新聞主題	柴油機起動(dòng)馬達三大組成部分的作用

 

啟動(dòng)電機的功率一般為0.6～10kW，選配啟動(dòng)電機時(shí)，要根據柴油機的功率等級、啟動(dòng)轉矩等因素選用相應功率等級的啟動(dòng)電機，柴油發(fā)動(dòng)機說(shuō)明書(shū)中均規定了應選用的啟動(dòng)電機型號。要求啟動(dòng)用的蓄電池電壓一般為12V或24V，一定要按照啟動(dòng)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(dòng)系統的啟動(dòng)按鈕時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)通電吸合，控制啟動(dòng)電機和齒輪嚙入飛輪齒圈帶動(dòng)柴油機啟動(dòng)。啟動(dòng)電機軸上的嚙合齒輪只有在啟動(dòng)時(shí)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(dòng)轉速運行后，啟動(dòng)電機應立即與曲軸分離。否則當柴油機轉速升高，會(huì )使啟動(dòng)電機大大超速旋轉，產(chǎn)生很大的離心力而損壞。因此，啟動(dòng)電機必須安裝離合機構。啟動(dòng)電機由直流電動(dòng)機、離合機構及控制開(kāi)關(guān)等組成。

 

1、直流電動(dòng)機

 

直流電動(dòng)機是輸出轉矩的原動(dòng)力，其結構多數采用四極串勵電動(dòng)機。這種電動(dòng)機在低速時(shí)輸出轉矩大，過(guò)載能力強。

如圖1所示為ST614型電磁操縱式啟動(dòng)機。它由串勵式直流電動(dòng)機作啟動(dòng)機，其功率為5.3kW，電壓為24V，此外，還有電磁開(kāi)關(guān)和離合機構等部件。

 

圖1 ST614型電磁操縱式啟動(dòng)機

 

圖2為電磁操縱機構啟動(dòng)機電氣接線(xiàn)圖。啟動(dòng)時(shí)，打開(kāi)電路鎖鑰（即電路開(kāi)關(guān)），然后按下啟動(dòng)按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵的兩個(gè)線(xiàn)圈，即牽引電磁鐵線(xiàn)圈和保持線(xiàn)圈，兩個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生同一方向的磁場(chǎng)吸力，吸引鐵芯左移，并帶動(dòng)驅動(dòng)杠桿8擺動(dòng)，使啟動(dòng)機的齒輪與飛輪齒圈進(jìn)行嚙合。鐵芯1繼續向左移，于是，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)5觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)直流電動(dòng)機電路接通，直流電動(dòng)機開(kāi)始運轉工作，同時(shí)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)使與之并聯(lián)的牽引繼電器線(xiàn)圈短路，牽引繼電器由保持線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸力保持鐵芯位置不動(dòng)。

啟動(dòng)后，應及時(shí)松開(kāi)啟動(dòng)按鈕，使其回到斷開(kāi)位置，并轉動(dòng)電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動(dòng)按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續通電。此時(shí)，由于電路已切斷，保持線(xiàn)圈磁場(chǎng)消失，在復位彈簧的作用下，鐵芯右移復原位，直流電動(dòng)機斷電停轉。同時(shí)，齒輪驅動(dòng)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(dòng)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(guò)啟動(dòng)齒輪傳到飛輪齒圈上，電動(dòng)機的動(dòng)力能傳遞給曲軸，以啟動(dòng)柴油機。啟動(dòng)后，電動(dòng)機與柴油機自動(dòng)分離，以保護啟動(dòng)機不致?lián)p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(dòng)機離合機構大多采用彈簧式，大功率柴油機的啟動(dòng)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(dòng)機采用彈簧式離合機構。彈簧式離合機構較簡(jiǎn)單，套裝在啟動(dòng)機電樞軸上，其結構如圖3所示。驅動(dòng)齒輪的右端活套在花鍵套筒左端的外圓上，兩個(gè)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(huán)槽內，這樣齒輪和花鍵套筒可一起做軸向移動(dòng)，兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態(tài)下的內徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑，安裝時(shí)緊套在外圓面上，啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)機帶動(dòng)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(dòng)機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動(dòng)齒輪，從而帶動(dòng)飛輪齒圈轉動(dòng)。當柴油機啟動(dòng)后，齒輪有比套筒轉速快的趨勢，彈簧脹開(kāi)，離合齒輪在套筒上滑動(dòng)，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開(kāi)。

