淺析礦用電動輪卡車主發電機與發動機對接工藝

摘 要：本論文主要介紹了礦用電動輪卡車卡車主發電機與發動機的對接工藝，然后分析了發動機與主發電機的結構及工作原理，同時我們也深刻探討了主發電機與發動機對接過程中測試間隙不準確所帶來的嚴重后果，然后對測試過程各步驟參數進行歸納、總結，最終確保了對接工藝的準確性。

關鍵詞：930E 發動機 主發電機 間隙

Abstract：This thesis mainly introduces the docking process of mining motor wheel truck to truck main generator and the engine， and then analyzes the structure and working principle of the engine and the main generator， at the same time we also deeply discusses the main generator and the engine docking test gap is not accurate with serious consequences， and the parameters of the test process of each step， summarized， so as to ensure the accuracy of docking process ultimately.

Keywords：930E；Engine；Main Generator；Clearance

前 言

黑岱溝露天煤礦共有小松公司生產的630E、730E、830E、930E、及湘電集團生產的SF33900共5種卡車，其中630E卡車主要承擔著運輸煤炭的工作任務，而730E、830E、930E、SF33900承擔著運輸黃土和巖石的工作任務，其中動力總成是這些礦用設備的核心部件，主要由發動機和主發電機組成，任何一個部件出現問題都將會導致卡車故障停機。

由于這些設備主發電機與發動機對接原理大致相同所以本文主要以930E卡車為例敘述這些礦用設備主發電機與發動機的對接工藝，然后我們通過測量并記錄相應設備的參數，確定發動機與主發電機連接部位加設調整墊片的厚度，最終確保對接參數及工藝的科學性、準確性。

1 動力總成簡介

散熱器、發動機和交流發電機總成安裝在卡車主車架內裝有滾輪的副車架上，被稱為動力總成。這種布置可以利用“滾入/滾出”的特點，在最少量斷開部件的情況下，對這些部件進行拆卸和安裝。

1.1 發動機

930E自卸卡車發動機為小松SSDA16V160，額定功率為2700HP（2014kW），工作循環為4沖程，飛輪功率為1902kW，重量為9608kg的柴油發動機。

1.2 主發電機

交流發電機是自動整流發電機，所有的繞組和傳遞電流的部件是不運動的，又稱雙定子交流發電機，其構成包括外殼總成，每端一個定子以及兩個定子之間的一個勵磁線圈。驅動端殼體和非驅動端殼體各有一個軸承，支撐著驅動軸和轉子軸。[1]

通過柴油機與主發電機的偶合，柴油發動機以發動機轉速驅動一臺直列式交流發電機產生電能，電能經過整流和逆變后驅動交流牽引電機，經過輪邊減速器后帶動電動輪，為整車提供動力。

1.3 散熱器

汽車散熱器由進水室、出水室及散熱器芯三部分構成，其中散熱器芯是由銅管制作而成。在整個散熱循環過程中，冷卻液在散熱器芯內流動，空氣在散熱器外通過。熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷，冷空氣則因為吸收冷卻液散出的熱量而升溫。

2 調整墊厚度不當帶來的后果

調整墊安裝于發動機飛輪殼（轉子）與主發電機飛輪殼（轉子）之間，主要作用是減震和減小噪音的產生，一旦安裝不當，那么將會使得固定螺栓達不到規定的預緊力，在剪切力的作用下，螺栓發生斷裂，進而導致發動機轉子與主發電機轉子旋轉不同心，輕則造成發動機抖動，重則會造成較大機械事故的發生。[2]

3 930E主發電機與發動機對接工藝

3.1 發動機間隙測試步驟

（1）徹底清潔交流發電機外殼安裝表面，轉子驅動連接盤安裝表面和飛輪殼連接盤安裝表

（2）將磁性底座安裝在發動機前方，刻度盤指示器安裝在曲軸前方，測試曲軸的整個軸向間隙，確認軸向間隙大小在0.13 – 0.38 mm（0.005 –0.015 in.）范圍內。[3]

（3）將發動機曲軸移到其末端行走后方。

a. 分別在4 個位置處測試尺寸（位置間以90°為單位）：

第一次測試值：

第二次測試值：

第三次測試值：

第四次測試值：

尺寸的平均值：

b. 加上第2 步曲軸的整個軸向間隙的1/2。

c. 記數（a + b）作為測試值“C”。 [4]

3.2 交流發電機軸向間隙測試步驟

（1）使用固定在交流發電機轉子上的扁平鋼條，將每端緊固的5/8"-11NC 帽螺釘片安裝到交流發電機外殼里。

（2）通過每次旋緊帽螺釘半圈來徑向將交流發電機轉子移動到后方（滑環端），每個帽螺釘上的扭矩不能超過16 N·m，這樣即規定了交流發電機轉子的最大后方行走。[5]

