发动机起动系统.pdf

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1、起动系统 作用：供给发动机曲轴足够的起动转矩,以便使发动机的曲轴达到必需的起动转速,使发动机进入自行运转的状态,当发动机进入自行运转的状态后,便结束任务立即停止工作 组成：由起动机、电磁开关、控制电路、起动机继电器、点火开关(起动开关)、蓄电池、起动机电路组成。起动系统 起动机 作用：是由直流电动机产生动力，经传动机构带动发动机曲轴转动，从而实现发动机的起动。也就是利用起动机小齿轮与发动机啮合，以摇转发动机使其能发动：发动机发动后，小齿轮与飞轮必须立刻分离，以免起动机受损。组成：起动机在起动系统主要由直流串励式电动机、离合机构和控制装置三个部分组成 详细如下：(1)直流串励电动机：作用是将蓄电

2、池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。直流电动机主要由电枢、磁极、换向器等主要部件构成 1.电枢:电枢是直流电动机的旋转部分，包括换向器、电枢铁芯、电枢绕阻、电枢轴 2.磁极：磁极一般个 4 个，两对磁极相对交错安装在电动机定子内壳上，低碳钢板制成的机壳也是磁路的一部分。也有用6 个磁极的起动机 3.电刷与电刷架：电刷架一般为框式结构，其中正极电刷架与端盖绝缘地固装，负极电刷架直搭铁。电刷置于电刷架中，电刷架上装有弹性较好的盘形弹簧。(2)离合机构：作用是将电动机的电磁转矩传递给发动机使其起动，同时又能在发动机起动后自动打滑，保护起动机不致飞散损坏。目前起动机常用的离合机构有滚柱式、摩擦片式

3、和弹簧式.1 摩擦片式离合器:可以传递较大转矩，并能在超载时自动打滑，但由于摩擦片易磨损，需经常检查调整，其结构也较复杂，所以多用于柴油发动机使用的功率较大的起动机上。(3)控制装置：又称起动开关，其作是用来接通和断开电动机与蓄电池之间的电路，同时还能接人和切断点火线圈的附加电阻。不同类型的汽车上使用的起动机尽管型式不同，但其直流电动机部分基本相似，主要的区别就在于传动机构和控制装置各有差异。起动方式:人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。电动机起动：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

4、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电源。分类：(1)按控制装置分类 1.机械控制式起动机：由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的主电路开关来接通或切断主电路，也称机械式起动机。虽然结构简单、工作可靠，但由于要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安装布局的限制，而且操作不便，已很少采用；2.电磁控制式起动机：由按钮或点火开关控制继电器，再由继电器控制起动机的主开关来接通或切断主电路，也称电磁控制式起动机。可实现远距离控制，工作方便，在现代汽车上广泛采用。(2)按传动机构的啮合方式分类:1.惯性啮合式起动机：起动机旋转时，其啮合小齿轮靠惯性力自动啮入飞轮齿环。起动后，小齿轮又借惯

5、性力自动与飞轮齿环脱离。啮合机构结构简单，但不能传递较大的转矩，而且可靠性较差，已很少采用；2.强制啮合式起动机：靠人力或电磁力拉动杠杆强制小齿轮啮入飞轮齿环。啮合机构结构简单、动作可靠、操作方便，仍被现代汽车所采用；3.电枢移动式起动机：靠起动机磁极磁通的吸力，使电枢沿轴向移动而使小齿轮啮人飞轮啮环的，起动后由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿环。多用于大功率的柴油汽车上 4.齿轮移动式起动机：是电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合 杆，而使小齿轮啮入飞轮啮环的；5.减速式起动机：靠电磁吸力推动单向离合器，使小齿轮啮人飞轮齿环的。起动系统 电磁开关 作用:电磁开关安装在启动机的上部，用来

6、控制启动机驱动齿轮与飞轮的啮合与分离，以及电动机电路的接通和关断。对于汽油发动机用启动机、电磁开关内还有点火线圈附加电阻短路触点，通过电磁开关外壳上的接线柱与点火线圈初级绕组相连。组成：电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘、触点等组成。附录资料：不需要的可以自行删除 电气设备系统布线规范 1目的和分类 1.1 合适的布线（包括线缆选择与布敷、屏蔽连接与工艺）可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种线缆之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性。同时，也便于查找故障原因和维护工作，提高产品的可用性。1.2 线缆大致分成以下几种类型：A 类：敏感信号线缆 B 类：低压信号线缆 D 类：辅

