柴驅(qū)風(fēng)冷移動式空氣壓縮機設(shè)計知識

“://shunlico/“://shunlico“://shunlico/“://shunlico柴驅(qū)風(fēng)冷移動式空氣壓縮機設(shè)計學(xué)問(1)空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)是國民經(jīng)濟各行各業(yè)廣泛應(yīng)用的氣動設(shè)備外非固定場所，特別是無電的野外遙遠山區(qū)不行或缺的供氣設(shè)備。我國早在上世紀六十年月即已開發(fā)出3.6m3/min柴動往復(fù)活塞空壓機(以下簡稱柴動活塞機)，之后相繼推出10.12m3/min。至本世紀初年18m3/min應(yīng)運而生，柴動活塞機市場呈現(xiàn)而爭相開發(fā)中低壓柴動螺桿機，使國內(nèi)柴動空壓機市場更趨富強。是可用技術(shù)。1、必備的柴油機根底學(xué)問速成生疏柴油機概略生疏：先由總體觀看入手，隨后再對其機體(缸體、缸蓋、油底殼以及內(nèi)部的曲軸連桿活塞等)-進氣系-燃料供給系-冷卻系-潤滑系-起動系-增壓系-電氣系以及操縱掌握機構(gòu)機進一步加深了解。作為活塞機設(shè)計者來說，對柴油機將不再生疏。把握必要的柴油機根本概念a、中小型高速柴油機1000r/min2.2-993kW柴動空壓機所用之柴油機均屬此類。b、標定功率/標定轉(zhuǎn)速速為標定轉(zhuǎn)速。功率允差±5%。按不同用途可分為：15min15min1h1h12h12h15min-1h-12h10%。c、凈功率柴油機標牌上的標定功率包含柴油機為冷卻發(fā)電等消耗的功率，其值約為標定功率的10%。柴油機用戶能獲得功率約為標定功率的90%，此即凈功率。277kW的工程型柴油機能為柴動空壓機供給的可用功率為：277×90%×90%≈224.4kW210%的折扣，否則將造成功率不夠的嚴峻后果。d、功率儲藏(即空壓機功率裕度)議中予以確認，避開事后爭議。e、調(diào)速器速運轉(zhuǎn)，并保證卸載時不超速，怠速時不熄火。我國車用調(diào)速器根本都承受構(gòu)造簡潔，工作牢靠的機械離心式調(diào)速器，有如下兩種：圍內(nèi)各轉(zhuǎn)速，兩速調(diào)速器不起調(diào)速作用。速范圍內(nèi)的任何轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，工程型柴油機的穩(wěn)定調(diào)速率8-12%。柴動空壓機需全速(程)調(diào)速器。f、最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(即怠速)柴油機無對外功率輸出，保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的工況怠速用于起動后油、水升溫及仃機前均勻冷卻。g、最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速率。h、有害物排放等級求的不斷提高，排放等級將有進一步的提高。j、牢靠性首次故障前平均工作時間至少不應(yīng)低于500h，1000h。k、壽命6000h。牢靠性和壽命指標為用戶供給權(quán)威的維權(quán)依據(jù)。m、柴油機速度特性柴油機功率、扭矩和耗油率隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律稱速度特性。