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柴油发电机工作原理
柴油发电机组是一种小型发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低,但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门。
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气,压缩时活塞从下止点间上止点运动,后续燃烧膨胀,排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。
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。
这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
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维修发电机喷油泵时几点需要注意的问题
在修理调试发电用柴油机喷油泵过程中,以下几点应该引起修理人员的注意:
·齿杆运动必须保证灵活。齿杆运动灵活对发电用柴油机喷油泵供油性能影响很大,齿杆运动阻力大,将造成严重的游车现象。特别是多缸喷油泵(如12vB5柴油机用的BH12B系列泵),其齿杆运动的静阻力,在凸轮轴任意位置不得大于L96 N,这样才能保证柴油机正常稳定的工作。
毳保证凸轮轴的轴向间隙。凸轮轴轴承的轴向间隙过大,工作时将造成凸轮轴轴向窜动或跳动,影响其供油行程及调速器的正常工作(特别是感应元件直接安装在凸轮轴上的调速器),凸轮轴的轴向间隙应该控制在0.03一0 · 05 mm范围内,即卸去柱塞弹簧的压力后,用手能够自如地转动凸轮轴,并且无呆滞的地方,在轴向上感觉不出有间隙,无窜动量。
保证调速器内各连接件、传动件的位置及间隙。在供油齿杆灵活的条件下,调速器内的各杠杆、连接销、销孔及推力轴承等传动连接件的配合间隙越小越好,并保证各部位活动自如无卡滞。尽量调速器的非控制行程,保证飞锤的位移变化准确地传到供油拉杆上,使拉杆工作时运动平稳,从而也使发动机的工作更加稳定。
.注意检查调速器内受力部件的磨损。由于该种调速器工作时转速变化范围较小,则对某一台机组来说,其负荷的变化范围也不大。因此调速器中的受力部件(如飞锤脚、滑套、传动盘或推力盘等零部件),极易在常用状态下,造成局部磨损过大,如小的平面、凹坑等。修理时若不注意检查,及时修补,将容易引起游车故障。因此对上述缺陷必须排除,否则必须换新件。
在油泵的调试中还应保证规定的供油起始角,防止凸轮顶部小圆接触应力过大而产生早期磨损,一般要求柱塞供油结束点要落在小圆弧之前,并保证供油终点时柱塞的升程与 速度时柱塞的升程之差s > 0 · 3
喷油器应按规定的开启压力和喷雾特性进行维修、调试。喷油器装人气缸盖上的安装孔后,针阀体外圆与安装孔之间需要有一定的间隙,此间隙对一般中小功率柴油机为0 · 3巧mmC4]
调试设备的影响。调试该类型喷油泵的试验台及标准喷油器,必须符合 标准规定,标准喷油器流量值及各喷油器流量均匀性必须达到要求。所用试验台应能将转速稳定地控制在10 r/ 的变化范围内,同时还应注意转速瞬间变化的影响。由于传动轴的刚度、连接器的间隙、动力源的特性造成单转内驱动轴的角速度变化,会引起调速器拉杆拌抖动,此现象必须排除。
发电用柴油机喷油泵的修理是一项有别普通车用喷油泵修理的工作,除了按常规调试之外,还须注意调速段的工作状况,有些中型发电机组用的柴油机,如6160柴油机和12v巧D柴油机,所配用的喷油泵从标定转速到停油转速只有50 r/min的变化,因而对调速器的稳定性要求更高,必须引起修理人员的足够甫视。
在共轨燃油系统中,高压油管不仅负责输送高压柴油,承受着高压脉动和震动,还与共轨管相通,存储着高压燃油。若使用或维修操作不当,高压油管接头会出现漏油甚至破裂等故障,不仅使高压油管报废,还会影响柴油机的正常工作。故在使用维修时应注意如下问题。
安装高压油管时切勿漏装油管固定夹
在多缸机上装有高压油管固定夹,以使油管与发动机成一体固定,从而减轻油管的振动。安装油管时,应先把固定卡装好,并紧固在适当位置上,然后再进行高压油管的两端交替拧紧。若高压油管装好后安装固定夹,会产生安装应力,使应力集中到两端的密封锥面处,易造成锥面受力不均,影响密封。若固定夹漏装或损坏,柴油机工作时油管的振动必将影响油管锥面的密封性,缩短油管使用寿命。
2安装位置要准确
安装时,要保证高压油管接头密封锥面的中心线和油泵出油阀紧座及喷油器进油接头中心线在同一轴线上,以免拧紧时使接头受力不均,压偏导致损坏或漏油。
3按要求拧紧接头锁紧螺母
接头锁紧螺母不能拧得太紧,因为拧紧力矩过大易使密封锥面接头缩径或油管变形,产生截流作用,直接影响其使用寿命;拧紧力矩过小则易漏油,总之接头螺母的拧紧力矩大小以主机厂的使用维护手册为原则。在使用中,发现高压油管漏油,不能以加大拧紧力矩的方法来解决,应尽快进行更换。
4必须使用与原高压油管相同的油管
更换高压油管时,应选择外形、长度和管径与原油管完全相同的油管,用清洁的高压油冲洗,禁止采用压缩空气吹洗,不可随意使用非标准油管代用。因为长度及管径与原高压油管不致时,将引起不正常的轨压波动,进而影响单缸供油量,从而影响整机的工作性能。
5应急措施
高压油管接头漏油而又无新件可换时,可在出油阀座或进油接头与高压油管接头间装碗形铜垫片进行密封;接头漏油严重时,则应尽快到就近的服务站进行维修。