淺談機(jī)械泵船舶發(fā)動機(jī)停車電磁鐵的應(yīng)用

0 引言

停車電磁鐵主要用于機(jī)械泵燃油系統(tǒng)發(fā)動機(jī)的停機(jī)作用，在船舶發(fā)動機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用地更加廣泛，停車電磁鐵的可靠性對船舶的安全有著至關(guān)重要的作用，其失效會造成發(fā)動機(jī)不能正常停機(jī)，影響船舶和船員的安全。所以對于船舶發(fā)動機(jī)，選擇一款合理可靠耐用的停車電磁鐵，并按要求進(jìn)行匹配應(yīng)用和售后維護(hù)保養(yǎng)非常重要。本文對停車電磁鐵做深入研究，對停車電磁鐵的選型、應(yīng)用匹配、安裝調(diào)整、售后維護(hù)提供指導(dǎo)建議。

1 停車電磁鐵結(jié)構(gòu)、原理及分類

1.1 停車電磁鐵結(jié)構(gòu)

停車電磁鐵主要包括殼體、安裝在殼體內(nèi)的靜鐵芯和活動鐵芯，靜鐵芯和活動鐵芯同軸設(shè)置，靜鐵芯上纏繞吸合線圈和維持線圈，吸合線圈和維持線圈通過導(dǎo)線并聯(lián)在直流電源上且導(dǎo)線上連接有線圈管理器，線圈管理器擇一導(dǎo)通吸合線圈支路或維持線圈的支路?；顒予F芯上套設(shè)復(fù)位彈簧，在吸合線圈和維持線圈均斷電時，復(fù)位彈簧帶動活動鐵芯復(fù)位。線圈裝配體的兩端設(shè)有保護(hù)橡皮套，防止灰塵進(jìn)入線圈起密封作用，活動鐵芯的一端通過萬有節(jié)組件、連接螺桿等零件與柴油機(jī)噴油泵的停車手柄鉸接，通過控制活動鐵芯的滑動，從而操縱噴油泵停車手柄，實現(xiàn)自動化控制。如圖1是停車電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。

1.2 停車電磁鐵工作原理

停車電磁鐵的工作原理是：根據(jù)奧斯特實驗結(jié)論可知，通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，磁場的方向跟電流的方向有關(guān)，把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管，也叫線圈，在通電情況下線圈會產(chǎn)生磁場，磁場的方向與電流方向以及繞線方向有關(guān)，磁場的強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)

。線圈里面加上一根鐵芯，鐵芯就會被磁化，磁場就會增強(qiáng)，這樣就成了一個簡單的電磁鐵。

停車電磁鐵就是根據(jù)上述理論，停車電磁鐵工作時，首先線圈管理器給吸合線圈導(dǎo)通大電流，使得靜鐵芯產(chǎn)生非常強(qiáng)的磁力，吸引活動鐵芯朝向靜鐵芯滑動并與靜鐵芯吸合，活動鐵芯帶動停車手柄轉(zhuǎn)動并實現(xiàn)斷油，活動鐵芯移到一定位置時停車手柄使噴油泵完全斷油。此時，線圈管理器將吸合線圈的供電回路切斷并導(dǎo)通維持線圈的供電回路，維持線圈的電流是小電流，維持線圈產(chǎn)生的磁力僅用于保持靜鐵芯和活動鐵芯的吸合，維持噴油泵斷油狀態(tài)，達(dá)到柴油機(jī)停機(jī)目的。

顯然，行政區(qū)域、地鐵站以及學(xué)區(qū)都對房價有顯著的影響，這都符合我們的直覺。其中，subway 的系數(shù)高達(dá) 6637.37，也就是說，在其他條件不變的情況下，臨近地鐵站的住房比不挨地鐵站的住房貴 6637 元/平米。學(xué)校對房價的影響力度更大，臨近學(xué)校的房價平均貴 12524.70 元。

第一，通過微課創(chuàng)設(shè)情境解決教學(xué)難點.微課的實際運用過程中，以創(chuàng)設(shè)情境的方式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，促使學(xué)生主動參與到數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中去.教師在應(yīng)用微課前要對學(xué)生的心理能準(zhǔn)確把握，加強(qiáng)和學(xué)生的溝通交流，針對性的應(yīng)對，通過微課來解決學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識當(dāng)中的難點以及重點.