負荷最大時的速度特性稱外特性，局部負荷的速度特性稱局部負荷特性。外特性曲線是在試車臺上實測而得，圖為典型的外特性曲線。證穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。n、升功率缸工作容積發(fā)出的功率越大。升功率表征單位氣缸容積的利用率。p、廢氣渦輪增壓及中間冷卻技術(shù)將誤導(dǎo)柴油機之正確選用。在柴油機的進展進程中，提升功率是貫穿始終的永恒主題，其途徑有：提高充氣量、提高轉(zhuǎn)速、削減機械損失和優(yōu)化燃燒。增壓技術(shù)是提高充氣量最有效的措施：進氣，額外增加進氣量，相應(yīng)增大噴油量，可使柴油機之功率在原有根底上至少提高50%，有的甚至高達100%以上。與此同時，還可獲得燃燒質(zhì)量提高，燃油耗降低，排氣有害成分削減，排氣噪聲降低，牢靠性提高，整機外形尺寸相對減小等一系列優(yōu)勢。面影響，但現(xiàn)代增壓技術(shù)都有趨利避害之良策，將負面影響降至可承受的程度。我國西部寬闊地區(qū)海拔高，空氣淡薄，柴油機高原性能劣化，海拔每上升1000m，功率約降低105工程機械在高原得以正常工作，經(jīng)濟效益社會效益顯著。率低;柴油機功率對壓力增高率較高，隨著增壓壓力增高，空氣溫度增高率漸漸加大，柴油得進一步提升。承受增壓技術(shù)是柴油機進展的必定趨勢。70年月，如今增壓技術(shù)早已成熟，其性能和牢靠性已不亞于舶來品。增壓技術(shù)實乃吃小虧占大廉價之舉，何樂而不為?q、柴油機型號編制規(guī)章GB725其中柴油機型號，首部二位標志符號一般都不標示，氣缸直列，四沖程因此簡化不少，比方：r例如：6-QA-135D6135Ah(安時)，低溫型蓄電池。24V2624V。s、電流表的連接及讀數(shù)含義異性相連，使只有向蓄電池充電的電流以及除向起動電機供電外(有時還包括喇叭等耗電量大的設(shè)備)的蓄電池放電電流才能通過電流表。電流表的指示讀數(shù)是雙向的：刻度盤中間為零，當發(fā)電機向蓄電池充電時，指針偏向“+”;當蓄電池向用電設(shè)備(起動機等大功率設(shè)備除外)放電時，指針偏向“-”。自電開關(guān)轉(zhuǎn)到通電位置，指針便指到“-”，表示蓄電池放電。運行中除怠速外，指針應(yīng)指向“+”，運行中假設(shè)電流表指向“-”，說明電路有故障。柴油機的構(gòu)成6413513095100等少數(shù)機型，自身配套完整，前自散熱器后至飛輪/飛輪殼，并配有全套冷卻水路，電氣系統(tǒng)、儀表盤、油門操縱裝置、蓄電池及前后支架。用戶僅需自配離合器/離合器殼及離合器135系列多家生產(chǎn)，廣泛用于柴動活塞機。輪/飛輪殼，至于散熱器、水管路、電氣系統(tǒng)、儀表盤、油門裝置、離合/離合器殼及操縱裝置全由用戶自配。這給柴油機用戶帶來相當大的麻煩，特別值得一提的是散熱器的選配。樣不合情理。車用型工作時有車行速度的氣流對散熱器有額外的吹風(fēng)冷卻作用熱面積須較同規(guī)格車用型散熱器面積再大一些，約需增大20%左右，較同規(guī)格車用散熱器大即可達滿足效果。調(diào)研柴油機及簽訂技術(shù)協(xié)議我國工程型柴油機，其型號尾部加“G”者便是，不過那是專為裝載機、壓路機、挖掘機及發(fā)電機組配套的，其標定功率按各工程機械工作特點不同，有的按15min按1h標定，還有的按持續(xù)運行標定。各工程機械只要對號入座，便可選得適用柴油機，至今在工程型柴油機中尚無適用柴動空壓機之柴油機。