曲轴连杆机构是柴油发电机的主要机构,它承受缸内气体压力,将燃料燃烧所释放出来的热能转变为机械能,将活塞往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,并向传动装置输出动力。
曲轴连杆机构包含的零件较多,大致可将其分成三大组成部分,即机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。机体组具有安装在柴油发电机上静止不动的特点,所以又称为固定件。活塞连杆组和曲轴飞轮组在柴油机工作过程中不停地作往复直线运动和旋转运动,故又称为运动件。
动机体组包括气缸体、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、主轴承盖、油底壳及曲轴箱等主要零件。机体组是柴油发电机的基础,柴油发电机零件几乎全部安装在机体上。气缸壁与活塞和气缸盖一起行成燃烧室。气缸盖和气缸体内部的水套和油道以及油底壳分别组成冷却系和润滑系。
曲轴箱的结构有三种形式。一是曲轴箱和气缸体铸成一体;二是曲轴箱和气缸体分开铸造,两者之间用螺栓连接;三是曲轴箱分成上下两部分,下曲轴箱用薄钢板或铝合金制成,贮存机油并起密封、防护作用,上曲轴箱与气缸体制成一体,为一整体铸件,通常又称作机体。康明斯柴油发电机通常采用第三种结构型式。
机体的结构形式有三种,即龙门式、隧道式和平分式(一般式)。龙门式机体的特点是主轴承座是分开式的,主轴从机体的下方拆装,机体的下平面位于曲轴中心线以下。一般式机体的特点是机体的下平面与曲轴中心线在同一平面内,隧道式机体的特点是主轴承座为整体式的,曲轴从机体后方装入。康明斯柴油机发电机体通常采用龙门式结构。
康明斯柴油发电机气缸体采用优质灰铸铁制成。b、c、n系列柴油发电机气缸体的结构形式为直立式。k系列柴油机气缸体的结构形式有直立和v形两种,k19为直立6缸,k38为v形12缸,k50为v形16缸。
气缸体在工作过程中承受很大的机械负荷和热负荷。气缸体的大部分壁厚为铸造工艺许用的最小壁厚,因而缸套座孔之间铸有加强筋,以加强气体缸的结构强度和控制噪声。
康明斯柴油发电机采用水冷方式,在机体的外壁内(缸套周围)铸有冷却水套和布水室。润滑方式则主要为压力润滑,为保证配气机构、曲轴连杆机构各运动机件的可靠润滑,气缸体內铸有润滑油道。机油泵泵出的润滑油一般从主油道沿着位于每一道主轴承隔墙中的横油道通向各个主轴承,再由斜油道通向各轮轴轴承。在凸轮轴轴承处,有垂直的油道通往气缸体顶面,来自垂直油道的润滑油通过气缸盖进入摇臂轴总成,康明斯柴油机水泵壳体、机油冷却器壳体、冷却循环管路、节温器座、燃油及机油管路等都尽量安置在缸体或缸盖中,因而发动机外表干净简单。因管路及接头破损泄漏引起故障的机会大大减少。
机体上安装有活塞冷却喷嘴,柴油发电机工作时喷嘴喷射机油,以改善活塞表面与气缸套内壁之间的润滑情况,并对活塞起到冷却的作用。b系列和n系列柴油发电机每缸有1个活塞冷却喷嘴,c系列柴油机每缸有2个活塞冷却喷嘴。康明斯柴油发电机采取整体式全支承曲轴,气缸体前后壁和缸间横隔板上铸有支撑曲轴的主轴承座。主轴承(轴瓦)和主轴承座(瓦座)均由上、下两部分构成。轴瓦与瓦座通过凸键定位,防止轴瓦轴向运动。上瓦座与气缸体铸造成一体,主轴承孔是在主轴承盖(下瓦座)装入轴承座并按规定力矩拧紧主轴承螺栓后一次镗出的,因此主轴承盖不允许互换。主轴承盖与气缸体必须配对装配。
气缸体前端为齿轮室,其中安装有曲轴正时齿轮、凸轮轴正时齿轮、喷油泵齿轮和机油泵传动齿轮,在装配时这斜齿轮上的正时记号应相互对准。
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