- 变速箱:
- TH48FT - E80 (序列号: FRT1-以上)
导言
该文件是指导卡特彼勒石油压裂 (Frac) 作业用变速箱进行正确应用和安装的基本参考和指南。 该文件的主要目的在于对变速箱应用和安装方面的专业工程师和设计师提供辅助材料。
本特别说明书包含以下图示和操作步骤：
- 安装在 卡特彼勒 3512 发动机上的变速箱
- SAE "0" （飞轮壳体规格）
- TH48FT-E80 变速箱处于最大功率
注意
机械的应用和安装指南与电气的应用和安装指南以电子文件存储和打印。 这些文件可能被定期修正。 请咨询当地的卡特彼勒代理商，以保证您的特别说明书中的应用和安装指南是当前最新版。
参考资料
参考特别说明书, REHS2818, "应用和安装指南（电气）"
参考操作和保养手册, SEBU8133
参考分解和组装, RENR9664
目的
- 本特别说明书将向OEM安装工程师和组装人员提供 卡特彼勒 推荐的 TH48FT-E80 油气井用变速箱初始安装步骤。
- 本特别说明书将向现场工程师和操作人员提供TH48FT-E80 OEM 变速箱应用步骤。
术语
型号： TH48FT-E80
T - TBU 部件（变速箱业务部门 (TBU)）
H - 卡特彼勒运输版本的衍生本
48 - 离合器直径尺寸，单位：分米
FT - 压裂应用
E - 发动机安装配置总成
8 - 前进档传动比的数目
0 - 倒档传动比的数目
注: TH48FT-E80 变速箱配有一个由前进档和倒档组成的驻车档。
含集成变矩器：
型号： TC58-ESLF
T - TBU 部件（变速箱业务部门 (TBU)）
C - 变矩器
58 - 变矩器循环圆直径尺寸，单位：分米
E - 安装在发动机上的
S - 单级回路
L - 锁止离合器选项
F - 自由轮选项
特别说明书所含章目
本特别说明书分为以下三大章：
- 安装
- 应用
- 附录
变速箱安装和技术检验
卡特彼勒 变速箱的设计和制造是要提供更长的使用寿命。 当变速箱正确应用并且满足安装要求时，变速箱将能够达到预期的使用寿命。 为了达到这一目标，卡特彼勒 要求对OEM初始应用和安装进行技术检验和批准，并以此作为销售的先决条件。 该要求是为了完成保修管理条款的规定，并且保证变速箱的可持续性销售。 无论何时在安装或应用方面作出了可能影响到变速箱总体性能的改动，都要求进行应用或安装检验（或两项检验都做）。 原始设备制造商 (OEM) 有责任在做出此类改变前通知卡特彼勒。 该检验由原始设备制造商 (OEM) 人员与卡特彼勒技术人员共同完成。 对下列项目给予特别注意：
- 控制装置
- 制冷系统
- 电气系统
- 固定件
- 机械驱动
- 维修方便性
- 操作员的安全性
- 操作环境
带有推荐的安装改进建议的卡特彼勒安装检验报告的副本要提供给原始设备制造商 (OEM)。 检验报告用文件记录变速箱安装的重要特性和细节，并用等级指明满意度。
- 满意
- 临界满意
- 不满意
尽管卡特彼勒尽最大努力确保变速箱以原始设备制造商 (OEM) 的设备正常工作，但发动机安装和不属变速箱零件的其它部件是由OEM负责。 如果要安装卡特彼勒发动机，原始设备制造商 (OEM) 需要遵守特定发动机要求的安装指南。 TH48FT-E80变速箱通常安装在卡特彼勒 3512 发动机上。 此安装指南的图示产品为卡特彼勒 3512发动机。
注: 安装者的责任是需要考虑到并避免特定变速箱安装中系统可能发生的危险情况。 此指南中提供的关于避免危险状况的建议适用于所有的应用。 因为只有安装人员熟悉安装细节，所以这些建议为一般性质。 此指南中提供的建议应在一般例子中考虑。 这些建议并不能涵盖所有安装中可能发生的危险。
变速箱的检查及装箱单
针对装箱单检查变速箱装运以保证所有需要的动力传动系部件包括在内。 购货单和装箱单可能不同。 然而，安装人员需要下列部件：
- 变速箱装运总成
- 变速箱配置总成
- 发动机扭力联轴器
- 变速箱油滤清器
- 变矩器机油滤清器
- 电气控制总成
- 安装配置总成、变速箱线束和其它各种零部件
- 软件总成
- 变速箱铭牌（销售型号、配置总成零件号）
- 紧固件总成（仅随配置总成配套提供，卡特彼勒发动机专用）
- 维修资料总成（操作和保养手册）
请小心谨慎
- 不要通过轴端或喇叭口壳体起吊变速箱。 只能使用提供的起吊点。
- 因为变速箱装运时没有油，在对变速箱进行任何操作前必须先加油。
变速箱外部特性和识别标牌
| 图 1 | g01333626 |
(1) 变速箱控制塔 (432 X 533 mm (17 X 21 in)) (2) 控制器检视盖 (216 mm X 292 mm (8.5 X 11.5 in)) (3) 呼吸器和加注口盖76.2 mm (3 in)) 外直径 (4) 离合器组件检视盖 (203 X 305 mm (8 X 12 in)) (5) 测量变换器和锁止离合器用快速接头盖 (6) 变矩器和锁止离合器控制总成 (7) SAE "O" 发动机至变速箱安装件 (8) 吸入滤网和机油放油口检视盖（变速箱和变矩器泵） (9) 管排放塞 (1 1/4 in) (10) 发动机驱动（51 和 57 齿） 辅助动力输出装置盖（90度和150度）SAE J704 (11) 变矩器泵（31.75 mm (1.25 in) 内尺寸）（输出至变矩器冷却器） (12) 变速箱泵31.75 mm (1.25 in) 内尺寸（输出至变速箱滤清器） (13) 变速箱进油口（31.75 mm (1.25 in) 内尺寸）（来自机油滤清器） (13A) 定期油样分析 (SOS) 取样阀位置 (14) 变速箱出油口28.56 mm (1.125 in) 内尺寸（至冷却器） (15) 变速箱进油口（28.56 mm (1.125 in) 内尺寸）（来自冷却器） (16) 变速箱后座（每侧 5 个 3/4 in 螺纹孔） | |
| 图 2 | g01204566 |
(17) 动力减振器检视盖（选装） (18) 减振器壳体吊耳 (19) 变矩器壳体吊耳 (20) 调节控制阀（变矩器锁止离合器） (21) 变速箱电磁阀保护盖 (22) 内六角螺塞 (25.4 mm (1 in)) （进入变速箱离合器控制器的机械入口） (23) 输出转速传感器 (24) 识别标牌 (25) 变速箱电子线束（24 针插座） (26) 变速箱油位表 (27) 盖板（270 度齿轮托架） | |
变速箱重心
注: 该变速箱配备有安装垫及起吊位置。 夹具孔不得用于起吊和安装变速箱。
注: 参见重心的图示2。 图示 2 不是按比例绘制.
