D. Xả giĩ trong hệ thống nhiên liệu bơm PE
3.1.4.4.Máy khởi động truyền động cưỡng bức, điều khiển gián tiếp
b. Ly hợp máy khởi động
3.1.4.4.Máy khởi động truyền động cưỡng bức, điều khiển gián tiếp
Cấu tạo khớp truyền động gồm ống chủ động 1 được hàn từ 3 chi tiết lại, phía đầu nhỏ của ống 1 cĩ rãnh then hoa để ăn khớp với các then hoa trên trục của rơto, phía đầu to của ống (theo mặt cắt AB) được xẻ thành các rãnh khơng đều ( bốn rãnh) và cĩ khoan lỗ từ mặt bên để đặt lị xo và cốc chụp lị xo 2, vành bị động 4 liền với bánh răng của khớp truyền động và bên trong cĩ lắp bạc đồng 8 để cho bánh răng cĩ thể tựa lên trục của rơto và quay trơn trên trục. Ống chủ động và vành bị động 4 rời nhau và được lắp hờ vào nhau nhờ bao thép mỏng 5, đệm hai nửa 6 và bốn bi 3 cùng cụm lị xo và cốc chụp lị xo 2. Các viên bi 3 nằm tự do trong các rãnh giữa ống chủ động và vành bị động. Trên mặt ngoài của ống nhỏ phần chủ động cĩ lắp lị xo 9, khớp gài 10 gồm 2 nửa và hãm bằng vịng hãm 11.
Hình.1.7. Khớp truyền động
1. ống chủ động hàn ghép; 2. lị xo và cốc chụp; 3. bi đũa.
4. vành bị động và bánh răng. 5. bao thép; 6. đệm hai nửa.7,8. bạc đồng; 9. lị xo đẩy; 10. khớp gài;11.vịng hãm.
Với kết cấu như vậy nếu ta giữ chặt bánh răng và vành 4 lại rồi quay ống chủ động theo chiều quay như trên hình vẽ ( tức là lúc bánh răng của khớp đã mắc với bánh đà và máy khởi động bắt đầu quay – lúc bắt đầu khởi động) thì viên bi sẽ lăn trên mặt ống 4 rồi bị kẹt vào chỗ nơng hơn giữa 1 và 4, gắn cứng hai phần chủ động và bị động lại với nhau. Muốn quay ống 1 nữa phải thắng lực cản của bánh răng, và cả khớp truyền động lúc đĩ quay như một khớp liền. Nếu ống chủ động quay với một tốc độ nào đĩ, cịn vành bị động quay với một tốc độ lớn hơn ( ứng với trường hợp máy đã nổ nhưng khớp truyền động chưa được tách khỏi bánh răng của bánh đà) thì các viên bi sẽ bị hất ra khỏi vị trí bị kẹt về phía lị xo và cốc chụp. Ở đây các viên bi khơng thể bị kẹt được nên chúng nằm tự do trong các rãnh, và đảm bảo cho ống chủ động vẫn quay theo tốc độ của mình và vành bị động quay với tốc độ riêng, khơng phụ thuộc vào nhau.
Rãnh then của ống chủ động cĩ thể là rãnh xoắn như hình 1.7 để tạo điều kiện cho bánh răng của khớp ăn khớp với bánh răng của bánh đà một cách dễ dàng hơn.
Cơ cấu điều khiển của máy khởi động gồm hộp tiếp điểm, rơle gài khớp và mạng gài 6.
Hình.1.8. Máy khởi động điện CT-21.
1. ốc đồng; 2. lá đồng tiếp điện; 3. thanh đẩy đĩa đồng; 4. lị xo trả về; 5. lõi thép 6. nạng gạt; 7. vít điều chỉnh; 8. bánh răng; 9. phần chủ yếu của khớp truyền động
10. lị xo đẩy; 11. lị xo giảm chấn; 12. ống thép từ; 13. các cuộn dây của rơle gài khớp; 14. đĩa đồn; 15. chốt quay.
Hộp tiếp điểm gồm các chi tiết chủ yếu là: Hai ốc đồng 1 phần nhơ ra ngoài là chỗ để nối đầu dây cáp từ ắcquy tới và thanh đồng nối từ hộp tiếp điểm xuống phần động cơ điện, cịn phần nằm trong hộp thì phẳng và là mặt tiếp điện, đĩa đồng 14 được cách điện trên thanh 3 cịn thanh 3 lại được chốt vào lõi thép của rơle gài khớp.