7、助电路配电电缆 E 类：主电路配电电缆 1.3 A 类 指各种串行通信（如以太网、RS485 等）电缆、数据传输总线、ATC 天线和通信电缆，无线电、以及各类毫伏级（如热电偶、应变信号等）信号线。1.4 B 类 指 5V、15V、24V、010mA、420mA 等低压信号线（如各种传感器信号、同步电压等）以及广播音频、对讲音频电缆。1.5 D 类 指 220/400V、连接各种辅助电机、辅助逆变器的电缆。1.6 E 类 指额定电压 3kV（最大 3600V）以下，500V 以上的电力电缆。1.7 这 4 类信号中，就易被干扰而言，按 AE 的顺序排列，A 类线最易被干扰；就发射的电磁骚扰而言，

8、按 EA 的顺序排列，E 类发射的骚扰最强。2线缆选择的基本原则 2.1 应选择阻燃、无卤（或低卤）、无毒的绝缘线缆，线缆应具备良好的拉伸强度、耐磨损性和柔软性，以适应振动冲击的环境。2.2 根据信号的电压等级、额定电流、预期短路电流、频率、环境条件、电磁兼容性要求及预期寿命来选择电缆的型号和规格。线缆应符合 TB/T 1484 的要求。2.3 配电电缆截面积按发热条件选择，负载电流必须小于允许载流量（安全载流量）。2.4 电缆以线芯长期允许工作温度分成：A 组（不超过 100）和 B组（不超过 125）。2.5 交流系统中，电缆的额定电压至少应等于系统的标称电压；直流系统中，该系统的标称电压

9、应不大于该电缆额定电压的 1.5 倍。2.6 T同轴电缆的抗干扰性能较好，传输距离长，可用作视频、射频信号的电缆。2.7 铜母线一般应根据 GB 5584.2 及 GB5585.2，选择采用 TBY、TBR型扁铜线及 TMY、TMR 型铜母线。2.8 对于 A 类和 B 类应采用双绞屏蔽电缆，A 类中的通信线必要时可采用光纤。2.9 T配电电缆宜用屏蔽电缆，以防止对外部的辐射干扰。3布线的基本要求 3.1 电气设备的布线应符合设计规定的电路图及装置布线图要求。4电子装置的布线 4.1 布线原则 4.1.1 机车电子装置内两接线端子间电线不允许剪接。4.1.2 导线穿过金属板（管）孔时，应在板（

10、管）孔上装有绝缘护套（出线环或出线套）。4.1.3 导线弯曲时，过渡半径应为导线直径的 3 倍以上，导线束弯曲时也应符合该要求，并圆滑过渡。4.1.4 电线和各接线端子、电气设备及插头插座连接时，要留一定的弧度，以利于解连和重新连接。4.1.5 导线连接原则上应通过接头，视具体情况采用压接、焊接、插接、绕接等方式。4.1.6 除绕接线外，每根导线两端必须有清晰牢固的线号，线号套管在导线上不易移动，视看方便，至少要保持一个大修期。4.1.7 电线槽安装应牢固，导线要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。4.1.8 电线电缆出入线槽、线管时必须加以保护，管口应加绝缘套（有油处应耐油

11、）或用绝缘物包扎。4.1.9 对外有一定干扰或自身需防止干扰的信号，在对外布线及装置内部布线时需采用屏蔽线，屏蔽层应接至机箱外部的专用接地母排或通过连接器外壳接至机箱箱体上。4.1.10 T插体箱内部各电路板间的连接宜采用绕接或插接布线。在布线密度过高时宜采用背板工艺方式。4.1.11 所有绕接布线起码应符合 IEC 60352-1 规定的改进型。同一位置不能既有焊接又有绕 接。绕接线应适合于选定的绕接工序，且至少应紧绕 3 匝以上。4.1.12 设计绕接布线时应考虑同一针上最多绕接 3 根导线。4.1.13 在插件箱布线时，对 A、B、C 三类信号要分区走线，尽量减少 C 类对 A、B 类的

12、干扰。C 类中的电源线宜用双绞线插接布线，脉冲信号线应用双绞线绕接。A 类应用双绞线最后绕接并避开 C 类导线。4.1.14 多芯电缆应留有 10%或至少 2 根备用绝缘线芯。连接器中应留有相应数量的备用接点。4.1.15 T蓄电池供电电缆的分支应尽可能地靠近蓄电池。4.2 电子装置中使用的接头应符合 TB/T 1507-93 中第 7 章的要求。插头及插座应符合 TB/T15082005 中 5.6 条的规定。4.3 线槽的出口边缘必须光滑，不得有尖角和毛刺。4.4 电线绑扎及固定 4.4.1 在金属扎线杆、板的所有长度上，应用绝缘带半叠绕一层后再扎线。叠绕方向由下至上（水平方向叠绕除外）。