為了達(dá)到研發(fā)產(chǎn)品和培養(yǎng)教師的目的，校企合作課題研究設(shè)計有定設(shè)計方案、試制并完善產(chǎn)品、編寫設(shè)計方案、配套硬件開發(fā)課程資源、過程競賽評優(yōu)、申報專利六個環(huán)節(jié)，具體流程如圖1所示。

負(fù)載反力特性有多種，如圖2中直線0是不隨鐵芯行程改變的常值負(fù)載，如：直動式電磁鐵的重力負(fù)載；直線1是反力隨行程的增大而減小的負(fù)載，如預(yù)壓縮的彈簧負(fù)載等。

1.3 停車電磁鐵分類

停車電磁鐵的活動鐵芯和復(fù)位彈簧之間由于長時間的往復(fù)接觸摩擦，會導(dǎo)致活動鐵芯滑動不順暢，阻力增大，所以建議定期給彈簧和鐵芯之間涂些潤滑脂。另外發(fā)動機(jī)工作一段時間出現(xiàn)停車電磁鐵無法停車的現(xiàn)象，可以先按照上述電磁鐵按照調(diào)整的方法，調(diào)整螺桿。

2 停車電磁鐵應(yīng)用匹配及安裝使用

2.1 停車電磁鐵的應(yīng)用匹配

a、按下停車按鈕，停車電磁鐵能吸合，但發(fā)動機(jī)不能熄火，說明螺桿沒有把停車手柄推到停車位置，可松開螺桿的鎖止螺母，把螺桿往伸長方向適當(dāng)調(diào)整，直到發(fā)動機(jī)能熄火，且保證停車手柄的限位柄和噴油泵的限位螺釘之間有0.5mm-1mm的間隙，再擰緊鎖止螺母。

其中，線圈管理器為單刀雙擲開關(guān)，其擇一導(dǎo)通吸合線圈或者維持線圈的供電回路，線圈管理器的活動觸點由活動鐵芯帶動，即活動鐵芯移動到活動鐵芯和靜鐵芯的吸合位置后剛好觸碰到單刀雙擲開關(guān)

。吸合線圈用來產(chǎn)生強(qiáng)大磁力將活動鐵芯吸進(jìn)來，這個線圈的工作電流比較大，而活動鐵芯吸進(jìn)來之后只要相對較小的磁場就可以使活動鐵芯保持在一定位置，所以設(shè)置一個維持線圈，這個線圈工作電流小，消耗小。防止吸合大電流時間太長造成線圈燒壞故障，吸合線圈工作很短時間就通過線圈管理器切換到維持線圈

。

b、停車電磁鐵吸合力和噴油泵停車手柄工作阻力也要按要求匹配，由于停車電磁鐵連續(xù)多次工作時，線圈的溫度會上升，線圈的電阻增大，通過線圈的電流減小，導(dǎo)致吸合力減小，所以匹配時，停車電磁鐵的最小吸合力要≥1.2倍的油泵停車手柄工作阻力。噴油泵停車手柄的阻力可通過拉力計進(jìn)行測量，需要注意的是，對于有多個安裝孔的停車手柄，停車電磁鐵螺桿和停車手柄鉸接孔越靠近停車手柄轉(zhuǎn)動支點，阻力就越大，必要時需拆除停車手柄的復(fù)位彈簧。

c、大多數(shù)停車手柄上有好幾個安裝孔，選擇和停車電磁鐵鉸接孔的時候，在考慮停車手柄阻力的同時，還需要考慮螺桿偏轉(zhuǎn)角度，盡量保證停車電磁鐵的螺桿的最大工作偏轉(zhuǎn)角度α小于螺桿允許的偏轉(zhuǎn)角度。

一是開展省級森林小鎮(zhèn)創(chuàng)建工作。為樹立典型、鼓勵先進(jìn)，按照省林業(yè)廳工作要求，區(qū)林業(yè)局精心組織、認(rèn)真開展，于2018年5月正式啟動河口區(qū)森林小鎮(zhèn)創(chuàng)建工作。新戶鎮(zhèn)、義和鎮(zhèn)立足地域稟賦，積極參與創(chuàng)建，經(jīng)省市專家評審，義和鎮(zhèn)被山東省綠化委員會辦公室、山東省林業(yè)廳授予“山東省森林小鎮(zhèn)”榮譽(yù)稱號。

d、對于停車電磁鐵，由于吸合瞬間電流非常大，所以需要配單獨的繼電器，且繼電器的觸點容量必須大于電磁鐵吸合電流的120%-150%，觸點要有良好的可靠性。

另外，寧波一院一直都承擔(dān)著幫扶基層的任務(wù)。阮列敏院長向《中國醫(yī)院院長》雜志記者介紹，早在2012年以前，醫(yī)院就跟寧波市海曙區(qū)多家社區(qū)中心進(jìn)行合作，“每家社區(qū)派駐兩位指導(dǎo)醫(yī)生”。

