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柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)件由活塞組、連桿組、曲軸飛輪組等構(gòu)成。它的作用是將活塞承受的氣體壓力通過連桿傳給曲軸,并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)械能。
1.活塞連桿組
活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機(jī)件組成。
(l)活塞 活塞的作用是與汽缸、汽缸蓋組成燃燒室,并通過活塞銷和連桿向曲軸傳遞機(jī)械能。
活塞頂部是燃燒室的組成部分,當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí),其頂部直接承受5880、8820kPa(增壓柴油機(jī)為7840~11760kPa)爆發(fā)壓力和瞬時(shí)高溫的作用,頂部最高溫度達(dá)300、400℃,整個(gè)活塞溫度分布又極不均勻,并進(jìn)行不等速的高速直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),這就要求活塞有高的強(qiáng)度、小的熱膨脹系數(shù)、良好的耐磨性和耐腐蝕性,好的導(dǎo)熱性及重量要輕。
柴油發(fā)電機(jī)的活塞頂部通常設(shè)有各種各樣的凹坑,凹坑是為改變?nèi)紵业男螤疃O(shè)置的,使可燃混合氣的形成更有利,燃燒過程更加完善。
對(duì)強(qiáng)載度較高的活塞,頭部要有冷卻油道,以降低溫度??得魉?/font>NT系列柴油發(fā)電機(jī)活塞頭部上面切有三道安裝密封環(huán)(氣環(huán))的槽,下面一道槽用以安裝刮油環(huán)(油環(huán))的槽,油環(huán)槽的底面鉆有許多小孔,以便使刮油從缸壁上刮下的多余潤(rùn)滑油經(jīng)小孔流回下曲軸箱。
活塞裙部用來引導(dǎo)活塞在汽缸內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng),并把連桿的側(cè)向力傳給汽缸壁,因此,應(yīng)有足夠的承壓面積?;钊共窟€有活塞銷座,將氣體作用力經(jīng)活塞銷傳給連桿。
由于柴油發(fā)電機(jī)機(jī)汽缸中壓力很大,故其活塞裙部不開切槽,只是將活塞做成錐形,并在裙部做出較大的橢圓度,因此,它的活塞與汽缸壁的裝配間隙比汽油機(jī)大。為了保證柴油發(fā)電機(jī)壓縮終了有足夠的壓力和溫度,則要求有更好的密封性,因此,柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)具有更多的密封環(huán)和刮油環(huán)。
在使用過程中,由于磨損,活塞與缸之間的間隙逐漸增大,若間隙大于0.5m時(shí),需要搪修汽缸,然后按汽缸尺寸選配適當(dāng)尺寸的活塞,恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)間隙。汽缸按原來尺寸加大0.25mm作為修理尺寸,活塞也應(yīng)有相應(yīng)的選配尺寸,以保證其密封性。應(yīng)當(dāng)指出,在裝配活塞時(shí),應(yīng)注意活塞頂部刻印的各種記號(hào),以保證柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平衡。
(2)活塞環(huán)活塞又分為氣環(huán)和油環(huán)。有直行切口,加工方便;斜形切口,漏氣通道面積減??;階梯形切口,漏氣通道面積最小,但加工困難。
氣環(huán)的作用是密封缸,并將活塞所吸收的熱量傳給汽缸壁進(jìn)人冷卻系統(tǒng)。它是活塞散熱的主要路徑,特別是第一道環(huán),傳遞全部熱量的40%、50%。
油環(huán)的作用是將飛濺在缸壁上過多的機(jī)油刮下,防止機(jī)油竄入燃燒室。活塞環(huán)工作時(shí)由于往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)的摩擦,潤(rùn)滑條件差,故易磨損,因此,活塞環(huán)的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、耐熱性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、韌性、彈性及與汽缸材料的磨合性等性能。目前常用的是優(yōu)質(zhì)鑄鐵或合金鑄鐵,為提高耐磨性,常在第一道環(huán)的工作表面進(jìn)行多孔性鍍鉻,為加速新環(huán)的合,其余環(huán)上有一層約0.Olmrn厚的錫層或經(jīng)硫化或磷化處理。近年來,國(guó)內(nèi)外在柴油發(fā)電機(jī)活塞環(huán)的材料和處理方面,進(jìn)行了很多研究和改進(jìn),如采用稀土鎂球墨鑄鐵、稀土銅鈣鑄鐵或加人鎢、鈦、硼等合僉元素,以及采用粉末冶金、噴鉬等工藝,其性能大為改善。
活塞環(huán)應(yīng)與次缸壁嚴(yán)密貼合,用漏光檢查時(shí),環(huán)的漏光處應(yīng)不多于兩處,漏光間隙應(yīng)小于0,02~0.04mrn,超過應(yīng)更新。
活塞環(huán)的開口間隙要適當(dāng),開口過小無膨脹余地,容易卡死,反之則會(huì)造成漏氣。
