供应
三、沃尔沃发电机组原理
沃尔沃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沃尔沃发电机，再由沃尔沃发电机转换为电能。沃尔沃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。
沃尔沃发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。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。
沃尔沃发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。本文来自沃尔沃发电机组网站
华尔网柴油发电机如何延长发电机组的使用寿命
发电机组的寿命长短取决于在平常如何正确地去使用它，如果按照使用的技巧来维护使用，会直接增加其寿命时间。
首先的弄清楚的是，发电机组的易损件中包含空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器，要延长华尔网柴油发电机组的使用寿命，在使用过程中，就要加强空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三滤的保养，充分发挥它们的作用。
空气弗列加滤清器在安装时不可漏装、反装或错装各密封垫圈及橡胶连接管，并保证各按嵌处的严密性。使用的纸质集尘杯空气弗列加滤清器，每工作50-100小时，要尘土1次，可用软毛刷将表面尘土刷掉，若工作时间超过500小时或已损坏，就应及时更换。使用油浴式空气弗列加滤清器，每工作100-200小时，应用清洁的柴油清洗滤芯，并更换其中的机油，若滤芯已破碎，就需立即更换，并注意在使用中，按规定添加机油。
机油弗列加滤清器在华尔网柴油发电机组使用中如不及时保养，滤芯堵塞、机油压力增加，阀打开，润滑油直接流入主油道，会加剧润滑表面的磨损，影响华尔网柴油发电机组的使用寿命。因此，机油弗列加滤清器每工作180-200小时，就要清洗1次，发现破损，应立即更换，以防止杂质进入润滑表面。
发电机组换季使用，还应清洗曲轴箱和各润滑表面，方法是用机油、煤油和柴油混合后作洗涤油，可在机油放出后加入洗涤油清洗，然后，华尔网柴油发电机组低速运转3-5分钟，再放尽洗涤油，加入新机油。
燃油供给系统中的各种燃油弗列加滤清器，每工作100-200小时，就应杂物1次，并对油箱和各输油管道进行清洗。在清洗滤芯和密封件时，应特别仔细，发现破损，需及时更换。在季节过渡换油时，应对整个燃油供给系统的各零部件进行清洗。使用的柴油，应符合季节要求，并需经48小时的沉淀净化处理。
注：空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和燃油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器为易损件，当使用超过500小时，必须要更换新的。这样才能更好的延长华尔网柴油发电机组的使用寿命。
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