عیب یابی و تحلیل عیوب فرز چرخ دنده در موتور الکتریکی راه اندازی موتور دیزل

یک وسیله نقلیه با قدرت خاص مجهز به یک موتور الکتریکی دوگانه برای راه اندازی موتور دیزل است. دو موتور الکتریکی توسط یک مجموعه از باتری ها تغذیه می شوند و سیگنال های کنترلی آنها توسط یک کنتاکتور هدایت می شوند. هنگام راه اندازی موتور دیزل، هر دو موتور الکتریکی به طور همزمان کار می کنند تا موتور دیزل روشن شود. در طی یک آزمایش خاص، موتور دیزل در طول فرآیند راه اندازی صدای غیرعادی ایجاد کرد. تستر بلافاصله موتور را متوقف کرد و از طریق سوراخ مشاهده روی محفظه فلایویل مشاهده کرد. مشخص شد که تمام دندان‌های چرخ‌دنده حلقه فلایویل تحت فرز قرار گرفته‌اند و موتور دیزل در مجموع 586 ساعت کار کرده است.

1، پدیده گسل. (1) جدا کردن موتور الکتریکی معیوب نشان داد که تمام دندانه های چرخ دنده کوچک آسیاب شده اند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. با تکان دادن چرخ دنده با دست، مشخص شد که فاصله محوری و شعاعی چرخ دنده بسیار زیاد است. ارزیابی اولیه نشان می دهد که موقعیت داخلی موتور استارت از بین رفته است. (2) پروفیل دندانه موتور راه انداز دیگر دست نخورده است، بدون هیچ نشانه ای از سایش، و هیچ زباله ای روی دنده یافت نمی شود. (3) مدار اتصال موتور استارت را برای هر گونه ایراد شل یا جدا شده بررسی کنید. (4) چرخ دنده حلقه فلایویل را بررسی کنید و هیچ علامت زنگ زدگی پیدا نشد. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، تمام دندانه ها آسیاب شده اند.

شکل 1 فرز چرخ دنده موتور استارت

شکل 2 فرز چرخ چرخ فلایویل

2، تجزیه و تحلیل علل احتمالی نقص

عوامل زیر ممکن است باعث آسیاب کردن دندانه های موتور راه اندازی شوند: عدم تطابق حلقه دنده. فاصله بین وجه های انتهایی مش بندی بیش از حد تحمل است. موازی بین چرخ دنده حلقه فلایویل و موتور استارت بیش از حد تحمل است. موتورهای دوگانه بدون هماهنگی شروع می شوند. مسائل عملیاتی؛ خرابی موتور راه اندازی

3، محل خطا

1. عیب یابی عدم تطابق دنده حلقه دنده. حلقه‌های چرخ دنده همه از طراحی بالغ هستند و حالت پخت آنها بدون تغییر باقی می‌ماند. پس از وقوع خطا، سختی سطح، سختی هسته، عمق لایه کربوره شده و خاموش شده، ساختار لایه نفوذی، ساختار هسته و ترکیب شیمیایی چرخ دنده کوچک معیوب و حلقه چرخ دنده مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که الزامات مربوط به فولاد کربور کننده 20CrMnTi را برآورده می کند. نتایج آزمون در جدول 1 نشان داده شده است.

ترکیب شیمیایی و سختی حلقه دنده نیز الزامات فولاد 45 نمونه را برآورده می کند. عاملی که به دلیل عدم تطابق چرخ دنده حلقه دنده باعث خرابی شده است را می توان رد کرد.

2. فاصله بین وجه های انتهایی مش بندی را بررسی کنید. مقدار فاصله مورد نیاز برای وجه انتهایی موتور استارت 1 ± 4 میلی متر است. به دلیل آسیاب کردن چرخ دنده موتور استارت و چرخ چرخ چرخ چرخ، فاصله سطح انتهایی قابل آزمایش مجدد نیست. سابقه بازرسی مونتاژ نشان می دهد که فاصله چهره انتهایی حدود 4.2 میلی متر است. پیچ‌های اتصال موتور استارت را مجدداً از نظر شل بودن بررسی کنید و مطمئن شوید که هیچ آسیب یا کثیفی در وجه‌های انتهایی دنده و چرخ دنده حلقه وجود ندارد، که اساساً می‌تواند عامل فاصله نامناسب بین وجه‌های انتهایی مشبک را از بین ببرد.