康明斯NT系列柴油發(fā)電機(jī)的活塞環(huán)安裝到活塞上時(shí),應(yīng)將有記號(hào)(TOP)的一面朝向活塞頂,并使幾個(gè)環(huán)的開口互相錯(cuò)開120°,并且開口不得對(duì)著活塞銷座方向,以保證汽缸的密封。
(3)活塞銷活塞銷是用來連接活塞與連桿的機(jī)件,通過它將活塞承受的氣體壓力及活塞組的往復(fù)慣性力傳給連桿。
工作時(shí)活塞銷在高溫下受很大的周期性沖擊彎曲負(fù)荷,潤(rùn)滑條件又差,因此要求它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,并具有良好的耐磨性和抗沖擊韌性。
活塞銷通常采用低碳鋼或合金鋼精磨加工制成空心圓柱形、圓錐形或圓柱組合形,其表面經(jīng)滲碳淬火熱處理,以提高其硬度。
安裝時(shí)活塞銷的中部穿過連桿小頭孔的襯套,其兩端支承在活塞裙部的銷座孔中,并用鎖簧作軸向定位,防止軸向竄動(dòng)而刮傷汽缸壁。工作時(shí)活塞銷在連桿小頭襯套和銷座孔中部可自由轉(zhuǎn)動(dòng),因此,要求它們之間的配合間隙要適當(dāng)。間隙過大,會(huì)產(chǎn)生敲擊聲,并加劇磨損;間隙過小會(huì)卡死或使活塞變形。
活塞銷在常溫下安裝時(shí),銷與座孔之間應(yīng)有一定的過盈,才能保證在高溫工作時(shí)有正常的間隙。在使用和維修時(shí),活塞銷尺寸的選配應(yīng)適當(dāng),表面應(yīng)無傷痕、黑點(diǎn)、裂紋或碰傷,粗糙度要高。
(4)連桿連桿是將活塞與曲軸連接起來的部件。它的作用是將作用在活塞上的氣體壓力傳給曲軸,并通過連桿把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿小頭隨活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),連桿大頭隨此軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)連桿繞活塞銷擺動(dòng)。
連桿組由連桿、連桿嫘栓、螺母、連桿軸瓦、小頭襯套及連桿蓋等零件組成。
柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)連桿承受的氣體壓力和活塞組的慣性力都是急劇變化的,其載荷帶有沖擊性,而且連桿本身擺動(dòng),工作時(shí)承受彎曲拉伸和壓縮等復(fù)雜應(yīng)力,因此,要求連桿必須有足夠的強(qiáng)度和剛度,而且每組連桿的質(zhì)量和重心位置偏差應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。
康明斯NT系列柴油發(fā)電機(jī)的連桿采用優(yōu)質(zhì)合金鋼模鍛造·其結(jié)構(gòu)與國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)一樣分連桿小頭、連桿體和連桿大頭三部分。在連桿小頭孔內(nèi)壓裝有耐磨性好的錫青銅活塞銷軸承(襯套),孔內(nèi)有油槽和油孔,以利潤(rùn)滑。連桿大頭為分開式,采用平切口,分開部分為連桿蓋,用高強(qiáng)度的連桿螺栓與連桿體緊固,并設(shè)有兩個(gè)定位銷,以保證裝配正確。大頭孔中裝有耐磨性好的鋁合金連桿軸瓦,其內(nèi)經(jīng)與曲軸的連桿軸頸之間具有最佳的配合間隙,并且在圓周方向和軸向開有油槽,利于潤(rùn)滑。連桿軸瓦采用薄壁鋁合金材料,便于更換和裝配。安裝時(shí),應(yīng)把軸瓦背上的凸鏈嵌入連桿大頭相應(yīng)的凹槽口中,使兩者貼合緊密,以防軸瓦移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。新的連桿軸瓦具有互換性,使用后的軸瓦,拆修后重裝時(shí),應(yīng)按配對(duì)記號(hào)裝復(fù),不許調(diào)換?;?/span>塞連桿組裝入汽缸時(shí),應(yīng)注意連桿軸瓦凸鏈朝向凸輪軸方向。
康明斯動(dòng)力設(shè)備(深圳)有限公司是全球領(lǐng)先的柴油發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠商,為中國(guó)區(qū)客戶和康明斯總代理及經(jīng)銷商提供經(jīng)濟(jì)環(huán)保技術(shù)先進(jìn)的發(fā)電設(shè)備產(chǎn)品。
■ 加長(zhǎng)沖程 燃燒氣體的膨脹更充分,增加有效功率輸出,保證強(qiáng)勁動(dòng)力下的低油耗
■ 先進(jìn)的4氣閥結(jié)構(gòu) 馬力更大,空氣燃燒更徹底,油耗低,同時(shí)使得低速扭距增加,動(dòng)力性好,工作效率高
■ 帶強(qiáng)制冷卻鉸接式活塞 可承受極高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷,強(qiáng)度好
■ 增強(qiáng)型缸體設(shè)計(jì) 噪音低,震動(dòng)小
■ 中心布置噴油器和對(duì)稱燃燒室 使得缸內(nèi)混合氣更均勻,燃燒更充分
■先進(jìn)的設(shè)計(jì) 升功率比可達(dá)30.0kW/L,機(jī)器結(jié)構(gòu)合理,維修更方便
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