對于柴動空壓機之柴油機，首先依據(jù)柴動空壓機之額定功率/額定轉(zhuǎn)速，在網(wǎng)上或柴油機產(chǎn)品樣本中搜尋適用機型，對所獲的幾種機型及技術(shù)資料進展橫向比對：滿足廠家后，再對其實地了解更具體的問題及要求，具體如下：a、柴油機標定功率/標定轉(zhuǎn)速及外特性曲線;b、是否予留功率儲藏;c、怠速(螺桿機之怠速另有要求);d、全速(程)調(diào)速器，穩(wěn)定調(diào)速率<10%;e、二級空濾及型號規(guī)格;f、節(jié)溫器動作溫度;g、低溫電予加熱啟動;h、排放等級，應(yīng)與當時國家要求全都，并供給排放等級證書;i、增壓器出口壓力、溫度、中冷后的溫度要求;j、適用蓄電池型號;k、油壓表、油溫表、水溫表接口螺紋尺寸及三坐標位置尺寸;m、機油溫度上限并供給機油溫度器接口(空壓機用戶有此要求);n、油底殼下沉部位是前置還是后置(按柴動空壓機設(shè)計的需求定);p、不要小空壓機，其外露傳動軸須加防護罩;q、供給柴油機外形尺寸，連接尺寸圖，至少應(yīng)包括：三坐標原點位置;扇帶輪的連接法蘭外形尺寸，改吸風(fēng)式為吹風(fēng)式;前后支架安裝面的三坐標尺寸及位置精度;進排氣口的三坐標尺寸;加油口的三坐標尺寸;進、出水口的方位、口徑及三坐標尺寸;增壓器的外形尺寸及其在機上的三坐標尺寸;機油濾清器直徑、高度及三坐標尺寸。滿足需求后可據(jù)此簽訂購機技術(shù)協(xié)議協(xié)商修訂。2、空壓機與柴油機的連接2.1活塞機與柴油機的連接除特別狀況外，V型活塞機、柴油機的旋轉(zhuǎn)方向都是肯定的，兩者旋轉(zhuǎn)方向相反。柴油調(diào)成全都了。—降速—怠速—停機。通常承受的離合器有兩種：a、摩擦式離合器且摩擦片接觸良好，磨損均勻。其型號：DS330DS330mm。片彈簧將蓋總成的壓盤及從動盤一并壓在飛輪端面上，所產(chǎn)生的摩擦力足以傳遞柴油機動力。軸承蓋的外伸空心軸伸將分別軸承支撐在膜片彈簧的分別指前3~4mm處，變速器一軸穿過軸軸承協(xié)作。常態(tài)下，從動盤被壓蓋緊壓在飛輪上，隨飛輪轉(zhuǎn)動，處于接合狀態(tài)。分別軸承未3~5min之內(nèi)。從動盤總成上有軸向緩沖和周向扭轉(zhuǎn)減振阻尼器噪聲，接合平順。對于柴動空壓機，司機在操縱離合器時尚須按“快離慢合”的操作要領(lǐng)，以進一步減輕離合時的沖擊。離合器用于柴動活塞機上時，與用于汽車有如下不同：1350r/min2100~2400r/min柴油機與活塞機需經(jīng)速比為1:2的尺寸外形均與汽車變速器第一軸及第一軸軸承蓋一樣速箱的相應(yīng)構(gòu)造設(shè)計。該二專用件的設(shè)計無難度，問題是材料不易解決：第一軸的軸徑及花鍵因承受高強度鋼50CrMn制造，其斷面尺寸雖小，但強度足夠，因廠直接訂貨，但量小不給訂貨，量大用不了。對此，可承受抗拉強度約差30%，價格低廉，市場常見的40Cr代料，因其淬火和焊接易產(chǎn)生裂紋，故應(yīng)留意盡可能不用焊接。在可能的18m3/min130kW40Cr50CrMn，獲得成功。差甚至廢件，故對測繪結(jié)果須經(jīng)軸向、徑向尺寸鏈嚴格校核，特別是如下尺寸應(yīng)予關(guān)注：傳動軸端臺肩與飛輪軸心之滾動軸承端面應(yīng)當有間隙，切勿頂?shù)捷S承;傳動軸上花鍵不完整段與花鍵孔端面須有足夠距離;在離合器結(jié)合狀態(tài)時，分別軸承距膜片離合器的分別指應(yīng)有34mm間隙，不允許小于mm。