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柴油发电机的动力传动组件包含哪些呢
动力传动组件是柴油发电机的重要组成部件,其主要任务是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,并将作用在活塞顶部的燃气压力转变为扭矩,通过曲轴向外输出动力,使热能转变成机械能。动力传动组件包括的部件有连杆、连杆轴瓦、连杆衬套、连杆螺栓、曲轴、飞轮和活塞组件。
1.功用
在动力传动组件中,连杆的作用是连接活塞和曲轴,并把作用在活塞上的燃气压力传递给曲轴。
2.条件和使用材料
柴油发电机在运转过程中,主要承受活塞顶部的燃气压力以及活塞组件和连杆往复运动时产生的惯性力,同时还要承受摩擦力的作用。这些力使连杆时而被压缩,时而受到拉伸,而连杆摆动所产生的惯性力还会使连杆出现弯曲。因此,要求制造连杆的材料必须具有足够的强度和刚度,重量还要尽量轻。
目前,连杆一般选用优质中碳钢模锻或滚压成型,并且要进行调质处理。中小功率柴油发电机的连杆有的采用球墨铸铁制造,其效果较好,且成本也较低。对于强化程度较高的柴油发电机,连杆采用高级合金钢(40Cr、40MnB、42CrMo等)滚压制造。合金钢的特点是抗疲劳强度高,但对应力集中比较敏感,因此采用合金钢时,对外部形状、过度圆角和表面粗糙度等都有严格的要求。近年来,我国也采用稀土镁球墨铸铁制造高速柴油发电机的连杆。
3.构造
连杆主要由大头、杆身和小头3部分组成。
连杆大头装配在曲轴连杆轴颈上,曲轴转动时,它也随连杆轴颈相对转动。在连杆大头内部装有轴瓦,连杆大头能拆卸下来的部分称为连杆大头盖。大头的切面分为直切口和斜切口两种,根据柴油机使用性能的不同可以选用直切口或斜切口。连杆大头和大头盖用两个或4个螺栓固定在一起,连杆大头的孔径尺寸要求比较,通常在大头和大头盖的同一侧打上配对记号。
(2)杆身
连杆大头和小头的中间部分称为杆身。杆身的断面形状多为“工”字形,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数 ,所以连杆能在软轻重量的情况下获得较大的结构刚度和强度。
(3)连杆小头
连杆与活塞销相连接的部分称为连杆小头。小头一般为薄壁圆形结构,下端用半径软大的圆弧与杆身圆滑衔接,在小头内部装配有薄壁衬套。为了润滑衬套与活塞间的配合表面,在连杆小头和衬套上钻孔(或铣槽)来收集飞溅下来的油雾。有的在杆身内部钻一个油道,润滑油从曲轴连杆的轴颈经过杆身内部油道进入衬套的摩擦表面。
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柴油发电机组的压缩比
压缩比为柴油发电机组气缸总容积与燃烧室容积之比,它的变化,不仅影响柴油机的动力性和经济性,而且影响其启动性能。在设计时每台柴油机都规定了一个 压缩比,但在使用中,由于各种相关因素的影响,其压缩比往往会降低。现将压缩比降低的主要原因以及维修过程中应注意的一些问题简述如下:
一、活塞在压缩终了时的位置偏低
1相关零件变形或主要尺寸极差。例如在磨削曲轴连杆轴颈时,没有调整好偏心距,使磨削后的曲轴回转半径变小;连杆弯曲,使连杆大、小端孔中心距缩短;活塞销座孔铰偏,使活塞销座孔中心线至活塞顶平面距离缩短。这些因素,都会造成活塞在压缩上止点时的位置下移,压缩比下降。因此,修理中应遵守操作规范,保证修理质量;同时在换件时不要忘了检查,不要错换或装用不合格零件。换件时应检查的内容有:曲轴回转半径,连杆大、小端孔的中心距,活塞销座孔中心线至活塞顶平面的距离,机体上平面与主轴承座孔中心线之间的距离。
2 相关零件配合间隙过大。当曲轴主轴承与主轴颈、连杆轴承与连杆轴颈、连杆衬套与活塞销或活塞销与销座孔的配合间隙过大时,在压缩过程中,往往会造成活塞上止点的实际位置下移,使压缩比下降。因此,修理中应将这些配合间隙控制在允许值范围内。
二、燃烧室容积偏大
1气缸垫厚度超过设计要求,或人为地增加了缸垫厚度。此时应更换符合要求的缸垫。
2气门与气门座严重磨损,气门下沉量过大(甚至超过极限值)。此时应更换气门与门座圈。
3活塞顶部凹坑(燃烧室的组成部分)烧蚀缺损,或换错零件,使凹坑容积过大(可用注水对比法检查)。此时应换用合格的活塞。
4缸盖上的涡流室烧损,或质量不合格,容积过大(可用注水对比法检查)。此时应更换合格的缸盖。
值得一提的是,在以上导致压缩比下降的诸多因素中,往往单个因素的影响并不大,但多个因素积累叠加时对压缩比的影响就大了。如上所述,为了使柴油机的压缩比能控制在规定的范围内,关键在于提高修理质量,做好零件的修理、测量和选配工作,在技术要求允许的范围内,尽量选用较小的装配间隙。当柴油机出现启动困难、功率下降、油耗上升而气缸密封性、配气及供油均正常,似乎查不出故障原因时,不要忽视对压缩比的检查。
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分析柴油机的工作原理及使用:柴油发电机柴油机的基本工作原理就是将高压柴油喷入燃烧室中燃烧,释放出热能,再将热能转变成机械能做功。要想掌握柴油机的工作原理,首先必须了解上止点、下止点、活塞行程、配气相位、燃烧室容积、汽缸工作容积、压缩比、进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程等概念。
