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柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)常采用哪些方式
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摘要:柴油發(fā)電機(jī)工作時,各運(yùn)動零件相對運(yùn)動表面之間必然產(chǎn)生摩擦,金屬表面之間的摩擦力很大,它不僅消耗柴油發(fā)電機(jī)的功,還要產(chǎn)生熱,使表面溫度升高,導(dǎo)致柴油機(jī)無法工作。所以要對柴油發(fā)電機(jī)的相對運(yùn)動表面進(jìn)行潤滑,這是為了保證柴油發(fā)電機(jī)正??煽康毓ぷ鳎ρ娱L柴油機(jī)的壽命有著決定性的意義。
(1)潤滑系統(tǒng)的功用
i.向摩擦零件供給干凈的、具有一定黏度的滑油,保持兩相對運(yùn)動零件的液體摩擦,避免干摩擦,減少磨損并降低消耗在摩擦上的功率。
ii.帶走摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量和金屬屑。
iii.在某些柴油發(fā)電機(jī)中還有用滑油冷卻活塞的任務(wù)。
在柴油發(fā)電機(jī)中需要潤滑的主要零件有曲軸的主軸頸和曲柄銷、活塞和氣缸、凸輪軸軸承及凸輪、傳動軸、軸承及齒輪等。
(2)柴油發(fā)電機(jī)的潤滑方法
根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)的類型、使用條件和潤滑部位的不同,潤滑油送至摩擦表面的方式有以下幾種。
①飛濺潤滑 在中、小型柴油機(jī)中,利用連桿、曲軸等零件在旋轉(zhuǎn)時的飛濺作用,把潤滑油甩至氣缸套、活塞裙各處進(jìn)行飛濺潤滑。
②壓力循環(huán)潤滑 用滑油泵將潤滑油在一定的壓力下連續(xù)地輸送至摩擦表面,這能保證充分的供油量和良好的潤滑,并有清洗和強(qiáng)烈地冷卻作用,工作可靠?,F(xiàn)代柴油機(jī)中一切承受載荷大的部件,包括主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等都采用壓力循環(huán)潤滑。
③用注油器注油潤滑 在大型二沖程柴油發(fā)電機(jī)中,都裝有橫隔板和活塞桿填料箱把氣缸與曲軸箱隔開。因此,氣缸套與活塞組的潤滑,不能靠曲軸箱內(nèi)潤滑油的飛濺方法,而必須用機(jī)械注油器通過油管將潤滑油供至氣缸套周圍的許多油孔或油槽內(nèi)來進(jìn)行潤滑。注油器多數(shù)是高壓柱塞泵,壓力可達(dá)2MPa,它能定時地供給適量的潤滑油,這種潤滑方式可以和柴油機(jī)的潤滑系統(tǒng)分開而單獨(dú)采用質(zhì)量較高的專用氣缸潤滑油。某些大功率中速柴油發(fā)電機(jī)也設(shè)有機(jī)械注油器,作為飛濺潤滑的補(bǔ)充。
(3)柴油發(fā)電機(jī)的潤滑系統(tǒng)
按照潤滑油大量儲存的部位不同,潤滑油循環(huán)系統(tǒng)分為干曲軸箱式和濕曲軸箱式兩種。
①濕曲軸箱式潤滑系統(tǒng) 圖1是濕曲軸箱式潤滑系統(tǒng)示意圖。潤滑油都儲存在油底殼內(nèi),當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)工作時,潤滑油通過油池內(nèi)的濾網(wǎng)和油管進(jìn)入齒輪式油泵6,再經(jīng)過粗濾清器被壓送至主油道,然后分別進(jìn)入各個主軸承、配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸承等部件,其中一部分潤滑油經(jīng)精濾清器回到油底殼。進(jìn)入主軸承的滑油分別沿著曲軸內(nèi)的油孔進(jìn)入連桿大端軸承,然后再送到連桿小頭軸承。從連桿軸頸兩端流出的滑油,靠曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動甩至氣缸、活塞或活塞銷等摩擦表面進(jìn)行潤滑。潤滑后的滑油都回到油底殼中。所以,這種濕油底殼式潤滑系統(tǒng),也是屬于壓力循環(huán)潤滑和飛濺潤滑的混合方式。
