摘要:调速器是柴油机重要部件,通过对其结构特点及检修要点的介绍,提高人们对其的了解,减少机械故障的发生。
调速器的作用是在柴油机负荷变化时,能自动调节供油量,使柴油机的有效转矩与外界负荷相适应。柴油机能在给定的转速范围内稳定工作。
1 安装调速器的必要性
(1)发动机工作时,对其工作转速是有要求的,当遇到特殊情况,突然停车而柴油机仍然在运转,如果没有调速器,在外界阻力为零时,柴油机输出转矩仍很大,无法与之平衡,柴油机转速就会突然升高,直到发生“飞车”现象。“飞车”时,柴油机转速大大超过设计所限制的最高转速,各运动零件的惯性力大大增加,如不及时减小供油量,将会引起活塞、连杆等零件打穿缸体从汽缸中飞出,还可能发生打伤或打死人等重大事故。
(2)当外界阻力突然增大,而驾驶员未能及时地加大供油量,则转速就会迅速下降直至熄火。
(3)发动机低速空转(或称怠速)时需要稳定,不熄火。
对转速的这些要求,柴油机本身因其特性等原因不能满足。为避免这种不正常情况的出现,柴油机上都设置一个能根据柴油机负荷的变化,自动地调节供油拉杆位置来控制供油量,使柴油机保持在某一转速范围内安全可靠并稳定地运转的机构,这种机构就是调速器。
2 机械式调速器常见类型
由于机械式调速器的结构简单、工作可靠等优点,它被广泛地用于小功率及部份中功率的柴油机上。机械式调速器按其调节转速范围不同,可分为以下三种。
(1)单程式调速器。这是只能在一个规定转速下起作用的调速器,一般用于要求恒定转速的柴油机上,如驱动发电机、离心泵等的柴油机。这些机械要求在负荷变化情况下,能保证在规定转速下运转。
(2)两极式调速器。这种调速器只在最低转速和最高转速时起作用,以保持低速不易熄火,高速时不发生“飞车”。在这两个转速之间不起调速作用,而由驾驶员控制供油量。常用于汽车柴油机上。
(3)全程式调速器。它不仅能保持低速稳定运转和限制最高速,而且在这两转速范围内的任何转速下都能起作用,使柴油机保持某一转速稳定运行。在拖拉机、工程机械、大型载重车、船舶等柴油机上都广泛运用这种调速器。装有这种调速器的拖拉机驾驶员只要扳动调速器的操纵手柄,即可选择所需要的柴油机转速,调速器就自动地调节供油量,使柴油机在选定的转速下稳定地运行。这不仅改善了驾驶人员的劳动条件,同时也提高了工作质量和生产效率。
3 调速器的构造特点
调速器的构造特点大同小异,我们以ZHB喷油泵配用的是TA调速器为例来说明。TA调速器主要由壳体、驱动元件、感应元件、执行元件和控制元件等组成
(1)壳体由前、后两体组成,为铸铝件。前体与喷油泵壳体相连,在其前壁上加工有凸轮轴轴承座孔和供油拉杆导孔。后体上面装有呼吸器,拧下呼吸器可以从螺孔向调速器和喷油泵内腔加注润滑油。加油时,应先拧下喷油泵下体侧面的油面检查螺钉,以孔溢油为宜。加油过多会破坏调速器正常工作,过少会加速内部零件的磨损。后体上还加工有安装高速限制螺钉、怠速限制螺钉和调节轴的螺孔以及调节叉的轴孔。
(2)驱动元件。传动盘内表面制有六条母线呈45。斜角的凹槽。它装在凸轮轴伸出端的圆柱面上,用螺母压紧,由传力销传力,与喷油泵凸轮轴一起旋转。
(3)感应元件。六个双排钢球成对地装在锌合金的飞球座内。飞球总成由支架支承,装在传动盘和推力盘斜面之间,由传动盘凹槽带动。
(4)执行元件。浮套在凸轮轴伸出端空心圆柱面上的推力盘,它与传动板、轴承、轴承座压合在一起。传动板通过弹簧与供油拉杆相连。因此,供油拉杆既可随推力盘同步移动,又可在停止供油时,单独向后移动和复位。推力盘的圆柱面上套有尼龙套,以减缓飞球座总成对推力盘的冲击。
(5)控制元件。调节轴上装有4根弹簧,分别为启动弹簧、怠速弹簧、高速弹簧和校正弹簧。刚度小的启动弹簧套在最外面,弹簧前端直接压在推力盘轴承座上,后端后弹簧座上有一定的预紧力。启动时,启动弹簧推压轴承座前移,传动板处于最前方。此时,供油量最大。内弹簧刚度较大,为高速弹簧,供油位置时,弹簧与座有2~3 mm间隙,在中、高速时与其他弹簧一起起调速作用。中间弹簧刚度较小,并有一定预压量,支承在弹簧前、后座上,主要在怠速时起作用。校正弹簧刚度最大,装在调节轴前端校正弹簧座与弹簧前座之间,弹簧之间装有调整垫片,此垫片用来调整校正行程的。
4 调速器的检修要点
(1)调速器经长期使用后,调节弹簧疲劳,刚度减弱,并因此而引起柴油机转速降低,影响发动机功率的正常发挥。当刚度变化不很大时,可以通过改变调节弹簧的预拉力恢复调速器的正常作用。经过几次调整无效时,则应更换新弹簧。
(2)如果调速杠杆长臂的叉口磨损,会使叉口与齿杆(或调节臂)球头的配合松旷,容易引起发动机转速不稳,严重时球头还会从叉日中脱出,造成“飞车”事故,此时应更换调速杠杆。
(3)调速器检修后进行装复时,不要在钢球上涂抹黄油,以免引起调速器工作失灵,甚至产生“飞车”事故。更换钢球时,钢球的规格必须相符,而且6个钢球应同时更换。应该指出的是,绝不可采用减少钢球数目或扎死调速弹簧的方法来提高发动机转速,因为这样容易引起“飞车”事故。
来源:农机使用与维修