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第3章起动机1____第3章起动机23.1.1发动机起动原理要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须用外力转动发动机的曲轴，使气缸内吸入(或形成)可燃混合气并燃烧膨胀，工作循环才能自动进行。曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。发动机起动的方法很多，挖掘机发动机常用的电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为能源。目前绝大多数挖掘机发动机都采用电动机起动。第3章起动机33.1.2起动机构成3.1.3起动机的功用起动机构成起动机一般由三部分组成：(1)直流串激式电动机，其作用是产生转矩。(2)传动机构(或称啮合机构)，其作用是：在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后．使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。(3)控制装置(即开关)．用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路。在有些挖掘机上，还具有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。起动机的功用起动机的功用是：利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。第3章起动机4起动机的结构KK1第3章起动机53.1.4起动机的分类在各种起动机的三个组成部分中，电动机部分一般没有本质的差别，而控制方法和传动机构的啮入方式则有很大差异，因此起动机是按控制方法和传动机构的啮入方式的不同来分类的。按控制方法的不同，起动机可分为：(1)机械控制式(2)电磁控制式按传动机构啮入方式，起动机可分为(1)惯性啮合式；(2)强制啮合式；(3)电枢移动式；(4)齿轮移动式；(5)同轴式起动机；除上述以外，还有磁极为永久磁铁的永磁式起动机，以及内装减速齿轮的减速起动机等等。第3章起动机63.1.5起动机的型号起动机的型号为：QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机（包括永磁减速起动机），J、Y分别表示“减”、“永”。电压等级：１－１２V；２－２４V；6－6V功率等级：变型代号设计序号功率等级电压等级QD产品代号：Q表示：“起”，D表示“动”功率等级代号123456789功率（KW）11~22~33~44~55~66~77~88第3章起动机73.2直流电动机（串激式）1．直流电动机的构造直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成。(1)电枢总成电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成；电枢绕组采用很粗的扁铜线用波绕法绕制而成；换向器的铜片较厚，相邻铜片之间用云母片绝缘。第3章起动机83.2直流电动机（串激式）2.磁极磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳钢制成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。磁极一般是4个，由4个激磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。3.电刷和电刷架电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢，使电枢产生连续转动。电刷一般用铜和石墨压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力紧压在换向器上。与外壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁电刷，与激磁绕组和电枢绕组相连，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。4.外壳外壳由低碳钢卷制而成，或由铸铁铸造而成。起动机工作时间很短，所以一般采用滑动轴承。减速起动机由于其电枢的转速很高，电枢轴承则采用滚动轴承。第3章起动机93.2直流电动机（串激式）2.起动机的工作原理起动机的工作原理可以通过其主要部件直流电动机的工作原理来说明。直流电动机是将电能转变为机械能的设备，它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的这一原理为基础而制成的。其工作原理如图所示。由于一个线圈所产生的转矩太小，且转速不稳定，因此实际上，电动机的电枢上绕有很多线圈，换向片数也随线圈的增多而相应增加。从而保证产生足够大的转矩和稳定的转速。第3章起动机103.2直流电动机（串激式）3.起动机的工作特性在直流电动机中，按磁场绕组与电抠绕组的连接方式的不同，可分为串激式、并激式和复激式三种。汽车用的起动机大多为串激式直流电动机，其特点如下：1.起动转矩大2.