图示 2 中的重心尺寸，包括410磅的减振器和变速箱泵。 这些部件未在图示中显示。
基准面包含动力流向中心线 (X) 和安装板后表面 (Y) 轴和 (Z) 轴。 表1给出了重心的位置。
| 装配动力减振器后的重心尺寸 | |
|---|---|
| 平面 | 尺寸 |
| X | - 847.0 mm (33.35 in) |
| Y | - 40.5 mm (1.57 in) |
| Z | - 34.0 mm (1.34 in) |
| 未装配动态减振器时的重心尺寸 | |
| 平面 | 尺寸 |
| X | - 776.0 mm (30.55 in) |
| Y | - 44.5 mm (1.75 in) |
| Z | - 38.0 mm (1.50 in) |
安装角度
变速箱设计配有一个重力集油槽。 当动力流向中心线与水平位置± 10%时，该重力集油槽将达到满意的工作状态。 前泵吸油口和变矩器壳体重力排油是两个最重要的部分。
变速箱的重量
| 变速箱的重量 | |
|---|---|
| 净重 | 联轴器重量 |
2025 kg (4465 磅) |
185 kg (410 磅) |
海拔限制
没有海拔限制。
识别标牌
每一台卡特彼勒变速箱都是由型号、系列号和排列号来识别的。 这些号码全都模压在一块识别标牌上。 该识别标牌位于变速箱控制塔左侧。
该变速箱配备有安装垫及起吊位置。 夹具孔不得用于起吊和安装变速箱。
PTO 选项
| 图 3 | g01225000 |
按规定，应连接一条管路向侧安装PTO提供动力传动系机油。 图示 4 所示即为该管路连接口的位置。 该孔口为 3/4 in - 16 (SAE #8) 直螺纹 O 形密封孔口，并以 460-510 psi 供油。 必须用一个不大于 1 mm (0.04 in)1.0 mm (.040") 的节流孔来调节机油在该管中的流速。
 | |
| 图 4 | g01333968 |
安装
注: 需要用一个动态连接件将 TH48FT-E80 变速箱连接到压裂应用柴油发动机上。
步骤 A
将飞轮安装到连接器组件上
注: 该步骤仅用于要连接到卡特彼勒 3512 发动机的配置总成，在该配置总成中，发动机飞轮和起动机齿圈也被认为是变速箱配置总成的一部分。 否则，采用步骤 B。
- 装运时，该连接件被分为两个部分，发动机部分 (28) 和变速箱部分 (29) 。
| 图 5 | g01224565 |
(28) 发动机部分 (29) 变速箱部分 | |
- 在安装齿圈前，用去油剂清洁连接件上的齿圈座。
- 在炉子中将 8N-0896 齿圈 加热至 204 °C (400 °F)。
注: 该齿圈必须在炉中放置 1 小时。
- 安装齿圈。 一定要将齿圈带斜坡边侧朝向发动机进行安装。 齿圈安装完成后，用0.18 mm (0.007 in) 塞尺检查齿圈座。 该 0.18 mm (0.007 in) 塞尺应该不能从齿圈和齿圈座之间穿过。
- 如有必要，则将飞轮从发动机上拆下。
- 通过拆下外侧的 12 个螺栓 (30) ，将发动机侧的连接件分离成两个部分。
| 图 6 | g01224569 |
(30) 螺栓 | |
- 将连接件的齿圈部分安装到曲轴上。
| 图 7 | g01224572 |
(31) 标记 | |
- 使曲轴上的标记与连接件部分的标记 (31) 排成一条线。
- 将齿圈部分的螺栓拧紧至扭矩为1150 ± 60 N·m (848 ± 44 磅 英尺).
注: 推荐的螺栓扭矩表见 ""附件" "。
- 检查 O 形密封圈 (32) 是否损坏。
| 图 8 | g01224576 |
(32) O 形密封圈 | |
- 清洁 O 型圈密封槽里的碎屑。
- 在 O 形密封圈上涂抹甘油，以保持密封效果。
| 图 9 | g01224586 |
- 在连接件两个部分的发动机侧都安装 O 形密封圈。
- 将连接件两个部分的发动机侧外侧面安装到尺圈上。
- 将强度 155-0695 螺纹锁固胶 涂覆在螺栓 (30) 和垫圈上。
| 图 10 | g01266090 |
(30) 螺栓 (32a) 孔 | |
- 将连接件发动机侧的 12 个外侧螺栓 (30) 拧紧至扭矩为 300 N·m (220 磅 英尺).
- 拆除吊环螺栓后，将两条带垫圈的螺栓安装到孔 (32a) 内。 这些螺栓和垫圈是将随连接件一同提供。 将这两个螺栓拧紧至标准的扭矩。
- 拆下变速箱运输保护罩。
| 图 11 | g01224592 |
(33) 变速箱运输保护罩 | |
- 拆下变矩器运输保护罩。 (33) .
- 检查变速箱安装法兰上的 O 形密封圈 (34) 。
| 图 12 | g01224593 |
(34) O 形密封圈 | |
- 将连接件朝向变速箱一侧的机油口盖 (35) （胶带）拆下。
| 图 13 | g01224594 |
(35) 盖子（胶带） | |
- 将 O 形密封圈安装到机油口上。
注: 有一个偏置孔可以保证该机油口在从变矩器到连接件润滑油道上的正确定位。
- 将连接件 (36) 安装到变矩器上。 确保连接件朝向变速箱的一侧朝向变矩器。
| 图 14 | g01224595 |
- 将这 16 个安装螺栓拧紧至标准的扭矩。
- 将 O 形密封圈 (37) 和 (38) 安装到第一个和第三个O 形密封圈槽内。 确保将 O 形密封圈安装到连接件朝向变速箱的一侧。 中间的 O 形密封圈槽 (39) 是润滑油道。
注: 现在，准备好将变矩器上的变速箱花键轴安装到发动机飞轮的花键套上。
| 图 15 | g01224598 |
(37) O 形密封圈 (38) O 形密封圈 (39) 油槽 | |
步骤 B
注: 该步骤将用于要连接到卡特彼勒 3512 发动机的配置总成，在该配置总成中，发动机飞轮和起动机齿圈在订货和装运过程中已被预安装到变速箱配置总成上。 其也将用于任何非卡特彼勒发动机的配置总成的应用上。
| 图 16 | g01270095 |
| 图 17 | g01270102 |
- 如果 275-0691 飞轮组件 被预安装到 3512C 曲轴上，则跳到步骤 5。
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表 3 发动机
型号飞轮
零件号曲轴截面
厚度 (mm)曲轴
紧固件组装
扭矩卡特彼勒 3512B 275-0691 36 mm 12 个 9S-8893 螺栓和 5P-8839 垫圈 1150 ± 60 N·m 卡特彼勒® 3512C 275-0691 36 mm 12 个 9S-8893 螺栓和 5P-8839 垫圈 1150 ± 60 N·m 康明斯 QSK45 285-7263 31 mm 向康明斯代理商咨询合适的螺纹咬合所要求的螺栓长度。 向康明斯代理商咨询要求的组装扭矩。 康明斯 QSK50 295-9206 29 mm 向康明斯代理商咨询合适的螺纹啮合所要求的螺栓长度。 向康明斯代理商咨询要求的组装扭矩。
- 将齿圈（发动机附件）安装到提供的发动机飞轮上。 参照步骤A齿圈安装说明，或咨询您的发动机代理商。
- 将带齿圈的飞轮安装到发动机曲轴上。 有关螺栓零件号，参照表 3。 对于非卡特彼勒发动机，请咨询您的发动机代理商获得具备符合规格的螺纹啮合的螺栓。 已提供飞轮截面的厚度。
- 将这些螺栓拧紧至表 3所要求的扭矩。
- 清洁发动机飞轮 O 型圈密封槽 (3) 里的碎屑。
| 图 18 | g01282230 |
- 在 O 形密封圈上涂抹甘油，以保持密封效果。
- 如图所示，将 7D-1979 O 形密封圈 装入 O 型圈密封槽 (3) 内。
- 如图所示，将 282-2935 O 形密封圈 (4) 装入连接件外轮缘内。
- 通过对准沿外径排列的 12 个螺栓的位置，将连接件安装到发动机飞轮接头上。
- 将高强度 155-0695 螺纹锁固胶 涂覆在 137-3301 螺栓 (6) 和 282-2080 垫圈 上。
注: 282-2080 垫圈 是圆锥形弹簧垫圈。 安装时，必须使凹面侧朝向连接件才能正常工作。
- 将连接件上的全部12个螺栓拧紧至扭矩为300 ± 15 N·m (220 ± 11 磅 英尺).
