柴油機起動馬達三大組成部分的作用
發布時間：2024-07-22 點擊：615
柴油機起動馬達三大組成部分的作用
啟動電機的功率一般為0.6～10kw，選配啟動電機時，要根據柴油機的功率等級、啟動轉矩等因素選用相應功率等級的啟動電機，柴油發動機說明書中均規定了應選用的啟動電機型號。要求啟動用的蓄電池電壓一般為12v或24v，一定要按照啟動電機的要求配備相應等級電壓和一定容量的蓄電池。
當操作人員按下電啟動系統的啟動按鈕時，電磁開關通電吸合，控制啟動電機和齒輪嚙入飛輪齒圈帶動柴油機啟動。啟動電機軸上的嚙合齒輪只有在啟動時才與柴油機曲軸上的飛輪齒圈相嚙合，而當柴油機達到啟動轉速運行后，啟動電機應立即與曲軸分離。否則當柴油機轉速升高，會使啟動電機大大超速旋轉，產生很大的離心力而損壞。因此，啟動電機必須安裝離合機構。啟動電機由直流電動機、離合機構及控制開關等組成。
1、直流電動機
直流電動機是輸出轉矩的原動力，其結構多數采用四極串勵電動機。這種電動機在低速時輸出轉矩大，過載能力強。
如圖1所示為st614型電磁操縱式啟動機。它由串勵式直流電動機作啟動機，其功率為5.3kw，電壓為24v，此外，還有電磁開關和離合機構等部件。
圖1 st614型電磁操縱式啟動機
圖2為電磁操縱機構啟動機電氣接線圖。啟動時，打開電路鎖鑰（即電路開關），然后按下啟動按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵的兩個線圈，即牽引電磁鐵線圈和保持線圈，兩個線圈產生同一方向的磁場吸力，吸引鐵芯左移，并帶動驅動杠桿8擺動，使啟動機的齒輪與飛輪齒圈進行嚙合。鐵芯1繼續向左移，于是，啟動開關5觸點閉合，啟動直流電動機電路接通，直流電動機開始運轉工作，同時啟動開關使與之并聯的牽引繼電器線圈短路，牽引繼電器由保持線圈所產生的磁場吸力保持鐵芯位置不動。
啟動后，應及時松開啟動按鈕，使其回到斷開位置，并轉動電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續通電。此時，由于電路已切斷，保持線圈磁場消失，在復位彈簧的作用下，鐵芯右移復原位，直流電動機斷電停轉。同時，齒輪驅動杠桿也在復位彈簧的作用下，使齒輪退出嚙合。
圖2 電磁操縱機構啟動機電氣連接圖
2、離合機構
離合機構的作用是將電樞的轉矩通過啟動齒輪傳到飛輪齒圈上，電動機的動力能傳遞給曲軸，以啟動柴油機。啟動后，電動機與柴油機自動分離，以保護啟動機不致損壞。離合機構主要有彈簧式和摩擦片式兩種。中小功率柴油機的啟動機離合機構大多采用彈簧式，大功率柴油機的啟動機大多采用摩擦片式離合機構。
① 彈簧式離合機構
目前4135型和6135型柴油機配用的st614型啟動機采用彈簧式離合機構。彈簧式離合機構較簡單，套裝在啟動機電樞軸上，其結構如圖3所示。驅動齒輪的右端活套在花鍵套筒左端的外圓上，兩個扇形塊裝入齒輪右端相應缺口中并伸入花鍵套筒左端的環槽內，這樣齒輪和花鍵套筒可一起做軸向移動，兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態下的內徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑，安裝時緊套在外圓面上，啟動時，啟動機帶動花鍵套筒旋轉，有使離合彈簧收縮的趨勢，由于離合彈簧被緊箍在相應外圓面上，于是，啟動機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪齒圈轉動。當柴油機啟動后，齒輪有比套筒轉速快的趨勢，彈簧脹開，離合齒輪在套筒上滑動，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開。
圖3 彈簧式離合機構.
