柴油机增压器喘振故障诊断及排除.pdf

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1、第28卷第5期2015年10月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．28No．5Oct．2015，’’’’’’’’、2技术交流：～tt。I。I。l，柴油机增压器喘振故障诊断及排除朱远龙，王磊，曾强洪(海军广州地区装备修理监修室，广东广州510715)摘要：针对修理中柴油机增压器喘振故障的现象，通过分析增压器喘振产生的机理和与柴油机的工作配合特性，结合修理拆检情况和测量数据，找出喘振发生的原因。通过采用小一档叶片通道流通面积的扩压器，改变通道参数，从而顺利排除故障。关键词：船舶；柴油机；增压器喘振；故障诊断中图分类号：u672doi：10．13352

2、／j．issn．1001—8328．2015．05．002Abstract：Inthelightofsurgefaultphenomenaintherepairofdieselengine，theturbosurgemechanizationandtheworkingconditionmatchingcharacteristicswithdieselengineareanalyzed．Accordingtotheresultsoftheturbooverhaulingandthemeasurementdata，thereasonoftheturbosurg

3、eissoughtout．Thesmallerbladeofdif-fuserisadoptedpassingflowarea，thebladepassingcharactersarechanged，andthefaultiseliminatedsmoothly．Keywords：ship；dieselengine；turbosurge；faultdiagnosis柴油机增压器喘振是柴油机实际管理中经常遇到的问题，增压器喘振时除了压气机本身产生强烈的振动，发出“轰隆、轰隆”的响声外，还会引起柴油机工作的不稳定，严重时，还会造成压气机的损坏。1故障情况与原因

4、分析1．1故障现象描述某船发电机组柴油机为8L23／30型，配NR20型增压器。该增压器属废气涡轮增压，压气机采用单级离心式。在某次修理后的系泊试验中，2’柴油机发电机组试验到80％～85％负荷时，增压器出现喘振故障。此时增压器转速正常(而且相较其它正常机组相同工作点时偏低)，排温及其它参数均正常。初步分析后，对柴油机进行了较全面的调整，各系统进行了全面检查。重新进行试验时，在相同的负荷段故障重复出现。调换同型号的1。发电机组增压器到24机组进行试验，故障现象消除。判定故障来自增压器。1．2增压器拆检基本情况及换件记录该增压器已有过3次不同类别的修理，转子

5、轴总成非原厂件，涡轮叶片和压气机叶片厚度增加不少，轴承位磨损较多；涡轮背面、压气机叶轮端头动平衡打磨去重较多。各部件经探伤和硬度等检查符合规范要求。按相关标准要求更换了推力轴承及浮动套、挡油环、压块和密封件等部件。安装时测量轴向间隙为0．28mm(在标准0．15—0．28mm的上限)，转子摆差测量间隙为0．7mm(在标准0．3～1．2mm内)，转子轴总成动平衡检测数据涡轮端为7．28gmm(标准为不大于15．00smm)，前压端为11．52gmm(标准为不大于21．00grnm)，符合“NR系列涡轮轴压气叶轮的动平衡规范”的要求。1．3故障原因分析如上所述

6、，本次修理更换的零部件没有改变该增压器的流通元件和流通面积，各项检查指标也在标准范围之内，理论上不会引起增压器的转速、扫作者简介：朱远龙(1968一)，男，湖南岳阳人，高级工程师，大学本科，主要从事舰船修理工作。·6·2015年第5期朱远龙，等：柴油机增压器喘振故障诊断及排除第28卷气压力和进气量等参数的异常，也不会造成增压器的喘振。经过分析，如下因素对增压器造成了影响。其一，安装时测量轴向间隙为0．28mm，较同时修理的其它3台机组的轴向间隙(测量范围在0．16一O．20mm)大，轴向间隙对增压器性能有一定的影响；其二，转子轴总成是决定增压器主要性能关键

7、部件，其非标准件对增压器的流量性能造成了不确定的负面影响；其三，更换的一些其它部件或装配工艺的误差也在一定程度上改变了流量性能。各种因素叠加在一起，改变了增压器与柴油机匹配情况，使喘振裕度变小，柴油机工作点向喘振线靠近，在高负荷时运行线进入喘振区而引起了喘振。2喘振机理分析与故障排除2．1柴油机增压器的喘振原理柴油机增压器的喘振是由于压气机的流量小于设计流量时在叶轮进口或扩压器叶片内产生强烈的气体分离所致。如图1所示：图1(C)中，当流量小于设计流量时，气体相对速度形的方向与叶片进口几何形状成冲角，气流在工作轮叶片凸面上形成涡旋，而且由于气流的惯性作用促使

8、这个涡旋区域扩大，造成气流与叶片面的强烈分离。流量越小，这种分离情