کوپله دیزل ژنراتور

کوپله دیزل ژنراتور چیست؟

شرکت هایی وجود دارند که منحصراً در صنعت کوپله دیزل ژنراتور فعالیت می کنند. این شرکت ها موتور دیزل و ژنراتور خود را از برندهای تولیدکننده موتور (مانند دیزل ژنراتور ولوو ، پرکینز، کامینز) و ژنراتور (مانند استمفورد، مکالته) به صورت جداگانه خریداری و آنها را کوپل می نمایند. این شرکت ها دیزل ژنراتور های کوپله خود را بسته به نیاز بازار به صورت دیزل ژنراتور با کانوپی سایلنت، شاسی و … تحت نام تجاری خود به بازار عرضه می نمایند.

دیزل ژنراتور از دو بخش اصلی دیزل و ژنراتور تشکیل شده است . از آنجا که برند های سازنده موتور و ژنراتور مختلف هستند و هیچ شرکتی در دنیا نمی باشد که موتور و ژنراتور را با هم تولید کند، لذا در انتخاب و ایجاد یک دیزل ژنراتور به توان مورد نیاز، باید یک برند موتور و یک برند ژنراتور انتخاب نمایید.

بعد از این مرحله فرایند کوپله آغاز خواهد شد. این مرحله شامل فرایند اتصال موتور به ژنراتور، ساخت شاسی متناسب با آن، ساخت تابلو کنترل موتور و ژنراتور و ارتباط آن با قسمت های محتلف دیزل ژنراتور است که به این فرایند کوپله کاری می گویند.

از کوپله کاران بزرگ صنعت دیزل ژنراتور می توان به برندهای اف.جی.ویلسون FG Wilson و کامینز پاور Cummins Power انگلستان اشاره کرد. شرکت هایی که دیزل ژنراتور را کوپله می کنند در اصطلاح پکیجر (Packager) دیزل ژنراتور نیز می گویند.

همانطور که گفته شد موتور دیزل و ژنراتور برای تمام پکیجرها در تمام نقاط دنیا یک نوع است. آنچه به طور کلی کیفیت کوپله دیزل ژنراتور را متمایز می کند در ابتدا دقت اسمبل کردن دیزل و ژنراتور و بعد لوازم جانبی مصرفی به کار رفته در کوپله و تابلو کنترل دیزل ژنراتور می باشد.همچنین در مقاله استاندارد دیزل ژنراتور تمامی نکات جهانی کوپله، موتور دیزل، ژنراتور، برد کنترل ژنراتور و.. قرار گرفته است.

تمایز کوپله دیزل ژنراتور شرکت های متفاوت

کیفیت قطعات استفاده شده در تابلو کنترل (چینی بودن قطعات به شدت بر روی کیفیت نهایی و قیمت دیزل ژنراتور موثر می باشد) .

موارد فوق فاکتورهایی هستند که مجموع آن ها کیفیت و عمر کوپله دیزل ژنراتور شما را تعیین خواهد کرد:

1. نوع رنگ قطعات فلزی شامل شاسی، فریم تابلو، کوپله دیزل ژنراتور (استفاده از رنگ پودری الکترواستاتیک یا رنگ های متفرقه) .
2. نوع و ضخامت ورق به کار رفته در شاسی متناسب با وزن دیزل ژنراتور.
3. استفاده از گلندهای مقاوم به نفوذ آب و گردو غبار جهت تابلو و ژنراتور (قسمت های الکتریکی) .
4. استفاده از چهارچوب Structure مناسب جهت رادیاتور در کوپله دیزل ژنراتور جهت تحمل وزن و جابجا نشدن آن در طول عمر دیزل ژنراتور .

تفاوت کوپله داخلی و کوپله خارجی

در قدیم ژنراتور ها به صورت دو سر بلبرینگ ساخته می شدند و با توجه به اینکه امکان اتصال مستقیم به دیزل ژنراتور را نداشتند، نیازمند استفاده از قطعه ای به نام کوپلینگ داشتند که همین امر باعث میشد تا نحوه عملکرد نفرات فنی همانند تراشکار و… در بحث کیفیت کوپله انجام شده اثرگذار باشد.
امروزه با توجه به ساخت ژنراتورها به صورت تک بلبرینگ، دیزل و ژنراتور به صورت کاملا مستقیم و بدون نیاز به قطعه و دخالت فنی خاصی به یکدیگر متصل میگردند.