② 摩擦片式離合機構
摩擦片式離合機構的結構如圖3所示。這種離合機構的內花鍵轂9裝在具有右旋外花鍵套上，主動片套在內花鍵轂9的導槽中，而從動片與主動片相間排列，旋裝在花鍵套上的螺母與摩擦片之間，裝有彈性墊圈、壓環和調整墊片。驅動齒輪右端的鼓形部分有一個導槽，從動片齒形凸緣裝入此導槽之中，最后裝卡環，以防止啟動機驅動齒輪與從動片松脫。離合機構裝好后摩擦片之間無壓緊力。
啟動時，花鍵套按順時針方向轉動，靠內花鍵轂與花鍵套之間的右旋花鍵，使內花鍵轂在花鍵套上向左移動將摩擦片壓緊，從而使離合機構處于接合狀態，啟動機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動齒輪，帶動飛輪齒圈轉動。發動機啟動后，驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快，內花鍵轂在花鍵套上右移，于是摩擦片便松開，離合機構處于分離狀態。
該離合機構摩擦力矩的調整依靠調整墊片5，以改變內花鍵轂端部與彈性墊圈之間的間腺，控制彈性墊圈的變形量，從而調整離合機構所能傳遞的最大摩擦力矩。
圖4 摩擦片式離合機構
3、電磁式啟動開關
電啟動系統主要有電磁式和機械式兩種控制開關。其中電磁開關是利用電磁吸力帶動撥叉進行啟動的，其構造與線路連接如圖5所示。
啟動柴油機時，按下開關，此時電路為：蓄電池→開關→接線柱→吸鐵線圈→接線柱→發電機→搭鐵→蓄電池。流經吸鐵線圈的電流使鐵芯磁化產生吸力，將動觸點吸下與靜觸點閉合。此時流經啟動開關的電路為：蓄電池→接線柱→動觸點→靜觸點→保持線圈→吸引線圈→接線柱→啟動機線路（見圖5，啟動機的線路為：接通開關后，蓄電池的電流如箭頭所示經勵磁線圈、碳刷、整流子、電樞線圈、整流子和碳刷架經接地線流回蓄電池負極）→搭鐵→蓄電池。
圖5 電磁式啟動開關電磁式啟動開關
此時，電流雖流經直流電動機，但電流很小不能使電動機旋轉；而流過吸引線圈和保持線圈的電流方向一致，所產生的磁通方向也一致，因而合成較強的磁力將活動鐵芯吸向左方，并帶動撥叉使啟動齒輪與飛輪齒圈嚙合。與此同時，推動銅片向左壓縮復位彈簧。當活動鐵芯移到左邊極端位置時，銅片將接線柱和接線柱間的電路接通。此時，大量電流流入直流電動機線路，電動機旋轉，進入啟動狀態。
圖6 啟動電機線路
啟動后，松開開關，吸鐵線圈7中的電流被切斷，鐵芯推動吸力，動觸點跳開，切斷經動觸點和靜觸點流過保持線圈和吸引線圈的電流。此時開關中的電路：蓄電池→接線柱→銅片→接線柱→吸引線圈→保持線圈→搭鐵→蓄電池。
由于吸引線圈和保持線圈中的電流方向相反，它們所產生的磁通方向也相反，磁力互相抵消，對活動鐵芯產生吸力，活動鐵芯在復位彈簧作用下帶動啟動齒輪回到原位，將接線柱和接線柱間的電路切斷，電動機停止工作。
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啟動電機的功率一般為0.6～10kw，選配啟動電機時，要根據柴油機的功率等級、啟動轉矩等因素選用相應功率等級的啟動電機，柴油發動機說明書中均規定了應選用的啟動電機型號。要求啟動用的蓄電池電壓一般為12v或24v，一定要按照啟動電機的要求配備相應等級電壓和一定容量的蓄電池。
當操作人員按下電啟動系統的啟動按鈕時，電磁開關通電吸合，控制啟動電機和齒輪嚙入飛輪齒圈帶動柴油機啟動。啟動電機軸上的嚙合齒輪只有在啟動時才與柴油機曲軸上的飛輪齒圈相嚙合，而當柴油機達到啟動轉速運行后，啟動電機應立即與曲軸分離。否則當柴油機轉速升高，會使啟動電機大大超速旋轉，產生很大的離心力而損壞。因此，啟動電機必須安裝離合機構。啟動電機由直流電動機、離合機構及控制開關等組成。
1、直流電動機
直流電動機是輸出轉矩的原動力，其結構多數采用四極串勵電動機。這種電動機在低速時輸出轉矩大，過載能力強。
如圖1所示為st614型電磁操縱式啟動機。它由串勵式直流電動機作啟動機，其功率為5.3kw，電壓為24v，此外，還有電磁開關和離合機構等部件。
圖1 st614型電磁操縱式啟動機
圖2為電磁操縱機構啟動機電氣接線圖。啟動時，打開電路鎖鑰（即電路開關），然后按下啟動按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵的兩個線圈，即牽引電磁鐵線圈和保持線圈，兩個線圈產生同一方向的磁場吸力，吸引鐵芯左移，并帶動驅動杠桿8擺動，使啟動機的齒輪與飛輪齒圈進行嚙合。鐵芯1繼續向左移，于是，啟動開關5觸點閉合，啟動直流電動機電路接通，直流電動機開始運轉工作，同時啟動開關使與之并聯的牽引繼電器線圈短路，牽引繼電器由保持線圈所產生的磁場吸力保持鐵芯位置不動。
啟動后，應及時松開啟動按鈕，使其回到斷開位置，并轉動電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續通電。此時，由于電路已切斷，保持線圈磁場消失，在復位彈簧的作用下，鐵芯右移復原位，直流電動機斷電停轉。同時，齒輪驅動杠桿也在復位彈簧的作用下，使齒輪退出嚙合。
圖2 電磁操縱機構啟動機電氣連接圖
2、離合機構
離合機構的作用是將電樞的轉矩通過啟動齒輪傳到飛輪齒圈上，電動機的動力能傳遞給曲軸，以啟動柴油機。啟動后，電動機與柴油機自動分離，以保護啟動機不致損壞。離合機構主要有彈簧式和摩擦片式兩種。中小功率柴油機的啟動機離合機構大多采用彈簧式，大功率柴油機的啟動機大多采用摩擦片式離合機構。
① 彈簧式離合機構
目前4135型和6135型柴油機配用的st614型啟動機采用彈簧式離合機構。彈簧式離合機構較簡單，套裝在啟動機電樞軸上，其結構如圖3所示。驅動齒輪的右端活套在花鍵套筒左端的外圓上，兩個扇形塊裝入齒輪右端相應缺口中并伸入花鍵套筒左端的環槽內，這樣齒輪和花鍵套筒可一起做軸向移動，兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態下的內徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑，安裝時緊套在外圓面上，啟動時，啟動機帶動花鍵套筒旋轉，有使離合彈簧收縮的趨勢，由于離合彈簧被緊箍在相應外圓面上，于是，啟動機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪齒圈轉動。當柴油機啟動后，齒輪有比套筒轉速快的趨勢，彈簧脹開，離合齒輪在套筒上滑動，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開。
圖3 彈簧式離合機構.