3. بررسی کنید که آیا حلقه دنده موازی نیست. مقدار مورد نیاز برای بک‌لش مش‌بندی 0 است.7-1.2 میلی‌متر، که با کنترل فاصله مرکزی بین چرخ دنده کوچک و چرخ دنده حلقه تضمین می‌شود. پارامترهای چرخ دنده حلقه فلایویل موتور دیزل و چرخ دنده کوچک موتور راه اندازی در جدول 2 نشان داده شده است.

مقدار طراحی لحظه مرکزی a '410.05 ± 0.05 میلی‌متر است و اندازه بک‌لش مش‌بندی از طریق فرآیند محاسبه زیر محاسبه می‌شود. فرآیند محاسبه فاصله مرکز نظری به شرح زیر است:

پس از بررسی سوابق مونتاژ، مشخص شد که فاصله مش بندی 0.{1}} میلی متر است که شرایط را برآورده می کند و اساساً می تواند عامل دندانه های حلقه دنده غیر موازی را حذف کند.

4. عیب یابی راه اندازی ناهمزمان موتورهای دوگانه. موتورهای راه اندازی دوگانه موتور دیزل دارای یک رله مقاوم در برابر ضربه هستند. این رله بر روی اینترکولر بسیار نزدیک به موتور راه اندازی نصب می شود و از مشکل افت ولتاژ سیگنال کنترل ناشی از مسافت طولانی جلوگیری می کند و اطمینان حاصل می کند که کلیدهای الکترومغناطیسی دو موتور سیگنال الکتریکی یکسانی را وارد می کنند (تغذیه همزمان، با یکسان). ولتاژ). سوئیچ الکترومغناطیسی که سیگنال استارت را برای راه اندازی موتور دریافت می کند روشن می شود و هسته آهنی متحرک شروع به حرکت می کند و باعث حرکت دوشاخه تعویض دنده و فشار دادن دنده یک طرفه به سمت جلو به داخل دندانه ها می شود. هنگامی که دنده کوچک در جای خود مشبک می شود، کلید الکترومغناطیسی به جریان اصلی متصل می شود و موتور از حالت سکون شروع به چرخش می کند و سرعت و گشتاور خروجی را تولید می کند.

می توان آن را از داده های خام منحنی راه اندازی استنباط کرد. زمان افزایش منبع تغذیه اصلی به حداکثر مقدار فعلی پس از روشن شدن {{0}} است.019 ثانیه و 0.022 ثانیه. به ترتیب. یعنی زمان خروجی موتور استارت از نیروی اصطکاک استاتیکی موتور به نیروی اصطکاک دینامیکی پس از روشن شدن منبع تغذیه اصلی به ترتیب 0.019 ثانیه و 0.022 ثانیه است. اختلاف زمانی بین دو موتور راه اندازی از سیگنال الکتریکی ورودی تا اتصال جریان اصلی 0.003 ثانیه است که هنوز در محدوده زمانی غلبه بر نیروی اصطکاک استاتیکی موتور است. بنابراین، هنگام اشتراک رله، دو موتور تقریباً هماهنگ می شوند. عاملی که باعث خرابی ناشی از راه اندازی ناهمزمان موتورهای دوگانه شده است را می توان رد کرد.

5. عیب یابی مسائل عملیاتی. با توجه به بازخورد در محل، موتور دیزل قبل از وقوع خطای فرز دنده کاملاً ساکن بود و موتور استارت قبل از راه اندازی بررسی شد. اطمینان حاصل کنید که کابل های اتصال شل یا جدا نشده باشند، پیچ های ثابت شل نباشند، سطح حلقه دنده خورده یا کثیف نشده باشد، سطح چرخ دنده کوچک خورده یا کثیف نشده باشد، و موتور دیزل را می توان به طور معمول چرخاند. . عوامل ایجاد اختلال در عملکرد ناشی از مسائل عملیاتی را می توان از بین برد.

