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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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柴油发电机组降噪办法
发电机降噪根本的办法是从声源着手,采用一些常规的降低噪声的技术;如消声器、本地隔声、本地吸声、本地隔振等乃是有效的办法。
1、本地降低排气噪声。排气噪声是机组主要的噪声源,其特点是噪声级高,排气速度快,治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器,一般可使排气噪声降低40-60 db (a )。
2、本地降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时,必须考虑两个问题,一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点,可选用阻性片式消声器。
3、本地机房的隔声、本地吸声处理和机组隔振
(1)、本地机房隔声。机组的排气噪声和冷却风机噪声降低之后,剩下来的 主要噪声源是柴油机机械噪声和燃烧噪声。采用的方法是除必要的与观察室相连接的内墙观察窗之外,其余窗户均除去,所有孔、本地洞要密实封堵,砖墙墙体的隔声量要求要40 db (a )以上。机房门窗采用防火隔声门窗。
(2)、本地进风和排风。机房隔声处理之后,要解决机房内通风散热问题。进风口应与发电机组、本地排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器,由于进风口压力损失亦在容许范围之内,可以使机房内进出风量自然达到平衡,通风散热效果明显。
(3)、本地吸声处理。机房内除地面外的五个壁面可作吸声处理,根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。
(4)、本地室内空气的交流,机房的良好隔声,会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流,房内的高温亦不能及时降下来,可采用低噪声轴流风机,再配上阻性片式消声器就可以解决问题。
(5)、本地机组隔振。发电机组安装前,应严格按厂家提供的有关资料进行隔振处理,避免造成结构声的远距离传播,并在传播中不断幅射空气声,无法使厂界噪声级达标。对因超标而要求治理的现有发电机组,必须实测机组附近地面的振动情况,如果振感明显,则先要对发电机组进行隔振处理。
在有效的降低噪声后,为使机房环境更加美观及实用,通常墙面及吊顶的吸声层外还以微孔铝塑冲孔板装饰,同时合理配置照明系统等。
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