همین امور باعث شد که با توجه به کیفیت پایین کوپله کردن دیزل ژنراتورها در گذشته، بحث کوپله فابریک و تفاوت آن با کوپله داخل مطرح گردد، که این امر امروزه با توجه به سینگل بیرینگ بودن دستگاه ها نیازمند عملکرد فنی خاصی نبوده و کیفیت کوپله ها چندان متفاوت نیست، بنابراین این دسته بندی در این صنعت به این شکل جا افتاده است که کوپله فابریک به پکیج دیزل ژنراتور متصل شده در خارج از کشور گفته میشود و کوپله داخل به پکیج دیزل ژنراتورها در داخل کشور می گویند.ولی با توجه به امکان کوپلینگ دستگاه ها در خارج از کشور توسط شرکت های غیر معتبر و متقلب، می بایست دقت در انتخاب کوپله فابریک دیزل ژنراتور به شدت بالاتر از ساخت داخل باشد.

مراحل کوپله کاری

ساخت شاسی با آلیاژ و ضخامت ورق های فولادی مصرفی برای هر دستگاه متفاوت بوده و سعی می شود که دست بالا انتخاب شود و نیز از نظر مهندسی بهینه و به صرفه باشد. در این مرحله ورق ها توسط دستگاه بریده و خم می شود. پس از آن کلاف کردن شاسی روی یک سطح کاملاً تراز و صاف آغاز خواهد شد.

شاسی حتما در این زمان کاملاً تراز جوش و آب بند شود تا از لرزش های احتمالی دستگاه، هنگام استفاده از آن، جلوگیری شود زیرا در مراحل بعد این امکان وجود ندارد. بعد از اتمام مرحله جوش و آب بندی مخزن کامل تست می شود تا هیچ گونه نشتی نداشته باشد. سپس حفره های مورد نیاز روی آن ایجاد شده و داخل مخزن کامل پاک سازی و تمیز می شود. پس از محاسبه ی اختلاف تراز پایه های ژنراتور و موتور، پایه سازی انجام شده و جهت کاهش لرزش، لرزه گیرها مابین دستگاه و شاسی قرار می گیرد.

بعد از این مرحله موتور و ژنراتور از روی شاسی باز شده و شاسی پرداخت می شود. بعد از آن با رنگ الکترواستاتیک یا ضد زنگ پوشانده شده و رنگ نهایی صورت می گیرد. در انتها مجدداً دستگاه روی شاسی نصب و ثابت می شود. سپس بعد از محاسبه و ساخت تابلو فرمان و کنترل دیزل ژنراتور، تابلو توسط لرزه گیر روی پایه های مناسب نصب شده و روی شاسی مستقر و ثابت می گردد. لازم به ذکر می باشد که بهترین شرایط نصب تابلو، محلی بدون لرزش و ثابت است.

مخزن سوخت  باید روی بخشی از پایه شاسی دیزل ژنراتور یا در بالای قاب دیزل ژنراتور نصب شود. ظرفیت کافی سوخت برای روشن نگه داشتن دیزل ژنراتور برای ۶ تا ۸ ساعت به طور متوسط می باشد. در مورد دیزل ژنراتور کوچک، مخزن سوخت برای استفاده از دیزل ژنراتور در زمینه تجاری، ممکن می باشد به احداث و نصب یک مخزن سوخت خارجی در کنار دیزل ژنراتور منجر گردد. معمولا دارای ظرفیت کافی برای روشن نگه داشتن دیزل ژنراتور برای ۶ تا ۸ ساعت به طور متوسط می باشد.

موارد و استانداردهایی جهت کوپله کردن دیزل ژنراتور ها وجود دارد و این مقاله سومین دستور العمل ارائه شده می باشد که شامل یک سری ۴ موردی از استانداردهای مربوط به کوپل کردن ژنراتور ها است در ادامه مقاله توضیحات کامل هر بخش قرار داده شده است :

-استاندارد AGN232 – کوپل کردن –الزامات کوپل کردن

– استاندارد AGN233 – کوپل کردن – الزامات نصب

– استاندارد AGN 234 – کوپل کردن – تراز کردن

– استاندارد AGN 235 – کوپل کردن – آنالیز تنش های پیچشی

کوپل کردن، الزامات کوپل کردن، استاندارد AGN232

• اقدامات اولیه کوپل کردن

گدانی سمت موتور، که عموما با بدنه موتور یکپارچه می باشد با سر ژنراتور با هم منطبق شده و به یکدیگر متصل می شوند.

نیروی از طریق اتصال کوپلینگ از موتور به ژنراتور منتقل می گردد. کوپلینگ باید به گونه ای طراحی شده باشد که با ویژگی های فنی موتور و ژنراتور مطابقت داشته و میزان لرزش ها را تا حداکثر میزان ممکن کاهش دهد و انتقال گشتاور لازم را به خوبی تضمین نماید.

شرکت های کوپله کار نوع اقلام مورد نیاز برای کوپل کردن دستگاه را انتخاب می کنند. در واقع این شرکت ها هستند که انتخاب می کنند از یک ژنراتور تک بلبرینگ و یا ژنراتور جفت بلبرینگ استفاده نمایند.