- 一旦将连接件固定在飞轮上，就将两个 8T-3220 吊环螺栓 拆下来。 用连接件组件中的两个螺栓和垫圈替换吊环螺栓。 将这些螺栓拧紧至标准的扭矩。
- 将 8J-4351 O 型密封圈 (7) 安装到连接件发动机侧顶尖轴上的最里侧槽内。
注: 最靠近该轴尖部的外侧槽是润滑油道。 该槽内一定不要安装 O 型密封圈。
- 从变速箱和变矩器壳体上拆下变速箱运输保护罩。
- 从变速箱壳体上拆下变矩器运输保护板 (8) 。
- 检查变速箱安装法兰上的 O 型密封圈是否损坏。
| 图 19 | g01270118 |
- 将变速箱接头上的盖子（胶带）拆下。
- 在变速箱接头机油口上加装两个 2M-4453 O 型密封圈 。
- 将变速箱接头安装到变矩器上。
- 将提供的 16 条 5P-5855 螺栓 拧紧至标准的扭矩。
注: 有一个偏置孔可以保证该机油口在从变矩器到连接件润滑油道上的正确定位。
- 现在，准备好将变矩器上的变速箱花键轴安装到花键套内并且越过发动机连接件的顶尖轴。
安装建议
- 在将减振器连接件连接到发动机飞轮并将连接件花键轴安装到变速箱变矩器上之后，变速箱就已经准备好，可以安装到发动机上了。
- 在水平方向安装发动机时，需要将变速器仔细对中。 变速箱应以这种方式对中：减振器驱动轴与飞轮减振器连接件处于同一个水平面上。
- 慢慢将连接件驱动轴滑入连接套内。
注: 花键轴必须对准该连接套的孔径（同一平面）。 该轴必须无弯曲地滑入该套内。
- 确认变速箱内壁上的 O 型密封圈在 O 型密封槽内就位。 确认 O 型密封圈有充足的润滑脂供应。 确认在变速箱插入飞轮壳体时没有切到 O 型密封圈。
- 将 16 个飞轮壳体螺纹螺栓孔对准变速箱。
- 将飞轮壳体螺栓拧紧至标准的扭矩。
| 图 20 | g01224985 |
短螺栓 | |
| 注意 |
|---|
240 度飞轮螺栓比另外 15 个螺栓短 6.35 mm (0.25 in)。 这条短的 8M-2530 螺栓 要安装到3512B 飞轮壳体的起动机位置处。 |
变速箱吊架安装支架
注: 将变速箱安装到发动机上以后，这两大部件就可以作为一个整体进行移动了。
- 推荐的起吊位置是发动机前后的吊耳和在发动机后顶板上的后部螺纹吊环螺栓。 两个变速箱后座上也备有 1 in 吊耳。 这些吊耳是不带螺纹的。
- 变速箱安装吊架现在已准备好，可以安装到变速箱和发动机上了。
注: 201-1841 安装件总成 上的飞轮螺栓型号是专供卡特彼勒 3512发动机使用的。 如果要使用其它的发动机，请向该发动机供应商咨询获得飞轮螺栓型号。
| 图 21 | g01224652 |
(40) 发动机壳体安装板（每侧使用 8 个 1 in - 14螺栓，符合 SAE 8 级强度标准） (41) 变矩器滤清器壳体总成安装支架 (42) 卡特彼勒 3512 消声器支架的两种备选支架 (43) 变速箱滤清器壳体总成安装支架 (44) 变速箱后吊架安装板（使用3/4 in - 10 螺栓，符合 SAE 8 级强度标准） (45) 结构钢管，厚度为 (4 in x 6 in x 3/4) (46) 4 个 130-1605 间隔件 （橡胶间隔件总成） | |
| 注意 |
|---|
如果原始设备制造商 (OEM) 决定购买或设计一套变速箱安装方法，必须仔细考虑发动机曲轴中心线与变速箱中心线（主干轴）的对准问题。 如果原始设备制造商 (OEM) 选择采用自家的方法安装发动机和变速箱，卡特彼勒建议应严格遵守本特别说明书后所附的 ""对中和振动" " 中所列出的对中方法。 |
| 图 22 | g01225021 |
(A) 25.0 mm (0.98 in) (B) 77.0 mm (3.032 in) (C) 153 mm (6.024 in) (D) 205 mm (8.07 in) (E) 200.7 mm (7.90 in) (F) 125.7 mm (4.95 in) | |
- 吊架安装到发动机和变速箱上之后，需要再次检查变速箱至飞轮壳体的螺栓扭矩是否正常。
动力传动系机油系统
控制系统部件对变速箱动力传动系机油系统的污染很敏感。 在工厂组装时，该变速箱部件都已经过仔细清洁，并且，组装的装置都已经过含有污染代码为16/13 ISO 或更高的液体试验，证明符合 ISO 4406标准的规定。 为了避免变速箱性能问题，在储存和安装成整个系统过程中，OEM 制造商必须保持相同的标准。 包括液压系统部件，如软管和机油冷却器以及动力传动系机油。 卡特彼勒代理商可以提供符合相关要求的 "合格的清洁" 软管、机油冷却系统和机油。 16/13 ISO要求适用于变速箱操作之前组装的系统。 操作变速箱过程中，机油清洁度要求保持为19/16 ISO。
此外，原始设备制造商 (OEM) 可能参考ISO技术报告 10949，因为它提供了指南，用以帮助制造商在安装过程中达到这些要求。
注: 忽视污染指南导致的故障可能不包括在卡特彼勒保修范围内。 关于这些限制请查阅您的卡特彼勒保修条款。
软管和管路布线
273-3192 示意图 所示为油路的流速。 下图中还包括压力。 230-1260 管总成 的软管和管路布线如图示 24 和图示25所示。 图示 25所示为机油管路安装到各种部件时的放大图。
注: 推荐的软管零件号和规格表见附件。
| 图 23 | g01263261 |
| 图 24 | g01263291 |
 | |
| 图 25 | g01263606 |
变速箱机油冷却器
通常销往石油业的 卡特彼勒 3512B发动机用 173-2949 发动机配置总成 上的机油冷却器要比TH48FT-E80 变速箱上所要求的机油冷却器大。 该发动机是针对高温环境应用设计的，与同类变速箱相比，它具有比 TH48FT-E80 变速箱更强的散热性能。 如果原始设备制造商 (OEM) 选择使用非卡特彼勒发动机，原始设备制造商应负责设计一套能够达到连续总散热为 250 hp 的系统。
动力传动系机油滤清器
动力传动系机油滤清器与变速箱散装装运。 如果原始设备制造商 (OEM) 使用 卡特彼勒 安装吊架，变矩器机油滤清器安装件和变速箱机油滤清器安装件都已附在吊架上。 如果原始设备制造商 (OEM) 选择建立一套专门的安装系统，这两个机油滤清器在系统中的位置如图示24 和图示 25所示。 如滤清器底座所示检查机油的流动方向。 为了使维修更方便，应将滤清器安装在一个靠近变速箱和变矩器的垂直平面上。
推荐的油类型和粘度
由于变速箱传动系统机油 (TDTO) 所起到的重要作用，以及要求 TH48FT-E80 变速箱提供大功率循环，卡特彼勒 建议：在发动机启动或运行过程中，如果环境温度在10 - 50 °C (50 - 122 °F)范围内时，应使用TDTO-4 SAE 30 机油。
| 在大气（室外）温度下，TH48FT 油气井用变速箱 的建议润滑剂粘度 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 舱室或系统 | 油的类型和分级 | 润滑油的粘度 | °C | °F | ||
| 最低 | 最高 | 最低 | 最高 | |||
| 变速箱和变矩器系统 | 卡特彼勒 TDTO 卡特彼勒 TDTO-TMS 卡特彼勒 TO-4 |
SAE 0W20 (1) | −40 | 22 | −40 | 72 |
| SAE 0W30 (2) | −40 | 30 | −40 | 86 | ||
| SAE 5W30 (2) | −30 | 30 | −22 | 86 | ||
| SAE 10W | −20 | 22 | −4 | 72 | ||
| SAE 30 | 10 | 50 | 50 | 122 | ||
| TDTO-TMS (2) | 10 | 50 | 50 | 122 | ||
