履帶起重機(jī)用柴油機(jī)掉轉(zhuǎn)速原因分析

牟宗樂+欒建偉

摘 要：本文通過對RQV-K調(diào)速器和RSV調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和工作原理分析，找出了履帶吊用柴油機(jī)在部分油門加載時(shí)轉(zhuǎn)速下降的原因機(jī)理，并提出了解決辦法。

關(guān)鍵詞：履帶起重機(jī)；調(diào)速器；轉(zhuǎn)速下降

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.240

1 前言

履帶起重機(jī)用柴油機(jī)在主機(jī)廠配套試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最大扭矩點(diǎn)轉(zhuǎn)速起吊重物后再擺動(dòng)吊臂時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降嚴(yán)重，大約在300～400r/min左右，初期認(rèn)為是低速扭矩不足的原因，但加大噴油泵油量后，問題改善不很明顯，由此，我們想到了調(diào)速器的工作能力問題。

2 RQV-K調(diào)速器的特點(diǎn)

履帶起重機(jī)用柴油機(jī)用的是P7100噴油泵+（RQV-K）調(diào)速器的配置，RQV-K調(diào)速器是近年來在汽車、工程機(jī)械等配套機(jī)械上廣泛應(yīng)用的一種全程式調(diào)速器，最大特點(diǎn)是能夠靈活地進(jìn)行油量的正、負(fù)校正從而靈活地控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

影響調(diào)速率的結(jié)構(gòu)。RQV-K調(diào)速器的杠桿比是可變的。RQV-K調(diào)速器油門手柄和搖臂都緊固在同一油門手柄軸上，搖臂的另一端有導(dǎo)向銷，導(dǎo)向銷又與浮動(dòng)桿內(nèi)的滑柱連接，工作時(shí)操縱油門手柄，搖臂聯(lián)動(dòng)，使導(dǎo)向銷隨滑柱在浮動(dòng)桿的導(dǎo)向孔內(nèi)上下移動(dòng)，從而改變了a與b的尺寸，其中a為支承銷孔B中心到導(dǎo)向銷中心的距離；b為拉桿（或齒桿）中心到導(dǎo)向銷中心的距離，通常把a(bǔ)：b定義為杠桿比。

油門手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向銷中心上下移動(dòng)，可改變杠桿比a：b的值。當(dāng)油門手柄轉(zhuǎn)到最大油門（即全負(fù)荷）位置，導(dǎo)向銷處于最低位置，杠桿比a：b=1：5.9，即飛錘飛開、合攏引起連接桿移動(dòng)1mm時(shí)，拉桿移動(dòng)約5.9mm，這能滿足大油門要求。當(dāng)油門手柄移向怠速（小油門）位置時(shí)，導(dǎo)向銷在最高位置，杠桿比a：b=l：1.7，這時(shí)連接桿移動(dòng)lmm，拉桿移動(dòng)約1.7mm，通常怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，供油量很小，轉(zhuǎn)速波動(dòng)后，引起的油量變化，相對值較大，容易引起柴油機(jī)工作不穩(wěn)定，為了改善低速穩(wěn)定性，把高速時(shí)較大的杠桿比減小，即加大低速時(shí)的調(diào)速率，使調(diào)速特性曲線走向平坦，減少供油量隨轉(zhuǎn)速的變化值，提高調(diào)速器的穩(wěn)定性系數(shù)，改善柴油機(jī)低速穩(wěn)定性。但這將導(dǎo)致柴油機(jī)在高低速調(diào)速率的不同，如把額定轉(zhuǎn)速時(shí)的調(diào)速率調(diào)整為10%（汽車要求≤10%，工程機(jī)械要求8%～12%），則怠速時(shí)的調(diào)速率將是高速的5.9/1.7≈3.47倍，大扭矩點(diǎn)以下的低速調(diào)速率也將按比例增大，該機(jī)型怠速700r/min，額定轉(zhuǎn)速1900r/min，粗略計(jì)算低速轉(zhuǎn)速如1300r/min的調(diào)速率大約為15.5%。