6. عیب یابی موتور استارت. اتصال کوتاه سیم پیچ سوئیچ موتور استارت، نیروی فنر برگشتی ناموفق و هسته آهنی متحرک گیر کرده می تواند باعث شود چرخ دنده کوچک به موقعیت اولیه خود برنگردد. به منظور حذف عامل خرابی کلید موتور راه اندازی، آزمایش بی باری بر روی موتور الکتریکی معیوب انجام شد. چرخ دنده کوچک می تواند حرکت کند و ولتاژ مکش اولیه 10.1 ولت و ولتاژ آزاد 3.1 ولت است. داده های تشخیص سوئیچ در جدول 3 نشان داده شده است، بنابراین می توان رد کرد که خطا ناشی از خطاهای الکتریکی در موتور راه اندازی، خطاهای فنر یا هسته های آهنی متحرک گیر کرده است.

شکل 3 موقعیت واشر در موتور استارت

سپس موتور راه انداز را جدا کرده و بازرسی انجام دهید. واشر یک طرفه شکسته شده بود. موقعیت واشر در شکل 3 نشان داده شده است. واشر شکسته را برای بازرسی ارسال کنید. ترکیب شیمیایی واشر واجد شرایط است و نیاز فنی برای عمق لایه کربن دار واشر 0 است.20-0.40 میلی متر. مقدار اندازه‌گیری شده 0.45 میلی‌متر است، که نشان می‌دهد لایه کربوره شده فاقد شرایط است. در همان زمان، بازرسی مجدد روی شفت اسپلاین، دنده کوچک و بوش متحرک قطعات معیوب مربوطه انجام شد که همگی واجد شرایط بودند. برای تعیین اینکه شکستگی واشر یک طرفه یک خطای مرتبط است یا یک خطای اساسی، تجزیه و تحلیل زیر انجام می شود.

موقعیت شعاعی واشر: قطر داخلی واشر با قطر خارجی شفت اسپلین، قطر خارجی واشر با قطر داخلی محفظه مطابقت دارد و قطر خارجی انتهای دیگر چرخ دنده کوچک با قطر داخلی مطابقت دارد. از مسکن. هنگامی که واشر شکسته می شود، خروجی شعاعی پوسته بیرونی بر قطر خارجی انتهای دیگر چرخ دنده کوچک تأثیر می گذارد. موقعیت محوری واشر: یک سر واشر در برابر شانه شفت اسپلین قرار می گیرد و انتهای دیگر به همراه واشر لاستیکی در مقابل وجه انتهایی داخلی محفظه قرار می گیرد. هنگامی که واشر شکسته می شود، محفظه یک طرفه و شفت اسپلاین در جهت محوری شل می شود. جابجایی چرخ دنده کوچک 3.6-3.7 میلی متر افزایش می یابد.

عملکرد واشر دستگاه یک طرفه: واشر برای تعمیر محفظه دستگاه یک طرفه و شفت اسپلاین استفاده می شود. هنگامی که واشر پاره می شود، محفظه دستگاه یک طرفه و شفت اسپلاین در جهت محوری شل می شود و جابجایی را به میزان 3.6-3.7 میلی متر افزایش می دهد. در همان زمان، محفظه دستگاه یک طرفه نیز موقعیت شعاعی را از دست می دهد. با توجه به اینکه چرخ دنده کوچک توسط محفظه یک طرفه و شفت اسپلاین قرار می گیرد، چرخ دنده کوچک نیز موقعیت محوری و شعاعی را از دست می دهد و در نتیجه دندانه های موتور استارت خراب می شود.