| ( 1 ) | 第一选择： 不含粘度指标改进剂的全合成基机油，符合TO-4技术规格的性能要求，粘度等级为SAE30。 典型粘度等级为SAE 0W20、SAE 0W30和SAE 5W30。 第二选择： 添加了TO-4类的添加剂组份配方和具有SAE 0W20、SAE 0W30或SAE 5W30油品粘度的油。 |
| ( 2 ) | TDTO-TMS变速箱多季节用油（性能超出 TO-4/TO-4M 多级技术规格的要求）。 |
动力传动系机油必须提供下列功能：
- 润滑齿轮和轴承。
- 冷却齿轮和轴承。
- 保持合适的离合器系数。
- 冷却离合器圆盘和板。
- 使发泡和氧化减到最小。
- 保持动力减振器、变矩器锁止离合器和变速箱液压控制器和离合器油液的清洁。
通过拆下通气器加注口盖就可以加注变速箱机油。 首次加注时应加注 150 L (40 美制加仑)。 首次加注机油时应加注到液面达到变速箱油位观测窗的 "冷态满 (Full Cold)" 标志处。
变速箱的预启动
注: 变速箱的预启动应只运行 30 秒。 发动机停机前应低怠速运行。
| 注意 |
|---|
在泵注油前过高的发动机转速（高于1000 rpm）或延长的运转时间可能会导致泵永久损坏。 |
注: 30 秒的初始运行后要检查油位表上的油位。 由于要给机油管路、滤清器、变矩器和冷却器注油，油位要下降大约 40 L (10 美制加仑)。 如果油位显著下降，需要把变速箱油加到油位表上的 "冷态满 (Full Cold) " 位置。 如果在启动 30 秒后油位没有明鲜下降，则在离开泵的某个位置将泵软管拆下并将软管中的机油倒回泵中。 通常该动作已足够将泵注满。
选档杆和离合器检查步骤
当低怠速时变速箱油位稳定在油位表的"冷态满 (Full Cold)" 油位处后，慢慢地让变速箱全部转速范围内换档。 当电子系统就位后，该工作可通过选档杆手柄来完成。 观察每次点击后输出速度的变化（齿轮棘爪的槽口位置）。 在换至 停车 (PARK) 档，即变速箱制动之前，一定要使发动机传动系低怠速运行。 电子系统内有编好的程序来调整换至停车 (PARK)档之前变速箱速度。 但是，首次安装的人员可能就需要手动切换（基本的）电子系统档位了。 这样，该安装人员在换档时必须小心注意。
操作前的变速箱检查
卡特彼勒推荐在运行 10 小时后或该系统达到操作温度后立即对 TH48FT-E80 动力传动系机油系统进行检查。 该"操作前检查"的目的是冲洗掉生产和组装过程中产生的尘土和脏污。 起动时和保持动力传动系机油系统清洁会延长变速箱部件的寿命。 首次运行 10 小时后，滤清器需要卸下并更换。 如果滤清器相对清洁，可以安装新滤清器且下一次滤清器和机油更换（每 500 小时）可以应用表中的正常保养间隔。 如果滤清器有很多脏物，系统需要用新的滤清器再运行 25 小时。 如果在 25 小时检查中滤清器有大量的污染物，需要更换滤清器和机油。 机油排放完之后，需要将吸入滤网拆下，检查并清洁。 吸入滤网周围的变速箱壳体内部空间也需要检查是否有污染物。
变速箱电子线束
 | |
| 图 26 | g01225659 |
在装运变速箱前该线束在工厂安装检测。 然而，在把该线束连接到电气系统之前要检查线束看是否有潜在的装运损坏和松动的连接。 关于 TH48FT-E80 变速箱的电气和电子信息也可以在 特别说明书, REHS2818, "应用和安装指南（电气）"中查到。
压力表
除了电子传感器之外，现场服务技术人员还常常在系统内部加装机油压力表。 推荐位置是两台泵的输出下游。 然而，更适宜的推荐位置是在滤清器或某个可以对泵压力脉动提供减振作用的部件之后。
应用和保养
注: 在安装了 TH48FT-E80 变速箱之后，请参考本节的应用和保养指南（机械）。
短期存放（6 个月）
在装运前，TH48FT-E80变速箱已经过检测，并且该变速箱已经过工厂带油操作。 可是，装运前油已经被排放。 如果变速箱要存放更长的时间（6 个月或更长），原始设备制造商 (OEM) 需要防止变速箱内部和外部产生湿气。 同样，机加工表面也应涂抹油脂。
日常保养
检查变速箱油位
每天检查变速箱油位。 检查油位的正确方法是发动机在低怠速运行时检查。 共有两个油位。 有一个热机油位和一个冷机油位。 当机油温度在 80 °C (180 °F) 或以上时为热机油。
变速箱和变矩器滤清器旁通指示器传感器同样需要每天进行监控，以便确保其达到旁通压力。
要检查机油管路和接头是否泄漏或松动。
安装螺栓、驱动轴紧固件和线束紧固件需要每天检查是否有松动现象或潜在的损坏。
视不同的环境类型，每隔几天需要检查和清洁通气器。 这将根据空气中的灰尘和污物含量而定。
工作温度
| 工作温度 | |
|---|---|
| 最高持续温度 | 90 °C (195 °F) |
| 最高工作温度 | 99 °C (210 °F) |
| 流入润滑油温度 （来自热交换器） |
99 °C (210 °F) |
| 变矩器出口最高温度 | 121 °C (250 F) |
变速箱保养周期
| 变速箱保养周期 | |
|---|---|
| 变速箱油滤清器 | 500 工作小时或 3 个月 |
| 变矩器机油滤清器 | 500 工作小时或 3 个月 |
| 动力传动系机油 | 500 工作小时或 3 个月 |
注: 良好的动力传动系机油维护包括每隔 250 工作小时检查动力传动系机油。 卡特彼勒代理商通过一项名称为 "SOS（定期油样分析）机油分析"的服务项目来提供该项服务。
变速箱油滤清器
| 滤清器 | 零件编号 （滤清器） |
零件编号 （芯） |
滤清器规格 |
|---|---|---|---|
| 变速箱 | 261-3052 | 244-0395 | 330 mm X 89 mm (13 in X 3.5 in) |
| 变矩器 | 264-6111 | 244-0393 | 356 mm X 70 mm (14 in X 2.75 in) |
变速箱转速传动比
| 变速箱转速传动比 | |
|---|---|
| 转速 | 传动比 |
| 1F | 3.339 |
| 2F | 2.453 |
| 3F | 2.200 |
| 4F | 1.808 |
| 5F | 1.616 |
| 6F | 1.359 |
| 7F | 1.191 |
| 8F | 0.999 |
测压口和旁通压力
| 油压 | |||
|---|---|---|---|
| 变速箱压力 | 传感器范围 | 怠速/冷 | 1900 rpm/热 |
| 主 | 0 至 4135 kPa ( 0 至 600 psi) |
3170 ± 35 kPa (460 ± 5 psi) |
3585 ± 70 kPa (520 ± 10 psi) |
| 润滑油 | 0 至 690 kPa (0 至 100 psi) |
70 ± 10 kPa (10 ± 1.5 psi) |
290 至 379 kPa (42 至 55 psi) |
55 ± 8 kPa (8 ± 1.1 psi) |
|||
65 ± 10 kPa (9.5 ± 1.5 psi) |
|||
55 ± 8 kPa (8 ± 1.1 psi) |
|||
| 离合器锁定 | 0 至 4135 kPa (0 至 600 psi) |
2275 ± 138 kPa (330 ± 20 psi) |
2275 ± 138 kPa (330 ± 20 psi) |
| 变矩器流入 | 0 至 1380 kPa (0 至 200 psi) |
550 ± 50 kPa (80 ± 7 psi) |
655 ± 70 kPa (95 ± 10 psi) |
| 变矩器流出 | 0 至 1380 kPa (0 至 200 psi) |
550 ± 50 kPa (80 ± 7 psi) |
600 ± 70 kPa (87 ± 10 psi) |
