康明斯柴油发电机水箱散热不良和漏水维修方法
发布时间：2023-09-20 点击：782
散热器俗称水箱。它是柴油发电机水冷却系统中的主要工作部件之一，其常见故障主要有散热不良和冷却液外漏，直接影响到柴油发电机的动力性、经济性。因此，要知道散热器故障产生的原因，学会修理散热器是完全必要的。
散热器结构（如图1所示）由上水室、下水室、散热器芯等组成。散热器上水室顶部有加水口，冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样，既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。在散热器下面一般装有减震垫，防止散热器受振动损坏。在散热器下水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却水放掉。
图1 水箱散热器结构图
一、冷却风扇故障
风扇安装在散热器的后面，其功用是当风扇旋转时，使冷空气以一定的速度和流量通过散热器，以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却。风扇的位置应尽可能对准散热器芯的中心，以提高散热效果。为了提高冷却效率，在散热器上安装有导风罩，使通过散热器芯部的气流分布更均匀；同时集中穿过风扇，减少空气回流现象，由于散热器是安装在机架上，风扇安装在柴油发电机上，各自部位所承受的振动不同，因此风扇叶端与导风罩之间应保持15～20mm的间隙。风扇的扇风量主要与转速、直径、叶片形状、叶片数目及叶片安装角度有关。叶片数目通常为4～7片，安装时与风扇的旋转平面成30°~45°倾斜角。为了减少叶片扇风时的振动和噪声，叶片间往往相互成不等角安装，一些康明斯柴油发电机还在风扇与连接法兰之间安装橡胶减振块，用于吸收曲轴的扭振，以达到保护风扇叶片，并使它不致因扭振的影响而发生断裂。
风扇传动带应保持一定的张力，若传动带过松，传动带与带轮之间就会打滑，使风扇和水泵的转速下降，影响散热效果，传动带也易磨损；若传动带过紧，则会使水泵轴承受的侧向力增加，加速水泵和传动带的磨损。康明斯柴油发电机多采用张紧轮来自动调节传动带张紧度。
在使用中不要用拉动或撬动风扇的方法来转动柴油发电机，否则会造成严重的人身伤害或使风扇损坏。不要试图修理断裂或弯曲的叶片或缺少平衡重的叶片，否则会破坏风扇的动平衡。不要用通过弯曲叶片的方法来增加送风能力。弯曲叶片会造成材料的应力增加，从而造成风扇故障。
图2 冷却风扇及防护罩示意图
二、散热不良
散热器是冷却系统的散热装置，应保证足够的迎风散热面积。柴油发电机运行一段时间后，散热器外部会被灰尘覆盖，内部会被冷却系统内污物和杂质堵塞，造成系统散热不良，使水温过高。因此，要定期清除散热器外部污物及水箱内的污垢。具体会堵塞部位请查看图3冷却系统水路循环图。
1、散热器外表面堵塞的清除
由于柴油发电机工作环境多半是尘土飞扬, 因此, 散热芯表面会被油污、泥垢粘附堵塞,使其导热性变差,致使散热严重降低, 造成水温过高。正确清除的方法是：先用钢丝刷顺散热片方向轻轻刷去外表面的油污, 并使散热器在地面上轻轻振动几次, 可使一部分油污掉下来。再用压缩空气向散热器芯吹几分钟, 基本上能将全部污物除掉。
2、散热器内部堵塞的清除
将散热器放在洗涤池内，进行清洗脱水垢，其方法有：
（1）在洗涤池内放入含有碳酸钠3%～5%的水溶液，加热并使该溶液温度保持在80～90 ℃，约5～8 h后取出散热器，再用温水清洗。
（2）洗涤池内盛含有10%～15%的苛性钠水溶液，加热使散热器在该溶液中浸煮25～30 min ，取出后用热水清洗。
（3）对水垢重的散热器，可使用3%～5%的盐酸溶液，并按每升溶液加入3～5 g六亚甲基四胺，然后加热到60～70 ℃，清洗约30 min，再用热碱水中和，最后用热水冲洗。
（4）对水垢严重的散热器，可用焊枪加热烫开焊缝，取下上水室，用锯条清除水垢，边除垢边用水冲洗，疏通各根水管，以保证各管道畅通无阻。水管疏通后，再将上水室恢复原位。
图3 冷却系统水路循环示意图
三、散热器漏水
柴油发电机散热器经过长期使用，会发生破裂和损伤而漏水。故障产生的主要原因:散热器固定不牢；减振装置失效；冷却液中的有害物质引起内腐蚀；冷却液未放尽使散热器冻裂；散热器被风扇叶片打坏。