2.2 停車電磁鐵的安裝調(diào)整

大多數(shù)情況下，新出廠的發(fā)動機(jī)電磁鐵都能正常工作，當(dāng)發(fā)生下列情況，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整：

a、停車電磁鐵的行程和噴油泵停車手柄的行程要按要求尺寸匹配，如圖5，停車電磁鐵的工作行程c要在油泵停車手柄初始停車行程d和極限停車行程D之間，需要注意的是當(dāng)停車電磁鐵到吸合位置時，通過調(diào)整螺桿，保證停車手柄的限位柄和噴油泵的限位螺釘之間有0.5mm-1mm的間隙。

b、按下停車按鈕，停車電磁鐵動作，停車手柄推到底后電磁鐵很快又回到初始位置，電磁鐵吸合不住，發(fā)動機(jī)也不能停機(jī)，說明停車手柄到極限位置時，停車電磁鐵還沒有到吸合位置，所以停車電磁鐵無法吸合，這時可松開螺桿的鎖止螺母，把螺桿往縮短方向適當(dāng)調(diào)整，直到發(fā)動機(jī)能熄火且停車電磁鐵能吸合住，然后再擰緊鎖止螺母。

衛(wèi)生部門作為民辦非營利性醫(yī)療機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)主管部門，應(yīng)在財政部門賦予的財務(wù)監(jiān)管職權(quán)范圍內(nèi)，加強(qiáng)對其財務(wù)工作的日常管理，并制定民辦非營利性醫(yī)療機(jī)構(gòu)財務(wù)管理辦法，規(guī)范其財務(wù)行為，并進(jìn)行年度審查。

2.3 停車電磁鐵的售后保養(yǎng)

停車電磁鐵根據(jù)通電停車還是斷電停車分為通電電磁鐵和斷電電磁鐵

；通電停車電磁鐵和噴油泵安裝匹配時，停車電磁鐵的初始位置是噴油泵停車手柄處于最大油量位置，當(dāng)通電時切斷噴油泵油量實現(xiàn)停車。斷電停車電磁鐵和噴油泵安裝匹配時，停車電磁鐵的初始位置是噴油泵停車手柄處于停車位置，斷電時切斷噴油泵油量實現(xiàn)停車。大多數(shù)船用發(fā)動機(jī)用的是通電停車電磁鐵。根據(jù)電磁鐵螺桿作用在噴油泵停車手柄上的力是拉力還是推力，分為拉式停車電磁鐵和推式停車電磁鐵；采用拉式電磁鐵還是推式電磁鐵主要根據(jù)發(fā)動機(jī)上電磁鐵的安裝位置決定。圖3和圖4分別是拉式停車電磁鐵和推式停車電磁鐵安裝圖。

e、對于船舶用發(fā)動機(jī)，由于工作環(huán)境腐蝕性很嚴(yán)重，所以停車電磁鐵所有部件必須要做防腐蝕工藝處理。

電磁鐵的任務(wù)是帶動負(fù)載做機(jī)械功，所以電磁鐵結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)從反力特性(反力特性是指電磁鐵負(fù)載和行程的曲線關(guān)系)出發(fā)，一個合理的結(jié)構(gòu)形式能使電磁鐵的靜態(tài)吸合力特性和反力特性得到良好的配合，這是實現(xiàn)電磁鐵可靠工作、降低動作功率、提高靈敏度、減小動作時間、提高壽命等一系列要求的保證

。

2.4 停車電磁鐵的失效分析

停車電磁鐵在使用過程中經(jīng)常會發(fā)生失效現(xiàn)象，失效的原因通常是因為停車電磁鐵吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷，吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷多數(shù)是因為使用者操作不當(dāng)造成，或者是由于噴油泵停車手柄的回彈力太大造成停車電磁鐵工作阻力太大，導(dǎo)致吸合線圈長時間維持大電流狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致吸合線圈溫度過高，最終致使絕緣層擊穿或者吸合線圈熔斷，吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷都會直接導(dǎo)致停車電磁鐵不能發(fā)揮作用。如圖6是線圈擊穿的停車電磁鐵。

