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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介
引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、山东枣庄附近往复惯性力、山东枣庄附近离心力及其他力矩的作用。
所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、山东枣庄附近连杆轴颈(又称曲柄销)、山东枣庄附近曲柄臂、山东枣庄附近平衡重块、山东枣庄附近前端及后端等部分组成。
主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、山东枣庄附近离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。
曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、山东枣庄附近水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、山东枣庄附近油封等。
曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、山东枣庄附近回油槽等。
主轴连杆轴承
主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。
飞轮
飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、山东枣庄附近供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。



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柴油机增压器检查和修理
当大修增压器时,要更换下列零件:
①涡轮一端机油控制环。
②V形箍带螺栓、山东枣庄同城平垫圈和锁紧螺母。
③轴承壳O形圈。
④油封板O形圈。
⑤机油控制环。
柴油机增压器零件的检修方法分述如下:
(1)增压器轴承的检修
1)检查轴承长度的磨损、山东枣庄同城毛刺和裂纹情况。
2)如果零件磨损超过技术格的限度,轴承就必须报废。
(2)空气压缩机壳的检修
1)可以用细纱布磨平压缩机壳上的小毛刺和刻痕。
2)压缩机壳如有裂纹或变形,则应予以报废。
(3)涡轮壳的检修
1)目测检查涡轮壳有否与叶轮触磨。
2)检查安装凸缘和V形箍带处的裂纹。
(4)轴承壳的检修
1)目测检查轴承壳在进油和回油接头处的裂纹。
2)测量轴承壳孔内径。
3)从空气压缩壳止口到涡轮壳止口在四个等距离的位置上测量轴承壳长度。
4)如果测量结果表明轴承壳有扭曲现象,轴承壳应予报废。
(5)油封板的检修
1)检查油封板上的裂纹,表面粗糙和变形情况。
2)如有损坏,应予更换。
(6)油封套的检修
1)测量油封厚度以检查磨损情况。
2)将新的机油控制环插入槽中,如果间隙超过0.23mm,应将油封套报废。
(7)空气压缩机叶轮的检修
1)如果叶片儿有裂纹。破裂或油与压缩机壳碰刮过的痕迹,空气压缩机叶轮即不能再用。
2)用特种染色溶液检查裂纹。
3)注视叶片“A”区域的损伤情况。
4)“B”区域内的损伤通常是由于叶轮与外壳相接触所引起的。
(8)涡轮叶轮和轴的检修
1)检查密封环槽的损伤情况。浅沟槽或伤痕是许可的,但不容许有深的沟槽。在重新使用之前,要用细纱布研磨。
2)检查涡轮止推凸肩上的刻痕。
3)用特种染色溶液经常涡轮叶轮上的裂纹。
4)如果涡轮叶轮上有裂纹,整个总成就不能使用。
(9)其他 V形箍带如果没有损坏,可以清洁再次使用。



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柴油发电机现将其组成部分的构造与作用原理分述
一、山东枣庄本地齿轮输油泵和膜片式稳压器
发动机运转后,齿轮泵由主轴驱动,它将经过滤清器的燃油从进口吸入,并以一定压力输出燃油,经过细滤器把燃油输送到两速器中。与此同时,有一油道使齿轮泵压油腔与膜片稳定器相通,供以输出燃油压力的波动。
二、山东枣庄本地燃油滤清器
齿轮泵输出的燃油,首先经过滤清器滤除油中杂质。来自齿轮泵的燃油,由来自喷油泵的油进入滤清器,燃油经下滤网流往(G)型调速器,经上滤芯的燃油流往VS型调速器。滤清器的磁芯可滤除燃油中的铁粉。
每使用500h后,应将滤清器进行拆洗。清洗时,取下盖子和滤网等使用清净的柴油进行清洗,并用压缩空气吹净。装配时应注意网眼较细的一个装在上面,其有孔的端板必须朝下,否则燃油无法通过。盖子的紧固力矩为34~41N·m。注意,切勿用力过度,否则,会将滤网压环。
三、山东枣庄本地调速器
PT(G)VS型燃油泵组合体中装有两种调速器;两速式(G)型调速器和全速式VS型调速器。这种有两个可以操纵的油门杠杆,正常油门杠杆和VS油门杠杆,欲使用燃油泵全程调速时,可把正常油门固定在 开度位置,用VS油门操纵。欲使两级调速时,可以把VS油门固定在 开度位置,用正常油门操纵,坪地发电机。
1.(G)型调速器
如图5-2和图5-4所示,燃油进入调速器后,有三个出口:油门通道,怠速油道,旁道油道。调速器柱塞6左右移动,可使进油孔和上述三个出口中的一个或两个相通。柱塞的位置取决于柴油机工况,主要取决于发动机转速。柴油机在不同工况下,(G)型调速器的动作情况


