|
新闻主题 |
柴油发电机组冷却系统的维修方法 |
摘要：冷却风扇是柴油发电机组散热系统中的关键部件，其高速旋转产生的压力能，通过热交换器带走整车热量，维持柴油发电机组的热平衡，保证柴油发电机组正常工作。而冷却风扇的结构又直接影响冷却风扇性能及可靠性，一旦因结构原因导致冷却风扇性能异常、故障或失效，将使柴油发电机组停止工作，或损坏相关联部件乃至损坏发动机。因此，在柴油发电机日常维护和检修中尤其需要重视冷却系统，确保冷却风扇性能及可靠性符合使用要求。
一、冷却风扇结构及工作原理
1、冷却风扇结构
冷却风扇原始结构主要由风扇叶轮、风扇静子、马达、连接盘、压板、螺栓等主要元件组成，其原始结构简图如图1所示。风扇的性能直接影响着发动机的散热效果，进而影响发动机的性能。若风扇选取不当，则会导致发动机冷却不足或冷却过度，造成发动机工作环境恶化，进而影响发动机的性能和使用寿命。此外，风扇消耗的功率约占发动机输出功率的5%～8%。
2、工作原理
（1）作用
冷却风扇置于散热器后面。风扇一般安装在水泵轴上，并由驱动水泵和发电机的同一根V带传动。风扇的功用是当风扇旋转时吸进空气使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。发动机水冷系多采用低压头、大风量、高效率的轴流式风扇，即风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴的轴线方向流动。
（2）工作原理
固定在风扇静子上的马达工作时，其花键轴旋转带动通过压板、螺栓固定在马达花键轴上的连接盘旋转，旋转的连接盘与风扇叶轮固定而带动风扇叶轮旋转，冷却风扇工作。工作时，高速旋转的风扇叶轮产生的合力通过连接盘直接作用在马达花键轴上，亦即马达上，再通过马达传递到风扇静子上，最终作用在柴油发电机组上。
冷却风扇与冷却系统匹配的先决条件是风扇要符合系统的安装要求。根据给定的冷却系统参数确定符合安装条件的备选风扇之后，就可以求出每款风扇在发动机扭矩最大时的工作点。以节约能耗、提升燃油经济性为出发点对符合冷却系统要求的风扇进行优选，其目的便是要综合考虑发动机的运转情况挑选出总体功耗较低的风扇。因此，风扇的优选应该基于发动机常用转速来考虑，而非基于最大扭矩时的转速。
|
图1 柴油机冷却风扇结构图 |
图2 风扇及轮毂零件图 |
二、冷却风扇失效分析
1、测试样品
冷却风扇的原始结构设计是依据某型康明斯柴油机冷却风扇参数及马达样本相关参数计算、校核设计而成，台架性能试验满足设计要求。样机使用时，发现冷却风扇失效，外部特征表现为风扇叶轮、风扇静子碎，风扇静子的支撑筋断，马达轴断，可靠性不能满足实际使用要求。
2、冷却风扇失效分析
经过分解失效冷却风扇，并对其失效零部件进行分析、计算、校核、检测、试验，得出：
（1）风扇静子的支撑筋与叶片之间的距离小、支撑筋的截面形状不合理。冷却风扇工作时，气体流动经过支撑筋，其后产生卡门涡街，卡门涡街的强度与支撑筋的截面形状直接相关，现结构产生了较强的卡门涡街；卡门涡街对高速旋转的风扇叶轮产生附加外力，该附加外力的大小又和支撑筋与叶片间的距离直接相关，由于距离过小，产生了较大的附加外力。
（2）风扇叶轮与风扇静子集成后，风扇叶轮本身的固有频率对应的耦合转速在风扇叶轮工作转速范围内，在气动力和卡门涡街产生的作用力共同激励下，风扇叶轮与风扇静子产生了共振。
（3）高速旋转的风扇叶轮产生的合力通过连接盘直接作用在马达的花键轴上，该力已到马达承力极限边缘。
3、检修与试验方法
对于一般使用维护入员来讲，主要注意二个方面的问题。
为保证风扇运转平稳，须进行静平衡试验。其方法是：将叶轮（叶片和架）固定在专用轴上，放在刀形铁上进行检验。检查时，用手轻拨叶片，使带轴的叶轮在刀形铁上转动，待自动停止后，将位于最下面的叶轮做上记号。这样重复几次，如果每次居于下部位置的是同一叶片，则说明该叶片与其他叶片相比要重一些，可用砂轮将其端面或后侧金属磨去少许，使之达到静平衡。风扇叶片的质量差，一般不超过5～10g，带轴的叶轮在刀形铁上转动时，每次停止位于下部位置的叶片可为任意一片，则说明风扇叶片达到了静平衡要求。
|
图3 发动机散热风扇控制电路图（工作） |
图4 发动机散热风扇控制电路图（停止） |
三、冷却系统日常维护保养
1、维护保养
冷却系统包括散热器（水箱），水泵，冷却风扇，出水室，节温器，水温传感器等。任何一个零部件损坏都可导致发动机过热即水温高，所以日常需要重视冷却系统的保养维护。
（1）当水箱散热器表面损坏时，冷却液系统在循环降温的同时将引起泄漏，该情况发生时，建议将发动机关闭熄火，并更换散热器总成。
（2）水泵位于发动机皮带处（即皮带传动水泵使水流循环），水泵漏水长时间不处理也会引起因防冻液缺少的报警现象。
（3）水箱冷却风扇不工作：当发动机达到一定温度时，风扇不转，风扇保险丝熔断。将导致发动机温度持续升温。风扇电阻损坏会导致风扇无法低俗转动，现象为发动机声音大。
（4）发动机出水室漏水现象在发动机上出现的频率较高。在出水室我们看到水温感应塞有时也会漏水或传递水温错误信息，导致仪表水温灯亮；再者由于在水箱上水管与出水室结合处有节温器，节温器也会漏水或节温器内部阀门在一定温度时无法打开，此时水箱表面温差较大，需要更换节温器（508、C5车型节温器接口处容易裂开）。
（5）当出水室出现漏水现象时，我们通常在出水室与缸盖处重新做密封处理。
提示：防冻冷却液通常在1年时必须更换，旨在冬季防止发动机冰点，夏季防止发动机温度过高。
2、注意事项
（1）更换冷却系统时，重新铺设所有种类的管路和导线时不要改变原始的导线和管路走向。
（2）注意所有活动的或热部件的足够自由度。
（3）冷却系统处于压力之下，维修前如有必要应减压.
（4）软管连接用弹簧卡圈锁死。维修情况下只使用弹簧卡圈.
（5）建议使用康明斯发动机专业安装工具。
（6）冷却液软管在安装时设置为无应力，不与其他部件接触（注意：冷却液接头和软管上的标记）。
（7）发现异常，请用冷却系统检测装置对冷却系统进行密封性检测，
总结：
在使用中不要用拉动或撬动风扇的办法来转动柴油发电机，否则会造成严重的人身伤害或使风扇损坏。也不要试图修理断裂或弯曲的叶片或缺少平衡重的叶片，否则会破坏风扇的动平衡。甚至还有些“半桶水”技术员通过弯曲叶片的措施来增加送风能力，殊不知弯曲叶片会造成材料的应力增加，从而造成风扇损坏。总之，我们在对冷却系统进行维护保养也好，故障维修也好，都必须对其工作原理进行了解和掌握，不要犯低级错误，导致不可能预测的事故发生。
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