13、4.4.2 电子装置中的电线和线束，在扎线杆、板端部、分岔线束根部及线束拐弯处均应有束带紧固。其它区段视情况可以连续包扎，也可以分段绑扎，但分段间隔不超过 200mm。4.4.3 线卡或绑扎带应有足够的电气强度和机械强度。4.4.4 T电源滤波器的进线宜单独走线，不宜与出线绑扎在一束中。4.5 线号 4.5.1 线号标记可采用下列形式之一：线号的数字；连接处的电气设备项目代号与端子代号的组合。4.5.2 线号的标注为机械制图标注法，具体见 TB/T 15082005 第5.4.8 款。4.5.3 线号应固定在线适当位置，不得因振动而丢失。5E 类、D 类的布线 5.1 安全措施 5.1.1 电

14、气设备外壳必须有良好的接地。5.1.2 电气设备应具有 GB 4208 规定的 IP 32 级以上的防护等级。5.1.3 带有插座输出的电路应有防止相关人员接近的安全保护措施。5.1.4 对有大电容器的设备必须有在电容放完电后才允许接近的措施。5.2 铜母线及其连接 5.2.1 母线落料、钻孔和冲孔后，应去毛刺。5.2.2 铜母线、扁铜线平弯时，弯曲内半径不小于窄边宽度；扁弯时弯曲内半径不小于母线宽边宽度。5.2.3 母线焊接处的焊缝必须牢固、均匀、无虚焊、裂纹、气泡和夹渣等现象。5.2.4 母线应平整、调直，表面不得有高于 1mm 的折皱。母线弯制后不应有裂纹或裂口。5.2.5 母线和母线连

15、接处，母线与电器端子连接处的连接长度不小于铜排的宽度，并应采用镀（搪）锡、镀银等防电化腐蚀措施。对铜母线的其余部分可以采用镀（搪）锡、刷油漆、包扎绝缘等防护措施。5.2.6 母线和母线、母线和电器端子连接处应平整、密贴。必要时可采用接合电阻等方法检查。5.2.7 母线和母线间的电气间隙和爬电距离应符合TB/T 1508的规定。5.2.8 连接应做到安全和接触可靠，在容易接触到雾滴的连接处，要有可靠的防水措施。5.3 电线电缆的弯曲半径应满足以下要求且应圆滑过渡：当电缆直径小于或等于 10mm 时，不小于电缆外径的 2 倍；当电缆直径大于 10mm 而小于 20mm 时，不小于电缆外径的 4 倍

16、；当电缆直径大于 20mm 时，不小于电缆外径的 6 倍。5.4 电缆接头应按照 TB/T 1507 中 7.17.4 条的规定，根据电缆的截面选用。5.5 布线原则 5.5.1 E 类电缆应远离 A、B 类电缆至少 0.5m，离 C 类电缆 0.4m，离D 类电缆 0.3m。各类电缆应分束、分槽布线。5.5.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。5.5.3 应注意使电缆尽量远离发热器件。发热温度在 100以内的发热器件，电线与之距离需20mm；发热温度在 100300的发热器件，电线与之距离需30mm；发热在 300以上，如无隔热、防火措施者，电线与之距离需80mm；如有隔

17、热、防火措施，则以实际可能的温度考虑。达不到此距离时，允许穿瓷套来解决。5.5.4 电缆可以采用线槽、线管，也可以裸露布线。线槽管的端部以及电线引出口不得浸漏油、水。裸露布置的电线必须充分注意不得浸入油、水。5.5.5 电缆布线经过设备柜体上金属隔板的孔应不影响柜体的强度。5.5.6 穿入线管的高压电缆，外径面积之和不应超过线管内孔截面积的 60%（一根电线的可以例外）5.5.7 高压电缆两端接线应采用接头压接（与接插件相连者除外），符合 TB/T 1507 中 7.5 条的规定。5.5.8 T干线与支线连接宜采用接线座，4mm2 以下电线电缆可采用焊接形式。5.5.9 每个螺栓接线座（端子）