طراحی ساختار تک بلبرینگ

انتهای یک ژنراتور تک بلبرینگ ثابت است و همان طور که در تصویر یک ملاحظه میکنید ته شفت آن فاقد بلبرینگ است. یک صفحه دیسک انعطاف پذیر در جای قرارگیری بلبرینگ نصب شده تا حرکت چرخشی موتور را به روتور ژنراتور منتقل کند. صفحه دیسک مورد نظر به گونه ای نصب خواهد شد که نیرو را به طور کامل در جهت مستقیم انتقال بدهد و بر این اساس صفحه متحرک به طور صحیح به صفحه محرک ـ فلایویل موتور ـ متصل می شود.

این ترکیب خاص از کوپلینگ موتور و ژنراتور نسبت تغییر وضعیت عملکرد بسیار مقاوم می باشند اما با این وجود همچنان از انعطاف پذیری خود برخوردار است.

تصویر شماره۱: ژنراتور تک بلبرینگ

طراحی ساختار جفت بلبرینگ

در ژنراتورهای جفت بلبرینگ بار وارده به شفت از هر دو سمت یکی در سمت متحرک شفت دوار و دیگری در سمت غیر متحرک (انتهای ژنراتور) کنترل می شود.(در تصویر شماره ۲ )، ژنراتورهای جفت بلبرینگ عموما تحت لرزش و یا زودگذر کار می کنند. در عموم ساختارهای جفت بلبرینگ می توان به منظور متصل نمودن موتور به ژنراتور از کوپلینگ پلاستیکی استفاده نمود.

تصویر شماره۲: ژنراتور جفت بلبرینگ

تکنیک های کوپله کردن

تکنیک های کوپل کردن را می توان در زمان انتقال مستقیم نیرو (به صورت باز و یا بسته) به سمت گیربکس، و سیستم های دارای فولی اعمال نمود. در زمان انتخاب نوع کوپلینگ، مهندسین کلیه جنبه های عملکرد دستگاه را مد نظر قرار می دهند. مهندسین فنی سیستم طی فرآیند تهیه دستگاه باید با شرکت تولید کننده دستگاه دیزل ژنراتور مشاوره نمایند و ویژگی های زیر را مورد بررسی قرار دهند تا کلیه قابلیت های فنی موتور و ژنراتور به طور مطلوب در فرآیند کوپله سازی مد نظر قرار بگیرند. آن موارد به شرح زیر می باشند:

• قدرت موتور دستگاه باید با توان و بار وارده بر روتور ژنراتور کاملا متناسب باشد.
•  دهانه خروجی فلایویل موتور دستگاه (از نظر ابعاد و ساختار) باید با استحکام و مقاومت بدنه بلوک سیلندر دستگاه متناسب باشد.
• آنالیز توان تولید نیروی دورانی خروجی از موتور و ژنراتور باید به گونه ای آنالیز شود که مجموعه دستگاه کوپل شده به بهترین سطح از قابلیت عملکرد فنی برسد.
• ساختار کلی دستگاه کوپل شده باید به طور کامل از سوی شاسی دستگاه با دقت جانمایی شود و الزامات جانمایی AVM باید در آن مد نظر قرار بگیرد.

استاندارد جهانی SAE

استاندارد ارائه شده از سوی انجمن مهندسین ماشین آلات (SAE) یک راهنما مناسب برای مهندسین شرکت تولید کننده دستگاه می باشد تا به واسطه آن ابعاد، اتصالات و کوپلینگ ها را تعیین نمایند. این روش ابعاد گذاری اتصالات و کوپلینگ ها به طور مستمر از سوی شرکت های فعال در صنایع کوپله استفاده می شوند.

تصویرشماره ۳ : استاندارد SAE مربوط به مجموعه اتصالات و کوپلینگ

همانطور که در تصویر شماره ۳ نیز قابل مشاهده می باشد، بسیاری از مشخصات ابعادی از جمله قطر، طول، عرض و تلرانس لقی ها هوزینگ و فلایویل مورد استفاده در خط انتقال قدرت در استانداردهای SAE و همچنین اطلاعات ابعادی کوپلینگ بر اساس مشخصات ژنراتورها در استاندارهای SAE00 تا SAE6 ذکر می شود و ابعاد متداول صفحه اتصال در کوپلینگ برحسب نوع ژنراتور در استانداردهای SAE24 تا SAE6.5 بیان شده است.

با پیروی از استاندارد SEA می توان ثبات عملکرد دستگاه تولید شده را تضمین نمود تا از نظر استحکام ساختاری مطابق با استانداردهای لازم باشد. در کلیه الزامات مندرج در استاندارد SAE مربوط به مجموعه دستگاه دیزل ژنراتور مشخصات موتور دستگاه مبنای اصلی محاسبات قرار می گیرد.