②干曲軸箱式潤滑系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的原理示意如圖2所示。它有獨(dú)立的油箱,可儲存較多的潤滑油,而且布置也比較自由。柴油發(fā)電機(jī)油底殼內(nèi)的滑油很少,這樣可以縮小油底殼的尺寸。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)工作時,潤滑油被供油泵從油箱內(nèi)通過油管不斷地輸送到各潤滑表面。
圖1 濕曲軸箱式潤滑系統(tǒng) |
圖2 干曲軸箱式潤滑系統(tǒng)的原理示意 |
為了保持油管內(nèi)的正常壓力,安裝有定壓閥,通過調(diào)節(jié)它來控制主油管內(nèi)的最高壓力,一般在(0.3~0.9)MPa之內(nèi),并用它來防止低溫啟動時產(chǎn)生高壓而導(dǎo)致油管的破裂。
系統(tǒng)中裝有濾清器,用來過濾滑油中的雜質(zhì),將清凈的潤滑油送至各摩擦表面。這能減少發(fā)動機(jī)各部件的磨損和延長滑油的使用期限。
在現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)中,由于功率不斷增大,各受力零件的單位載荷很高,潤滑各摩擦表面的滑油受熱很大,溫度很高。因此必須對潤滑油進(jìn)行強(qiáng)烈的冷卻,為此系統(tǒng)中裝有滑油冷卻器。當(dāng)柴油機(jī)剛啟動時,滑油溫度較低,不需要冷卻,這時從油底抽出的滑油可不經(jīng)過冷卻器而通過旁通閥回到油箱。根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷及潤滑油的溫度,有的可以自動地控制旁通閥的開度大小或全關(guān),從而達(dá)到對潤滑油的適當(dāng)冷卻,使?jié)櫥偷臏囟缺3衷谝欢ǖ姆秶詢?nèi)。
潤滑各摩擦表面之后的潤滑油都回到油底殼,然后用抽油泵將潤滑油抽出送至油箱中,為了在吸入空氣和泡沫時保證足夠的油量,抽油泵的排量要比供油泵大得多。
監(jiān)視潤滑系統(tǒng)的狀態(tài),對保證柴油發(fā)電機(jī)的正常工作是極為重要的。監(jiān)視就是在柴油發(fā)電機(jī)的正常工作中注視潤滑油的溫度和壓力,并定期用油標(biāo)尺檢查油箱內(nèi)的潤滑油水平面。當(dāng)往油箱中加油時,要考慮到循環(huán)潤滑油中含有泡沫而使體積增加,不應(yīng)加滿,加油應(yīng)不超過規(guī)定的油箱容積,一般約為油箱的70%~80%。
在主油管中裝有壓力表M,以便測量潤滑油的壓力。壓力表裝在檢查儀表盤上,它指示出主油道的潤滑油壓力,通常是進(jìn)入主軸承的壓力。
潤滑油的溫度用溫度表T測量,它的傳感器通常接在回油管上。
此外,為了防止啟動時各運(yùn)動部件之間可能產(chǎn)生干摩擦,在小型柴油發(fā)電機(jī)上裝有手搖泵,而在中、大型柴油發(fā)電機(jī)中用電動泵,在啟動前將潤滑油預(yù)先供入主軸承等各摩擦表面。
干油底殼式潤滑系統(tǒng)的特點是:
i.柴油發(fā)電機(jī)用于船舶和運(yùn)輸式機(jī)械上時,可以防止工作過程中油面產(chǎn)生波動,影響柴油發(fā)電機(jī)的正常潤滑;
ii.減少曲軸箱內(nèi)高溫氣體對潤滑油的影響,防止?jié)櫥偷牧踊冑|(zhì),延長其使用期限;
iii.油底殼容積可大大縮小,使柴油發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)高度降低,這對各種用途的柴油發(fā)電機(jī)都特別有利。在柴油發(fā)電機(jī)中燃油燃燒所放出的熱量約有30%~40%要經(jīng)氣缸、氣缸蓋和活塞等部件散向外界。為了帶走這部分熱量,需要有足夠的冷卻介質(zhì)連續(xù)通過受熱部件,以保證受熱部件的正常穩(wěn)定溫度。