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柴油发电机的工作原理
工作原理
一、山东枣庄柴油发电机组生成机理:
柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机,是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
柴油发电机组工作结构图
二、山东枣庄交流发电机生成机理
以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。
旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同,都是电磁感应现象。而主要区别有两点:
(1)产生感应电流的方式:旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化,从而产生感应电流;旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线,从而在定子线圈中产生感应电流。
(2)电力输出方式:旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电;而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路,因此相对于旋转电枢式、山东枣庄旋转磁极式发电机可提供电高的电压,适用于大型发电机。
1、山东枣庄电动势的产生
● 当导体切割磁场的磁力线时,会在导体中产生感应电动势。
● 线圈abcd代表整个电伛绕组、山东枣庄其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上,两者同轴旋转,且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、山东枣庄且与滑环1、山东枣庄2的滑动接触关系不变。
● 当电枢沿顺时针方向旋转,ab边处于N极下时、山东枣庄山边的感应电动势方向为由c至d,并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、山东枣庄ab边处于S极下,cd边处于N极下,此时ab和cd边中的电动势均改变方向,显然此时电动势为负值。
由上述过程可知,对于一对磁极的单向同步交流发电机、山东枣庄其转子旋转一周,在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布,则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、山东枣庄其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。
2、山东枣庄电动势的大小
根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、山东枣庄导体中的感应电动势e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——导体在磁场中的有效长度;
● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。
而正弦交流电动势的有效值E计算:
E=Kn
● 式中n——发电机转速;
● K——发电机的结构常数。
同步交流发电机制成后,其结构常数K已成定值。因此,可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是,通常情况下要求电动势的频率f恒定,而频率f与转速n成正比,所以发电机的转速是不能随便调整的。因此,主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小,达到调整其输出电压的目的。
3、山东枣庄电动势的频率
● 当发电机磁极对数一定时(如P=1),其转子每旋转一周,电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周,产生两个周波的交流电动势,苦转子每秒旋转n/60周,则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。
● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s),磁极对数P=1,转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2,转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极,转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
综上所述,同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比,因此f的计算公式为:
F=P*n/60 (周/s)
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是,发电机制成后,其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后,就不能再随便改变转速n。
4、山东枣庄改善电动势波形的措施
根据要求,同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是,由于发电机定子铁芯结构、山东枣庄磁极结构、山东枣庄电枢绕组结构、山东枣庄三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响,电动势的波形会产生畸变,形成非正弦交流电动势。
非正弦交流电动势中除含有基波分量外,还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况,还影响用电设备的正常工作。因此,在设计、山东枣庄生产同步交流发电机时,采取了诸多方法,改善电动势波形,使其成为正弦波。其具体方法有:改善磁极形状、山东枣庄采用斜槽定子、山东枣庄改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。
(1)改善磁极形状:磁极的分布规律由磁极的形状决定,将磁极尖削尖或采用扭斜磁极,使磁通密度B近似按正弦规律分布,进而使电动势成为正弦波;
(2)采用斜槽定子:将定子铁芯扭斜一个槽距的位置,使其成为斜糟定子,无论转子旋转至何种位置,磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变,这样可齿谐波的影响;
(3)改善定子绕组结构:同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构,可或削弱许多高次谐波分量,使电动势接近于正弦波;
(4)三相发电机采用星形接法:三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法,其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。
5、山东枣庄同步交流发电机励磁方式
发电机励磁功率的产生方式,称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。
(1)他励式:励磁功率由本身以外的其他电源供给,这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同,他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、山东枣庄采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的;采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。
(2)自励式:励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得:直接从同步交流发电机输出端取得,由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给;发电机电枢绕组为带抽头式的,由抽头处引出部分电枢绕组供给。
综上所述,无论是他励式同步交流发电机,还是自励式同步交流发电机,改变励磁电流的大小,均可调整发电机的输出电压。



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