柴油发电机为何在负载测试中出现转速不稳故障

引言：柴油发电机组在运行中不可避免会出现故障，其实故障并不是十分复杂，只要我们了解其工作原理，处理故障后善于总结，平时多注意观察，就能很快找到故障部位，快速排除故障。康明斯厂家将在下文分享一则维修案例，希望能为柴油发电机组的长期使用提供一些参考，或为发电机组的运用提供一点借鉴。

某部一台机组空载全速运行时工作正常，带载运行时也正常，但缷掉负载后，出现转速不稳的故障现象，此时调整电子调速器不起作用，通过紧固各接线端子后重新开机和更换电子调速器也没有解决问题。引起转速不稳的故障部位主要有燃油系统和电子调速系统等方面，由于该机组空载和带载运行时工作正常，而且转速传感器工作正常，因此基本排除了燃油系统的故障。另外，更换新的电子调速器后故障依旧，所以电子调速器也没有故障。
仔细检查发现，直流比例电磁铁中的复位弹簧的上端断了一截(约为其长度的1/10)。由电子调速器的工作原理可知，衔铁的运动行程直接决定供油量。由于复位弹簧始终处于压缩状态，断了一截后，张力减小，对于相同电磁力而言，衔铁的实际运动行程变长了。机组空载全速以及带载运行时，电磁铁的吸力较大，衔铁的运动行程较长，弹簧减小的张力对其影响很小，因此转速基本稳定;而卸掉负载后，衔铁受到的电磁吸力迅速减小，而衔铁复位的响应时间延长，从而使电磁吸力与弹簧张力的平衡关系被破坏，导致衔铁上下波动较大，所以出现本例中的故障现象。对于不同机组，由于电子调速器、直流比例电磁铁等部件的性能差异，弹簧断了后，出现的故障现象可能不尽相同，而弹簧折断的程度也会导致不同的故障。检查另外三台同型号机组的直流比例电磁铁时，未发现有裂纹或异常情况。由于四台机组是同时配发的，而且工作时间基本相同，所以基本排除了弹簧的材料和加工工艺等问题。进一步检查损坏的弹簧时发现，断裂处周围有钳子夹过的痕迹。从断口处的颜色也可以看出弹簧不是突然断裂的。因此，初步判断是由于安装时用钳子夹过弹簧，造成弹簧外表有剪切伤，损伤后的弹簧的疲劳寿命大幅度降低。在弹簧的工作过程中，导致其外表损坏处应力集中，当集中的应力大于材料所承受的极限应力时，弹簧产生疲劳裂纹，最终发生早期疲劳断裂。

通过以上分析，更换弹簧后问题得到解决。注意事项：(1)一般情况下，直流比例电磁铁的复位弹簧是不允许拆卸的。如果确需更换，在安装时应注意方法，防止其受到“硬伤”;(2)启动机组前应检查直流比例电磁铁和油量控制齿杆之间的拉杆活动是否灵活，而且向加油方向扳动后放松时应能迅速复位，否则复位弹簧可能损坏;另外，拉杆两端的可调部分在出厂时已经调整好，并用锁紧螺母锁紧，无特殊情况不要调整，同时应做好标记，防止由于振动、松脱而影响机组的正常运行;(3)直流比例电磁铁端盖背面，即衔铁与端盖接触部位装有厚度为6 mm的垫子，其作用是限制衔铁的初始位置，如果该垫子损坏或厚度发生变化，卸掉负载时也会出现衔铁向上运动过多而导致转速不稳的故障。另外，停机时会敲击盖板而导致其损坏;(4)转速传感器的安装不当会导致传感器损坏或者机组不能启动。其安装步骤如下:首先用盘车工具将飞轮转至齿顶正对传感器安装孔的中间位置，然后用手将传感器拧入安装孔(禁止用扳手)，直到传感器底部碰到齿顶;再反转1/2～3/4圈后用扳手将其固定，再用锁紧螺母锁紧。另外，为了防止干扰，应避免强磁场靠近转速传感器。
电子调速系统出现故障时，机组可能出现不能启动，转速不稳，自动停机，甚至超速等故障，从而严重影响用电设备以及机组的正常工作和安全。因此，在日常工作中应加强对该系统的检查和维护。