 

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(dòng)片套在內花鍵轂9的導槽中，而從動(dòng)片與主動(dòng)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(huán)和調整墊片。驅動(dòng)齒輪右端的鼓形部分有一個(gè)導槽，從動(dòng)片齒形凸緣裝入此導槽之中，最后裝卡環(huán)，以防止啟動(dòng)機驅動(dòng)齒輪與從動(dòng)片松脫。離合機構裝好后摩擦片之間無(wú)壓緊力。

啟動(dòng)時(shí)，花鍵套按順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)，靠?jì)然ㄦI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(dòng)將摩擦片壓緊，從而使離合機構處于接合狀態(tài)，啟動(dòng)機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動(dòng)齒輪，帶動(dòng)飛輪齒圈轉動(dòng)。發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后，驅動(dòng)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(kāi)，離合機構處于分離狀態(tài)。

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(dòng)開(kāi)關(guān)

 

電啟動(dòng)系統主要有電磁式和機械式兩種控制開(kāi)關(guān)。其中電磁開(kāi)關(guān)是利用電磁吸力帶動(dòng)撥叉進(jìn)行啟動(dòng)的，其構造與線(xiàn)路連接如圖5所示。

啟動(dòng)柴油機時(shí)，按下開(kāi)關(guān)，此時(shí)電路為：蓄電池→開(kāi)關(guān)→接線(xiàn)柱→吸鐵線(xiàn)圈→接線(xiàn)柱→發(fā)電機→搭鐵→蓄電池。流經(jīng)吸鐵線(xiàn)圈的電流使鐵芯磁化產(chǎn)生吸力，將動(dòng)觸點(diǎn)吸下與靜觸點(diǎn)閉合。此時(shí)流經(jīng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的電路為：蓄電池→接線(xiàn)柱→動(dòng)觸點(diǎn)→靜觸點(diǎn)→保持線(xiàn)圈→吸引線(xiàn)圈→接線(xiàn)柱→啟動(dòng)機線(xiàn)路（見(jiàn)圖5，啟動(dòng)機的線(xiàn)路為：接通開(kāi)關(guān)后，蓄電池的電流如箭頭所示經(jīng)勵磁線(xiàn)圈、碳刷、整流子、電樞線(xiàn)圈、整流子和碳刷架經(jīng)接地線(xiàn)流回蓄電池負極）→搭鐵→蓄電池。

 

圖5 電磁式啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電磁式啟動(dòng)開(kāi)關(guān)

 

此時(shí)，電流雖流經(jīng)直流電動(dòng)機，但電流很小不能使電動(dòng)機旋轉；而流過(guò)吸引線(xiàn)圈和保持線(xiàn)圈的電流方向一致，所產(chǎn)生的磁通方向也一致，因而合成較強的磁力將活動(dòng)鐵芯吸向左方，并帶動(dòng)撥叉使啟動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合。與此同時(shí)，推動(dòng)銅片向左壓縮復位彈簧。當活動(dòng)鐵芯移到左邊極端位置時(shí)，銅片將接線(xiàn)柱和接線(xiàn)柱間的電路接通。此時(shí)，大量電流流入直流電動(dòng)機線(xiàn)路，電動(dòng)機旋轉，進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。

 

圖6 啟動(dòng)電機線(xiàn)路

 

啟動(dòng)后，松開(kāi)開(kāi)關(guān)，吸鐵線(xiàn)圈7中的電流被切斷，鐵芯推動(dòng)吸力，動(dòng)觸點(diǎn)跳開(kāi)，切斷經(jīng)動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)流過(guò)保持線(xiàn)圈和吸引線(xiàn)圈的電流。此時(shí)開(kāi)關(guān)中的電路：蓄電池→接線(xiàn)柱→銅片→接線(xiàn)柱→吸引線(xiàn)圈→保持線(xiàn)圈→搭鐵→蓄電池。

由于吸引線(xiàn)圈和保持線(xiàn)圈中的電流方向相反，它們所產(chǎn)生的磁通方向也相反，磁力互相抵消，對活動(dòng)鐵芯產(chǎn)生吸力，活動(dòng)鐵芯在復位彈簧作用下帶動(dòng)啟動(dòng)齒輪回到原位，將接線(xiàn)柱和接線(xiàn)柱間的電路切斷，電動(dòng)機停止工作。

 

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