安景波
摘 要:分析了柴油機調速器主要零件,如傳動盤、傳動套、推力盤、圓盤支架、飛球座等的常見缺陷,幫助維修人員找出故障原因,并提醒用戶在使用維護時需注意的事項。
關鍵詞:柴油機;調速器;缺陷;使用維護
中圖分類號:S218.5??????? 文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.087
柴油機是在負荷和轉速經常變化的情況下工作的,當負荷突然減小時,柴油機轉速將迅速上升,噴油泵的循環供油量隨之增加(節流作用下柱塞速度越快,泄漏越少,供油量越多),進而使轉速再上升,以致造成“超速” (或稱“飛車 ”),使機車損壞。為了防止危險情況發生,必須裝設調速器。調速器是一種自動調節噴油泵供油量的裝置,使柴油機能以穩定的轉速運轉,從而保證柴油機既不會產生超速,也不會在怠速時造成熄火。調速器出現故障后,輕者使發動機工作不平穩,轉速波動,一般稱之為“游車”或“喘氣”;重者無法控制柴油機最高轉速,發生“飛車”,甚至造成事故。
1 調速器主要零件常見缺陷
(1)傳動盤磨損。傳動盤用鑄鋼加工淬火制成,也有用稀土球墨鑄鐵加工淬火制成,在拖拉機上目前大量采用工程塑料聚甲醛壓鑄而成,使用一個時期后,由于磨損,往往在45°半徑為18 mm的凹面上,出現半球形凹坑。此時,飛球在傳動盤上運動受阻,致使發動機在中速、高速時,發生“游車”現象。聚甲醛制成的傳動盤較金屬傳動盤磨損快。一旦出現凹坑后,調速器起作用轉速增高,即停供轉速升高,發動機轉速偏高,甚至還易發生“飛車”。
(2)傳動套孔與凸輪軸錐面配合不良。這主要是制造與裝配問題,它們的擺差只允許在0.1 mm以內,如配合不良,擺差達0.25~0.3 mm,必然會引起推力盤擺動,最后導致拉桿游竄,轉速波動。
(3)傳動套與推力盤孔配合面發生磨損,使配合間隙加大,造成推力盤定心不正,發生偏擺與跳動,影響發動機運轉穩定性。
(4)圓盤支架和飛球座缺陷。圓盤支架產生微小翹曲,圓盤支架不平,或飛球總成重心不在對稱中心平面上,在運轉過程中歪斜,都會發生偏磨,這可從磨亮的痕跡判斷出來。飛球座的兩側滑槽與圓盤支架各個配合面發生磨損,致使配合間隙增大,曠動量也大。這樣就使飛球座工作時歪斜,曠動、滑動不靈活,調速不靈敏。這些部位的磨損,會使圓盤支架在啟動時重心偏下,嚴重時造成圓盤支架與調速器前殼體內壁底部相碰,形成局部碰殼。此外,由于拉桿擋釘調整不當亦有可能造成嚴重的碰撞殼體事故。發生碰殼后,圓盤支架受到磨損,以致飛球總成重量減輕,離心推力不足,且不均勻,破壞了調速器的正常工作。
(5)推力盤缺陷。推力盤由鋁合金鑄造經機械加工制成。早期產品其外錐面不經切削加工,往往壁厚不一,運轉不平衡造成發動機“喘氣”。工作一段時間后,除了在內圓斜面上磨損外,在工作斜面上出現六個(有的也出現十二個)位置對稱的磨損凹坑,或者是環形的溝狀磨損和疲勞麻點,工作時引起發動機“喘氣”。
(6)調速器彈簧缺陷。調速器彈簧在長時間使用后,彈力逐漸減弱,自由長度變短,應及時檢查更換,不然將改變調速器的性能。
(7)控制板的磨損。控制板是與推力盤組成一體的元件,用來控制拉桿的位移。由于凸輪軸驅動分泵工作時阻力是變化的,因而產生振動。當凸輪軸磨損后間隙增大,傳動盤擺差大,振動磨損尤為強烈。當孔徑磨大,調整螺母前端磨圓,伸進控制板孔中,使供油量增加,易造成“飛車”事故。
(8)拉桿抖動。由于調速器各運轉部件磨損產生不正常擺動,拉桿與襯套磨損,致使拉桿工作時發生抖動,影響發動機工作的平穩性。
(9)柱塞調節臂與調節叉,若間隙超過0.15 mm,雖拉桿位置不變,其油量亦將自動變化,使供油量不均勻度增加。個別柱塞調節臂與柱塞聯結松動,柱塞卡滯等均將影響調速器的正常工作。
2 調速器的使用與維護
調速器使用維護要注意如下事項:(1)燃油機長期停放或熄火后,調速器控制杠桿要處于停車位置,以免調速彈簧長期處于張緊狀態而產生塑性變形。(2)保持各轉動部件靈活可靠,外露各轉動部件要注意保持清潔,以免灰塵、雜物的存在,引起活動機件卡滯而影響調速器工作;各螺栓、螺母聯接應牢固可靠,防止因聯接松脫而造成“飛車”事故。(3)調速彈簧因長期使用導致彈性降低使柴油機達不到規定轉速時,可以用調節螺釘進行調整。調速彈簧拉緊時,轉速便增高。調整時,必須用轉速表測量轉速。調速把手處在最低位置時,轉速不允許超過最高轉速2200 r·min-1。調好后應將鎖緊螺母擰緊,不得任意松緊調節螺釘,更不能隨意用別的彈簧代替調速彈簧。(4)不允許在超速和低速重負荷下工作。(5)在日常使用和保養中,應定期檢查調速器的各個運動零件是否靈活,有無卡滯現象。使用中,由于零件的過度磨損、間隙過大和零件變形都可導致運動零件的卡滯現象,這是調速器的主要故障,可能造成調速失靈、轉速不穩、熄火,甚至“飛車”事故。(6)調速器檢修后進行裝復時,不要在鋼球上涂抹黃油,以免引起調速器工作失靈,甚至產生“飛車”事故。更換鋼球時,鋼球的規格必須相符,而且6個鋼球應同時更換。應該指出的是,絕不可采用減少鋼球數目或固定調速彈簧的方法來提高發動機轉速,因為這樣容易引起柴油機發生“飛車”事故。