مفهوم طراحی تک بلبرینگ

همانطور که در تصویر ۴ نشان داده شده است، یک ژنراتور با طراحی تک بلبرینگ بر اساس استاندارد SAE به یک واسط مکمل که به طور مستقیم به فلایویل دستگاه وصل شده باشد نیاز دارد تا به این صورت بتوان از هم ترازی استاتیک دستگاه اطمینان حاصل کرد. دیسک کوپلینگ انعطاف پذیر است و می تواند با توجه به الزامات استاندارد SAE عملکرد صحیح مجموعه فلایویل را تضمین کند و همچنین الگوی نصب اتصالات را در بخش انتقال گشتاور به طور صحیح اعمال کند.

تصویر شماره  ۴ : دیسک کوپلینگ (تصویر بالا) همسو کننده (تصویر پایین)

ژنراتورهای تک بلبرینگ همواره قابل تهیه می باشند و این ژنراتور در کنار کوپلینگ ها و دیسک های کوپلینگ انعطاف پذیر استاندارد صنعتی ارائه می شوند. در تصویر ۵ یک نمونه از ژنراتور تک بلبرینگ نشان داده شده است که به روش کوپل بسته به طور مستقیم توسط موتور دستگاه به حرکت در می آید. این نوع اتصال تنها انتخاب موجود از مجموعه ژنراتورهای طراحی شده می باشد که به وسیله آن می توان یک ژنراتور با ته شفت ثابت را به وسیله آن به دستگاه متصل نمود.

تصویر۵: کوپلینگ بسته در مجموعه دیزل ژنراتور تک بلبرینگ

مزایا و معایب استفاده از دیزل ژنراتورهای کوپل شده ای که در آن از ژنراتور تک بلبریگ استفاده شده در جدول ۱ ارائه شده است:

مزایا و معایب ژنراتور های تک بلبرینگ

مفهوم طراحی جفت بلبرینگ

ژنراتورهای جفت بلبرینگ را می توان به روش های مختلف به صورت باز یا بسته به موتور دستگاه کوپل نمود. به منظور کاهش ارتعاشات پیچشی موجود در سیستم، عموما از ژنراتورهای جفت بلبرینگ که به واسطه کوپلینگ های پلاستیکی به موتور و میل لنگ موتور متصل و کوپل می گردند.

همانطور که در تصویر ۶ نشان داده شده است، در زمان استفاده از روش کوپلینگ باز استفاده از ژنراتورهای جفت بلبرینگ میزان ارتعاشات حرکتی را در زمان انتقال قدرت مستقیم کاهش می دهد. با این وجود در زمان کوپل کردن ژنراتور و موتور باید سطح هم ترازی این دو بخش با توجه به شاسی دستگاه به درستی مد نظر قرار بگیرد زیرا در صورتی که خط انتقال نیرو کاملا مستقیم نباشد می تواند به تولید ارتعاشات مختلف منجر شود.

                                                                           تصویر۶: روش کوپلینگ باز در دیزل ژنراتورهای مجهز به ژنراتور جفت بلبرینگ

همانطور که در تصویر ۷ نشان داده شده است یک ژنراتور که به روش کوپلینگ بسته به موتور متصل شده است دارای یک هوزینگ همسو کننده است که ژنراتور را به طور مستقیم به موتور متصل می کند. همترازی کوپلینگ و شفت سیستم باید بر اساس تلرانس های کوپل سازی قطعات در هوزینگ اتصال مد نظر قرار بگیرند.

تصویر ۷: ژنراتور جفت بلبرینگ کوپل شده به روش کوپلینگ بسته

مزایا و معایب دیزل ژنراتور کوپل شده با ژنراتور جفت بلبرینگ در جدول ۲ ذکر شده اند. این موارد به شرح زیر می باشند:

مزایا و معایب ژنراتور های جفت بلبرینگ

مهندسین سیستم فنی می توانند کار آنالیز ارتعاشات را با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری، روش های آنالیز تجربی تنش و آنالیزها ارتعاشات پیچشی انجام دهند. اطلاعات بدست آمده از این سه روش به مهندسین کمک می کنند تا مجموعه دیزل ژنراتور کوپل شده مناسب را بر اساس نوع کاربری دستگاه استفاده نمایند. روش های تجربی نشان داده است که ژنراتورهای دارای دو بلبرینگ به دلیل مقاومت بیشتر در برابر ارتعاشات بیش از دستگاه های دیگر مورد توجه می باشند. ژنراتورهای جفت بلبرینگ در برابر ضربات وارده (از سوی موتور) و خرابی ها و نواقص احتمالی سیستم از مقاومت بالاتری برخوردارند.