机械特性软(即轻载转速高、重载转速低)3.起动机的特性曲线第3章起动机113.3起动机的控制装置控制装置通常由主开关、拨叉、操纵元件和回位弹簧等组成。通过操纵元件和回位弹簧，利用主开关，控制起动机主回路的接通和断开；利用拨叉，控制单向离合器，使驱动齿轮进入和退出与飞轮的啮合。3.3.1控制原则1.“先啮合后接通”的原则。2.“高起动转速”原则。3.切断主电路后，驱动齿轮能迅速脱离啮合。第3章起动机123.3起动机的控制装置3.3.2结构和原理控制装置分为机械式和电磁式两种型式。1.机械式控制装置2.电磁式控制装置起动机电磁操纵机构主要由吸引线圈、保持线圈、驱动杠杆、起动开关接触片等组成。第3章起动机133.4.起动机使用与维护1)起动机每次起动时间不超过5s，再次起动时应间歇15s，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇2min以后进行。2)在冬季或低温情况下起动时，应对蓄电池采取保温措施。3)发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。第3章起动机143.5起动系故障诊断及检测3．5．1起动机不转1．故障现象与故障原因起动时，起动机不转动，可能故障如下:(1)电源故障蓄电池严重亏电或极板硫化、短路等，蓄电池极桩与线夹接触不良，起动电路导线连接处松动而接触不良等。(2)起动机故障换向器与电刷接触不良，激磁绕组或电枢绕组有断路或短路，绝缘电刷搭铁，电磁开关线圈断路、短路、搭铁或其触点烧蚀等。(3)起动继电器故障起动继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良。(4)点火开关故障点火开关接线松动或内部接触不良。(5)起动系线路故障起动线路中有断路、导线接触不良或松脱等。第3章起动机153.5.1起动机不转2．故障诊断方法(1)检查电源按喇叭或开大灯，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡，说明电源有问题。(2)检查起动机用起子将起动机电磁开关上连接蓄电池和电动机导电片的接线柱短接，如果起动机不转，则说明是电动机内部有故障，应拆检起动机。(3)检查电磁开关用起子将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接蓄电池的接线柱短接，若起动机不转，则说明起动机电磁开关有故障，应拆检电磁开关。(4)检查起动继电器用起子将起动继电器上的“电池”和“起动机”两接线柱短接，若起动机转动，则说明起动继电器内部有故障。否则应再作下一步检查。(5)检查点火开关及线路将起动继电器的“电池”与点火开关用导线直接相连，若起动机能正常运转，则说明故障在起动继电器至点火开关的线路中，可对其进行检修。第3章起动机163.5.2起动机起动无力1．故障现象与故障原因起动时，起动机转速明显偏低甚至于停转，可能的故障有：(1)电源故障蓄电池亏电或极板硫化短路，起动电源导线连接处接触不良等。(2)起动机故障换向器与电刷接触不良，电磁开关接触盘和触点接触不良，电动机激磁绕组或电枢绕组有局部短路等。2．故障诊断方法如出现起动机运转无力，首先检查起动机电源，如果起动电源无问题，则应拆检起动机，首先检查电磁开关接触盘、换向器与电刷的接触情况，其次检查激磁绕组和电枢绕组。第3章起动机173.5.3起动机空转1．故障现象与故障原因接通起动开关后，只有起动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种症状表明起动机电路畅通，故障在于起动机的传动装置和飞轮齿圈等处。2．故障诊断方法1)若在起动机空转的同时伴有齿轮的撞击声，则表明飞轮齿圈牙齿或起动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏，致使不能正确地啮合。2)起动机传动装置故障有：单向啮合器弹簧损坏；单向啮合器滚子磨损严重；单向啮合器套管的花键槽锈蚀，这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，造成不能与飞轮齿圈准确啮合等。3)有的起动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会造成起动机空转。第3章起动机183.5.4四、起动机驱动齿轮与飞轮有打齿（或撞击）现象1.现象钥匙开关旋至起动档或起动按钮接通，起动机驱动齿轮与飞轮经常有打齿（或撞击）现象。2.常见原因1）蓄电池亏电或有故障2）蓄电池极桩氧化或桩头、导线连接松动3）保持线圈有故障4）起动继电器断开电压偏高5）驱动齿轮与限位环之间的间隙过大6）驱动齿轮、飞轮齿圈、电枢轴衬套磨损严重7）单向离合器缓冲弹簧太软或折断、拨叉脱出等第3章起动机193.5.4四、起动机驱动齿轮与飞轮有打齿（或撞击）现象3.诊断方法诊断此类故障时，应首先辨别起动机驱动齿轮与飞轮之间打齿是由于啮合不牢造成还是由于啮合时间不对引起。如果是啮合不牢造成的，起动时发动机转速较低或不连续，发动机不能起动，并发出间断或连续的论持撞击声；如果是啮合时间不对引起的，由于驱动齿轮进入啮合前已经高速转动，啮合时，便与飞轮齿圈发生撞击，发出连续的轮齿撞击声，驱动齿轮与飞轮啮合后，论持撞击声消失，起动机运转正常