| 增速器润滑油 | 0 至 690 kPa (0 至 100 psi) |
180 38 ± 70 kPa (26 ± 10 psi) |
280 ± 35 kPa (41 ± 5 psi) |
测压口位置
| 图 27 | g01336457 |
正常操作参数
| 变速箱 | 发动机转速 | 变速箱输出扭矩 | 润滑油流速 | 冷却器输入温度 0 °C (32.0000 °F) |
冷却器输出温度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 档位 | rpm | N·m | LPM | °C | °C |
| 1 | 2030 至 2050 | 16000 至 19500 | 174 至 192 | 88.6 | 73.5 至 81.9 |
| 2 | 2000 至 2030 | 14500 至 18000 | 170 至 190 | 89.2 | 74.5 至 81.5 |
| 3 | 2000 至 2030 | 13000 至 16000 | 167 至 187 | 92.1 | 76.6 至 79.7 |
| 4 | 1995 至 2020 | 12000 至 14000 | 160 至 192 | 92.5 | 76.4 至 79.8 |
| 5 | 1990 至 2030 | 9750 至 12000 | 175 至 190 | 91.2 | 77.5 至 80 |
附件
缩写和缩略语
| 缩略语 | 说明 |
|---|---|
| A & I | 应用和安装 |
| CID | 部件识别符（CID）是一个告诉维修人员有故障的特定部件或系统的代码。 |
| D & A 手册 | 分解与组装手册 |
| ECM | 电子控制模块 ECM 可提供更好的排放、性能，更先进的故障处理和诊断能力。 ECM包括一个微处理器，能读取多个来源的输入信号，如压力传感器。 ECM 可以制定正确的行动流程并通过输出执行该行动，例如控制离合器压力或打开倒车报警器。 |
| EMS | 电子监控系统 |
| ET | 卡特彼勒电子技师 ET 是一种电子服务工具，与电子控制器配合使用，用来显示故障代码，设置属性，显示参数值及完成诊断。 ET 要求有一台装有ET软件的个人计算机和一个卡特彼勒通信接头或者一个配有卡特彼勒芯片的MPSI pro-link，以便将车辆的ATA数据传到计算机的 RS-232 接口。 |
| ICM | 单独离合器调节 |
| OEM | 原始设备制造商 |
| OMM 手册 | 操作和保养手册 |
| PTO | 动力输出装置 本手册所提到的 PTO 是指通过一个连接到 1 号 ECM 输入端的专门的 PTO 开关电路发起的发动机转速控制。 |
| SAE | 汽车工程师学会（标准） |
| TBU | 发动机零件业务部门 |
| TSG | 技术标准和准则 |
组装和检查扭矩
注: 下列表格中的扭矩是基于公制 10.9 级 或更高的紧固件 （SAE 8 级 或更高的紧固件）。 不允许使用分割型锁紧垫圈。 变速箱安装垫螺栓尺寸如下所示：
后部 ... 每侧 5 个 3/4 in 螺栓。
活动板（变矩器至活动板） ... M12 x 1.75
飞轮壳体 ... 16 个 1/2 - 13 螺栓
PTO 位置 ... 8 个 7/16 - 14 螺栓
| 英制螺母和螺栓 | ||
|---|---|---|
| 螺纹尺寸 英寸 |
标准扭矩 | |
| 1/4 | 12 ± 3 N·m (9 ± 2 lb ft) |
|
| 5/16 | 25 ± 6 N·m (18 ± 4 lb ft) |
|
| 3/8 | 47 ± 9 N·m (35 ± 7 lb ft) |
|
| 7/16 | 70 ± 15 N·m (50 ± 11 lb ft) |
|
| 1/2 | 105 ± 20 N·m (75 ± 15 lb ft) |
|
| 9/16 | 160 ± 30 N·m (120 ± 22 lb ft) |
|
| 5/8 | 215 ± 40 N·m (160 ± 30 lb ft) |
|
| 3/4 | 370 ± 50 N·m (275 ± 37 lb ft) |
|
| 7/8 | 620 ± 80 N·m (460 ± 60 lb ft) |
|
| 1 | 900 ± 100 N·m (660 ± 75 lb ft) |
|
| 1 1/8 | 1300 ± 150 N·m (960 ± 110 lb ft) |
|
| 1 1/4 | 1800 ± 200 N·m (1320 ± 150 lb ft) |
|
| 1 3/8 | 2400 ± 300 N·m (1780 ± 220 lb ft) |
|
| 1 1/2 | 3100 ± 350 N·m (2280 ± 260 lb ft) |
|
| 公制螺母和螺栓 | ||
|---|---|---|
| 螺纹尺寸 公制 |
标准扭矩 | |
| M6 | 12 ± 3 N·m (9 ± 2 lb ft) |
|
| M8 | 28 ± 7 N·m (21 ± 5 lb ft) |
|
| M10 | 55 ± 10 N·m (41 ± 7 lb ft) |
|
| M12 | 100 ± 20 N·m (75 ± 15 lb ft) |
|
| M14 | 160 ± 30 N·m (120 ± 22 lb ft) |
|
| M16 | 240 ± 40 N·m (175 ± 30 lb ft) |
|
| M20 | 460 ± 60 N·m (340 ± 44 lb ft) |
|
| M24 | 800 ± 100 N·m (590 ± 75 lb ft) |
|
| M30 | 1600 ± 200 N·m (1180 ± 150 lb ft) |
|
| M36 | 2700 ± 300 N·m (2000 ± 220 lb ft) |
|
推荐软管和连接件
| 软管内径 | 零件号 | SAE 连接件 |
|---|---|---|
25.4 mm (1.00 in) |
122-6883 液压软管 | 16 |
31.8 mm (1.25 in) |
122-6884 液压软管 | 20 |
38.1 mm (1.5 in) |
122-6885 液压软管 | 24 |
276-7294 变速箱输出法兰
TH48FT-E80输出法兰可以连接到GWB 390.60或 390.65 配对法兰。 每个螺栓圆周设计为安装 8 条公制 10.9 级，即 SAE 8 级螺栓。
GWB 390.60法兰拥有一个有供 20 mm 螺栓用的 245 mm 螺栓圆周。
GWB 390.65 法兰拥有一个钻有供 22 mm 螺栓用的 280 mm 螺栓圆周。
注: 两个法兰具有相同的导向孔径。
| 图 28 | g01203740 |
变速箱安装件尺寸
| 图 29 | g01225038 |
(G) 22.23 mm (0.88 in) (H) 95.25 mm (3.75 in) (J) 171.45 mm (6.75 in) (K) 19.05 mm (0.75 in) (L) 57.15 mm (2.25 in) (M) 133.35 mm (5.25 in) (N) 502.9 mm (19.80 in) (P) 358.78 mm (14.13 in) (Q) 396.88 mm (15.63 in) | |
| 图 30 | g01225041 |
