柴驅(qū)風(fēng)冷移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí)

“://shunlico/“://shunlico“://shunlico/“://shunlico柴驅(qū)風(fēng)冷移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)問(1)空氣壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱空壓機(jī))是國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)廣泛應(yīng)用的氣動(dòng)設(shè)備外非固定場(chǎng)所，特別是無電的野外遙遠(yuǎn)山區(qū)不行或缺的供氣設(shè)備。我國早在上世紀(jì)六十年月即已開發(fā)出3.6m3/min柴動(dòng)往復(fù)活塞空壓機(jī)(以下簡(jiǎn)稱柴動(dòng)活塞機(jī))，之后相繼推出10.12m3/min。至本世紀(jì)初年18m3/min應(yīng)運(yùn)而生，柴動(dòng)活塞機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)而爭(zhēng)相開發(fā)中低壓柴動(dòng)螺桿機(jī)，使國內(nèi)柴動(dòng)空壓機(jī)市場(chǎng)更趨富強(qiáng)。是可用技術(shù)。1、必備的柴油機(jī)根底學(xué)問速成生疏柴油機(jī)概略生疏：先由總體觀看入手，隨后再對(duì)其機(jī)體(缸體、缸蓋、油底殼以及內(nèi)部的曲軸連桿活塞等)-進(jìn)氣系-燃料供給系-冷卻系-潤滑系-起動(dòng)系-增壓系-電氣系以及操縱掌握機(jī)構(gòu)機(jī)進(jìn)一步加深了解。作為活塞機(jī)設(shè)計(jì)者來說，對(duì)柴油機(jī)將不再生疏。把握必要的柴油機(jī)根本概念a、中小型高速柴油機(jī)1000r/min2.2-993kW柴動(dòng)空壓機(jī)所用之柴油機(jī)均屬此類。b、標(biāo)定功率/標(biāo)定轉(zhuǎn)速速為標(biāo)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(jī)標(biāo)牌上的標(biāo)定功率包含柴油機(jī)為冷卻發(fā)電等消耗的功率，其值約為標(biāo)定功率的10%。柴油機(jī)用戶能獲得功率約為標(biāo)定功率的90%，此即凈功率。277kW的工程型柴油機(jī)能為柴動(dòng)空壓機(jī)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(yán)峻后果。d、功率儲(chǔ)藏(即空壓機(jī)功率裕度)議中予以確認(rèn)，避開事后爭(zhēng)議。e、調(diào)速器速運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證卸載時(shí)不超速，怠速時(shí)不熄火。我國車用調(diào)速器根本都承受構(gòu)造簡(jiǎn)潔，工作牢靠的機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，工程型柴油機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速率8-12%。柴動(dòng)空壓機(jī)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(jī)無對(duì)外功率輸出，保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的工況怠速用于起動(dòng)后油、水升溫及仃機(jī)前均勻冷卻。g、最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速率。h、有害物排放等級(jí)求的不斷提高，排放等級(jí)將有進(jìn)一步的提高。j、牢靠性首次故障前平均工作時(shí)間至少不應(yīng)低于500h，1000h。k、壽命6000h。牢靠性和壽命指標(biāo)為用戶供給權(quán)威的維權(quán)依據(jù)。m、柴油機(jī)速度特性柴油機(jī)功率、扭矩和耗油率隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律稱速度特性。負(fù)荷最大時(shí)的速度特性稱外特性，局部負(fù)荷的速度特性稱局部負(fù)荷特性。外特性曲線是在試車臺(tái)上實(shí)測(cè)而得，圖為典型的外特性曲線。證穩(wěn)定運(yùn)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(jī)之正確選用。在柴油機(jī)的進(jìn)展進(jìn)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(jī)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(jìn)氣，額外增加進(jìn)氣量，相應(yīng)增大噴油量，可使柴油機(jī)之功率在原有根底上至少提高50%，有的甚至高達(dá)100%以上。與此同時(shí)，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(jī)外形尺寸相對(duì)減小等一系列優(yōu)勢(shì)。面影響，但現(xiàn)代增壓技術(shù)都有趨利避害之良策，將負(fù)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(jī)高原性能劣化，海拔每上升1000m，功率約降低105工程機(jī)械在高原得以正常工作，經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益顯著。率低;柴油機(jī)功率對(duì)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(jìn)一步提升。