履带起重机用柴油机掉转速原因分析

牟宗乐+栾建伟

摘 要：本文通过对RQV-K调速器和RSV调速器的结构和工作原理分析，找出了履带吊用柴油机在部分油门加载时转速下降的原因机理，并提出了解决办法。

关键词：履带起重机；调速器；转速下降

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

1 前言

履带起重机用柴油机在主机厂配套试验过程中，发现当发动机转速低于最大扭矩点转速起吊重物后再摆动吊臂时，发动机转速下降严重，大约在300～400r/min左右，初期认为是低速扭矩不足的原因，但加大喷油泵油量后，问题改善不很明显，由此，我们想到了调速器的工作能力问题。

2 RQV-K调速器的特点

履带起重机用柴油机用的是P7100喷油泵+（RQV-K）调速器的配置，RQV-K调速器是近年来在汽车、工程机械等配套机械上广泛应用的一种全程式调速器，最大特点是能够灵活地进行油量的正、负校正从而灵活地控制发动机扭矩。

影响调速率的结构。RQV-K调速器的杠杆比是可变的。RQV-K调速器油门手柄和摇臂都紧固在同一油门手柄轴上，摇臂的另一端有导向销，导向销又与浮动杆内的滑柱连接，工作时操纵油门手柄，摇臂联动，使导向销随滑柱在浮动杆的导向孔内上下移动，从而改变了a与b的尺寸，其中a为支承销孔B中心到导向销中心的距离；b为拉杆（或齿杆）中心到导向销中心的距离，通常把a：b定义为杠杆比。

油门手柄转动时，导向销中心上下移动，可改变杠杆比a：b的值。当油门手柄转到最大油门（即全负荷）位置，导向销处于最低位置，杠杆比a：b=1：5.9，即飞锤飞开、合拢引起连接杆移动1mm时，拉杆移动约5.9mm，这能满足大油门要求。当油门手柄移向怠速（小油门）位置时，导向销在最高位置，杠杆比a：b=l：1.7，这时连接杆移动lmm，拉杆移动约1.7mm，通常怠速运转时，供油量很小，转速波动后，引起的油量变化，相对值较大，容易引起柴油机工作不稳定，为了改善低速稳定性，把高速时较大的杠杆比减小，即加大低速时的调速率，使调速特性曲线走向平坦，减少供油量随转速的变化值，提高调速器的稳定性系数，改善柴油机低速稳定性。但这将导致柴油机在高低速调速率的不同，如把额定转速时的调速率调整为10%（汽车要求≤10%，工程机械要求8%～12%），则怠速时的调速率将是高速的5.9/1.7≈3.47倍，大扭矩点以下的低速调速率也将按比例增大，该机型怠速700r/min，额定转速1900r/min，粗略计算低速转速如1300r/min的调速率大约为15.5%。

3 掉转速原因分析

图2是全程调速器所配柴油机的速度特性曲线，在1300r/min（以此转速为例）时，调速率明显比在额定转速1900 r/min高，假设履带吊起重物后运行于A点，在此工况摆臂时相当于加载，发动机运行点便由A点沿调速特性曲线移向B点，B、A点的转速相差是比较大的，这就是转速下降较多的原因。

如果将低速调速率降低，使运行点A-B'线移动，则可减小转速下降。要降低低速调速率，则需要采用固定杠杆比的调速器如RSV调速器。

4 RSV调速器的特点

RSV调速器的结构特点：有一套紧凑的杠杆系统，并具有独特的可变调速率机构，调速弹簧采用拉簧结构。飞锤座架部件固定在凸轮轴上，飞锤销穿过飞锤，压配在飞锤座架中，飞锤与飞锤销为动配合。当凸轮轴旋转时，在飞锤离心力的作用下飞锤销中心能以支点向外飞张或在弹簧力的作用下向里合拢，并通过飞锤爪上的滚轮（或滑块）推动调速套筒及丁字块沿轴向运动。丁字块一端压配在调速套筒上，另一端与支架下端相联，支架轴上装有拉杆，拉杆下端通过滑块与停车拨叉相连，上部通过齿杆连接板与齿杆连接。因此，飞锤张开可通过一套杠杆机构使齿杆向减油方向移动。拉杆顶端挂有起动弹簧，始终把齿杆拉向加油方向。支撑杆与支架一起悬挂在支撑杆销上，调速弹簧一端挂在支撑杆上，另一端挂在弹簧摇臂部件上，弹簧拉力使支撑杆压丁字块，通过丁字块、调速套筒使滚轮压飞锤合拢。在丁字块运动的同时，通过支架、拉杆等部件使齿杆向增油方向移动。操纵手柄转动时可改变弹簧摇臂倾角（与水平线的夹角）和调速弹簧作用在支撑杆上的力的大小，使柴油机在各种转速及负荷下工作都受调速器的控制。

RSV调速器杠杆机构的杠杆比是a：b=1：2，是固定不变的。因此，理论上各转速调速率是不变的。但实际上由于正校正的原因，低速调速率比高速要稍大一点，但足以满足要求。

5 结果

根据以上分析，我们换装了RSV调速器，经配机试验，在低速加载时转速下降不超过50r/min，满足了用户的要求。

6 结论

通过解决掉转速问题，认识到RSV调速器与RQV-K的区别，对于低速固定油门作业而负荷有所变化的柴油机，为提高工作稳定性，最好采用RSV调速器。对于汽车以及驾驶员可随时操纵油门的工程机械用柴油机，可以采用RQV-K调速器。

参考文献：

[1]邓东密，邓杰.柴油机喷油系统[J].机械工业出版社，2009（10）.

[2]周龙宝著.内燃机学[M].机械工业出版社，2009（01）.

作者简介：牟宗乐（1968-），男，山东潍坊人，本科，部门经理，工程师，研究方向：柴油机制造技术、故障模式分析、柴油机升级研发。