کوپل کردن، الزامات نصب، استاندارد AGN233

الزامات نصب

یک مجموعه کوپل شده و کامل دیزل ژنراتور، همانطور که در تصویر شماره ۸ نشان داده شده است، یک ماشین با ساختار پیچیده است که از قطعات ثابت و متحرک بسیاری تشکیل شده است. بخش های اصلی این مجموعه ژنراتور، مولد قدرت (موتور)، و سیستم خنک کاری (رادیاتور) می باشد.

زمانی که ژنراتور کوپل شده و مجموعه دیزل ژنراتور آماده می شود، مهندسی ساختار سیستم باید با دقت بسیار زیاد انجام شود تا به این وسیله بتوان نسبت به کیفیت عملکرد و نصب دستگاه، اطمینان حاصل نمود. مهندسی سیستم باید به گونه ای مطلوب باشد تا قابلیت های نهایی سیستم مطابق با مشخصات فنی، طراحی، ویژگی های تولید و تست های فنی باشد و این مجموعه بتواند با کلیه استانداردهای لازم مطابقت داشته باشد. استانداردهای اصلی که در تهیه مجموعه دیزل ژنراتور استفاده می شوند در جدول شماره ۳ نشان داده می شوند.

جدول ۳: استاندارهای مهندسی مورد استفاده در صنعت دیزل ژنراتور

الزامات نصب و کوپل کردن

الزامات نصب و کوپل کردن به مجموعه اقداماتی اتلاق می شود که با استفاده از آن می توان یک ژنراتور را طی انجام مراحل لازم با مجموعه دستگاه کوپل نمود و به این وسیله شاسی و قالب کامل مجموعه دیزل ژنراتور را تولید کرد. تعداد سوراخ ها و اتصالات مورد نیاز بر روی شاسی دستگاه به روش و شرایط نصب و همچنین کاربرد دستگاه بستگی دارد. شاسی دستگاه باید از استحکام لازم برخوردار باشد تا بتواند مجموعه دیزل ژنراتور را همواره محکم و به صورت کاملا تراز شده نگه دارد و به این وسیله امکان ایجاد انبساط حرارتی را ایجاد کند. شاسی باید در برابر ارتعاشات و نیروهای احتمالی وارد شده از سوی هر عامل بیرونی کاملا مقاوم باشد.

الزامات نصب و کوپل باید به گونه ای انجام شود که مجموعه ژنراتور بتواند در برابر گشتاورهای زیاد که به طور ناگهانی ایجاد می شوند از استحکام لازم برخوردار باشد. یک نمونه از بارهای ناگهانی وارده زمانی به مجموعه وارد می شود که مدار و سیم پیچ ژنراتور به دلیل افزایش و یا کاهش لحظه ای ولتاژ دچار اتصال کوتاه شده باشد و بر این اساس موتور دستگاه نتواند به سرعت خود را با شرایط ایجاد شده تنظیم نماید.

گشتاور ناگهانی ایجاد شده به ژنراتور منتقل می شود و سپس این ضربات به سوراخ های نگهداره پایه و اتصالات دستگاه منتقل می شوند. میزان بزرگی ضربات وارده به شرایط دستگاه و بار وارده بستگی دارد. یک مجموعه مناسب دیزل ژنراتور را با توجه به مجموعه ای از عوامل موثر انتخاب می کنند که عبارتند از: نوع کوپلینگ مستقیم به موتور، نوع اتصالات شاسی، نوع اتصال شفت دستگاه (کوپل با بدون واسطه یا با واسطه)، نوع شاسی ژنراتور، توان خروجی و دور موتور و شفت ژنراتور.

یک نمونه از الزامات نصب ژنراتور بر روی سوراخ ها و اتصالات شاسی را می توان در تصویر ۹ مشاهده کرد. این تصویر بر اساس الزامات عمومی نصب و کوپل ترسیم شده است.

تصویر۹: جانمایی سوراخ ها و پایه قابل تنظیم

لحظه ایجاد خمش

ژنراتور توسط پایه مخصوص خود بر روی سوراخ های تعبیه شده بر روی شاسی نصب می شود و پایه و اتصالات آن به گونه ای انعطاف پذیر طراحی شده اند تا به این وسیله نسبت به نیروهای خمشی و پیچشی وارده کمی انعطاف نشان دهند.در تصویر۱۰ نیز واسط بین موتور و ژنراتور در نمای X-X نشان داده شده است که با توجه به ویژگی های فنی ارائه شده از سوی شرکت سازنده، این قطعه کوپلینگ می تواند محدوده مشخصی از عدم هم ترازی بین موتور و ژنراتور را تحمل نماید.

