浅析矿用电动轮卡车主发电机与发动机对接工艺

摘 要：本论文主要介绍了矿用电动轮卡车卡车主发电机与发动机的对接工艺，然后分析了发动机与主发电机的结构及工作原理，同时我们也深刻探讨了主发电机与发动机对接过程中测试间隙不准确所带来的严重后果，然后对测试过程各步骤参数进行归纳、总结，最终确保了对接工艺的准确性。

关键词：930E 发动机 主发电机 间隙

Abstract：This thesis mainly introduces the docking process of mining motor wheel truck to truck main generator and the engine， and then analyzes the structure and working principle of the engine and the main generator， at the same time we also deeply discusses the main generator and the engine docking test gap is not accurate with serious consequences， and the parameters of the test process of each step， summarized， so as to ensure the accuracy of docking process ultimately.

Keywords：930E；Engine；Main Generator；Clearance

前 言

黑岱沟露天煤矿共有小松公司生产的630E、730E、830E、930E、及湘电集团生产的SF33900共5种卡车，其中630E卡车主要承担着运输煤炭的工作任务，而730E、830E、930E、SF33900承担着运输黄土和岩石的工作任务，其中动力总成是这些矿用设备的核心部件，主要由发动机和主发电机组成，任何一个部件出现问题都将会导致卡车故障停机。

由于这些设备主发电机与发动机对接原理大致相同所以本文主要以930E卡车为例叙述这些矿用设备主发电机与发动机的对接工艺，然后我们通过测量并记录相应设备的参数，确定发动机与主发电机连接部位加设调整垫片的厚度，最终确保对接参数及工艺的科学性、准确性。

1 动力总成简介

散热器、发动机和交流发电机总成安装在卡车主车架内装有滚轮的副车架上，被称为动力总成。這种布置可以利用“滚入/滚出”的特点，在最少量断开部件的情况下，对这些部件进行拆卸和安装。

1.1 发动机

930E自卸卡车发动机为小松SSDA16V160，额定功率为2700HP（2014kW），工作循环为4冲程，飞轮功率为1902kW，重量为9608kg的柴油发动机。

1.2 主发电机

交流发电机是自动整流发电机，所有的绕组和传递电流的部件是不运动的，又称双定子交流发电机，其构成包括外壳总成，每端一个定子以及两个定子之间的一个励磁线圈。驱动端壳体和非驱动端壳体各有一个轴承，支撑着驱动轴和转子轴。[1]

通过柴油机与主发电机的偶合，柴油发动机以发动机转速驱动一台直列式交流发电机产生电能，电能经过整流和逆变后驱动交流牵引电机，经过轮边减速器后带动电动轮，为整车提供动力。

1.3 散热器

汽车散热器由进水室、出水室及散热器芯三部分构成，其中散热器芯是由铜管制作而成。在整个散热循环过程中，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温。

2 调整垫厚度不当带来的后果

调整垫安装于发动机飞轮壳（转子）与主发电机飞轮壳（转子）之间，主要作用是减震和减小噪音的产生，一旦安装不当，那么将会使得固定螺栓达不到规定的预紧力，在剪切力的作用下，螺栓发生断裂，进而导致发动机转子与主发电机转子旋转不同心，轻则造成发动机抖动，重则会造成较大机械事故的发生。[2]

3 930E主发电机与发动机对接工艺

3.1 发动机间隙测试步骤

（1）彻底清洁交流发电机外壳安装表面，转子驱动连接盘安装表面和飞轮壳连接盘安装表

（2）将磁性底座安装在发动机前方，刻度盘指示器安装在曲轴前方，测试曲轴的整个轴向间隙，确认轴向间隙大小在0.13 – 0.38 mm（0.005 –0.015 in.）范围内。[3]

（3）将发动机曲轴移到其末端行走后方。

a. 分别在4 个位置处测试尺寸（位置间以90°为单位）：

第一次测试值：

第二次测试值：

第三次测试值：

第四次测试值：

尺寸的平均值：

b. 加上第2 步曲轴的整个轴向间隙的1/2。

c. 记数（a + b）作为测试值“C”。 [4]

3.2 交流发电机轴向间隙测试步骤

（1）使用固定在交流发电机转子上的扁平钢条，将每端紧固的5/8"-11NC 帽螺钉片安装到交流发电机外壳里。

（2）通过每次旋紧帽螺钉半圈来径向将交流发电机转子移动到后方（滑环端），每个帽螺钉上的扭矩不能超过16 N·m，这样即规定了交流发电机转子的最大后方行走。[5]

