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发电机组的连杆组由连杆体、连杆盖、螺栓和轴承组成
连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承组成,有锰合金结构钢锻造而成,并经过淬火、回火和喷丸处理。
连杆小头用来安装活塞销。连杆小头内压有两个衬套,两个衬套之间的间隙行程凹槽,杆身的油道彼此相通,有杆身孔中进入的机油送到小头以润滑活塞销和衬套。小头呈楔形,可减轻连杆的重量,并且可使冷却活塞顶部的机油落下来再次润滑活塞销。
连杆杆身连接着连杆的小头和大头。杆身呈工字形断面,这样既减轻连杆的重量,又保证连杆有足够的刚度和强度。杆身中间有润滑小头的油道,油道在大头一端偏离连杆中心,其目的是提高轴承的承载能力,当活塞在上止点爆发压力 时,曲轴上的压油孔正好对准连杆杆身的油孔,这样能给活塞销以充足的润滑,可延长活塞销的使用寿命。
连杆大头为平切口式,连杆盖和连杆体有两个圆柱销定位,并由螺钉依靠精密加工的螺纹将其紧固在两杆体上(设锁紧装置),连杆螺钉的紧力矩为190~203N·m。
在康明斯柴油机上采用两种不同形式的连杆。这两种形式的连杆式完全能互换的,并能够安装到相同的发动机上。
早期设计的连杆在杆身和盖上装有两个装配定位环。这种连杆在杆身和盖上仅有一处平衡台。现在设计的连杆杆身和连杆盖上则装有四个单位环。这种连杆在杆身和盖上各有一处平衡台。
连杆大头中装有连杆轴承,采用耐磨合金轴瓦。钢背上面为铜铅合金层,其合金厚度为0.5mm。其次是捏层,厚度为0.01mm,用以提高覆盖层的结合性。上面为镀有铜铅合金层,提高了轴承承受负荷的能力和耐疲劳性,还具有良好的减磨性和耐蚀性。所以对于镀有电镀层的轴瓦,应不就行镗削或刮削,否则将镀层搪掉,就完全去原来加覆盖层的意义了。
在康明斯柴油机上采用了两种不同的连杆轴瓦。现在的连杆轴瓦比早期的连杆轴瓦具有更大的承载能力,不要将新的和旧的轴瓦混装在同一连杆上。不同的连杆轴瓦可以从连杆轴瓦背面的零件号来加以识别。永远不要再同一根连杆上混装不同型号的轴瓦。
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发电机的电气原理及机械特性
发电机发展至今,各种类功能层出不穷。是在发电机行业较为有代表性的。下面就说说发电机的电气原理及机械特性。
电机绕组和电气性能:所有的发电机绕组都是2/3节距绕制,能有效地电压的三次和3的倍数次谐波,(第3,第9,第15……),是不间断供电设备等非线性负载的 设计。与电网并联时,2/3节距结构抑制了有时较大的线圈节距会产生的过大的中线电流。一个完全连续的阻尼绕组减少了发电机并联运行时的振荡。这种2/3节距、且极和齿都经过了仔细精选的绕组匹配抑制了输出电压的波形畸变。
电机绝缘和浸漆:绝缘等级是“H”级。所有绕制的零部件都是用专门研制的材料并采用特殊的工艺浸漆的,为发电机在恶劣环境中运行提供保障。专门开发的树脂基材料为线圈和各旋转部件提供了高加工强度和高机械强度。
干扰:THF(如BS EN60034—1所定义)小于2%。TIF(如NEMA Mgl - 22)所定义)小于50。
过载能力:陆用发电机可以每12小时过载110%运行1小时。
无线电干扰:无刷装置和高质量的AVR确保无线电传送时干扰很小,满足BSEN61000-6标准要求。如果需要的话,可另外提供抗无线电干扰抑制器( RFI)。接线端子和接线盒:标准的发电机是三相,并可对引至接线端子的12个接线头重接,接线端子安装在发电机非驱动端的出线板上。茌钢板制成的出线盒内有AVR,并具有足够空间让用户布线。为易于操作,面板为拆卸式面板。
机械特性
轴和键:所有发电机转子都经动平衡校验,校验振动比BS6861第1部分第2 5级中规定的小值还要低。双支点发电机带半键校动平衡。
