新聞主題	機(jī)械調(diào)速的柴油機(jī)改裝成電子調(diào)速器的方法

 

摘要：針對康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)部分采用機(jī)械燃油泵的機(jī)型，康明斯公司在本文中介紹了將機(jī)械泵改裝成電子調(diào)速系統(tǒng)的方法，同時(shí)闡述了機(jī)械調(diào)速器和電子調(diào)速器不同原理，以及改造成功后對調(diào)速系統(tǒng)的初次啟動(dòng)檢查內(nèi)容。

 

康明斯柴油機(jī)通常運(yùn)用電控系統(tǒng)完成柴油機(jī)的起動(dòng)、停機(jī)和檢測保護(hù)，絕大部分機(jī)型特別是用于發(fā)電機(jī)組的柴油機(jī)都采用了電子調(diào)速系統(tǒng)，但其形式各有不同。如電站用康明斯4BT3.9-G2采用C1000B轉(zhuǎn)速控制器，A1000C電磁執(zhí)行器，該執(zhí)行安裝在高壓油泵的后端，直接驅(qū)動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這是一種全電子式電子調(diào)速結(jié)構(gòu)。但有的機(jī)型如6CTA8.3-G2（采用ESD5500E轉(zhuǎn)速控制器，ADB225G電磁執(zhí)行器），其電子調(diào)速系統(tǒng)對柴油機(jī)的控制是通過對高壓油泵上的機(jī)械調(diào)速器的操控來實(shí)現(xiàn)的，即在用電子調(diào)速器改裝柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，充分利用了現(xiàn)成的機(jī)械調(diào)速器。

 

一、調(diào)速器原理

 

1、機(jī)械調(diào)速器的原理

機(jī)械調(diào)速器基于彈簧力和離心力之間的平衡。

（1）工作時(shí)，彈簧力總是將供油桿向增加循環(huán)供油的方向移動(dòng)。離心力總是使供油桿向縮短循環(huán)供油的方向移動(dòng)。

（2）當(dāng)載荷減小時(shí)，轉(zhuǎn)速增大，離心力大于彈簧力，供油桿向縮短循環(huán)供油方向移動(dòng)，循環(huán)供油減少，轉(zhuǎn)速降低，離心力小于彈簧力。供油桿向添加循環(huán)供油方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)速再次上升。直到離心力和彈簧力平衡，供油桿保持不變，所以轉(zhuǎn)速基本在小范圍內(nèi)變化。

（3）相反，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，轉(zhuǎn)速降低，彈簧力大于離心力，供油桿向增加循環(huán)供油的方向移動(dòng)。增加循環(huán)供油時(shí)，轉(zhuǎn)速增加，彈簧力小于離心力，供油桿向減少循環(huán)供油的方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)速再次下降，直至離心力和彈簧力平衡。

 

機(jī)械調(diào)速器原理圖

 

2、電子調(diào)速器工作原理

電磁執(zhí)行器是電子調(diào)速器的執(zhí)行元件，通過控制電磁執(zhí)行器的線圈電流，可以控制執(zhí)行器的輸出位移。電磁執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)的噴油泵齒條左右運(yùn)動(dòng)，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量。通過熱力轉(zhuǎn)換，發(fā)動(dòng)機(jī)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出動(dòng)力扭矩，動(dòng)力扭矩與負(fù)載阻力矩相互作用形成發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出。因此，控制電磁執(zhí)行器的電流大小即可控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

 

二、機(jī)械調(diào)速器改造方法

 

電子調(diào)速系統(tǒng)的電磁執(zhí)行器與機(jī)械調(diào)速器的連接有兩種方式，其一是與機(jī)械調(diào)速器的停機(jī)手柄相連，其二是與機(jī)械調(diào)速器的調(diào)速手柄相連。

 

1、電調(diào)與機(jī)械調(diào)速器停機(jī)手柄連接

是將ADB225G旋轉(zhuǎn)化比例電磁執(zhí)行器與RSV機(jī)械調(diào)速器的停機(jī)手柄連接，其方式是使執(zhí)行器的輸出臂通過有2個(gè)關(guān)節(jié)軸承的桿系與機(jī)械調(diào)速器的停車手臂連接在一起。停車手柄轉(zhuǎn)動(dòng)，將通過銷釘24使浮動(dòng)桿3以小軸7為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)供油齒桿移動(dòng)改變供油量。執(zhí)行器設(shè)有回位彈簧，將提供停機(jī)手柄反向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。

注意：

① 執(zhí)行器擺角的變化必須與負(fù)荷控制桿增與減負(fù)荷（油量）的方向一致；

② 執(zhí)行器輸出臂的相位角要保證與停車和滿負(fù)荷相對應(yīng)。約10%和80%~90%；

③ 運(yùn)動(dòng)桿系的運(yùn)動(dòng)必須靈活，不得有任何干涉。

改裝時(shí)不必拆掉機(jī)械調(diào)速器，而是利用它作為超速保護(hù)裝置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)將機(jī)械調(diào)速器的調(diào)速手柄重新固定在1560r/min，這是機(jī)械調(diào)速器還未起作用，不會(huì)對電子調(diào)速器產(chǎn)生干涉。而當(dāng)電子調(diào)速器因失控造成飛車（對發(fā)電機(jī)組而言）時(shí)，機(jī)械調(diào)速器將把轉(zhuǎn)速限制在1650r/min范圍內(nèi)。如果想要減小執(zhí)行器的負(fù)荷，可將機(jī)械調(diào)速器里的起動(dòng)彈簧卸掉。

 

2、電調(diào)與機(jī)械調(diào)速器調(diào)速手柄連接

若僅對機(jī)械調(diào)速其進(jìn)行電控改裝以完成自動(dòng)起動(dòng)和停機(jī)過程，而不使用電子調(diào)速模塊，則電磁執(zhí)行器可與調(diào)速手柄相連。電磁執(zhí)行器拉動(dòng)調(diào)速手柄時(shí)，改變的是調(diào)速彈簧的張力，實(shí)際上是改變了轉(zhuǎn)速的設(shè)定值。更一般的方式是采用二位式電磁執(zhí)行結(jié)構(gòu)，起動(dòng)后直接將調(diào)速手柄拉動(dòng)到額定空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速位置，其后將轉(zhuǎn)速穩(wěn)定及調(diào)節(jié)由機(jī)械調(diào)速完成，其工作過程參見RSV型調(diào)速器的中速工況。

 

機(jī)械式改造停機(jī)調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖

 

 

三、改裝后初次啟動(dòng)檢查

 

在機(jī)械噴油泵改裝電子調(diào)速器首次起動(dòng)之前，應(yīng)進(jìn)行下列檢查和初調(diào)工作。

1、參照系統(tǒng)安裝圖 ，確認(rèn)各部分電氣連接正確無誤 ，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)無任何阻卡現(xiàn)象 ，轉(zhuǎn)速傳感器已正確安裝并緊固。斷電時(shí)電磁執(zhí)行器輸出軸位置為發(fā)動(dòng)機(jī)零供油位置 ，必要時(shí)可拆下中間體觀察孔蓋板以便于觀察。

2、將 怠速 /額定"開關(guān)斷開，即置于怠速位。

3、打開調(diào)速器電源開關(guān) ，觀察執(zhí)行器輸出軸是否停留在零供油位置。

4、用導(dǎo)電材料短接 "試驗(yàn) "觸頭，此時(shí)執(zhí)行器輸出軸將拉至最大供油位置；然后斷開"試驗(yàn)"觸頭，執(zhí)行器輸出軸應(yīng)快速回復(fù)零位。

 

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