Určité výkonové vozidlo je vybaveno duálním elektromotorem pro startování vznětového motoru. Dva elektromotory jsou napájeny stejnou sadou baterií a jejich řídicí signály jsou poháněny stejným stykačem. Při startování naftového motoru pracují oba elektromotory současně, aby nastartovaly naftový motor. Při určitém experimentu vydával vznětový motor při startování abnormální hluk. Tester okamžitě zastavil motor a pozoroval pozorovacím otvorem na skříni setrvačníku. Bylo zjištěno, že všechny zuby na věnce setrvačníku prošly frézováním a vznětový motor měl při výskytu závady v provozu celkem 586 hodin.
1, Poruchový jev. (1) Demontáž vadného elektromotoru odhalila, že všechny zuby malého ozubeného kola byly vyfrézovány, jak je znázorněno na obrázku 1. Ručním zatřesením ozubeného kola bylo zjištěno, že axiální a radiální vůle ozubeného kola byla velmi velká. Předběžné hodnocení ukazuje, že došlo ke ztrátě vnitřní polohy spouštěče. (2) Profil zubu druhého spouštěcího motoru je neporušený, bez známek opotřebení a na ozubeném kole nejsou žádné nečistoty. (3) Zkontrolujte spojovací obvod motoru spouštěče, zda není uvolněný nebo uvolněný. (4) Zkontrolujte věnec setrvačníku a nebyly nalezeny žádné stopy rzi. Všechny zuby byly vyfrézovány, jak je znázorněno na obrázku 2. (5) Zkontrolujte upevňovací šrouby mezi držákem motoru spouštěče a skříní setrvačníku a nenašli žádné uvolnění.
Obrázek 1 Frézování ozubených kol startéru
Obrázek 2 Frézování věnce setrvačníku
2, Analýza možných příčin poruchy
Následující faktory mohou způsobit frézování zubů spouštěcího motoru: nesoulad ozubených kroužků; Vůle mezi zabírajícími čelními plochami přesahuje toleranci; Paralelnost mezi věncovým kolem setrvačníku a spouštěcím motorem překračuje toleranci; Duální motory startují nesynchronizovaně; Provozní záležitosti; Porucha startovacího motoru.
3, Místo poruchy
1. Odstraňování problémů s nesouladem ozubeného věnce. Všechny ozubené věnce mají vyzrálou konstrukci a jejich vytvrzený stav zůstává nezměněn. Poté, co došlo k poruše, byla testována povrchová tvrdost, tvrdost jádra, hloubka nauhličované a kalené vrstvy, struktura infiltrované vrstvy, struktura jádra a chemické složení vadného malého ozubeného kola a ozubeného věnce a bylo zjištěno, že splňují příslušné požadavky nauhličovací oceli 20CrMnTi. Výsledky testu jsou uvedeny v tabulce 1.
Chemické složení a tvrdost ozubeného věnce rovněž splňují požadavky na ocel 45 vzorku. Faktor, který způsobil poruchu v důsledku nesouladu ozubeného věnce, lze vyloučit.
2. Zkontrolujte vůli mezi zabírajícími koncovými plochami. Požadovaná hodnota vůle pro čelní plochu spouštěče je 4 ± 1 mm. Kvůli vyfrézování ozubeného kola spouštěče a věnce setrvačníku nelze vůli čelní plochy znovu zkoušet. Záznam o kontrole montáže ukazuje, že vůle na čelní straně je asi 4,2 mm. Znovu zkontrolujte, zda nejsou uvolněné spojovací šrouby spouštěče a ujistěte se, že na čelních plochách ozubeného kola a ozubeného věnce nejsou žádné poškození nebo nečistoty, což může v podstatě eliminovat faktor nevhodné vůle mezi zabírajícími čelními plochami.
3. Zkontrolujte, zda ozubený věnec není rovnoběžný. Požadovaná hodnota pro záběr záběru je 0.7-1.2 mm, což je zajištěno řízením středové vzdálenosti mezi malým ozubeným kolem a ozubeným věncem. Parametry ozubeného věnce setrvačníku vznětového motoru a malého ozubeného kola startovacího motoru jsou uvedeny v tabulce 2.
Návrhová hodnota středového momentu a' je 410,05 ± 0,05 mm a velikost vůle sítě se vypočítá pomocí následujícího výpočtu. Proces výpočtu teoretické středové vzdálenosti je následující:
Po kontrole záznamů o montáži bylo zjištěno, že vůle v záběru byla 0.86 mm, což splňuje požadavky a může v podstatě eliminovat faktor neparalelních zubů ozubeného věnce.
