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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介
引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、往复惯性力、离心力及其他力矩的作用。
所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈(又称曲柄销)、曲柄臂、平衡重块、前端及后端等部分组成。
主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。
曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、油封等。
曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、回油槽等。
主轴连杆轴承
主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。
飞轮
飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。
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柴油发电机组的使用注意事项
一、当地发电机组的固定安装需采用混凝土基础,地基深度及范围由机组重量及外形尺寸确定,一般250kW机组的地基深度约350mm,如不固定安装,应在底盘下采用减振效果良好的减震垫以防振动过大。
二、当地发电机组除满足自身噪音指标(1m处检测指标)外,还应考虑其噪音对环境的影响,一般需加装消音器装置以降低噪音污染。
三、当地机房内要做好通风散热,还要保证 温度在0℃以上,特别在寒冷的冬季应做好燃油、当地润滑油、当地冷却水的防冻保暖措施。
四、当地机组的保养主要是柴油机的保养,按柴油机说明书的要求定期维护保养。机组起动成功后,应密切注意机油压力,待机油压力达到0 5bar时,方可逐步加速,待柴油机的出水温度高于70℃、当地机油温度高于45℃、当地机油压力高于2 5bar时,才可进入全负荷运转。机组正常工作时,水温不得大于90℃,油温不得大于95℃,机油压力应在2 5~4bar范围内。
五、当地注意触电危险
柴油发电机组的电力进入公用线路必须经过具有机械连锁的转换开关,一定要确保与市电的分开。在需要与市电并网时必须经专业部门(供电局)审批,并采用并网专用设备。否则会有严重的设备及人身事故危害。
柴油发电机组一定要做到可靠接地,进行带电设备的检修一定要使用绝缘工具,在潮湿的环境下更是要注意触电危险。遵守所有的电气规定,设备的电气部分安装和检修必须由具备资格的专业电气人员进行。
六、当地废气有毒
应该有合适的废气排出系统,保证发动机的废气排出室外,要经常检查废气排出系统有无漏气。当柴油发电机房内有废气时,应先开门窗排出废气再进屋,以防废气中的一氧化碳使人中毒。
七、当地运行
不要在有爆炸物危险的地方使用发电机组。靠近运转的柴油发电机很危险。宽松的衣服、当地头发和坠落的工具会造成人身及设备的重大事故,运行中的柴油发电机组,部分裸露的管道和部件处于高温状态,要防止触摸灼伤。
八、当地火灾
金属物品将导致电线短路,可引发火灾隐患。柴油发电机的发动机要保持清洁,过量的油污有可能引发机体过热所造成损坏及火灾发生。要在柴油发电机房内方便的地方放置数个干粉或二氧化碳气体灭火器。
九、当地铅酸电池使用
铅酸电池的稀硫酸电解液有毒并具有腐蚀性,接触到皮肤会造成灼伤,应立即用清水冲洗。
如果溅入眼睛,要立即用大量洁净水冲洗并送医院治疗。电池在使用过程中会释放爆炸性气体,要保证室内通风良好并禁止明火靠近。
十、当地启动
在极寒冷的环境下,启动柴油发电机组需要预热装置,千万不能用明火烘烤机体,蓄电池电解液温度 保持在10℃以上,才能使蓄电池提供出足够的电力。五、当地发电机组虽属备用电源,也应每隔一段时间(两周左右)运行一次,使其处于良好备用状态。
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永磁同步风力发电机由于机械损耗小、附近运行效率高、附近维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、附近永磁同步发动机、附近变频器和变压器组成。
(1)基本原理
永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。
(2)技术特点
随着科学技术的发展和更新,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。
采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:1)永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、附近效率高、附近功率因数高、附近可靠性好等优点;2)变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;3)转子无励磁绕组,磁极结构简单、附近变频器容量小,可以做成多极电机;4)同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。
(3)适用场合
1)在电力供应匮乏、附近交通不便、附近燃料短缺,但是风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;2)在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够并网发电;3)为农村、附近牧区、附近边防哨所、附近气象台站等偏远、附近负载较轻的用户,提供电力。