還有一部分停車電磁鐵失效是因為停車電磁鐵和噴油泵停車手柄匹配不當(dāng)造成，如：停車電磁鐵的螺桿的工作偏轉(zhuǎn)角度不能太大，太大就容易卡滯，目前為了降低螺桿卡滯故障率，在螺桿和鐵芯的連接處設(shè)計了萬向節(jié)裝置，能增大停車電磁鐵螺桿工作時的偏轉(zhuǎn)角度。

隨著拉薩市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，客戶類型也趨于多樣化、個性化，新產(chǎn)品，新技術(shù)不斷更迭，新的市場需求也在不斷出現(xiàn)，印刷行業(yè)市場潛力也不斷擴(kuò)大，印刷行業(yè)市場規(guī)模仍隨著不斷擴(kuò)大。 各級政府大力支持創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，對小微企業(yè)政策支持、優(yōu)惠力度不斷增加。

還如：停車電磁鐵的工作行程和噴油泵停車手柄的行程要按要求尺寸匹配，停車電磁鐵工作行程比停車手柄行程太大時，通電工作時，會造成已經(jīng)到達(dá)油泵的停機(jī)位置但是還沒有到達(dá)停車電磁鐵的吸合位置，這樣停車電磁鐵是維持不住吸合狀態(tài)，所以無法停車；當(dāng)停車電磁鐵工作行程比停車手柄行程太小時，會導(dǎo)致還沒有達(dá)到油泵的停機(jī)位置，停車電磁鐵已經(jīng)達(dá)到最大吸合位置，也是沒有發(fā)揮出停車電磁鐵的停機(jī)功能。

還有一種情況是噴油泵停車手柄一般都帶有復(fù)位彈簧，這會大大增加停車電磁鐵工作時的阻力，所以可按圖7，匹配停車電磁鐵的噴油泵都將停車手柄的復(fù)位彈簧拆除。

3 停車電磁鐵的應(yīng)用情況

隨著人們對全球環(huán)境問題越來越重視，發(fā)動機(jī)的排放升級要求越來越嚴(yán)格，目前大多數(shù)行業(yè)已經(jīng)升級為電控發(fā)動機(jī)技術(shù)路線，這些行業(yè)的柴油機(jī)對停車電磁鐵的應(yīng)用已經(jīng)非常少了，目前東南亞、南亞等國家的船用發(fā)動機(jī)大多數(shù)還是IMO II排放要求，機(jī)械泵燃油系統(tǒng)發(fā)動機(jī)還是主要的技術(shù)路線，所以對于這些國家所銷售的船用發(fā)動機(jī)，停車電磁鐵的應(yīng)用還是非常廣泛。

4 結(jié)語

通過以上對停車電磁鐵結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、應(yīng)用匹配、安裝調(diào)整、售后保養(yǎng)、失效分析等方面的介紹，在進(jìn)行發(fā)動機(jī)電磁鐵匹配選型或者后期使用遇到問題時，就能根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和場景選擇合適的停車電磁鐵并進(jìn)行匹配和調(diào)整。

現(xiàn)有的停車電磁鐵由于技術(shù)限制以及投入產(chǎn)出的原因，只能單純從控制吸合線圈通電時間等方面來防止吸合線圈過熱，但是實際使用過程中，由于線圈老化或者鐵芯移動阻力變大等原因，會導(dǎo)致吸合線圈工作時間延長，進(jìn)一步的會導(dǎo)致吸合線圈熔斷或者擊穿?，F(xiàn)有停車電磁鐵的電路結(jié)構(gòu)中無法檢測到上述突發(fā)狀況并及時采取有效措施，從而會導(dǎo)致停車電磁鐵失效，操作者無法遠(yuǎn)程停車，嚴(yán)重時會導(dǎo)致事故發(fā)生。隨著技術(shù)的逐漸升級和創(chuàng)新，新結(jié)構(gòu)的電磁鐵控制邏輯會越來越先進(jìn)和智能，能檢測吸合線圈的老化程度工作時間等，并提醒報警，防止停車電磁鐵突然失效影響船舶和船員的安全。

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