16V280ZD陆用柴油发电机组地基设计

唐爱国,祝志勇（四川中车玉柴发动机股份有限公司技术中心,四川 资阳 641301）



16V280ZD陆用柴油发电机组地基设计

唐爱国,祝志勇
（四川中车玉柴发动机股份有限公司技术中心,四川 资阳 641301）

摘 要：以成熟的16V280ZD陆用柴油发电机组安装调试为例，采用对柴油发电机组整体加装隔振器与地基基础采用刚性连接，地基基础设置减震沟从而达到降低柴油发电机组运转对地面的破坏，近而起到降低柴油发电机组震动，保护柴油发电机组平稳运行的作用。应用结果表明，该方法可以有效的降低柴油发电机组震动，增加柴油发电机组的使用寿命。

关键词：柴油发电机组；隔振器；地基

0 前言

随着当今社会的高速发展，目前人们的生活、企业的生产越来越离不开对电的需求，柴油发电机组逐渐成为了一些企业如矿业或服务行业等的备用电源。柴油机的使用寿命和安全可靠性，不仅取决于柴油机的设计结构和制造质量，而且取决于能否正确地运用和维护保养密切相关［1］。柴油发电机组是往复式运转机构，运行将产生较大的震动和冲击，没有专门的安装调试和匹配的地基，将严重影响柴油发电机组的使用性能和寿命。因此，柴油发电机组安装调试方法和地基基础施工方案提供给用户，对发电机组安全运行和使用寿命尤为重要。

1 发电机组布置

1.1 发电机组安装结构

16V280ZD柴油发电机组由柴油发电机组、公共底架及隔振器组成；柴油发电机组安装在公共底架上，公共底架下设有7组隔振器,柴油发电机组通过螺栓固定在隔振器上，隔振器以下依次为检修垫铁、安装垫铁、调整垫片、预埋钢板、预埋钢筋，预埋钢板和钢筋预埋在地基中，安装垫铁焊接在预埋钢板上，调整垫片可以调整预埋钢板焊接的变形量，隔振器和安装垫铁之间设有检修垫铁，安装垫铁带螺纹，隔振器检修垫铁以及安装垫铁通过螺栓连接，预埋钢板及预埋钢筋于建造厂房时预埋于地基之内。竖直方向采用这种布置的好处，可以更换隔振器，当某个隔震器需要更换，可以只松开某个隔震器的安装螺栓和连接柴油发电机组的螺栓，取出检修垫铁，隔振器就自动掉下来，取出来更换新的隔振器。

1.2 隔振器布置

柴油发电机组是往复式运转机构，运行将产生较大的震动和冲击，隔震器起到隔震的作用。我们选用的是橡胶隔振器，隔振器布置原则是这样的，根据柴油机、发电机、公共底架及附属部件的重量及重心，尽量保证每个隔振器能承受均等的重量，从而保证隔振器隔震效果最佳。

2 地基基础设计简介

2.1 地基基础概述

柴油发电机组是往复式运转机械，运行是将产生较大的震动。因此，地基基础是安装中的主要部分，地基基础作用是吸收机组在运行中产生的不平衡力；保持发动机、发电机和随机辅助设备的之间的安装距离；将机组的震动和周围结构隔离，以减少机组震动对机房和附近建筑物造成的影响。

2.2 地基基础设计要求

柴油发电机组地基为钢筋混凝土结构，地基重量为机组总重的1.5～2倍，混凝土强度等级不低于C15级；机组地基与机房不得有刚性连接；机组运行和检修时可能会出现漏油、漏水现象，因此地基表面应该进行防渗油和渗水处理，并有排水设施。

2.3 地基基础计算

柴油发电机组的基础结构，应根据地基土质结构来确定，一般情况下，可参考下列公式计算出地基的最小厚度：

H=W×P÷（D×B×L）

H=地基厚度，单位：米；

W=发电机组总重量（湿重），单位：千克；

D=混凝土密度，约为2300千克/米3；

B=地基宽度，单位：米；

L=地基长度，单位：米；

P=地基承载的成套设备的百分数，一般为1.8～2。

2.4 地基基础设计

大功率柴油发电机组地基基础设计要求：地基厚度由基础原复公式确定；地基底部底部与机房地面间留200mm的槽，槽内以细砂充填，槽的顶部以沥青混凝土密封形成减震层；地基表面进行防水、防油处理，基坑地面应夯实；机组预埋的钢筋可一次浇筑，也可预留孔进行二次浇筑。

2.5 16V280ZD柴油发电机组地基基础的设计

16V280ZD柴油发电机组机组的湿重为55000KG, 根据原复公式H=W×P÷（D×B×L），通过对机组宽度、机组长度的考量，取地基基础宽度B为3000mm，长度L为8000mm,厚度H为1800mm，通过计算取地基基础高度为1800mm。地基基础周围设有密封层、砖墙、减震沟、松香炭灰层等。

关于地基基础周围各层设置的作用：

（1）密封层：浇筑沥青混凝土，封实，起到防油水渗入减震沟；

（2）砖墙：砖砌体用MU10砖、M5水泥砂浆砌筑，防止周围基岩向减震沟塌陷；

（3）地基基础：按建筑要求作钢筋混凝土；

（4）减震沟：填满细砂，压实，形成减震层并与周围基岩隔开；

（5）松香、炭灰层：按1：2比例混合，颗粒大小为5～30mm直径为宜，形成减震层并与大地隔开；

通过16V280ZD柴油发电机组机组地基作以上的设计：柴油发电机组与地基基础之间设置有隔震器，隔振器减轻柴油机运转时对刚性连接件及地基的破坏；地基基础重量选择及周围减震层的设计可以增加机组的动平衡，减少柴油机震动，同时可以减小因柴油机震动对周围厂房地基的破坏。

3 结论

16V280ZD柴油发电机组安装调试方便，设有检修垫铁，便于减震器的更换，地基基础通过计算保证能够承受机组的重量和冲击；同时在地基基础周围和底部设置了减震层，并做了防油水防崩漏处理，从而保证机组极佳的消振隔震作用。通过这样的设计和处理可以有效的降低柴油发电机组震动，能够保证柴油机发电机组运行平稳，增加柴油发电机组的使用寿命。

参考文献：

［1］戚墅堰机车车辆厂.16V280柴油机［M］.北京：中国铁道出版社,1996.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.043

作者简介：唐爱国（1986-），男，重庆梁平人，本科，助理工程师，主要从事柴油发电机组设计与研究工作。