空气过滤器:作为任选件,可在发电机上装备空气过滤器,但额定值下降5%。 我们建议所有安装空气过滤器的电机加装定子绕组高温报警装置。
防护等级:所有发电机都满足IP23标准防护等级作为可选项可以向客户提供IP44空冷防护的发电机,但建议所有IP44发电机加装定子绕组高温报警装置。
过滤接套和联轴器:发电机都具有单支点和双支点两种结构。接套和盘片联轴器符合SAE标准,可以和所有带SAE标准接口的柴油机配套。
海拔和环境温度:所有陆用发电机的额定功率均指海拔不超过1000米,环境温度小于40℃时的功率。若海拔超过1000米,每升高500米,功率下降3%; 海拔超过4000米时,请咨询工厂。环境温度超过40℃时,每上升5℃,电机功率下降3%;当环境温度超过60℃时,请和工厂联系并咨询
河北张家口柴油发电机的温度传感器有几种分类
(1)温度传感器的分类 温度传感器有线绕电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式和热电耦式等,以热电偶、热电阻所用多。
1)热电偶。热电偶将两种不同性质的金属贴合在一起,当环境温度变化时,在其结合面上将产生电位差,这一原理可以用来测量温度。
2)热敏电阻。热敏电阻利用导体的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度。热敏电阻是属于在温度变化时电阻值变化较大(温度系数大)的一种硅半导体,由镍、铜、锌、镁、锰等金属与一些金属氧化物以适当比例混合并在高温下烧结而成。所掺金属氧化物的比例和烧结温度的不同,可制成用于不同温度范围的热敏电阻。
在一般情况下,将工作温度范围在-20~130℃的半导体用作水温传感器;将工作温度范围在600~1000℃的半导体用作检测触媒温度的传感器(如排气温度传感器)。
按电阻值随温度变化的特性,可将热敏电阻分为NTC型、PTC型和CRT型三类。
①NTC(负温度系数)型随着温度上升电阻值减小的热敏电阻。
②PTC(正温度系数)型随着温度上升电阻值增大的热敏电阻。
③CRT(临界温度系数)型随着温度上升电阻值按指数函数减小的热敏电阻。
在上述三种热敏电阻中,NTC型热敏电阻较多地应用于柴油机传感器。在工程上,热敏电阻可根据需要制成各种不同形状,其可测阻值范围在几欧姆至几兆欧姆。NTC热敏电阻温度传感器线性较差,利用铂丝电阻随温度线性变化的特性可制成铂热敏电阻传感器。
(2)水温和润滑油温度传感器 水温传感器一般安装在缸体水套、缸体出水口上,与冷却水接触,以尽量准确地检测到缸体水温的状况,机油温度传感器则可安装于机油冷却器等处。温度传感器总成一般是由垫圈、水温传感器、导线接头三部分组成。
1)NTC型传感器。NTC热敏电阻式温度传感器内部是一个半导体热敏电阻,具有负的温度电阻系数,可用于测量水温和油温。水温、油温愈低,电阻愈高;反之,温度愈高,电阻愈低,温度传感器可以与水温表、油温表连接,也可与柴油机ECU连接。
以水温传感器为例,当与水温表连接时,若外壳搭铁,则可只用一根连线。水温传感器与水温表的组合可分为热敏电阻式传感器与双金属片式水温表、热敏电阻式传感器与电磁式水温表、热敏电阻式传感器与动磁式水温表等数种。其中热敏电阻式传感器与双金属片式水温表的线路连接:当水温低时,热敏电阻值高,回路中电流较小,电阻丝的发热量小,双金属片稍有弯曲,指示针在低温区(C区)。当水温高时,热敏电阻值小,通过回路的电流较大,电阻丝的发热量较大,双金属片弯曲变形较大,指示针指向高温区(H区)。公明发电机
水温传感器和柴油机ECU的连接:传感器的热敏电阻与ECU内部上拉电阻分压后,产生一个随热敏电阻阻值的变化而变化的电压、柴油机ECU根据这一电压的变化测得柴油机冷却水温度。