به طور کل، میزان خمش مجاز را می توان با استفاده از ابزار اندازه گیری مناسب تعیین نمود. همچنین مهم است که یافته های استاتیک در تعیین نوع اتصالات ارتجاعی لازم مورد استفاده قرار بگیرد. در صورتی که یافته های استاتیک مشابه نباشند، عوامل موثر دیگری از جمله ضربات خطی و یا پیچشی وارده نیز مورد بررسی قرار می گیرند زیرا بروز این عوامل می تواند در افزایش فرکانس طبیعی ارتعاشات وارده در حالت عمودی نقش داشته باشند. ترجیحا، اتصالات باید به صورت متقارن نصب شوند و مرکز ثقل آنها باید بر اساس جانمایی موتور و ژنراتور به درستی تعیین شود تا به این وسیله وزن دستگاه به درستی بر روی کلیه پایه ها و اتصالات توزیع شود.تصویر۱۰ یک نمونه از معادله پایه برای محاسبه بار وارده بر روی پایه ها می باشد. نقطه اصلی بروز انرژی پیچشی در مرکز اتصال فلایویل موتور و کوپلینگ دستگاه می باشد.

تصویر۱۰: عوامل موثر در محاسبه بار وارده بر روی پایه ها و محل پیچش دستگاه در مجموعه فلایویل و کوپلینگ دستگاه می باشد.

از آنجا که یک موتور و ژنراتور استاندارد دارای پایه ها و اتصالات مشخص می باشد، لازم است تا بار استاتیک دستگاه محاسبه شود تا به این وسیله هر کدام از پایه ها در محل مناسب نصب شوند.

انواع طرح های پایه ژنراتور( الزامات)

ژنراتورها بر اساس الزامات استاندارد IEC 60034-7 سال ۱۹۹۳ تولید می شوند. این استاندارد الزامات نصب و کوپل کردن را بیان می کند. این استاندارد دو نمونه از کدهای مربوط به نصب و کوپل کردن ماشین های الکتریکی را بیان می کنند که به شرح زیر می باشند:

کد ۱ (مربوط به شماره آلفا)

یک ماشین دارای شفت افقی و عمودی با کد حروف IM (الزامات بین المللی نصب)، با فاصله (Space)، و حرف B (به معنای افقی) و یا حرف V (به معنای عمودی) و یک یا دو شماره ای که نوع ساختمان دستگاه را بر اساس استاندارد نشان داده شده در تصویر۱۱ بیان می کند. مشتریان باید استاندارد پایه و طرح ساختاری مناسب مجموعه دستگاه را با توجه به نوع کاربرد دستگاه تعیین کنند.

کد ۲ (تمام کدهای عددی)

یک ماشین که بر روی آن کد IM (الزامات بین المللی نصب)، با فاصله (Space)، یک کد عددی ۴ رقمی بر روی آن درج شده است. عدد اول، دوم، و سوم مربوط به ویژگی های ساختاری دستگاه می باشند. رقم چهارم کد درج شده مربوط به نوع شفت می باشد.

نصب قطعات

نصب یک ژنراتور بر روی شاسی و یا ساختار کلی دستگاه می تواند استحکام مجموعه پیکره دستگاه را برای مصارف خاص افزایش دهد. اگرچه نصب و کوپل کردن مجموعه قطعات دیزل ژنراتور می تواند استحکام مجموعه ژنراتور و موتور را افزایش دهد اما شاسی دستگاه نیز باید در برابر ارتعاشات طبیعی وارده به شاسی، انبساط حرارتی، دقت هم ترازی و سطح عایق بندی شاسی و کلیه الزامات مربوط به طراحی مقاوم باشد. تصویر۱۲ یک نمونه از قطعات نصب شده بر روی مجموعه دیزل ژنراتور را نشان می دهد.

تصویر۱۲: مجموعه دیزل ژنراتور (موتور، ژنراتور، کوپلینگ).

جدول ۵: مزایا و معایب قطعات نصب شده در مجموعه قطعات کوپل شده.

تصویر ۱۳ نمونه ای از کوپلینگ باز مجموعه دیزل ژنراتور را نشان می دهد.

مجموعه دیزل ژنراتور (موتور – ژنراتور – کوپلینگ).

جدول ۶: مزایا و معایل کوپلینگ باز مجموعه دیزل ژنراتور

کوپل کردن، تراز کردن، استاندارد AGN234

تراز کردن

تراز کردن شفت ها به معنای ایجاد اتصال مناسب بین دو و یا بیش از دو شفت می باشد که در آن لقی بین شفت ها باید در میزان مناسب قرار بگیرد. در یک دستگاه دیزل ژنراتور، موتور گرداننده و ژنراتور باید به درستی با یکدیگر تراز شوند تا مجموعه سیستم از نظر عمر کاری کاملا با دوام باقی بماند. در صورتی که شفت به درستی تراز نشود این امر می تواند تا میزان ۵۰ درصد از توان دوار دستگاه را اتلاف نماید. در زمان کوپل کردن، مرکز اتصال شفت به عنوان نقطه مرجع در نظر گرفته می شود و بر این اساس ژنراتور به طور صحیح در محل نصب می گردد.

