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柴油发电机润滑系统常采用哪些方式
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摘要:柴油发电机工作时,各运动零件相对运动表面之间必然产生摩擦,金属表面之间的摩擦力很大,它不仅消耗柴油发电机的功,还要产生热,使表面温度升高,导致柴油机无法工作。所以要对柴油发电机的相对运动表面进行润滑,这是为了保证柴油发电机正常可靠地工作,并对延长柴油机的寿命有着决定性的意义。
(1)润滑系统的功用
i.向摩擦零件供给干净的、具有一定黏度的滑油,保持两相对运动零件的液体摩擦,避免干摩擦,减少磨损并降低消耗在摩擦上的功率。
ii.带走摩擦时产生的热量和金属屑。
iii.在某些柴油发电机中还有用滑油冷却活塞的任务。
在柴油发电机中需要润滑的主要零件有曲轴的主轴颈和曲柄销、活塞和气缸、凸轮轴轴承及凸轮、传动轴、轴承及齿轮等。
(2)柴油发电机的润滑方法
根据柴油发电机的类型、使用条件和润滑部位的不同,润滑油送至摩擦表面的方式有以下几种。
①飞溅润滑 在中、小型柴油机中,利用连杆、曲轴等零件在旋转时的飞溅作用,把润滑油甩至气缸套、活塞裙各处进行飞溅润滑。
②压力循环润滑 用滑油泵将润滑油在一定的压力下连续地输送至摩擦表面,这能保证充分的供油量和良好的润滑,并有清洗和强烈地冷却作用,工作可靠。现代柴油机中一切承受载荷大的部件,包括主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等都采用压力循环润滑。
③用注油器注油润滑 在大型二冲程柴油发电机中,都装有横隔板和活塞杆填料箱把气缸与曲轴箱隔开。因此,气缸套与活塞组的润滑,不能靠曲轴箱内润滑油的飞溅方法,而必须用机械注油器通过油管将润滑油供至气缸套周围的许多油孔或油槽内来进行润滑。注油器多数是高压柱塞泵,压力可达2MPa,它能定时地供给适量的润滑油,这种润滑方式可以和柴油机的润滑系统分开而单独采用质量较高的专用气缸润滑油。某些大功率中速柴油发电机也设有机械注油器,作为飞溅润滑的补充。
(3)柴油发电机的润滑系统
按照润滑油大量储存的部位不同,润滑油循环系统分为干曲轴箱式和湿曲轴箱式两种。
①湿曲轴箱式润滑系统 图1是湿曲轴箱式润滑系统示意图。润滑油都储存在油底壳内,当柴油发电机工作时,润滑油通过油池内的滤网和油管进入齿轮式油泵6,再经过粗滤清器被压送至主油道,然后分别进入各个主轴承、配气机构凸轮轴承等部件,其中一部分润滑油经精滤清器回到油底壳。进入主轴承的滑油分别沿着曲轴内的油孔进入连杆大端轴承,然后再送到连杆小头轴承。从连杆轴颈两端流出的滑油,靠曲柄的旋转运动甩至气缸、活塞或活塞销等摩擦表面进行润滑。润滑后的滑油都回到油底壳中。所以,这种湿油底壳式润滑系统,也是属于压力循环润滑和飞溅润滑的混合方式。
②干曲轴箱式润滑系统 这种系统的原理示意如图2所示。它有独立的油箱,可储存较多的润滑油,而且布置也比较自由。柴油发电机油底壳内的滑油很少,这样可以缩小油底壳的尺寸。当柴油发电机工作时,润滑油被供油泵从油箱内通过油管不断地输送到各润滑表面。
图1 湿曲轴箱式润滑系统 |
图2 干曲轴箱式润滑系统的原理示意 |
为了保持油管内的正常压力,安装有定压阀,通过调节它来控制主油管内的最高压力,一般在(0.3~0.9)MPa之内,并用它来防止低温启动时产生高压而导致油管的破裂。
系统中装有滤清器,用来过滤滑油中的杂质,将清净的润滑油送至各摩擦表面。这能减少发动机各部件的磨损和延长滑油的使用期限。
在现代柴油发电机中,由于功率不断增大,各受力零件的单位载荷很高,润滑各摩擦表面的滑油受热很大,温度很高。因此必须对润滑油进行强烈的冷却,为此系统中装有滑油冷却器。当柴油机刚启动时,滑油温度较低,不需要冷却,这时从油底抽出的滑油可不经过冷却器而通过旁通阀回到油箱。根据柴油机负荷及润滑油的温度,有的可以自动地控制旁通阀的开度大小或全关,从而达到对润滑油的适当冷却,使润滑油的温度保持在一定的范围以内。
润滑各摩擦表面之后的润滑油都回到油底壳,然后用抽油泵将润滑油抽出送至油箱中,为了在吸入空气和泡沫时保证足够的油量,抽油泵的排量要比供油泵大得多。
监视润滑系统的状态,对保证柴油发电机的正常工作是极为重要的。监视就是在柴油发电机的正常工作中注视润滑油的温度和压力,并定期用油标尺检查油箱内的润滑油水平面。当往油箱中加油时,要考虑到循环润滑油中含有泡沫而使体积增加,不应加满,加油应不超过规定的油箱容积,一般约为油箱的70%~80%。
在主油管中装有压力表M,以便测量润滑油的压力。压力表装在检查仪表盘上,它指示出主油道的润滑油压力,通常是进入主轴承的压力。
润滑油的温度用温度表T测量,它的传感器通常接在回油管上。
此外,为了防止启动时各运动部件之间可能产生干摩擦,在小型柴油发电机上装有手摇泵,而在中、大型柴油发电机中用电动泵,在启动前将润滑油预先供入主轴承等各摩擦表面。
干油底壳式润滑系统的特点是:
i.柴油发电机用于船舶和运输式机械上时,可以防止工作过程中油面产生波动,影响柴油发电机的正常润滑;
ii.减少曲轴箱内高温气体对润滑油的影响,防止润滑油的劣化变质,延长其使用期限;
iii.油底壳容积可大大缩小,使柴油发电机结构高度降低,这对各种用途的柴油发电机都特别有利。在柴油发电机中燃油燃烧所放出的热量约有30%~40%要经气缸、气缸盖和活塞等部件散向外界。为了带走这部分热量,需要有足够的冷却介质连续通过受热部件,以保证受热部件的正常稳定温度。