1、查找漏水部位
清洗后的散热器，应检查是否漏水, 可采用灌水法和打气法。检查前可将散热器取下，将上、下水管堵住，然后再进行检查。检查时将散热器注满水，装上压力测试器。用手推测试器，使压力升到147 kpa，检查压力是否下降，观察外部有无漏水现象。
将散热器盖检验器装到散热器盖上，并对散热器盖加压。检查密封性能和排气阀的开启压力。当压力上升到12～15 kpa时，排气阀必须打开。如果读数不在允许范围内，应更换散热器盖。
2、修理散热器
经检查确认漏水的散热器，根据漏水的部位和严重程度的不同，按以下方法进行修理。
（1）外层损坏漏水的修理。
外层漏水可不必拆下水管，先把破洞附近的散热器片拨开，用刀子把破洞周围的氧化物刮去，露出铜的本色，必要时再用稀盐酸浸蚀，然后把焊锡熔于其上堵死破洞。如有较大破损造成施焊困难时，可以剪取比破洞稍大的铜皮进行补焊。
（2）上下水室的修理。
水室常见的损坏为破洞和凹陷，破洞可用薄铜皮焊补。凹陷处可用拉平方法修复。
（3）内部损坏漏水的修理。
先要揭开水箱的上、下贮水室。可用烙铁或喷灯熔化接缝，而后撬开焊缝取下散热器芯子。采用下列方法修复：
堵管法：当漏水的散热器管分布比较均匀，且数目较少时，可直接将散热器管上、下管口用焊锡堵死。散热器管堵死后，使散热面积减少，冷却效果变差，因此被堵死的散热器管数一般不应超过总管数的10％～15％。若漏水的散热芯管数目超过15%，则不能用此方法，以免降低冷却系的冷却效果，可采用焊补法，对散热芯管的个别渗漏部位进行锡焊。
换管法：采用换管修理时，先把已损坏的散热器管进行拆卸。首先刮除管口两端的焊锡，然后使旧管与散热器片熔脱，拉出旧管。把外表面已涂好焊锡的新管由另一端插入后加热新管，使所涂的焊锡熔化并与散热器片焊合在一起。最后在管口两端再用焊锡焊牢。脱焊旧管和焊接新管，可用两、三个烧红(加热到800～850 ℃)的长铁条轮流加热，也可用比散热器管长30～50 mm的电阻丝加热。在电阻丝外表面涂抹一层光滑水玻璃和滑石粉的绝缘混合物(其重量比为3∶2)或者电阻丝外缠石棉线来绝缘。
镶管法：此法先用末端带扩张锥体的拉条在旧管内部拉过，使旧管内径稍许扩大，并除去内表面所沉积的水垢。把相应直径的新管插入后，再把两端焊牢在散热器上。另一种接管的方法是将管子的损坏部分切去，再取一段较切去部分长5～10 mm的外径相当于散热管内径的管子，把外表面清理干净，将两管套在接管上进行焊接。
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图1 水箱散热器结构图
一、冷却风扇故障
风扇安装在散热器的后面，其功用是当风扇旋转时，使冷空气以一定的速度和流量通过散热器，以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却。风扇的位置应尽可能对准散热器芯的中心，以提高散热效果。为了提高冷却效率，在散热器上安装有导风罩，使通过散热器芯部的气流分布更均匀；同时集中穿过风扇，减少空气回流现象，由于散热器是安装在机架上，风扇安装在柴油发电机上，各自部位所承受的振动不同，因此风扇叶端与导风罩之间应保持15～20mm的间隙。风扇的扇风量主要与转速、直径、叶片形状、叶片数目及叶片安装角度有关。叶片数目通常为4～7片，安装时与风扇的旋转平面成30°~45°倾斜角。为了减少叶片扇风时的振动和噪声，叶片间往往相互成不等角安装，一些康明斯柴油发电机还在风扇与连接法兰之间安装橡胶减振块，用于吸收曲轴的扭振，以达到保护风扇叶片，并使它不致因扭振的影响而发生断裂。
风扇传动带应保持一定的张力，若传动带过松，传动带与带轮之间就会打滑，使风扇和水泵的转速下降，影响散热效果，传动带也易磨损；若传动带过紧，则会使水泵轴承受的侧向力增加，加速水泵和传动带的磨损。康明斯柴油发电机多采用张紧轮来自动调节传动带张紧度。
在使用中不要用拉动或撬动风扇的方法来转动柴油发电机，否则会造成严重的人身伤害或使风扇损坏。不要试图修理断裂或弯曲的叶片或缺少平衡重的叶片，否则会破坏风扇的动平衡。不要用通过弯曲叶片的方法来增加送风能力。弯曲叶片会造成材料的应力增加，从而造成风扇故障。