①上止点:指活塞离曲轴中心远的位置或离汽缸盖近的位置。
②下止点:指活塞离曲轴中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、下两个止点间的距离。从目前使用的柴油发电机柴油机情况看,135系列柴油机中活塞行程有140mm和150mm两种,两者之间有的配件相同,有的则不同,选购配件时应注意。
④配气相位:柴油发电机组柴油机的进气门和排气门开始开启和关闭的时刻用曲轴转角表示时称为配气相位。
⑤燃烧室容积;指上止点以上的空间。
动到下止点时所对应的汽缸的容积。
⑦压缩比汽缸总容积(即燃烧室容积与汽缸工作客积之和)与燃烧室容积之比,称为压缩比。
⑧进气行程:其目的是保证汽缸内充满足够的新鲜空气。活塞往下运动时,进气门打开,周围环境中的空气被吸入汽缸,直到活塞到达下止点时,进气门才关闭。
⑨压缩行程;活塞由下止点向上止点运动的过程中,进气门经下止点后延续了一定角度后关闭(主要目的是多吸入新鲜空气)。此时,排气门仍然关闭,汽缸处于密封状态。由于活塞的向上运动,汽缸内的空气被压缩,压缩终点的压力达3~4Wa,温度可达500℃一750℃。注意,柴油喷入燃烧室内开始燃烧的时刻是在上止点前一定角度而不是正好在上止点。
⑩做功行程;当活塞运行到上止点前一定角度时,喷油器开始向撒饶室内喷入高压雾化柴油,柴油与高温高压空气混合后,很快着火燃烧并释放出大量的热能。
这时,汽缸内气体的压力和温度急速上升。在高压气体的推动下,活塞向下止点运动并通过连杆使曲轴旋转输出动力。做功行程实际上是柴油机将热能转化为机械能的过程。
排气行程:在这个行程里,汽缸内的废气全部排出并再次吸入新鲜空气,便进行下一个工作循环。
实际上活塞在做功行程下止点前就打开了排气门,越过下止点后活塞上行,此时排气门已完全打开,进气门仍然关闭着,这时汽缸内的废气压力高于大气的压力而冲出排气门。为了使汽缸内的废气排干净,排气门在活塞过了上止点后才关闭。
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柴油发电机如何延长发电机组的使用寿命
发电机组的寿命长短取决于在平常如何正确地去使用它,如果按照使用的技巧来维护使用,会直接增加其寿命时间。
首先的弄清楚的是,发电机组的易损件中包含空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器,要延长柴油发电机组的使用寿命,在使用过程中,就要加强空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三滤的保养,充分发挥它们的作用。
空气弗列加滤清器在安装时不可漏装、反装或错装各密封垫圈及橡胶连接管,并保证各按嵌处的严密性。使用的纸质集尘杯空气弗列加滤清器,每工作50-100小时,要尘土1次,可用软毛刷将表面尘土刷掉,若工作时间超过500小时或已损坏,就应及时更换。使用油浴式空气弗列加滤清器,每工作100-200小时,应用清洁的柴油清洗滤芯,并更换其中的机油,若滤芯已破碎,就需立即更换,并注意在使用中,按规定添加机油。
机油弗列加滤清器在柴油发电机组使用中如不及时保养,滤芯堵塞、机油压力增加,阀打开,润滑油直接流入主油道,会加剧润滑表面的磨损,影响柴油发电机组的使用寿命。因此,机油弗列加滤清器每工作180-200小时,就要清洗1次,发现破损,应立即更换,以防止杂质进入润滑表面。
发电机组换季使用,还应清洗曲轴箱和各润滑表面,方法是用机油、煤油和柴油混合后作洗涤油,可在机油放出后加入洗涤油清洗,然后,柴油发电机组低速运转3-5分钟,再放尽洗涤油,加入新机油。
燃油供给系统中的各种燃油弗列加滤清器,每工作100-200小时,就应杂物1次,并对油箱和各输油管道进行清洗。在清洗滤芯和密封件时,应特别仔细,发现破损,需及时更换。在季节过渡换油时,应对整个燃油供给系统的各零部件进行清洗。使用的柴油,应符合季节要求,并需经48小时的沉淀净化处理。
注:空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和燃油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器为易损件,当使用超过500小时,必须要更换新的。这样才能更好的延长柴油发电机组的使用寿命。
朔锐机电设备(四平市分公司)是一家集科研、生产及销售为一体的综合性企业。专业从事各类 900kw发电机租赁、1800kw发电机租赁、2000kw发电机租赁、2200kw发电机租赁研发与生产。公司生产设备先进,技术力量雄厚,检测设备齐全。产品销往全国各地并己远销俄罗斯,泰国,越南,伊朗等十几个和地区。受到用户的一致好评。公司本着“以人为本,质量为先,市场在变,诚信不变”的经营理念,以“诚信、合作、发展、创新”为宗旨,走科学创新的道路,不断推出更优的产品,以适应高速发展的建筑行业的需求。