18、上接线数：用于供电连接时，不应超过 2 根；用于控制和接地连接时，不应超过 4 根。5.5.10 导体标称截面积16mm2 的单芯或多芯电缆敷设在机车车辆上时，备用长度不宜太长，但在每一端留有的备用长度应允许进行至少 3 次的重新端接。5.6 布线工艺 5.6.1 两接线端子间电缆不允许剪接，电缆应在接线端子或电器接线处连接。5.6.2 与接线端子相连的电线电缆，剥线长度按 TB/T 15071993 的规定，剥线时线芯不应有损伤、断股现象。5.6.3 电线管、槽安装应牢固、电缆要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。5.6.4 电线电缆出入线槽、线管及穿过金属隔板的孔、口时，

19、必须加以防护。所有各孔、管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。5.6.5 在金属扎线杆的所有长度上，应用塑料带或绝缘带叠绕，叠绕方向应由下至上（水平方向叠绕除外）5.6.6 电缆绑扎应紧固整齐、横平竖直、外形美观。5.6.7 电缆束中，各电缆应平整，电缆（束）在扎线杆（板）端部、分岔电缆束根部、电缆束拐弯处均应有束带紧固。其它区段可用束带进行连续或分段绑扎，但分段间隔不超过 200mm。5.6.8 电缆与接线端采用螺纹式接线座连接时，接线柱对电线电缆的最低保持力应符合工艺文件的规定。5.7 线号标记 5.7.1 每根电缆两端必须有牢固的线号，每个插头、座，每个接线座（端子）上或安装装置

20、处必须有清晰牢固的代号标记；铜母线要打钢印号码。导线标记至少要保持一个大修期。5.7.2 线号套管或线号标牌在电缆上应不易移动、视看方便，线号标注方法为机械制图标注法，详见 TB/T 15082005 第 5.4.8 款。6A、B 类的布线 6.1 A、B 类布线除下面特殊要求外，其余可参照第 4 章电子装置的布线。6.2 A 类中通信线的选择 6.2.1 各种专用于通信的通信线，如总线 RS485、RS422、CAN、RS232C 等，应符合 TB/T 1484.3 通信网络用电缆的规定。20.75mm2 双绞屏蔽电缆（带护套）120.5mm210.5mm2 三芯屏蔽电缆（带护套）其它通信线

21、可根据频率来选择各种双绞屏蔽电缆或同轴电缆。6.2 布线原则 6.2.1 A、B 类电缆至少离 C 类 0.1m、离 D 类 0.2m、离 E 类 0.5m。对于个别确有困难达到上述要求时，必须用普列卡钢质软管、金属管、线槽或其它措施加强屏蔽，隔离体要单独接地，接地线长度应小于1m。6.2.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。6.2.3 A 类线应尽量布置在单独的线槽或钢管内，它不得与 60V 以上的控制线敷设在同一管道内，钢管两端应接地。6.2.4 通信线的弯曲半径不得小于 5 倍电缆外径。6.2.5 通信线应采用压接工艺通过插头插座连接。6.2.6 在两个插头（座）之间

22、通信线必须连续，禁止任何中间的连接，以减少通信信号的损失。6.2.7 通信线的最末两端应接端接器，其阻值必须与通信线的特性阻抗匹配。6.4 WTB 列车总线 6.3 光纤布线 6.3.1 光缆布放前，其两端应贴有标签，标明起始和终端位置，标签应书写清晰、端正和正确。6.3.2 布放光缆应平直，不得产生扭绞、打圈现象，不应受到外力挤压和损伤。布放中应手持电缆以免光纤受力。6.3.3 光纤弯曲半径不小于 100mm。6.3.4 光纤的长度是预估的，对于长了的光纤，可在适当地方束起来，但要注意弯曲半径。6.3.5 光纤的插头及星耦器，插件上的插座都有保护盖，以防光路污染。连接时应取下保护盖，并保存好

23、保护盖，以便以后拆卸时仍可以保护。一、技术要求（一）、操作面板 1、操作面板的位置要合适，便于操作及操作者观察设备运行情况。2、指示灯要求设置齐全，不同功能的指示灯，使用不同颜色。具体要求为：电源指示灯绿色，状态灯黄色，故障灯红色。3、按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。4、急停按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。5、操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌,并要可靠固定。标牌采用金属刻字标牌。6、设备自动运行时，在任何位置，按停止键设备停止后，都能用手动操作恢复到初始状态，并继续自动运行。7、设备急停后，必须进行复位，才能进行手动操作；恢复到原位