承受增壓技術(shù)是柴油機(jī)進(jìn)展的必定趨勢(shì)。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(shí)乃吃小虧占大廉價(jià)之舉，何樂而不為?q、柴油機(jī)型號(hào)編制規(guī)章GB725其中柴油機(jī)型號(hào)，首部二位標(biāo)志符號(hào)一般都不標(biāo)示，氣缸直列，四沖程因此簡(jiǎn)化不少，比方：r例如：6-QA-135D6135Ah(安時(shí))，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(dòng)電機(jī)供電外(有時(shí)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(dāng)發(fā)電機(jī)向蓄電池充電時(shí)，指針偏向“+”;當(dāng)蓄電池向用電設(shè)備(起動(dòng)機(jī)等大功率設(shè)備除外)放電時(shí)，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(yùn)行中除怠速外，指針應(yīng)指向“+”，運(yùn)行中假設(shè)電流表指向“-”，說明電路有故障。柴油機(jī)的構(gòu)成6413513095100等少數(shù)機(jī)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(dòng)活塞機(jī)。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(jī)用戶帶來相當(dāng)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(shí)有車行速度的氣流對(duì)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(dá)滿足效果。調(diào)研柴油機(jī)及簽訂技術(shù)協(xié)議我國工程型柴油機(jī)，其型號(hào)尾部加“G”者便是，不過那是專為裝載機(jī)、壓路機(jī)、挖掘機(jī)及發(fā)電機(jī)組配套的，其標(biāo)定功率按各工程機(jī)械工作特點(diǎn)不同，有的按15min按1h標(biāo)定，還有的按持續(xù)運(yùn)行標(biāo)定。各工程機(jī)械只要對(duì)號(hào)入座，便可選得適用柴油機(jī)，至今在工程型柴油機(jī)中尚無適用柴動(dòng)空壓機(jī)之柴油機(jī)。對(duì)于柴動(dòng)空壓機(jī)之柴油機(jī)，首先依據(jù)柴動(dòng)空壓機(jī)之額定功率/額定轉(zhuǎn)速，在網(wǎng)上或柴油機(jī)產(chǎn)品樣本中搜尋適用機(jī)型，對(duì)所獲的幾種機(jī)型及技術(shù)資料進(jìn)展橫向比對(duì)：滿足廠家后，再對(duì)其實(shí)地了解更具體的問題及要求，具體如下：a、柴油機(jī)標(biāo)定功率/標(biāo)定轉(zhuǎn)速及外特性曲線;b、是否予留功率儲(chǔ)藏;c、怠速(螺桿機(jī)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(jí)空濾及型號(hào)規(guī)格;f、節(jié)溫器動(dòng)作溫度;g、低溫電予加熱啟動(dòng);h、排放等級(jí)，應(yīng)與當(dāng)時(shí)國家要求全都，并供給排放等級(jí)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(hào);k、油壓表、油溫表、水溫表接口螺紋尺寸及三坐標(biāo)位置尺寸;m、機(jī)油溫度上限并供給機(jī)油溫度器接口(空壓機(jī)用戶有此要求);n、油底殼下沉部位是前置還是后置(按柴動(dòng)空壓機(jī)設(shè)計(jì)的需求定);p、不要小空壓機(jī)，其外露傳動(dòng)軸須加防護(hù)罩;q、供給柴油機(jī)外形尺寸，連接尺寸圖，至少應(yīng)包括：三坐標(biāo)原點(diǎn)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(biāo)尺寸及位置精度;進(jìn)排氣口的三坐標(biāo)尺寸;加油口的三坐標(biāo)尺寸;進(jìn)、出水口的方位、口徑及三坐標(biāo)尺寸;增壓器的外形尺寸及其在機(jī)上的三坐標(biāo)尺寸;機(jī)油濾清器直徑、高度及三坐標(biāo)尺寸。滿足需求后可據(jù)此簽訂購機(jī)技術(shù)協(xié)議協(xié)商修訂。2、空壓機(jī)與柴油機(jī)的連接2.1活塞機(jī)與柴油機(jī)的連接除特別狀況外，V型活塞機(jī)、柴油機(jī)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(jī)。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(hào)：DS330DS330mm。片彈簧將蓋總成的壓盤及從動(dòng)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(jī)動(dòng)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(dòng)盤被壓蓋緊壓在飛輪上，隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，處于接合狀態(tài)。分別軸承未3~5min之內(nèi)。從動(dòng)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(duì)于柴動(dòng)空壓機(jī)，司機(jī)在操縱離合器時(shí)尚須按“快離慢合”的操作要領(lǐng)，以進(jìn)一步減輕離合時(shí)的沖擊。離合器用于柴動(dòng)活塞機(jī)上時(shí)，與用于汽車有如下不同：1350r/min2100~2400r/min柴油機(jī)與活塞機(jī)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(jì)。