殷木一 張 凌 劉中鋒
(武漢軍械士官學校電源教研室 武漢)
DF3000型內(nèi)燃發(fā)電設(shè)備采用178F風冷四沖程汽油機作為動力,發(fā)電機采用帶交流勵磁機的無刷勵磁方式,勵磁系統(tǒng)使用先進的AVR自動穩(wěn)壓裝置,具有自繞回彈式啟動和電啟動兩種方式,應用比較廣泛。
按正常的操機步驟,發(fā)電設(shè)備啟動性能良好,建壓、發(fā)電均正常,但空載轉(zhuǎn)速失去控制,表現(xiàn)為忽高忽低,轉(zhuǎn)速高的時候能使電壓表指針指示到頭,好像發(fā)電設(shè)備要飛車似的,只好人為控制汽油機化油器的節(jié)氣門,當我們將調(diào)速螺母往低速調(diào)整時,發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)速又隨即下降至難以維持而停機,調(diào)節(jié)化油器主量孔配劑針時,上述現(xiàn)象依然存在。
因為,發(fā)電設(shè)備啟動性能良好,說明汽油機點火系統(tǒng)工作正常,配氣機構(gòu)和主機內(nèi)部機械密閉良好。所以,對轉(zhuǎn)動阻力或局部發(fā)卡而導致轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的因素可排除在外。把分析的思路和側(cè)重點轉(zhuǎn)向燃料系統(tǒng)和調(diào)速機構(gòu),從結(jié)構(gòu)原理來分析,導致空載轉(zhuǎn)速忽高忽低的主要原因有:可燃混合氣濃度不適宜、調(diào)速機構(gòu)異常等。
混合氣過濃會導致發(fā)動機運轉(zhuǎn)不穩(wěn),排氣呈明顯的“突、突”聲并伴隨冒黑煙,嚴重時還放炮;混合氣過稀也會引起怠速不穩(wěn),加速時轉(zhuǎn)速不易立即提高,伴有“回火”現(xiàn)象。調(diào)速機構(gòu)(調(diào)速機構(gòu)示意見圖 1)傳動阻力過大、調(diào)速彈簧彈力太弱、調(diào)速軸位置不當、調(diào)速器滑套發(fā)卡、調(diào)速器飛錘損壞、調(diào)速器齒輪損壞等因素,都將導致空載轉(zhuǎn)速忽高忽低。
圖1 調(diào)速機構(gòu)示意圖
通過分析和初步調(diào)節(jié)主量孔配劑針的情況看,燃料系統(tǒng)可以排除在外,造成此故障的原因可確定為調(diào)速機構(gòu)所致,究竟調(diào)速機構(gòu)是何因素所致還無法斷定,只有從結(jié)構(gòu)原理入手,本著從易到難、由表及里做進一步深入細仔的排查,逐步縮小故障范圍,才能確定故障的具體部位。
圖2 轉(zhuǎn)速與彈簧掛鉤位置關(guān)系
(1)調(diào)整彈簧拉力。改變調(diào)速彈簧掛鉤在杠桿上的相對位置(轉(zhuǎn)速與彈簧掛鉤位置關(guān)系見圖2),來改變一下彈簧作用在杠桿上的拉力,視轉(zhuǎn)速的變化情況,再配合改變調(diào)速螺母,但故障現(xiàn)象沒有消除。
(2)轉(zhuǎn)動搖臂軸。松開杠桿鎖緊螺母,用起子改變一下?lián)u臂軸的相對位置,當順時針旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)速劇增而不可控,反時針旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速仍就不可控。說明故障不在外圍,而是內(nèi)部調(diào)速器核心部件出現(xiàn)故障,導致自動調(diào)速失效。
(3)拆卸油底殼。先放盡油底殼機油,拆卸影響拆卸油底殼的外圍附件,拆掉發(fā)動機底腳螺栓,再拆下油底殼,將發(fā)動機側(cè)翻90°,從油底殼結(jié)合部就能清晰的看到調(diào)速器所處的位置(圖3),結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)速器齒輪與調(diào)速器飛錘座用工程塑料制成一體,飛錘座支承耳磨損開裂,造成飛錘脫落,導致調(diào)速功能失效,調(diào)速器齒輪座損壞情況(如圖4所示)。
圖3 調(diào)速器安裝位置
由于調(diào)速器齒輪與調(diào)速器飛錘座用工程塑料制成一體,且飛錘是用軸銷鉚在飛錘座支承耳上,針對原件用傳統(tǒng)工藝是無法修復的,故采用換件排除法,只有更換新調(diào)速器總成(圖5),才能恢復應有功能。
圖4 調(diào)速器齒輪座損壞情況
圖5 調(diào)速器結(jié)構(gòu)
(1)拆下故障調(diào)速器。從調(diào)速器搖臂軸上取下調(diào)速器杠桿及彈簧銷,從曲軸箱內(nèi)取下調(diào)速器搖臂及帶有支承軸承(銅套)的調(diào)速器搖臂軸,從調(diào)速器齒輪軸上取下調(diào)速器總成。
(2)安裝新調(diào)速器。從缸體內(nèi)將調(diào)速器齒輪部件套入調(diào)速器齒輪軸,從缸體內(nèi)將調(diào)速器搖臂軸及支承軸承(銅套)插進搖臂軸襯套,插入彈簧銷,將調(diào)速器杠桿套在搖臂軸上,先不上緊。
(3)調(diào)速器靜態(tài)調(diào)整。進行調(diào)速器靜態(tài)調(diào)整之前,必須裝上化油器及所有的聯(lián)接機構(gòu)和調(diào)速彈簧。再松開調(diào)速器杠桿螺母,保持杠桿仍在彈簧軸上,扳動杠桿,使節(jié)氣門開到最大位置,用起子反時針旋轉(zhuǎn)搖臂軸到轉(zhuǎn)不動為止,再擰緊杠桿螺母到4~5 N·m為宜。
(4)調(diào)速器動態(tài)調(diào)整。高速整定,啟動發(fā)電設(shè)備,使汽油機熱機5 min后升速,先調(diào)整化油器主量孔配劑針,順時針方向旋進主量孔配劑針,使混合氣變稀,反時針旋出,使混合氣加濃,當發(fā)動機速度接近3000 r/min時能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)即可。
怠速整定,反時針旋轉(zhuǎn)節(jié)氣門,保持在極端位置,調(diào)整怠速限位螺釘以獲得1200 r/min左右,然后將怠速量孔針閥調(diào)整到最佳位置。
調(diào)速器整定,旋轉(zhuǎn)調(diào)速杠桿上的調(diào)速螺母整定發(fā)電設(shè)備空載轉(zhuǎn)速,順時針增速,反時針減速,調(diào)整到所需轉(zhuǎn)速即可(圖6)。
圖6 調(diào)速器整定
(1)故障現(xiàn)象一定要仔細看。只有觀察仔細,看清現(xiàn)象,才能正確分析,透過現(xiàn)象看本質(zhì)。
(2)原因分析一定要全面。因為,一種故障現(xiàn)象可能有多種原因所致,或許一種原因反映出多種異常現(xiàn)象。所以分析原因時,力求把各種與現(xiàn)象有關(guān)的因素都要分析到,然后進行去偽存真、去粗存精、留其精華。
(3)診斷步驟一定要遵循基本原則。在診斷故障具體部位時,一定要遵循基本原則:由簡到繁、由表及里、按系統(tǒng)分段推理;先主要原因、后次要原因、逐步縮小故障范圍。