（3）每次交替松动帽螺钉一圈，小心拆卸钢条。

（4）分别在四个位置测试尺寸（位置间以90°为单位），并取平均值，请不要移动交流发电机转子。

第一次测试值：

第二次测试值：

第三次测试值：

第四次测试值：

尺寸平均值：

（5）记数（平均值 + 0.25 mm）为测试值“A”。[6]

3.3 加垫厚度的确定

将测试值“C”与测试值“A”进行对比。

a. 若C 大于A，取C 与A 的差：（C - A）= B，B = 将安装在位置B的垫片厚度。

b. 若A 大于C，取A 与C 的差：（A - C）= D，D= 将安装在位置D 处的垫片厚度。[7]

3.4 对接过程简介

（1）请使用交流发电机本身自带的两个吊环，应在顶端前方的吊环上使用一些方法来调整交流发电机以保证其处于水平状态。

（2）小心将交流发电机移动到正确位置并使用垫片“B”将发动机驱动环安装到发动机转子驱动里。

（3）将飞轮壳连接盘帽螺钉安装到交流发电机外壳，旋到扭矩为237 N·m（175 ft lbs）。

（4）通过发动机驱动环将帽螺钉安装到交流发电机转子连接盘，旋转曲轴来对齐小孔，将帽螺钉旋紧到扭矩为237 N·m（175 ft lbs）。

（5）安装交流发电机-托架安装用金属构件，旋紧到扭矩为712 N·m（525 ft lbs）。

（6）将发动机-托架帽螺钉旋紧到扭矩为465N·m（345 ft lbs）。

（7）将磁性底座安装在发动机前方，刻度盘指示器安装在曲轴前方，测试曲轴的整个轴向间隙。

（8）在将交流发电机安装到发动机前，对比以上测试值。

发动机曲轴的整个轴向间隙必须等于先前测试值或0.51 mm（0.020 in.）以及更小值，若发动机和交流发电机组装后的轴向间隙小于0.51mm（0.020 in.）或小于先前的发动机曲轴轴向间隙，则需要重新安装垫片。[8]

（9）将曲轴充分转动，检查移动部件接触静止部件时是否发出异常噪音。

（10）安装发动机侧盖（若被拆卸），然后将锁紧金属丝安装到所有交流发电机安装帽螺钉上。

（11）在飞轮壳上安装进口盖。

3.5 注意事项

（1）决不要撬开发动机曲轴减震器。

（2）在测试曲轴轴向间隙前松开或拆卸风扇传动皮带，以确保曲轴能容易且完全移动。

（3）当进行测试时，始终取四个等时间间隔的读数并取平均值。

（4）在配合面上进行测试。

（5）曲轴旋转（顺时针或逆时针）的参考是看发动机前方（减震器末端）时的旋转方向。

（6）曲轴轴向间隙：0.13 – 0.38 mm（0.005 – 0.015 in.）。

4 结语

本文重点介绍了930E卡车动力总成的组成结构以及各部件之间的连接方式，然后通过不断地分析、总结，最终确定了930E卡车主发电机与发动机对接工艺。该工艺的提出，大大地提高了检修效率，同时也为今后的检修工作提供了可靠的经验总结，保证了所承修设备的稳定运行。

参考文献

[1] 王建昕.汽车发动机原理[M].北京：清华大学出版社，2011，11-20.

[2] 伍岳林，戴清桥.发动机及关键零部件制造技术[M].北京：机械工业出版社，2015，8-13.

[3] 林学东.发动机原理[M].北京：机械工业出版社，2015，13-22.

[4] 徐玉秀.發动机结构震动与故障诊断理论技术 [M].北京：电子工业出版社，2015，17-19.

[5] 尉庆国.汽车发动机构造及原理[M].北京：国防工业出版社，2012，14-18.

[6] 赵汝星.矿山机械运行与维护[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008，22-35.

[7] 刘发军.发动机结构与原理[M].北京：机械工业出版社，2016，11-17.

[8] 苏维嘉等.电动轮自卸车原理与运用[M].北京：中国社会出版社，2001，32-54.

作者简介：李元（1989-）男，本科，神华准能设备维修中心汽修车间重卡钳工，籍贯：内蒙古自治区鄂尔多斯市，毕业：2012年7月毕业于内蒙古农业大学，机械设计制造及其自动化专业，工学学士。身份证号：152723198905030997