其二柴動活塞機對離合器的操縱與汽車不同：汽車對離合器的操縱是：在需要起動、怠速或換擋時，司機腳踩離合器踏板機構(gòu)，使離合器壓盤、從動盤與飛輪脫離接觸，切斷動力傳遞。除此之外，司機腳均是離開踏板，離合器自動由分別狀態(tài)回復(fù)接合狀態(tài)。柴動活塞機系手動掌握，僅在負載運行時離合器需處于接合狀態(tài)，其他如起動、怠速、停機，直到下一次加載運行之前，無論時間長短，均應(yīng)使離合器處于分別狀態(tài)。動拉回的止動銷，當手柄扳轉(zhuǎn)至分別狀態(tài)位置時，離合器殼體上正對止動銷位置設(shè)一銷孔，止動銷自動彈出插入銷孔，則可使操縱手柄停駐此處不動，離合器便可持續(xù)保持分別狀態(tài)。器自動轉(zhuǎn)換為接合狀態(tài)。離合器的選配：離合器各種規(guī)格均標注其最大許用扭矩，柴動活塞機按其額定扭矩選配離合器。18m3/min柴動活塞機柴油機標定功率為130kW/13501.5380DS39522離合器殼的配套：標定功率110kW>120kW的離合器殼，汽配市場難有適用型號，比方18m3/min130kW/1350r合器殼遍尋不得，無奈自行設(shè)計制造。位，后端與活塞機或減速箱連接定位。其上諸多零件根本外購，設(shè)計無難點。值得留意的是：一是操縱機構(gòu)之分別叉軸橫置于離合器后下方果，須確保三坐標尺寸鏈的準確性;二是380規(guī)格以上之離合器壓緊彈簧力大，操縱分別之力亦大。以適用的操縱手柄長500mm計，單級杠桿，正常體力者難以扳動，須設(shè)計成雙級杠桿才能扳動。b、離心離合器外側(cè)端面沿周相隔180°油機啟動時拖帶旋轉(zhuǎn)阻力不大的離合器主動盤怠速空轉(zhuǎn)。升速后，當轉(zhuǎn)速達離合轉(zhuǎn)速時，離合器由接合狀態(tài)回復(fù)分別狀態(tài)。司機通過油門掌握轉(zhuǎn)速，可實現(xiàn)離心離合器的離或合。設(shè)計要點：至額定轉(zhuǎn)速滿負荷。用于標定轉(zhuǎn)速為1350r/min61351000-1050r/min離心塊的安裝方向自離心塊之鉸鏈端指向懸空端的方向應(yīng)與柴油機旋轉(zhuǎn)方向一樣心塊懸空端對從動盤以“戧茬”作用，這樣才能產(chǎn)生足夠之摩擦力。離心離合器優(yōu)勢明顯，多用于柴動微、小型機，尚有擴大應(yīng)用的前景。2.2螺桿機與柴油機的連接a、承受彈性聯(lián)軸器連接活，滿負荷時陽轉(zhuǎn)子對陰轉(zhuǎn)子傳遞的功率僅占軸功率的10%左右，啟動時無氣壓，旋轉(zhuǎn)阻力更低，故螺桿機與柴油機之間無需離合器，均承受彈性聯(lián)軸器直聯(lián)。選用聯(lián)軸器值得留意的是：一是螺桿機相對活塞機嬌氣，對振動沖擊敏感，需要減震緩沖好的彈性聯(lián)軸器。110℃。者曾于中秋季節(jié)對兩種型號柴油機進展實測：用非典時測體溫用的非接觸式遠距離測溫計，經(jīng)飛輪殼上的開口測量額定轉(zhuǎn)速時飛輪輪緣外表動態(tài)溫度，兩種機型均未達90℃。考慮到安裝聯(lián)軸器的輪輻部位溫度較輪緣處高，考慮到夏季溫度高，按110℃較為穩(wěn)妥。三是聯(lián)軸器主動端與從動端涉及對中的形位公差應(yīng)予掌握，避開產(chǎn)生二次沖擊。電動螺桿機的彈性聯(lián)軸器在配件市場或廠家均可直接購得且適用軸器卻沒有這么簡潔，通常是請聯(lián)軸器廠家針對上述要求為螺桿機量身定制專用聯(lián)軸器。筆者淺見：聯(lián)