Rơle gài khớp gồm ống thép 12, phần cuối ống thép 12 được tăng cường bằng một khối thép từ cĩ lỗ để cho cần 3 xuyên qua. Trên lõi thép 12 cĩ quấn hai cuộn dây 13 với đường kính và số vịng dây khác nhau, được gọi là cuộn hút Wh và cuộn giữ Wg. Ngồi cùng là vỏ thép bảo vệ và trên đĩ cĩ hàn đế để bắt rơle trên máy khởi động. Lõi thép 5 thơng qua vít điều chỉnh và thanh giăng được mắc với mạng gài 6. Mạng gài 6 cĩ thể quay tự do quanh chốt 15 ở phần nắp máy khởi động và phần càng cua của nĩ mắc vào khớp gài của khớp truyền động. Lị xo 4 của rơle gài khớp luơn luơn cĩ xu hướng đẩy lõi thép 5 ra khỏi ống 12, đồng thời cũng là đẩy khớp
truyền động về vị trí ban đầu. Vị trí này được điều chỉnh nhờ vít điều chỉnh 7 tác động lên mạng gài 6.
Nguyên lý hoạt động của máy khởi động (kết hợp giữa hình 1.7 và hình 1.8).
Khi muốn khởi động động cơ thì người vận hành vặn khố điện về vị trí CT ( khởi động), như trên hình 2.3, khi đĩ máy phát điện chưa quay và điện trở cuộn dây phần ứng nhỏ nên dịng điện chạy trong cuộn dây Wkđ của rơle bảo vệ khởi động theo mạch: (+) ắcquy ốc đồng 1 (A) đầu AM đầu CT của khố điện
đầu K(*) của cuộn Wkđ đầu K(.) của cuộn Wkđ FA (+)mF (-)mF mát
(- ) ắcquy. Dịng điện trong cuộn Wkđ sẽ từ hố lõi thép của rơle bảo vệ khởi động và làm cho tiếp điểm KK’ của nĩ đĩng lại (đây là tiếp điểm mở). Khi KK’ đĩng, trong các cuộn dây rơle gài khớp cĩ dịng điện chạy theo mạch: (+) ắcquy 1
đầu 5 khung từ và cần tiếp điểm của rơle bảo vệ khởi động KK’ đầu c
điểm nối 4 từ đây dịng điện chia làm hai nhánh: một nhánh qua cuộn Wg rồi về mát về cực âm của ắcquy, nhánh hai Wh điểm nối 5 ốc đồng 3 cuộn kích thích Wkt và rơto của máy khởi động mát (-) ắcquy ( dịng điện chạy trong Wh
khoảng 30-40A, dịng trong Wg khoảng 3-4A). Dịng điện trong các cuộn dây sẽ từ hố ống thép và lõi thép rất mạnh, nên lõi thép bị hút sâu vào trong ống thép. Trong khi chuyển động như vậy lõi thép sẽ nén lị xo 4 lại (hình 1.7) kéo cho nạng gạt 6 quay quanh chốt 15 (hình 1.7) và phần càng cua của nạng gài 6 sẽ đẩy khớp truyền động chạy trên trục máy khởi động về phía bánh đà, đồng thời cần 3 được chốt trên lõi thép cũng đẩy đĩa đồng về các ốc đồng (xu hướng đĩng tiếp điểm). Khi bánh răng của khớp truyền động đã ăn khớp an toàn với bánh răng của bánh đà thì tiếp điểm chính (gồm hai ốc đồng 1,3 và đĩa đồng) cũng được đĩng lại. Lúc này sẽ cĩ dịng rất lớn khoảng (200-800A) chạy qua tiếp điểm theo mạch: (+) ắcquy ốc 1
đĩa đồng ốc 3 về cuộn Wkđ và rơto của máy khởi động mát (-) ắcquy: Trong khi đĩ cuộn Wh bị nối tắt (được giải thích như sau).