(R) 1811.0 mm (71.30 in) (S) 419.1 mm (16.50 in) (T) 711.2 mm (28.00 in) (U) 20.3 mm (0.80 in) (V) 419.1 mm (16.50 in) (W) 312.40 mm (12.30 in) (X) 1958.3 mm (77.10 in) (Y) 1597.7 mm (62.90 in) (Z) 1508.8 mm (59.40 in) (AB) 1214.1 mm (47.80 in) (AC) 629.9 mm (24.80 in) (AD) 711.2 mm (28.00 in) (AE) 312.4 mm (12.30 in) (AF) 553.7 mm (21.80 in) | |
对中和振动
不正确的对中将导致振动过大，发电机/复合轴承、连接件或离合器部件使用寿命缩短，而且需要频繁重新对中。 良好的对中操作包括用适当垫片调整，施加正确的扭矩压紧螺栓，使用精确千分表，以及轴承间隙、热生长及其它发动机属性等方面的容差。
| 注意 |
|---|
在进行任何径向跳动或对中测量之前，要彻底清洁所有的待测表面，使之无油脂、油漆、氧化物、锈迹或尘土，这一点很重要。 任何这些污染都将造成测量结果不准确。 |
一般对中知识（对几类不正确对中的定义）
平行对中的定义
| 图 31 | g01225077 |
平行较中或孔径失准发生在被驱动设备与发动机是平行的，但不在同一平面上的情况下。 如图31所示。
平行对中的检查
| 图 32 | g01225078 |
平行失准可以用千分表来检测，并观察沿飞轮外径上的多个点上的千分表读数。 旋转装有千分表的轮子。 如图32所示。
一般原则是，负荷轴应相应高于发动机轴，原因如下：
- 发动机轴承的间隙比大多数被驱动设备轴承的间隙要大得多。
- 飞轮或前驱动轮是向旋转中心"下方" 旋转的。
- 发动机的垂直热生长通常多于被驱动设备。 在调节平行较准时，应考虑到发动机主轴承的间隙。
注: 需要时，两个部分都可以旋转。 这样可以排除千分表讯读数中的任何不圆度。 对于非卡特彼勒连接件，在对中时必须将其一侧的橡胶驱动元件拆下或断开。 这是由于这些连接件将给出错误的平行读数。
角度对中的定义
| 图 33 | g01225082 |
角度对中或端面失准发生在被驱动设备的中心线与发动机不平行的情况下。 如图33所示。
角度对中的检查
| 图 34 | g01225084 |
角度失准可通过测量两个部件的接合部来确定。 该测量可用塞尺轻松实现，在沿轮毂 4 个点上的读数应该是相同的。 如图34所示。
如果该连接件已安装了，则用千分表测量从一面到另一面的距离可以显示出任何角度失准。 在任何一种情况下，该读数都会受测量点距旋转中心的距离远近的影响。
注: 端面和孔径对中互相影响。 因此，进行完孔径对中后应再检查一下端面对中；反之亦然。
在完成发动机和负载对中后，应检查曲轴轴向间隙，以确信用螺栓连接在一起的连接件不会产生轴向推力。
| 图 35 | g01225089 |
失准可能发生在不止一个端面上。 因此在检查对中时必须在装置旋转时每隔 90 度读取一次对中读数。 如图35所示。
有误差的法兰
有误差的法兰可以造成明显的失准。 有误差的法兰可能造成不能精确对中。
| 图 36 | g01225091 |
端面振摆是指轮毂外侧表面与轴的中心线不垂直。 如图36所示。
| 图 37 | g01225093 |
孔径振摆是指轮毂的驱动孔径外沿与轴的中心线不平行。 如图37所示。
当出现不合理的对中结果时，必须要检查飞轮、离合器或连接件、被驱动构件及轮毂的端面和孔径振摆。 必须修正端面和孔径误差。 飞轮的孔径-导向孔径振摆误差不应超过0.05 mm (0.002 in) ，并且用螺栓连接到飞轮上的接头的孔径-导向孔径振摆误差不应超过0.13 mm (0.005 in)。 法兰端面振摆不应超过 0.05 mm (0.002 in)。
垫片调整
垫入所有设备下的垫片最小厚度应为0.76 mm (0.030 in)，最大厚度应为3.2 mm (0.125 in) 。 这样可以防止以后发生垫片过少或无垫片时要拆卸垫片的情况。 过厚的可能用途不多。
垫片应为防锈材质。 处理垫片时要小心。
| 图 38 | g01225097 |
推荐发动机和发电机使用 4 个安装座。 进行发动机和发电机对中前，每个安装座上必须分担适当比例的负荷。 达不到这项要求不仅将导致失准，而且将导致下部结构变形、焊接点或基座金属承受高应力，并可使发动机和发电机承受高扭曲应力。 如图38所示。
发动机和发电机安装螺栓的拧紧步骤
| 图 39 | g01225100 |
对中后，每个安装表面必须分担适当比例的负荷。 图 39 所示为为发动机和发电机选定适当垫片的步骤。 垫好一定数量的垫片后，调整对中时可均匀增加或减少垫片。
螺栓扭矩
| 图 40 | g01225103 |
当螺栓拉伸至预定值时，螺栓就已达到了合适的扭矩。 用适当的拉伸力将被驱动设备牢固地夹紧在底座上。 这样，在振动造成移动过程中螺栓能够保持其夹持力。 存在振动时，扭矩不足的螺栓则不能保持其夹持力。 螺栓将逐渐变松。 这样就可能发生失准。 如图40所示。
卡特彼勒油田基座所用的螺栓规格要求具有非常高的扭矩值。 例如，一条 25.4 mm (1.0 in) 的螺栓具有 868 ± 108 N·m (640 ± 80 磅 英尺)的扭矩。 要求用扭矩扳手、加长管和扭矩倍增器来达到这样高的扭矩值。 不要使用专门的螺栓润滑油，这样可能超过螺栓的有效夹持力范围。
卡特彼勒螺栓是用 8 级钢材制成的。 这是所能购得的强度最大的螺栓之一。 这种螺栓的特征是螺母或螺栓头上有 6 条隆起的线或 6 条凹陷的线。
图 39 所示为各种卡特彼勒 螺栓的推荐扭矩。 然而，对于市场上销售的标准件来说，这些值可能太高了。
确保安装螺栓没有顶到安装孔的最底部。 如果安装螺栓已经顶到安装孔的最底部，将导致螺栓夹持力效率降低。 在完成最终的垫片调整和拧紧螺栓操作后，再次检查对中。
安装螺栓的位置
| 图 41 | g01225107 |
发动机或被驱动设备的每条安装螺栓必须穿过实心材料安装。 如果安装螺栓处在一种外悬状态，该螺栓将导致变形。 如图41所示。
千分表
千分表可以测量出极小的距离变化。 轴的对中要求测量距离上的极小变化。 千分表必须刚性固定，以便能测量出需要的对中数值。
支架
| 图 42 | g01225111 |
当千分表固定到其中一个轴上并旋转时，千分表支架必须刚性支撑千分表。 支架可将千分表在测量点位置上固定。 可适当调整支架，使之能够在不同的传动系统配置上工作。 如图42所示。
千分表支架必须不因千分表的自身重量而发生弯曲。 当千分表旋转时，市售的千分表支架可能无法提供足够的支撑力。 支撑力不足将导致读数错误。 因此，不建议采用磁基座千分表。
为了检查支架的刚性，可将同一配置的支架和千分表旋转一周，同时测量连接件支架侧数值。 充许的读数最大值应小于0.025 mm (0.001 in)。 可能临时需要在连接件支架侧用螺栓加装一条刚性参考臂。 这是为了便于千分表读取数值。 在测量对中数据时，可采用同一配置的支架和千分表。
| 图 43 | g01225113 |
卡特彼勒 建议在进行对中检查时应采用图 43 所示的支架。 组装接头时，可使用两根直径为12.7 mm (0.50 in)的螺杆或螺栓。 在检查离合器对中时，可能需要另外制作支架。
千分表读数的准确性
| 图 44 | g01225122 |
有一个简单的方法可以检验千分表的表面对中读数的有效性。 如图 44所示，读数从以下 4 个位置读取： "A", "B", "C" 和 "D". 读取数值时，应将千分表返回位置 "A"。 这样可以确保千分表读数归零。 对不进行对中的设备的测量数值如图 44 所示。
快速检验的方法是记住读数 "B"+ "D" 应等于"C". （当检查对中时，如果驱动和被驱动轴一同旋转的话，这将是有效的。）
该快速检查法在检验如下不正确的操作步骤时很有用：
- 千分表支架下垂