有些水温传感器包括2个热敏电阻,有4个接线柱(四线型),2个接柱与柴油机ECU连接,另外2个接柱与水温表连接。接线柱与柴油机ECU连接,向ECU提供水温信号。接线柱与水温表连接,显示水温读数。
2)开关型水温传感器。双金属片式水温传感器可构成开关型传感器,可与水温过高报警灯连接。当冷却水温正常时双金属片变形小,触点分开,报警灯不亮。如果冷却水温升高到95~105℃以上,双金属片由于温度升高而弯曲变形较大,使触点闭合,报警灯电路接通发亮。
全新发电机组或设备大修后使用中的几点错误做法
河北张家口柴油发电机组在使用过程中发动机的故障较多。 为此, 笔者走访和调查了一些河北张家口柴油发电机组修理厂和一些拥有大量河北张家口柴油发电机组的施工单位。根据调查结果发现,在使用中发动机产生的故障主要是由于发动机的使用维护不当所造成的。 由于一些机手技术素质不高或思想不够重视,在使用河北张家口柴油发电机组时,不能严格执行有关规定和操作规程, 甚至还采用一些错误的做法进行操作和维护,造成了发动机磨损加剧,功率下降油耗上升,从而导致发动机过早产生故障。现将调查结果及个人的一些建议归纳总结如下。
1 新发动机或大修后的发动机不进行磨合
新设备或发动机大修后,更换了气缸套、活塞、活塞环和轴瓦等零件,而没有经过充分的磨合,立即进行重负荷作业,会造成零件的早期磨损,有的还会出现拉缸、烧瓦现象。 例如有一台TY220推土机上装用的是NT855柴油机,大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业,结果工作不到20 h就出现了烧瓦现象。
2 发动机冷启动后就立即高速运转
发动机冷启动后,由于发动机处于冷态,机油粘度高,油道阻力也大,机油泵的转速较低,供油量较小,使得机油进入摩擦副的时间滞后,发动机的各部分还没有得到充分润滑, 会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏, 同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。
特别是带有涡轮增压器的发动机会造成涡轮增压器的转轴烧蚀。由于增压器转轴的转速较高,因此滚动轴承无法适应,只能采用浮动轴承结构,即转轴在轴套内高速旋转的同时, 轴套还可在压气壳与涡轮壳内低速旋转。 这样,轴套内、外圆必须具备完整的油膜,才能确保增压器的正常工作。 为此,柴油机启动后应空转一会,机油温度上升,流动性好转,增压器得到充分润滑后方可提高转速,投入作业,这一点在寒冷的冬季更为重要。 例如有一台从俄罗斯进口的T-330推土机,发动机为B-400柴油机(V形8 缸带两个增压器,功率为300kW)。这台推土机从运载设备上卸下时正是寒冬季节(气温比较低),卸下后,机手立即启动发动机,随后高速开回工地,次日发现可以空转,但一加载就走不动了。原来是增压器因润滑不良而烧蚀转轴,缸内进气量随之减少,机设备功率就大幅度下降。
3 柴油机突然熄火
当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口, 导致轴套缺油,加速转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。 因此,柴油机停转前一定要先卸荷,使其空转,待发动机温度下降后再熄火。
4 使用劣质柴油
使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准,造成发动机燃烧状况不良,积碳多,发动机活塞环烧结引起拉缸。 同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、出油阀及喷油器的磨损。
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