該二專用件的設(shè)計(jì)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(qiáng)度鋼50CrMn制造，其斷面尺寸雖小，但強(qiáng)度足夠，因廠直接訂貨，但量小不給訂貨，量大用不了。對(duì)此，可承受抗拉強(qiáng)度約差30%，價(jià)格低廉，市場(chǎng)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(duì)測(cè)繪結(jié)果須經(jīng)軸向、徑向尺寸鏈嚴(yán)格校核，特別是如下尺寸應(yīng)予關(guān)注：傳動(dòng)軸端臺(tái)肩與飛輪軸心之滾動(dòng)軸承端面應(yīng)當(dāng)有間隙，切勿頂?shù)捷S承;傳動(dòng)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(shí)，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(dòng)活塞機(jī)對(duì)離合器的操縱與汽車不同：汽車對(duì)離合器的操縱是：在需要起動(dòng)、怠速或換擋時(shí)，司機(jī)腳踩離合器踏板機(jī)構(gòu)，使離合器壓盤、從動(dòng)盤與飛輪脫離接觸，切斷動(dòng)力傳遞。除此之外，司機(jī)腳均是離開踏板，離合器自動(dòng)由分別狀態(tài)回復(fù)接合狀態(tài)。柴動(dòng)活塞機(jī)系手動(dòng)掌握，僅在負(fù)載運(yùn)行時(shí)離合器需處于接合狀態(tài)，其他如起動(dòng)、怠速、停機(jī)，直到下一次加載運(yùn)行之前，無論時(shí)間長(zhǎng)短，均應(yīng)使離合器處于分別狀態(tài)。動(dòng)拉回的止動(dòng)銷，當(dāng)手柄扳轉(zhuǎn)至分別狀態(tài)位置時(shí)，離合器殼體上正對(duì)止動(dòng)銷位置設(shè)一銷孔，止動(dòng)銷自動(dòng)彈出插入銷孔，則可使操縱手柄停駐此處不動(dòng)，離合器便可持續(xù)保持分別狀態(tài)。器自動(dòng)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(biāo)注其最大許用扭矩，柴動(dòng)活塞機(jī)按其額定扭矩選配離合器。18m3/min柴動(dòng)活塞機(jī)柴油機(jī)標(biāo)定功率為130kW/13501.5380DS39522離合器殼的配套：標(biāo)定功率110kW>120kW的離合器殼，汽配市場(chǎng)難有適用型號(hào)，比方18m3/min130kW/1350r合器殼遍尋不得，無奈自行設(shè)計(jì)制造。位，后端與活塞機(jī)或減速箱連接定位。其上諸多零件根本外購，設(shè)計(jì)無難點(diǎn)。值得留意的是：一是操縱機(jī)構(gòu)之分別叉軸橫置于離合器后下方果，須確保三坐標(biāo)尺寸鏈的準(zhǔn)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(zhǎng)500mm計(jì)，單級(jí)杠桿，正常體力者難以扳動(dòng)，須設(shè)計(jì)成雙級(jí)杠桿才能扳動(dòng)。b、離心離合器外側(cè)端面沿周相隔180°油機(jī)啟動(dòng)時(shí)拖帶旋轉(zhuǎn)阻力不大的離合器主動(dòng)盤怠速空轉(zhuǎn)。升速后，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)離合轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器由接合狀態(tài)回復(fù)分別狀態(tài)。司機(jī)通過油門掌握轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)離心離合器的離或合。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：至額定轉(zhuǎn)速滿負(fù)荷。用于標(biāo)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(jī)旋轉(zhuǎn)方向一樣心塊懸空端對(duì)從動(dòng)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(shì)明顯，多用于柴動(dòng)微、小型機(jī)，尚有擴(kuò)大應(yīng)用的前景。2.2螺桿機(jī)與柴油機(jī)的連接a、承受彈性聯(lián)軸器連接活，滿負(fù)荷時(shí)陽轉(zhuǎn)子對(duì)陰轉(zhuǎn)子傳遞的功率僅占軸功率的10%左右，啟動(dòng)時(shí)無氣壓，旋轉(zhuǎn)阻力更低，故螺桿機(jī)與柴油機(jī)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(jī)相對(duì)活塞機(jī)嬌氣，對(duì)振動(dòng)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(duì)兩種型號(hào)柴油機(jī)進(jìn)展實(shí)測(cè)：用非典時(shí)測(cè)體溫用的非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)溫計(jì)，經(jīng)飛輪殼上的開口測(cè)量額定轉(zhuǎn)速時(shí)飛輪輪緣外表動(dòng)態(tài)溫度，兩種機(jī)型均未達(dá)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(dòng)端與從動(dòng)端涉及對(duì)中的形位公差應(yīng)予掌握，避開產(chǎn)生二次沖擊。電動(dòng)螺桿機(jī)的彈性聯(lián)軸器在配件市場(chǎng)或廠家均可直接購得且適用軸器卻沒有這么簡(jiǎn)潔，通常是請(qǐng)聯(lián)軸器廠家針對(duì)上述要求為螺桿機(jī)量身定制專用聯(lián)軸器。筆者淺見：聯(lián)