تراز کردن یکی از موضوعات بسیار مهم مرتبط با ویژگی های عملکرد فنی دستگاه دیزل ژنراتور است که طول عمر کاری دستگاه را تضمین می نماید. ارتعاشات تولید شده در زمان عملکرد، دمای کاری کوپلینگ های لاستیکی (سر شفت)، بلبرینگ (یا یاتاقان ژنراتور) و هم ترازی روتور ژنراتور (و خلاصی بین آن) از جمله بخش هایی هستند که عدم هم ترازی می تواند بر روی عملکرد آن ها تاثیر مستقیم داشته باشد.

بر این اساس لازم است تا با استفاده از روش های مختلف هم موتور و ژنراتور را با توجه به روش انتخابی برای فرآیند کوپلینگ دستگاه دیزل ژنراتور از جمله کوپلینگ باز، کوپلینگ بسته، کوپلینگ با یک بلبرینگ و کوپلینگ با دو بلبرینگ را انجام داد. تراز نمودن ژنراتورهایی که صرفا دارای یک بلبرینگ باشند و ژنراتورهای دارای دو بلبرینگ که روش کوپلینگ آن ها به روش بسته انجام می شود، به کمک توپی و هوزینگ همسو کننده انجام شده و به این صورت با یکدیگر تراز می شوند.

فرآیند تراز کردن ژنراتورهایی که دارای دو بلبرینگ هستند و کوپلینگ آن ها به صورت باز انجام می شود با استفاده از روش های (استاندارد) مربوط به هم ترازی شفت ها انجام می شود. به طور کلی، کوپلینگ های لاستیکی از بیشترین تلرانس عدم هم ترازی برخوردار هستند. همچنین، با در نظر گرفتن دمای کاری و ارتفاع مرکز شفت، می توان میزان عدم هم ترازی را در شرایط مختلف کاری دستگاه کاهش داد. جدول ۳ حداکثر مقادیر ارائه شده برای میزان عدم هم ترازی مجاز را در دورهای مختلف موتور ارائه می نماید.

جدول ۳: مقادیر پیشنهادی برای عدم هم ترازی بر اساس دور موتور

انبساط حرارتی

در زمانی که ژنراتور در حال کارکردن است دمای کاری داخل آن افزایش پیدا می کند. قطعات ژنراتور عموما از جنس مس، فولاد مخصوص ژنراتور (که از سطح رسانایی مناسبی برخوردار می باشد)، آهن و آلمینیوم ساخته می شود که کلیه این مواد با افزایش حرارت دچار انبساط می شوند. به طور کلی ابعاد یک ژنراتور در زمان کار از نظر طولی و عمودی افزایش می یابد. اگرچه میزان افزایش کم است اما تاثیرات آن بسیار مهم است. بنابراین، در زمان تراز کردن قطعات باید موضوع انبساط قطعات را مد نظر قرارداد. میزان افزایش طول در تصویر۹ با نماد L∆ نشان داده شده است. در نظر گرفتن این مقدار برای جبران انبساط حرارتی محوری موتور و ژنراتور کاملا الزامی می باشد و مقدار آن با توجه به روش نصب این قطعات متفاوت است.

تصویر ۹: انبساط خطی یک جسم

انبساط حرارتی محوری (طولی)

انبساط حرارتی محوری (طولی) یک ژنراتور را می توان بر اساس شرایط قبل از شروع به حرکت انتهای شفت ژنراتور مطابق با تصویر۱۰ محاسبه نمود. در انتهای ثابت شفت، یک اُ رینگ به صورت چسبیده به شفت نصب شده است و به این صورت در زمان بروز انبساط می تواند میزان لقی را تا میزان ۲ میلی متر افزایش یا کاهش دهد. در صورتی که انتهای ژنراتور دارای ۲ بلبرینگ باشد، اندازه به صورت ثابت و بدون قابلیت تغییر، خواهد بود.

     تصویر ۱۰: انبساط حرارتی طولی (محوری)

انبساط حرارتی عمودی

همانطور که در تصویر ۱۱ نیز نشان داده شده است، انبساط حرارتی عمودی یک ژنراتور را می توان با استفاده از فاصله طولی بین محور خط مرکز شفت و خط معیار سطح تعیین نمود.

تصویر۱۱: انبساط حرارتی عمودی

 انواع و معایب عدم تراز بودن شفت

یک شفت می تواند از نظر محوری، از نظر موازی بودن (یا زاویه اُفست) و یا زاویه خطی دچار عدم هم ترازی باشد. این سه وضعیت در تصویر۱۲ نشان داده شده اند.