- 千分表指针骑在飞轮沟槽上
- 千分表未正确定位，造成千分表脱离运行轨道
检测曲轴偏置
3512 和 3516发动机安装在非卡特彼勒 基座上时，需要进行曲轴偏置试验。 该检测适用于 6 点或更多点支撑发动机的基座。 这么多安装点之间的不平度可能会使发动机缸体变形。
与此相对比，使用 4 个安装件就不会使发动机缸体变形。 4 个安装件会造成使发动机缸体扭曲，但该问题不能用曲轴偏置试验检查出来。 参见""发动机和发电机安装螺栓的拧紧步骤" "一节。
该试验可用于所有配备有检查门的卡特彼勒油田用发动机。 可通过该门进入确认发动机缸体没有被过度拉伸。 该试验应在冷机的情况下进行。 发动机冷机时是最安全的试验条件，要在发动机冷机时进行试验。
- 为了显露出中间的曲轴曲拐，从发动机缸体上拆下检查门。
沿正常的旋转方向旋转曲轴。 当中间曲拐的侧壁经过连杆旁边时，将一个Starrett No. 696 变形千分表或一个更小的工具安装到上面。 注意事项：在该仪表上系一根绳子，并在发动机外侧保护该仪表。 这样，如果该组件落入油底壳内，就能够重新找回该仪表。
使千分表的旋转盖归零。 顺着千分表的轴旋转该仪表使该仪表复位，直到其读数为零。
- 在千分表读数为零时，沿正常的旋转方向旋转曲轴，直到千分表将要碰到曲轴另一侧的连杆。 （不要让千分表碰到连杆上。）
在曲轴旋转的大约 300 度区间内，千分表的读数变化必须不大于 0.025 mm (0.001 in)。
沿相反的方向将曲轴旋转回原来的位置。 千分表的读数必须返回其原位置-零点，以进行有效性检测。 如果千分表没有归零，则说明该仪表的轴点未能正确就位，必须重新完成该试验步骤。
- 如果千分表读数超过 0.025 mm (0.001 in)，则说明由于安装不当，缸体已变形。
松开发动机导轨和安装件之间的固定螺栓。 仔细检查是否存在垫片松动、已装配螺栓位置不当、间隙螺栓干扰或任何其它限制发动机缸体正常运转的部件。
进行任何必要的调整并拧紧固定螺栓。 确保发动机的对中未受影响。
| 图 45 | g01225169 |
- 重复变形检查步骤。 如果发动机缸体依然变形，请咨询您的 卡特彼勒代理商。
双轴承发电机的对中
影响对中的因素
远端安装设备的输入轴常常比发动机曲轴的位置高。 这是为了补偿垂直热生长、飞轮下垂，以及曲轴主轴承的油膜上升。 这些因素将造成曲轴和负载输入轴在静止和运行条件下的相对位置差。
轴承间隙
| 图 46 | g01225171 |
发电机转子轴与发动机曲轴分别在各自轴承的中心位置旋转。 因此，中心线应该重合。 对中是在静止状态下进行的，此时曲轴位于曲轴轴承的底部。 该位置并不是曲轴运行时的位置。 点火压力、离心力和发动机油压都是将曲轴升高的力。 这造成飞轮沿绕飞轮实际中心点的轨道运转。 如图46所示。
一般说来，被驱动设备会采用滚珠轴承或滚柱轴承，这种轴承在静态和运行状态时都不会改变旋转轴。
飞轮下垂
| 图 47 | g01225173 |
当发动机不转时，悬垂的飞轮和连接件的重量将导致曲轴弯曲。 这种效应应在对中时予以补偿，因为这将导致导向孔径和飞轮旋转的外径低于对中过程中的实际曲轴轴承中心线。 卡特彼勒推荐应在连接件就位时完成对中检查。 如图47所示。
扭矩反作用
发动机沿与轴旋转相反方向的扭曲趋向和被驱动设备沿轴的旋转方向旋转的趋势即为扭矩反作用。 扭矩反作用实际上增加了负载并可能导致振动。 在怠速时，这类振动不易被察觉到。 虽然如此，这类振动在发动机负载时就可以感觉到。 这通常是由于在扭矩反作用的负载下基座强度不足导致基座偏置量过大，从而造成对中变化，进而导致的。 这就是“边-边中心线偏移”效应；当发动机怠速（无负载）或停机时，该效应将消失。
热生长
当发动机和发电机达到工作温度时，就会发生热膨胀和热生长现象。 这种生长是水平和垂直双向的。
| 图 48 | g01225176 |
垂直热生长发生在部件安装座和相应的旋转中心线之间。 热生长取决于以下因素： 所使用的金属类型, 发生的温度升高 和 从旋转中心到安装座之间的垂直距离. 如图48所示。
垂直补偿包括将设备对中到一个非零值。 如图48所示。
| 图 49 | g01225179 |
曲轴水平生长发生在发动机的相对侧的止推轴承。 当被驱动设备连接到发动机的这一侧的时候，就必须要考虑到此类生长。 如果用螺栓将该驱动设备连接到发动机缸体上，这种生长就会很轻微。 这是由于缸体与曲轴几乎按相同的速率生长。 如图49所示。
水平补偿包括在驱动和被驱动构件之间加装一个能够允许具有足够相对运动的连接件。 该设备定位时必须能够使其水平生长转移到连接件的操作区内，又不能超出连接件的操作区。 不能做到这一点的话，将导致曲轴止推轴承负载过大和/或连接件故障。 如果该间隙是在热对中时确定的，此时曲轴仍然有轴向间隙，那么间隙量将是足够的。 止推轴承在卡特彼勒 3500 系列发动机上的位置是在曲轴的中间。 止推轴承在其它卡特彼勒发动机上的位置是在曲轴后面。
卡特彼勒 粘性限制连接件
卡特彼勒 连接件采用内部齿轮设计，在齿轮中间设橡胶元件。 硅脂有助于实现其限制属性。
| 图 50 | g01225184 |
在不拆除橡胶元件的情况下，内部齿轮在精确对中测量中的设计间隙允许量。 如图50所示。
前部被驱动设备连接件与后部被驱动设备连接件相似。 在前部驱动情况下，图 50 所示的被驱动元件是由发动机曲轴支持的。 被驱动元件与驱动元件的重量不相同。
千分表读数的解释
| 图 51 | g01225189 |
在前部曲轴驱动的情况下，千分表的显示的读数可能显示被驱动轴比发动机低。 发生这种现象是因为千分表没有装在发动机上，而是装在了被驱动轴上。 这样就是由于连接件的配置弄反了千分表的参照点。 如图51所示。
对中的步骤
参考以下 卡特彼勒特别说明书中的详细资料以及关于安装和对中步骤的特别说明。
| 媒体编号 | 标题 |
|---|---|
| SEHS7654 | "对中-一般说明" |
| SEHS7259 | "单轴承发电机对中" |
| SEHS7073 | "双轴承发电机对中" |
在全部主要设备都已安装到基座上以后再进行最终对中操作。 发动机应加注机油和水达到准备操作的状态。
柴油发动机和所有被驱动机械设备之间的失准应保持最小。 大量曲轴和轴承故障追根溯源都是由于传动系统对中不当引起来的。 在操作温度和负载情况下的失准通常会造成振动和/或负载过大。
所有的 卡特彼勒对中步骤都必须在发动机停机、发动机温度为环境温度并且所有的被驱动设备都在环境温度的情况下进行。 在发动机运转、发动机处于工作温度并且有负载的情况下，没有能准确对中的实际方法。
在没有测量千分表读数时，将被驱动设备安装在尽量靠近的最终位置上。 在每个被驱动设备的安装表面下面，应有一个最小0.76 mm (0.030 in) 最大 3.2 mm (0.125 in) 厚度的垫片。
| 图 52 | g01225195 |
使用调平和对中螺钉定位被驱动设备。 如图52所示。
对于冷对中，发电机的安装位置应比发动机高一些，以补偿热生长、轴承间隙和飞轮下垂等因素。 如图51所示。
卡特彼勒 粘性限制连接件的安装
当使用卡特彼勒粘性限制连接件时，应该同时安装橡胶元件。 安装连接件润滑脂挡板。 在连接件轴向间隙调整好以后，安装硅脂。
需要时，将发电机换至前进档和倒档。 这样可以确保连接件的内部构件已在连接件后挡板和发动机飞轮之间正确定位。 按照这种方法定位连接器将有产生水平生长。 如果不能产生水平生长，将可导致曲轴止推轴承负载过大和/或连接器故障。
| 图 53 | g01225199 |
用一把柔性钢刻度尺或深度表测量连接件轴向间隙以确认水平热生长不会造成连接件内的金属接触。 如图53所示。 测量连接件内部构件外表面到连接件润滑脂挡板外表面之间的距离（轴向间隙尺寸）。 对于前部驱动，该距离应为 8.6 ± 0.8 mm (0.34 ± 0.03 in)；对于后部驱动（飞轮安装连接件），该距离应为 10.4 ± 0.8 mm (0.41 ± 0.03 in)。