محاسبه نیروی ضربه واشر یک طرفه: سرعت خطی دنده با سرعت دنده نسبت مستقیم دارد. سرعت خطی{{0}}سرعت دوران x محیط، و سرعت خطی چرخ دنده عموماً به سرعت خطی دایره تقسیم اشاره دارد. فرمول سرعت خطی V=D × π × n است. در فرمول، D قطر دایره تقسیم است. N سرعت چرخش است. با توجه به نمودار ظاهری موتور استارت، قطر دایره شاخص دنده 52.5 میلی متر است. سرعت استارت 7000r/min است و می توان دانست که سرعت خط دنده V=D × π × n=52.5 ÷ 1000 × 3.14 × 7000 ÷ 60 ≈ 19.23 متر بر ثانیه. با توجه به فرمول محاسبه نیروی ضربه Ft=mv، می توان نتیجه گرفت که نیروی ضربه F که توسط واشر در لحظه راه اندازی تحمل می شود، F{16}}mv/t است. واحد نیرو N، واحد جرم کیلوگرم، واحد سرعت m/s و واحد زمان s است. جرم درایو یک طرفه استارت m=1.6kg و سرعت خطی دنده v{20}}.23m/s است. با توجه به داده های خام منحنی استارت، زمان تماس لحظه ای بین دنده استارت و چرخ دنده حلقه موتور t{22}}.0008s است، بنابراین نیروی ضربه ای که واشر در لحظه راه اندازی متحمل می شود، F{{ 24}}mv/t=1.6 × 19.23 ÷ 0.{30}}N. مقایسه تست مخرب استاتیکی از طریق واشر نشان داد. عمق لایه کربوره واشر یک طرفه واجد شرایط نیست و شکنندگی آن افزایش می یابد. هنگامی که عمق لایه کربوره شده از 0.04 میلی متر بیشتر شود، می تواند نیروی ضربه 37546 نیوتن را تحمل کند و زمانی که عمق لایه کربنی شده از 0.08 میلی متر بیشتر شود، می تواند نیروی ضربه 33883 نیوتن را تحمل کند.

بنابراین می توان تشخیص داد که کربوریزه شدن غیرمجاز واشر یک طرفه علت اصلی این نقص است.

4، تایید و رفع خطا

شکل 4 مسیر انبساط یک طرفه

پس از راه اندازی موفقیت آمیز موتور، چرخ دنده کوچک موتور استارت موقعیت محوری و شعاعی خود را به دلیل پارگی واشر از دست داد و در نتیجه باعث گیر کردن مکانیکی و عدم توانایی در تنظیم مجدد کامل شد. دنده کوچک توسط چرخ چرخ فلایویل موتور با سرعت زیاد برای مدت طولانی به عقب کشیده می شود و آستین مسی روی دنده کوچک به سرعت فرسوده می شود. حرکت شعاعی چرخ دنده کوچک افزایش می یابد و در نتیجه باعث تغییر در فاصله مرکزی و طول مش بندی چرخ دنده می شود که باعث آسیاب چرخ دنده کوچک و چرخ چرخ چرخ چرخ دنده، تغییر شکل محفظه یک طرفه و تداخل و اصطکاک بین حفره داخلی پوشش انتهایی می شود. و مسکن یک طرفه از علائم مش بندی مشخص می شود که علائم مش بندی یکنواخت هستند و طول علائم مش بندی حدود 3.7 میلی متر بیشتر از مقدار نظری است که با مقدار نظری 3.6-3.7 میلی متر مطابقت دارد. افزایش جابجایی چرخ دنده کوچک ناشی از پارگی واشر.

پس از تعویض واشر واجد شرایط، موتور مجدداً راه اندازی شد و مشخص شد که موتور دیزل به طور معمول بدون تکرار مجدد عیوب مشابه شروع به کار کرد. برای جلوگیری از بروز خرابی های مشابه، اپراتورها باید بازرسی موتور استارت را قبل از راه اندازی و پس از توقف تقویت کنند و اطمینان حاصل کنند که دنده های موتور استارت در حالت تنظیم مجدد هستند. اگر راه اندازی ناموفق باشد، منبع تغذیه DC موتور استارت باید خاموش شود، موتور استارت باید بررسی شود و علت خرابی راه اندازی قبل از راه اندازی مجدد برطرف شود. برای موتورهای دوگانه استارت، اگر یکی از موتورهای استارتر از کار بیفتد و نتوان عیب را برطرف کرد، می توان اقداماتی مانند قطع ترمینال سوئیچ کنترل موتور استارت معیوب و راه اندازی اضطراری یک موتور تک استارت انجام داد.