图2 冷却风扇及防护罩示意图
二、散热不良
散热器是冷却系统的散热装置，应保证足够的迎风散热面积。柴油发电机运行一段时间后，散热器外部会被灰尘覆盖，内部会被冷却系统内污物和杂质堵塞，造成系统散热不良，使水温过高。因此，要定期清除散热器外部污物及水箱内的污垢。具体会堵塞部位请查看图3冷却系统水路循环图。
1、散热器外表面堵塞的清除
由于柴油发电机工作环境多半是尘土飞扬, 因此, 散热芯表面会被油污、泥垢粘附堵塞,使其导热性变差,致使散热严重降低, 造成水温过高。正确清除的方法是：先用钢丝刷顺散热片方向轻轻刷去外表面的油污, 并使散热器在地面上轻轻振动几次, 可使一部分油污掉下来。再用压缩空气向散热器芯吹几分钟, 基本上能将全部污物除掉。
2、散热器内部堵塞的清除
将散热器放在洗涤池内，进行清洗脱水垢，其方法有：
（1）在洗涤池内放入含有碳酸钠3%～5%的水溶液，加热并使该溶液温度保持在80～90 ℃，约5～8 h后取出散热器，再用温水清洗。
（2）洗涤池内盛含有10%～15%的苛性钠水溶液，加热使散热器在该溶液中浸煮25～30 min ，取出后用热水清洗。
（3）对水垢重的散热器，可使用3%～5%的盐酸溶液，并按每升溶液加入3～5 g六亚甲基四胺，然后加热到60～70 ℃，清洗约30 min，再用热碱水中和，最后用热水冲洗。
（4）对水垢严重的散热器，可用焊枪加热烫开焊缝，取下上水室，用锯条清除水垢，边除垢边用水冲洗，疏通各根水管，以保证各管道畅通无阻。水管疏通后，再将上水室恢复原位。
图3 冷却系统水路循环示意图
三、散热器漏水
柴油发电机散热器经过长期使用，会发生破裂和损伤而漏水。故障产生的主要原因:散热器固定不牢；减振装置失效；冷却液中的有害物质引起内腐蚀；冷却液未放尽使散热器冻裂；散热器被风扇叶片打坏。
1、查找漏水部位
清洗后的散热器，应检查是否漏水, 可采用灌水法和打气法。检查前可将散热器取下，将上、下水管堵住，然后再进行检查。检查时将散热器注满水，装上压力测试器。用手推测试器，使压力升到147 kpa，检查压力是否下降，观察外部有无漏水现象。
将散热器盖检验器装到散热器盖上，并对散热器盖加压。检查密封性能和排气阀的开启压力。当压力上升到12～15 kpa时，排气阀必须打开。如果读数不在允许范围内，应更换散热器盖。
2、修理散热器
经检查确认漏水的散热器，根据漏水的部位和严重程度的不同，按以下方法进行修理。
（1）外层损坏漏水的修理。
外层漏水可不必拆下水管，先把破洞附近的散热器片拨开，用刀子把破洞周围的氧化物刮去，露出铜的本色，必要时再用稀盐酸浸蚀，然后把焊锡熔于其上堵死破洞。如有较大破损造成施焊困难时，可以剪取比破洞稍大的铜皮进行补焊。
（2）上下水室的修理。
水室常见的损坏为破洞和凹陷，破洞可用薄铜皮焊补。凹陷处可用拉平方法修复。
（3）内部损坏漏水的修理。
先要揭开水箱的上、下贮水室。可用烙铁或喷灯熔化接缝，而后撬开焊缝取下散热器芯子。采用下列方法修复：
堵管法：当漏水的散热器管分布比较均匀，且数目较少时，可直接将散热器管上、下管口用焊锡堵死。散热器管堵死后，使散热面积减少，冷却效果变差，因此被堵死的散热器管数一般不应超过总管数的10％～15％。若漏水的散热芯管数目超过15%，则不能用此方法，以免降低冷却系的冷却效果，可采用焊补法，对散热芯管的个别渗漏部位进行锡焊。
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镶管法：此法先用末端带扩张锥体的拉条在旧管内部拉过，使旧管内径稍许扩大，并除去内表面所沉积的水垢。把相应直径的新管插入后，再把两端焊牢在散热器上。另一种接管的方法是将管子的损坏部分切去，再取一段较切去部分长5～10 mm的外径相当于散热管内径的管子，把外表面清理干净，将两管套在接管上进行焊接。
柴油发电机组活塞常见的故障与修理方法
康明斯水温传感器的工作原理和电阻电压检测方法
柴油发电机组曲轴断裂的原由和维修要点
无刷交流同步发电机的构造是怎样的
柴油发电机组性能下降，自测你的机组电子调速器有没有这个问题
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