3 掉轉(zhuǎn)速原因分析

圖2是全程調(diào)速器所配柴油機(jī)的速度特性曲線，在1300r/min（以此轉(zhuǎn)速為例）時(shí)，調(diào)速率明顯比在額定轉(zhuǎn)速1900 r/min高，假設(shè)履帶吊起重物后運(yùn)行于A點(diǎn)，在此工況擺臂時(shí)相當(dāng)于加載，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)便由A點(diǎn)沿調(diào)速特性曲線移向B點(diǎn)，B、A點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相差是比較大的，這就是轉(zhuǎn)速下降較多的原因。

如果將低速調(diào)速率降低，使運(yùn)行點(diǎn)A-B'線移動(dòng)，則可減小轉(zhuǎn)速下降。要降低低速調(diào)速率，則需要采用固定杠桿比的調(diào)速器如RSV調(diào)速器。

4 RSV調(diào)速器的特點(diǎn)

RSV調(diào)速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有一套緊湊的杠桿系統(tǒng)，并具有獨(dú)特的可變調(diào)速率機(jī)構(gòu)，調(diào)速彈簧采用拉簧結(jié)構(gòu)。飛錘座架部件固定在凸輪軸上，飛錘銷穿過飛錘，壓配在飛錘座架中，飛錘與飛錘銷為動(dòng)配合。當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在飛錘離心力的作用下飛錘銷中心能以支點(diǎn)向外飛張或在彈簧力的作用下向里合攏，并通過飛錘爪上的滾輪（或滑塊）推動(dòng)調(diào)速套筒及丁字塊沿軸向運(yùn)動(dòng)。丁字塊一端壓配在調(diào)速套筒上，另一端與支架下端相聯(lián)，支架軸上裝有拉桿，拉桿下端通過滑塊與停車撥叉相連，上部通過齒桿連接板與齒桿連接。因此，飛錘張開可通過一套杠桿機(jī)構(gòu)使齒桿向減油方向移動(dòng)。拉桿頂端掛有起動(dòng)彈簧，始終把齒桿拉向加油方向。支撐桿與支架一起懸掛在支撐桿銷上，調(diào)速彈簧一端掛在支撐桿上，另一端掛在彈簧搖臂部件上，彈簧拉力使支撐桿壓丁字塊，通過丁字塊、調(diào)速套筒使?jié)L輪壓飛錘合攏。在丁字塊運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，通過支架、拉桿等部件使齒桿向增油方向移動(dòng)。操縱手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可改變彈簧搖臂傾角（與水平線的夾角）和調(diào)速彈簧作用在支撐桿上的力的大小，使柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速及負(fù)荷下工作都受調(diào)速器的控制。

RSV調(diào)速器杠桿機(jī)構(gòu)的杠桿比是a：b=1：2，是固定不變的。因此，理論上各轉(zhuǎn)速調(diào)速率是不變的。但實(shí)際上由于正校正的原因，低速調(diào)速率比高速要稍大一點(diǎn)，但足以滿足要求。

5 結(jié)果

根據(jù)以上分析，我們換裝了RSV調(diào)速器，經(jīng)配機(jī)試驗(yàn)，在低速加載時(shí)轉(zhuǎn)速下降不超過50r/min，滿足了用戶的要求。

6 結(jié)論

通過解決掉轉(zhuǎn)速問題，認(rèn)識到RSV調(diào)速器與RQV-K的區(qū)別，對于低速固定油門作業(yè)而負(fù)荷有所變化的柴油機(jī)，為提高工作穩(wěn)定性，最好采用RSV調(diào)速器。對于汽車以及駕駛員可隨時(shí)操縱油門的工程機(jī)械用柴油機(jī)，可以采用RQV-K調(diào)速器。

參考文獻(xiàn)：

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[2]周龍寶著.內(nèi)燃機(jī)學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009（01）.

作者簡介：牟宗樂（1968-），男，山東濰坊人，本科，部門經(jīng)理，工程師，研究方向：柴油機(jī)制造技術(shù)、故障模式分析、柴油機(jī)升級研發(fā)。