Dịng điện lớn qua máy khởi động sẽ biến thành mơmen cơ học lớn, truyền qua khớp truyền động qua bánh đà, làm cho trục khuỷu động cơ chạy, tạo điều kiện cho động cơ nổ máy nếu các điều kiện khác như là nhiên liệu, đánh lửa…vv bảo đảm. Khi động cơ đã bắt đầu làm việc tự lập, số vịng quay của nĩ tăng vọt lên và
máy phát điện bắt đầu làm việc để nạp cho ắcquy và cung cấp cho phụ tải. Dịng điện của máy phát lúc này sẽ ngược với dịng điện trong cuộn Wkđ ban đầu và trong giai đoạn giao thời đĩ (giai đoạn máy vừa mới nổ, máy phát điện mới bắt đầu làm việc, cịn máy khởi động chưa được tắt) sẽ triệt tiêu nhau, làm cho lực từ hố của rơle bảo vệ khởi động khơng đủ giữ tiếp điểm KK’ đĩng nữa thì tiếp điểm KK’ mở ra dưới tác dụng của lực lị xo. Khi KK’ mở ra, dịng điện trong cuộn Wh lại bắt đầu xuất hiện và ngược với chiều ban đầu ( tiếp điểm chính chưa kịp mở ra, cuộn Wh
được nối nối tiếp với cuộn Wg), cịn d điện trong cuộn Wg vẫn như cũ. Lực từ hố của chúng ngược nhau, làm tổng lực từ hố giảm, và dưới tác dụng của lị xo 4 lõi thép được trả về vị trí ban đầu và tách đĩa đồng ra khỏi vít đồng ở hộp tiếp điểm ngắt mạch khởi động.
Hình.1.9. Sơ đồ đấu dây của hệ thống khởi động điện điều khiển gián tiếp. Như vậy nhờ cĩ rơle bảo vệ khởi động mà máy khởi động tắt tự động khi động cơ cần khởi động đã nổ an toàn, mặc dù người vận hạnh vẫn cịn vặn khố điện về vị trí khởi động (cĩ thể do người vận hành phản ứng chậm, chưa kịp tắt). Điều đĩ đảm bảo an toàn máy khởi động cũng như khớp truyền động và cũng hoàn tồn phù hợp với yêu cầu đã đề ra. Ngồi ra rơle bảo vệ khởi động cịn làm nhiệm vụ “khố giữ” khơng cho khởi động khi xe đang chạy. Cụ thể khi động cơ máy kéo đang làm việc ở số vịng quay nhất định nào đĩ mà tiếp điểm của RLDĐN trong bộ ĐCD đã đĩng thì cuộn Wkđ của rơle bảo vệ khởi động sẽ bị nối tắt khi ta vặn khố điện về vị trí khởi động (vị trí CT) nên việc khởi động khơng thể thực hiện được.
Trường hợp khi răng của bánh răng ăn khớp truyền động bị trùng vào răng của vành răng bánh đà ( hiện tượng chống răng ) thì lị xo 10 (hình 1.7) cũng như lị xo 9 (hình 1.2) sẽ bị nạng gài nén lại và khi bị nén chúng sẽ tạo ra một mơmen xoắn làm cho cả khớp truyền động quay đi một chút, vượt qua khỏi vị trí chống răng để ăn khớp dễ dàng. Ngồi ra các lị xo này cịn giảm va đập khi khớp truyền động vào ăn khớp với bánh đà cũng như khi bị hất trả vị trí ban đầu. Trong sơ đồ (hình 1.7) rãnh then hoa ở ống chủ động của khớp truyền động được làm xoắn để khi vào ăn khớp với bánh đà khớp truyền động vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay chậm, Vì vậy mà vấn đề tự lựa vào ăn khớp với bánh đà cũng tốt hơn.
Sở dĩ trong rơle gài khớp cĩ hai cuộn dây Wh và Wg vì ở vị trí ban đầu, lõi thép của rơle cịn nằm hờ ở phía ngoài của ống thép 12 (hình 1.3), tức là đầu trong của lõi thép nằm cách xa mặt đáy của ống thép từ, cho nên hút được lõi thép vào các cuộn đây phải sinh ra một lực từ hố rất lớn. Lực này chủ yếu do cuộn Wh cĩ dịng điện khá lớn sinh ra, cịn cuộn Wg chỉ phụ kèm thêm. Song khi lõi thép đã bị hút sâu vào trong lịng ống thép từ (ứng với vị trí ăn khớp an toàn và tiếp điểm chính đã đĩng) thì chỉ cần một lực từ hố tương đối nhỏ của cuộn Wg cũng đủ giữ cho lõi thép nằm ở vị trí này, nên cuộn Wh trở nên bị thừa, nĩ bị nối tắt để giảm cơng suất cho nĩ. Cuộn Wh nối như vậy nĩ cịn cĩ tác dụng khác là khi chưa bị nối tắt dịng điện chạy qua nĩ xuống động cơ điện sẽ làm cho rơto của máy khởi động quay lúc lắc một chút. Như vậy khớp truyền động sẽ dễ lựa vào ăn khớp với vành răng của bánh đà.