24、后，工作设备才可以再次自动运行。8、操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、脱落的保护装置；操作面板的电线引线要可靠固定，并在打开过程中移动部位留有一定长度的余量。9、操作台箱体结构、元件布置结构应便于维修及部件更换。10、可移动式操作台必须单独内置或外置软地线。11、对灰尘、水气、油污比较大的环境，操作台箱体要有良好的密封设施。（二）、控制柜 1、控制柜要有标牌，标明设备型号、电气容量等技术参数。2、控制柜应有电源总开关，电源总开关操作手柄应设置在控制柜两端外侧。3、控制柜应装射照明灯。4、控制柜应有插座，2 线，3 线 220V、5A 以上的电源插座各一组。5、控制柜的各个元件应有永久性

25、标牌，并应与图纸的名称一致。标牌位置不能贴在元件上，应就近合理布置。6、控制柜元件布置位置应预留 10%以上位置。7、接线端子板的同一端子位置，最多接 3 根电线。8、接线端子板要预留 10%以上备用端子。9、导线接点要压接专用接线端子，不得直接和端子板或元件连接。10、备用线应预留 10%以上，并标有备用线号。11、控制柜元件固定方式要合理，便于拆装；不允许采用螺丝、螺母穿孔固定方式。12、电气配线应有标号，并与图纸一致。标号要求为打印方式，长期使用不脱色，并能防水、防油。另外，同一电线两端的标号必须相同，接到同一端子上的电线的标号相同。13、控制柜的铁板厚度要保证强度,根据控制柜的大小,厚

26、度要求不同。但一般铁板厚度要大于 1.0-1.2mm。14、控制柜的颜色为兰色或深灰色。15、移动、运转装置的急停、安全装置等互锁信号，要求必须有继电器等硬件触点互锁，不能只有软件（PLC 程序等）互锁。16、电箱必须有可靠的接地。17、电箱结构及四周空间大小要便于维修。18、对灰尘、水气、油污比较大的环境，箱体要有良好的密封设施。19、强弱电要分开电箱配置；或左右配置，中间加隔离板。20、超过 1KVA 的变压器要单独加屏蔽箱，箱体接地。21、对包含电子系统大功率发热器件的电箱，应有空调或通风散热装置，并考虑防尘措施。（三）、外围布线 1、分立总电箱和机床的连线采用线槽或金属管连接，不得直接

27、使用电缆。2、所有电线连接必须通过端子板，不得有直接对接的接点。3、电缆、蛇皮管等通过箱体处必须使用标准管接头，不得直接进出布线。4、管路内非电缆穿线使用软线，不得小于 1 平方毫米。5、管路内部穿线必须保留 10以上备用线。不足 1 根的至少要保留 1 根备用线。6、管路端头、接口、线槽转角、端头等位置应适当防护，以免伤线。7、交流线使用红色，直流线使用蓝色或绿色。PLC 输入输出线色应该区分开。地线使用黑线或专用花皮地线。8、设备线路移动部分比较长，和现场有干涉的要求采用吊环布线或坦克链。9、邻近元件超过三个的位置，要就近采用分线盒布线，不得长距离分散走线。10、为防止水、灰尘、油污进入分

28、线盒，应采取防护措施。11、强弱电走线要分开线槽走线，尽量避免交叉重叠。12、所有分离箱体，包括接线盒、液压站、润滑站等应有接地设施。（四）、驱动部分 1、电机应有旋转方向指示。2、电机要有相应的过流、过载保护。3、电机安装部位，应留出拆卸、安装的位置。4、联轴节外露部分必须加防护。5、电机接线盒内要单独接地线。（五）、外部器件 1、行程开关、接近开关、电磁阀等外部元件，安装位置要适当，以便于安装及调整。2、各器件固定位置要牢固，不易变形。3、外部器件应有固定的金属标牌，指示器件的名称、编号等，并要求与图纸一致。4、指示灯、标牌应面向外侧，并置于便于观察位置。5、外部器件接线口不能露明线。（六）、PLC 部分 1、输入、输出点要预留 10%以上。2、PLC 的输入、输出板，应选择接线端子式的板卡。3、输出带电磁阀的，要求使用外部直流 24V 继电器隔离。4、每路电磁阀负载设一个熔断器或单相空开，熔断器设熔断指示灯。5、盘面配线时，输入输出线色应予以区分。6、PLC 每个 I/O 槽口附近，贴有 I/O 地址标记。7、PLC 电源必须单独使用隔离变压器。