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曲軸是活塞與柴油發(fā)電機各輔助系統(tǒng)間能量傳遞的中介
引言:曲軸是柴油發(fā)電機的中心部件,是活塞與柴油發(fā)電機各輔助系統(tǒng)間能量傳遞的中介。工作時,它要承受很高的氣體壓力、河北邯鄲往復慣性力、河北邯鄲離心力及其他力矩的作用。
所以我們對曲軸的要求是:要有足夠的強度和剛度;軸徑表面的耐磨性好并經(jīng)常保持良好的潤滑狀態(tài);靜平衡和動平衡要好,在使用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。曲軸主要由主軸頸、河北邯鄲連桿軸頸(又稱曲柄銷)、河北邯鄲曲柄臂、河北邯鄲平衡重塊、河北邯鄲前端及后端等部分組成。
主軸頸和連桿軸頸:主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高的圓柱體,它們與曲柄臂相連接,組成曲柄。主軸頸是用來支撐曲軸的,曲軸繞主軸頸中心高速運轉(zhuǎn)。連桿軸頸則是用來與連桿大端相連接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸,通常制成橢圓形或圓形,其厚度與寬度應(yīng)使曲軸有足夠的剛度和強度。平衡重塊,平衡重塊通常設(shè)在與連桿軸頸相對的一側(cè)曲軸臂上,形狀多為扇形。平衡重塊的作用是平衡連桿軸頸及陸柄臂的重量、河北邯鄲離心力及其力矩,以減輕主軸承的負荷,增加運轉(zhuǎn)時的平衡性能。
曲軸前端:曲軸的前端裝有皮帶輪,用以安裝直接或間接驅(qū)動風扇、河北邯鄲水泵及充電機等的皮帶。它上面還裝有正時齒輪、河北邯鄲油封等。
曲軸后端:曲軸后端裝有法蘭盤,用螺栓緊固連接飛輪,還設(shè)置有油封、河北邯鄲回油槽等。
主軸連桿軸承
主軸承和連桿軸承用來與主軸頸和連桿軸頸形成良好的摩擦副,以減少摩擦損失。大部分柴油發(fā)電機采用摩擦表面有耐磨合金層的滑動軸承。此軸承做成剖分式,俗稱軸瓦。上軸瓦和下軸瓦之間用主軸承螺栓固緊,在軸瓦中還有油孔和油槽,并與主軸頸中的油孔相通,潤滑油從孔內(nèi)流通,以強制潤滑主軸承摩擦表面和連桿軸頸摩擦表面。另外,現(xiàn)在有許多柴油發(fā)電機的主軸承采用滾動軸承,這樣做的結(jié)果使主軸承的潤滑由壓力式潤滑變成了飛濺式潤滑,減少了潤滑油管路,但是使用滾動軸承會使柴油發(fā)電機的工作噪音有所增加,使用耐磨合金軸瓦可以有效地降低曲軸轉(zhuǎn)動時的噪音,但是必須增加主軸承的潤滑強度。
飛輪
飛輪的主要作用是存儲做功沖程產(chǎn)生的能嫩,克服其他沖程的阻力,以保持曲軸旋轉(zhuǎn)的連續(xù)性和均勻性,使柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。飛輪多是由灰口鑄鐵或球墨鑄鐵制成的大圓盤,輪邊尺寸寬而厚,這是因為在重意一定的情況下,可獲得較大的轉(zhuǎn)動慣量。飛輪在輪邊刻有第1缸活塞位于上止點的標記,可根據(jù)此標記調(diào)整柴油發(fā)電機的配氣正時、河北邯鄲供油或點火提前角。上述內(nèi)容是對從機體組件到曲軸連桿組件的一個大致介紹。
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柴油發(fā)電機組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發(fā)電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發(fā)電機再帶動與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機發(fā)電,完成整個電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因為柴油發(fā)電機的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機的進氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發(fā)電機組在任何時刻達到經(jīng)濟工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機組 負荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負荷優(yōu)化分配中,通過分析計算得到柴油發(fā)電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機組的參數(shù)進行了解,單元柴油發(fā)電機組的燃油的使用量B與發(fā)電機有功功率P之間的關(guān)系比較復雜,主要取決于柴油發(fā)電機組本身的特點,同時還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響??得魉共裼桶l(fā)電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本;柴油發(fā)電機組在低負荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發(fā)電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機組在穩(wěn)定負荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時,單元柴油發(fā)電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機有功功率(單位:MW)。
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