تصویر۱۲:عدم هم ترازی شفت (از سمت راست، عدم هم ترازی زاویه ای، عدم هم ترازی از نظر موازی بودن، عدم هم ترازی محوری)

در صورتی که مجموعه موتور و ژنراتور در یک دستگاه دیزل ژنراتور به درستی کوپل نشده باشد میزان لرزش های موجود در هر کدام از بخش های دستگاه افزایش می یابد که این امر احتمال بروز معایب زیر را افزایش می دهد:

• خرابی اتصالات کوپلینگ و پیچ های اتصال
• افزایش لرزش و صدا
• افزایش دما در کوپلینگ لاستیکی سر شفت ژنراتور و کاهش عمر این قطعه
• کاهش سطح قطعات آب بندی (آب، روغن و سوخت)
• خرابی شفت و قطعات کوپلینگ
• افزایش سطح اصطکاک در بلبرینگ ها و واشرها و عدم انتقال صحیح حرارت
• افزایش اصطکاک، بروز اصطکاک، مصرف انرژی بیش از اندازه، و احتمال بروز خرابی زودرس در قطعات دستگاه

ابزار کمکی تراز کردن

سه روش متداول تراز سازی موتور و ژنراتور یک دیزل ژنراتور عبارتند از:

۱) استفاده از روش های بررسی چشمی (نسبت به صاف بودن قطعات)

۲) استفاده از دو ساعت تراز کننده مخصوص

۳) تراز لیزری

در جدول ۴ نمونه ای از روش های مذکور ارائه شده است.

جدول ۴: کلیات مربوط به ویژگی های ابزار تراز کننده

فرایند تراز کردن

روش تراز کردن با استفاده از دو عدد ساعت مخصوص تراز کننده یکی از بهترین روش های پیشنهادی می باشد. در این بخش به نکات حائز اهمیت در رابطه با تراز نمودن مجموعه موتور دیزل با ژنراتورهای تک بلبرینگ و جفت بلبرینگ ارائه می کنیم. لازم به ذکر است که مطالب و نکات مربوط به نحوه تراز کردن، در کتابچه راهنمای مالک (Owner Manual) دستگاه ژنراتور ارائه شده است. این فرآیند را می توان با استفاده از یک ابزار تراز کننده لیزری انجام داد.

روش تراز کردن

1. ابتدا ژنراتور را بر روی شاسی دستگاه قرار داده و آن را بر اساس شاسی در نظر گرفته شده برای مجموعه دستگاه دیزل ژنراتور تراز نمایید.
2. کار کوپل کردن ژنراتور را با حداقل نیروی لازم (بدون اعمال فشار) انجام دهید.

تراز کردن ژنراتور تک بلبرینگ

در زمان تراز کردن یک ژنراتور تک بلبرینگ با یک موتور از مناسب بودن لقی بین روتور و استاتور اطمینان حاصل نمایید که به درستی با یکدیگر تراز شده باشند. در این فرآیند پایه های ژنراتور باید به درستی شیم گیری شوند تا ژنراتور در ارتفاع صحیح و قابل قبول قرار بگیرد.

توجه به نکات زیرحائز اهمیت می باشند:

• میزان لقی میل لنگ موتور احتراقی (دیزل، بنزینی و یا گازی)
• لقی بین روتور و استاتور
• ابعاد طولی
• میزان هم ترازی را به وسیله اندازه گیری فاصله بین شفت و قطر داخلی صفحه پشت بلبرینگ داخلی (میل لنگ موتور)

تراز کردن ژنراتور جفت بلبرینگ

در زمان تراز کردن در صورتی که دستگاه دیزل ژنراتور کاملا سرد باشد، باید توجه داشت که کلیه مقادیر اندازه گیری شده مربوط به ژنراتور، گیربکس و موتور دیزل، می تواند پس از افزایش حرارت به دلیل انبساط ایجاد شده تغییر نماید.

• کوپلینگ را (بر اساس حداقل زاویه اُفست محوری) با توجه به دستور العمل ارائه شده از سوی کارخانه سازنده تراز نمایید.
• در صورت نیاز از کوپلینگ های متغیر مطابق با قابلیت های فنی موتور و ژنراتور استفاده نمایید تا میزان تنش های موجود در آنها کاهش یابد.
• از صحیح بودن سطحی، عمودی و محوری ژنراتور اطمینان حاصل نمایید. با استفاده از ابزار مخصوص تراز کردن و یا روش های شیم گیری پایه ژنراتور تنظیم ارتفاع را نشان دهید.
• طی فرآیند تراز کردن موضوع انبساط خطی شفت را بر اساس دمای کاری دستگاه در نظر بگیرید.