（3）每次交替松動帽螺釘一圈，小心拆卸鋼條。

（4）分別在四個位置測試尺寸（位置間以90°為單位），并取平均值，請不要移動交流發電機轉子。

第一次測試值：

第二次測試值：

第三次測試值：

第四次測試值：

尺寸平均值：

（5）記數（平均值 + 0.25 mm）為測試值“A”。[6]

3.3 加墊厚度的確定

將測試值“C”與測試值“A”進行對比。

a. 若C 大于A，取C 與A 的差：（C - A）= B，B = 將安裝在位置B的墊片厚度。

b. 若A 大于C，取A 與C 的差：（A - C）= D，D= 將安裝在位置D 處的墊片厚度。[7]

3.4 對接過程簡介

（1）請使用交流發電機本身自帶的兩個吊環，應在頂端前方的吊環上使用一些方法來調整交流發電機以保證其處于水平狀態。

（2）小心將交流發電機移動到正確位置并使用墊片“B”將發動機驅動環安裝到發動機轉子驅動里。

（3）將飛輪殼連接盤帽螺釘安裝到交流發電機外殼，旋到扭矩為237 N·m（175 ft lbs）。

（4）通過發動機驅動環將帽螺釘安裝到交流發電機轉子連接盤，旋轉曲軸來對齊小孔，將帽螺釘旋緊到扭矩為237 N·m（175 ft lbs）。

（5）安裝交流發電機-托架安裝用金屬構件，旋緊到扭矩為712 N·m（525 ft lbs）。

（6）將發動機-托架帽螺釘旋緊到扭矩為465N·m（345 ft lbs）。

（7）將磁性底座安裝在發動機前方，刻度盤指示器安裝在曲軸前方，測試曲軸的整個軸向間隙。

（8）在將交流發電機安裝到發動機前，對比以上測試值。

發動機曲軸的整個軸向間隙必須等于先前測試值或0.51 mm（0.020 in.）以及更小值，若發動機和交流發電機組裝后的軸向間隙小于0.51mm（0.020 in.）或小于先前的發動機曲軸軸向間隙，則需要重新安裝墊片。[8]

（9）將曲軸充分轉動，檢查移動部件接觸靜止部件時是否發出異常噪音。

（10）安裝發動機側蓋（若被拆卸），然后將鎖緊金屬絲安裝到所有交流發電機安裝帽螺釘上。

（11）在飛輪殼上安裝進口蓋。

3.5 注意事項

（1）決不要撬開發動機曲軸減震器。

（2）在測試曲軸軸向間隙前松開或拆卸風扇傳動皮帶，以確保曲軸能容易且完全移動。

（3）當進行測試時，始終取四個等時間間隔的讀數并取平均值。

（4）在配合面上進行測試。

（5）曲軸旋轉（順時針或逆時針）的參考是看發動機前方（減震器末端）時的旋轉方向。

（6）曲軸軸向間隙：0.13 – 0.38 mm（0.005 – 0.015 in.）。

4 結語

本文重點介紹了930E卡車動力總成的組成結構以及各部件之間的連接方式，然后通過不斷地分析、總結，最終確定了930E卡車主發電機與發動機對接工藝。該工藝的提出，大大地提高了檢修效率，同時也為今后的檢修工作提供了可靠的經驗總結，保證了所承修設備的穩定運行。

參考文獻

[1] 王建昕.汽車發動機原理[M].北京：清華大學出版社，2011，11-20.

[2] 伍岳林，戴清橋.發動機及關鍵零部件制造技術[M].北京：機械工業出版社，2015，8-13.

[3] 林學東.發動機原理[M].北京：機械工業出版社，2015，13-22.

[4] 徐玉秀.發動機結構震動與故障診斷理論技術 [M].北京：電子工業出版社，2015，17-19.

[5] 尉慶國.汽車發動機構造及原理[M].北京：國防工業出版社，2012，14-18.

[6] 趙汝星.礦山機械運行與維護[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008，22-35.

[7] 劉發軍.發動機結構與原理[M].北京：機械工業出版社，2016，11-17.

[8] 蘇維嘉等.電動輪自卸車原理與運用[M].北京：中國社會出版社，2001，32-54.

作者簡介：李元（1989-）男，本科，神華準能設備維修中心汽修車間重卡鉗工，籍貫：內蒙古自治區鄂爾多斯市，畢業：2012年7月畢業于內蒙古農業大學，機械設計制造及其自動化專業，工學學士。身份證號：152723198905030997