② 摩擦片式離合機構
摩擦片式離合機構的結構如圖3所示。這種離合機構的內花鍵轂9裝在具有右旋外花鍵套上，主動片套在內花鍵轂9的導槽中，而從動片與主動片相間排列，旋裝在花鍵套上的螺母與摩擦片之間，裝有彈性墊圈、壓環和調整墊片。驅動齒輪右端的鼓形部分有一個導槽，從動片齒形凸緣裝入此導槽之中，最后裝卡環，以防止啟動機驅動齒輪與從動片松脫。離合機構裝好后摩擦片之間無壓緊力。
啟動時，花鍵套按順時針方向轉動，靠內花鍵轂與花鍵套之間的右旋花鍵，使內花鍵轂在花鍵套上向左移動將摩擦片壓緊，從而使離合機構處于接合狀態，啟動機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動齒輪，帶動飛輪齒圈轉動。發動機啟動后，驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快，內花鍵轂在花鍵套上右移，于是摩擦片便松開，離合機構處于分離狀態。
該離合機構摩擦力矩的調整依靠調整墊片5，以改變內花鍵轂端部與彈性墊圈之間的間腺，控制彈性墊圈的變形量，從而調整離合機構所能傳遞的最大摩擦力矩。
圖4 摩擦片式離合機構
3、電磁式啟動開關
電啟動系統主要有電磁式和機械式兩種控制開關。其中電磁開關是利用電磁吸力帶動撥叉進行啟動的，其構造與線路連接如圖5所示。
啟動柴油機時，按下開關，此時電路為：蓄電池→開關→接線柱→吸鐵線圈→接線柱→發電機→搭鐵→蓄電池。流經吸鐵線圈的電流使鐵芯磁化產生吸力，將動觸點吸下與靜觸點閉合。此時流經啟動開關的電路為：蓄電池→接線柱→動觸點→靜觸點→保持線圈→吸引線圈→接線柱→啟動機線路（見圖5，啟動機的線路為：接通開關后，蓄電池的電流如箭頭所示經勵磁線圈、碳刷、整流子、電樞線圈、整流子和碳刷架經接地線流回蓄電池負極）→搭鐵→蓄電池。
圖5 電磁式啟動開關電磁式啟動開關
此時，電流雖流經直流電動機，但電流很小不能使電動機旋轉；而流過吸引線圈和保持線圈的電流方向一致，所產生的磁通方向也一致，因而合成較強的磁力將活動鐵芯吸向左方，并帶動撥叉使啟動齒輪與飛輪齒圈嚙合。與此同時，推動銅片向左壓縮復位彈簧。當活動鐵芯移到左邊極端位置時，銅片將接線柱和接線柱間的電路接通。此時，大量電流流入直流電動機線路，電動機旋轉，進入啟動狀態。
圖6 啟動電機線路
啟動后，松開開關，吸鐵線圈7中的電流被切斷，鐵芯推動吸力，動觸點跳開，切斷經動觸點和靜觸點流過保持線圈和吸引線圈的電流。此時開關中的電路：蓄電池→接線柱→銅片→接線柱→吸引線圈→保持線圈→搭鐵→蓄電池。
由于吸引線圈和保持線圈中的電流方向相反，它們所產生的磁通方向也相反，磁力互相抵消，對活動鐵芯產生吸力，活動鐵芯在復位彈簧作用下帶動啟動齒輪回到原位，將接線柱和接線柱間的電路切斷，電動機停止工作。
康明斯柴油發電機在運行過程中突然過熱的處理方法
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