4. Odstraňování poruch asynchronního spouštění duálních motorů. Dvojité startovací motory vznětového motoru sdílejí relé odolné proti nárazům. Toto relé je instalováno na mezichladiči, velmi blízko startovacího motoru, čímž se předchází problému poklesu napětí řídicího signálu způsobeného velkou vzdáleností a zajišťuje, že elektromagnetické spínače obou motorů přivádějí stejný elektrický signál (současně napájený, se stejným napětí). Elektromagnetický spínač, který přijímá startovací signál ke spuštění motoru, se zapne a pohybující se železné jádro se začne pohybovat, což způsobí pohyb řadicí vidlice a zatlačí jednosměrné kolo dopředu do zubů. Když malé ozubené kolo zapadne na místo, elektromagnetický spínač se připojí k hlavnímu proudu a motor se začne otáčet z klidu, přičemž výstupní rychlost a točivý moment.
Lze to odvodit z hrubých dat spouštěcí křivky. Doba, po kterou hlavní zdroj napájení po zapnutí stoupne na maximální hodnotu proudu, je {{0}}.019 sekund a 0.022 sekund , resp. To znamená, že doba, po kterou startér vydá točivý moment ze statické třecí síly motoru na dynamickou třecí sílu po zapnutí hlavního napájení, je 0,019 sekund a 0,022 sekund, v tomto pořadí. Časový rozdíl mezi dvěma spouštěcími motory od vstupního elektrického signálu po připojení hlavního proudu je 0,003 sekundy, což je stále v časovém rozmezí překonání statické třecí síly motoru. Proto při sdílení relé jsou oba motory téměř synchronizované. Faktor, který způsobil poruchu v důsledku asynchronního spouštění dvoumotorů, lze vyloučit.
5. Řešení provozních problémů. Podle zpětné vazby na místě byl dieselový motor před výskytem závady frézování ozubeného kola zcela v klidu a před startem byl zkontrolován startovací motor. Ujistěte se, že spojovací kabely nejsou uvolněné nebo odpojené, upevňovací šrouby nejsou uvolněné, povrch ozubeného věnce není zkorodovaný nebo znečištěný, povrch malého ozubeného kola není zkorodovaný nebo znečištěný a dieselový motor lze normálně otáčet . Faktory způsobující poruchu v důsledku provozních problémů lze eliminovat.
6. Odstraňování závad motoru spouštěče. Zkrat cívky spínače motoru spouštěče, nekvalifikovaná síla vratné pružiny a zaseknuté pohyblivé železné jádro mohou způsobit, že se malé ozubené kolo nevrátí do své původní polohy. Aby se eliminoval faktor selhání spínače startovacího motoru, byla provedena zkouška naprázdno na vadném elektromotoru. Malé ozubené kolo se může pohybovat a počáteční sací napětí je 10,1 V a uvolňovací napětí je 3,1 V. Údaje o detekci spínače jsou uvedeny v tabulce 3, lze tedy vyloučit, že závada byla způsobena elektrickou závadou spouštěcího motoru, závadou pružiny nebo zaseknutými pohyblivými železnými jádry.
Obrázek 3 Umístění těsnění ve startéru
Následně rozeberte spouštěcí motor a proveďte kontrolu. Bylo zjištěno, že jednosměrná podložka je rozbitá. Poloha těsnění je znázorněna na obrázku 3. Odešlete prasklé těsnění ke kontrole. Chemické složení těsnění je kvalifikované a technický požadavek na hloubku nauhličované vrstvy těsnění je 0.20-0.40 mm. Naměřená hodnota je 0,45 mm, což znamená, že nauhličená vrstva není kvalifikovaná. Současně byla provedena rekontrola drážkového hřídele, malého ozubeného kola a pohyblivého pouzdra souvisejících vadných dílů, které byly všechny kvalifikované. Aby bylo možné určit, zda je poškození jednosměrné podložky související závadou nebo základní poruchou, je provedena následující analýza.
Radiální umístění těsnění: Vnitřní průměr těsnění odpovídá vnějšímu průměru drážkovaného hřídele, vnější průměr těsnění odpovídá vnitřnímu průměru pouzdra a vnější průměr druhého konce malého ozubeného kola odpovídá vnitřnímu průměru bydlení. Když je těsnění rozbité, radiální házení vnějšího pláště ovlivňuje vnější průměr druhého konce malého ozubeného kola. Axiální umístění těsnění: Jeden konec těsnění je umístěn proti osazení drážkovaného hřídele a druhý konec, spolu s pryžovým těsněním, je umístěn proti vnitřní čelní ploše pouzdra. Při porušení těsnění se jednosměrné pouzdro a drážkovaný hřídel uvolní v axiálním směru. Posun malého ozubeného kola se zvýší o 3.6-3,7 mm.
Funkce těsnění jednosměrného zařízení: Těsnění se používá k upevnění pouzdra jednosměrného zařízení a drážkového hřídele. Když těsnění praskne, pouzdro jednosměrného zařízení a drážkovaný hřídel se uvolní v axiálním směru, čímž se posun zvýší o 3.6-3,7 mm. Současně také jednosměrné pouzdro zařízení ztrácí radiální polohu. Vzhledem k tomu, že malé ozubené kolo je umístěno jednosměrnou skříní a drážkovaným hřídelem, ztrácí malé ozubené kolo také axiální a radiální polohu, což má za následek selhání zubů motoru spouštěče.
Výpočet rázové síly jednosměrné podložky: Lineární rychlost převodu je přímo úměrná rychlosti převodu. Lineární rychlost{{0}}rychlost otáčení x obvod a lineární rychlost ozubeného kola obecně označují lineární rychlost dělící kružnice. Vzorec pro lineární rychlost je V=D × π × n. Ve vzorci je D průměr dělící kružnice; N je rychlost otáčení. Podle schématu vzhledu spouštěcího motoru je průměr ozubeného kola 52,5 mm. Otáčky spouštěče jsou 7000 ot/min a může být známo, že rychlost převodovky V=D × π × n=52,5 ÷ 1000 × 3,14 × 7000 ÷ 60 ≈ 19,23 m/s. Podle vzorce pro výpočet rázové síly Ft=mv lze odvodit, že rázová síla F přenášená těsněním v okamžiku spuštění je F=mv/t. Jednotkou síly je N, jednotkou hmotnosti kg, jednotkou rychlosti m/s a jednotkou času s. Hmotnost jednosměrného pohonu spouštěče je m=1,6 kg a lineární rychlost ozubeného kola je v=19,23 m/s. Podle hrubých dat startovací křivky je okamžitá doba kontaktu mezi spouštěcím ozubeným kolem a ozubeným věncem motoru t=0.0008s, takže rázová síla, kterou těsnění nese v okamžiku startování, je F{{ 24}}mv/t=1,6 × 19,23 ÷ 0.0008=38460N. Odhaleno srovnání statického destruktivního testování prostřednictvím těsnění. Hloubka nauhličované vrstvy jednosměrné podložky není kvalifikovaná a její křehkost se zvyšuje. Když hloubka nauhličované vrstvy přesáhne 0,04 mm, může odolat rázové síle 37546N, a když hloubka nauhličované vrstvy přesáhne 0,08 mm, může odolat rázové síle 33883N.
Proto lze určit, že nekvalifikované nauhličování jednosměrné podložky je hlavní příčinou této poruchy.
4, Potvrzení a vyřešení závady
Obrázek 4 Jednosměrná expanzní trajektorie
Po úspěšném nastartování motoru ztratilo malé ozubené kolo spouštěče axiální a radiální polohu v důsledku prasknutí těsnění, což mělo za následek mechanické zaseknutí a nemožnost úplného resetování. Malé ozubené kolo je dlouhou dobu taženo zpět ozubeným věncem setrvačníku motoru vysokou rychlostí a měděná objímka na malém ozubeném kole se rychle opotřebovává. Radiální pohyb malého ozubeného kola se zvětšuje, což má za následek změny ve středové vzdálenosti a záběrové délce ozubeného kola, což způsobuje frézování malého ozubeného kola a věnce setrvačníku, deformaci jednosměrné skříně a interferenci a tření mezi vnitřní dutinou koncového krytu. a jednosměrné pouzdro. Ze značek záběru je vidět, že značky záběru jsou jednotné a délka značek záběru je asi o 3,7 mm delší než teoretická hodnota, což je v souladu s teoretickou hodnotou 3.6-3,7 mm zvýšení posunu malého ozubeného kola způsobeného prasknutím těsnění.
Po výměně kvalifikovaného těsnění byl motor znovu nastartován a bylo zjištěno, že vznětový motor nastartoval normálně, aniž by se podobné závady opakovaly. Aby se předešlo podobným poruchám, měli by provozovatelé důkladně zkontrolovat spouštěč před nastartováním a po zastavení a zajistit, aby ozubená kola spouštěče jsou ve stavu resetování. Pokud se spuštění nezdaří, mělo by být vypnuto stejnosměrné napájení startéru, měl by být zkontrolován startér a před opětovným spuštěním by měla být odstraněna příčina selhání startování. U motorů se dvěma spouštěči, pokud jeden spouštěč selže a poruchu nelze odstranit, lze provést opatření, jako je odpojení svorky ovládacího spínače vadného spouštěče a nouzové spuštění jednoho spouštěče.