其它连接件
在对中检查中，可能要将其它连接件中的柔性构件拆除。 元件的硬度会影响到对中读数的准确性。
在对中检查时，拆除连接元件后的连接件驱动和被驱动元件应一同转动。 这样可以防止单件零件的端面和孔径振摆影响到千分表的读数。 当两端的构件同时转动时，千分表读数将只记录设备的失准。
最终对中
| 图 54 | g01225201 |
用千分表支架固定两台千分表。 这是为了同时测量孔径和端面失准。 参见图 54记录对中读数的正确格式。
在读取数据之前，确保曲轴轴向推力总是保持同一方向。 在顶部时，使两台千分表同时归零。 每隔 90 度读取一次读数 (1.5 rad)。 通过盘动发动机旋转整个组件。
| 图 55 | g01225203 |
图 55 显示了要采用的方法，提供了要遵守的操作规程，并列出了各种发电机驱动配置总成的对中极限值。
当发电机移动到正确的端面对中位置时，需要重新检查孔径对中；反之亦然。
当发动机驱动两台以上的发电机时，在所有的发电机对中完成后，重新对每台发电机对中。
对于发动机垫片和安装螺栓的安装说明，请参见发动机安装一节。
在完成最终的垫片和螺栓操作后，重新检查连接件的对中。
在设备达到工作温度后，应重新检查曲轴轴向间隙。 轴向间隙必须是 0.178 至 0.635 mm (0.007 至 0.025 in)。
重新对中极限值
直到满足现场检查极限值后，才能不要求重新检查。 当所的极限值要求都已达到后，设备应被重新对中到满足上述章节所列出的限值。
近联式被驱动设备的对中
通过螺栓把两个导向壳体连接在一起的近联式部件要进行对中时涉及下列部件： 单轴承发动机, 近联式双轴承发动机, 变速箱 和 固定胶. 当两个导向壳体以平等方式连接到一起时，两个壳体已对中。 然而，外部应力可能是由于不好的安装方法造成的。 这可能造成飞轮壳体变形。 结果，这将造成高强度振动。
| 图 56 | g01225209 |
为了检查外部应力，松开被驱动设备与发动机飞轮壳体之间的安装螺栓。 此时，飞轮壳体和被驱动设备壳体之间应无任何接触点以确保任何一个壳体都未承受任何压力。 两个分开的面应平行，间隙为 0.13 mm (0.005 in)之内。 如图56所示。 油田用发电机很重，并且当发电机与发动机不平行时有可能造成飞轮壳体变形。
为了避免飞轮壳体变形，在做平行性检查时应确保其间有一个至少为0.03 mm (0.001 in)的完整的360度间隔。
有时把一个千分表装在飞轮和发电机转子之间用来检查对中。 然而，当发电机壳体已导向就位并用螺栓固定到飞轮壳体上时，就不能用千分表的方法来检查对中了。
当千分表法的结果与平行性检查结果相矛盾时，应检查这两个壳体。 如图56所示。 该矛盾表明被驱动设备后轴承未相对于发动机定中心。 同样后轴承也取决于发电机生产商可接受的公差、飞轮壳体标称摆差及飞轮的垂度。
当发电机壳体已通过螺栓固定到飞轮壳体上后，不应发再用垫片调整电机安装座。 这种操作将对发电机壳体和飞轮壳体都上都产生应力，并造成振动。
对于那种发电机组件中的发动机不带后固定座，而是依靠发电机提供支撑小型卡特彼勒 发电机组件，不必施该检查。 如图48所示。 然而， 对于那种连接了被驱动设备并且该被驱动设备又刚性连接到另外一台设备的小型 卡特彼勒 发动机来讲，该检查是必要的。 常见例子是一个由离合器机构和复合机构通过螺栓相连接组成的机械传动系统。 该配置总成的不好的安装方法将造成飞轮壳体的应力过大。
推荐具有先导轴延伸件和松动接头柔性板的单轴承发动机。 同样推荐具有连接板但没有先导轴延伸件的单轴承发动机。 这将有助于保持正常对中。
如果发现带有连接板导入连接到飞轮的发电机组件有振动，常常可以通过将连接板从原位置调整1/4圈重新定位的办法进行修正。 起动设备并观察振动的变化情况。 可能需要进行二次或三次重新定位才能发现振动最低的位置。 将连接板定位在振动最低的点。 该步骤允许生产公差彼此互补。
在将连接板用螺栓安装到飞轮上之前，一定要将发动机旋转回同一位置（比如1 号 TDC)。 当飞轮在该位置时将一半螺栓拧入。 然后进行必要的旋转以便将其它螺栓拧入。 该步骤将确保在该板安装到飞轮上之后曲轴的任何下垂度还能保持在相同的位置。
机械驱动的对中
不正确的对中将导致振动过大、复合轴承和离合器部件使用寿命缩短，而且需要频繁重新对中。 良好的对中操作包括用垫片适当调节，将螺栓拧至正确的扭矩以及正确使用千分表。 更多资料请参见一般对中知识。
对中步骤
在全部主要设备都已安装到基座上以后再进行最终对中操作。 发动机应加注机油和水达到准备操作的状态。
在使用含蓄能气囊的离合器时，要小心注意气压。 随着气压的升高，允许的失准量将下降。 对中极限值必须不能超过 卡特彼勒 粘性限制连接件限定值或离合器限定值两者中较小的值。
| 图 57 | g01225216 |
检查对中时离合器应处于已脱开状态。 如图57所示。 缓慢将离合器旋转 360 度 (6 rad)，同时每隔 90 度 (1.5 rad) 读取一次千分表数值。 用垫片调整发动机已达到准确的对中。 如图35所示。
千分表的读数将包括由于离合器或飞轮部件振摆而产生的误差。 在振摆过大的区域，应进行必要的检查和修正。
非卡特彼勒 基座
非 卡特彼勒 生产的基座必须符合多项设计标准。 这些基座必须有足够的刚性以便减少由于扭矩反作用和副座变形造成的扭曲力和弯曲力。 在装运过程中，这些基座必须能够防止将过大的弯曲力传至发动机缸体、连接件及被驱动设备。 为了防止产生共振，这些基座必须具有操作速度以外的自然频率。 这些基座必须留有足够的垫片调节空间以便完成正确的对中工作。
振动
所有具有大质量和挠性的机械系统都能产生振动。 发动机产生振动的产因包括： 燃烧力, 扭矩反作用, 结构质量和硬度的共同作用 和 旋转部件的生产公差. 这些力可能造成从噪音一直到高强度应力等一系列情况。 最终可能会造成发动机或被驱动部件损坏。
如果固定安装在建筑内或靠近敏感性器具，如计算机等，那么由发动机产生的相同振幅和频率的振动可能会导致结构损坏。
其它有影响的因素包括地基设计、土地负荷属性及附近的其它机械操作。
与发动机速度发生共振时，振动强度可能会达到破坏性的强度。 当系统的自然频率与发动机的激励频率相同时就会产生共振。
发动机振动的产生和维持是由于物质的不平衡移动而产生的规则的周期性驱动力。 这些被称为强迫振动。
自由振动没有驱动力。 当处于运动状态时，如果不被抑制，这些振动将按照恒定的振幅和自然频率无限期地运动下去。
如果强迫振动的频率与自由振动的自然频率相同，将导致过大的振动。 这就叫共振，会造成严重的问题。
质量弹性系统
发动机振动类型和可能的产生原因如下：
线性振动 - 在往复式或旋转式装置中，由于不平衡而使垂直和/或水平惯性产生的力
扭矩反作用 - 不是振动力，但有可能引起振动。
轴的扭振 - 如果存在周期性的力，在任何旋转物质弹性系统（由弹性轴连接两个或多个的物体）内都存在扭振。 如果这些力以接近扭振自然频率的频率反复发生，就可能发生共振并造成危险的应力。
传动轴轴向振动 - 当扭矩作用到曲轴上时，扭矩会交替地缩短和伸长。 如果轴向自然频率与扭振频率相近就可能产生问题。
对于自身产生的振动，不需要采取隔离措施保护发电机组。 然而在下列情况下，就要求采取隔离措施：
- 发动机振动必须与建筑结构隔离开。
- 振动从周围设备传递到不在工作状态的发电机组。
- 系统放置在弹性的安装表面，如挂车平板。
隔振器可以阻隔整个建筑内的发电机组可能产生的破坏性振动以保护变速箱。 同时也降低了噪音。
当把发动机和发电机组装到一起时，必须完成振动研究和测试，以确保作业现场操作顺利无故障。 对于工厂组装的发电机组，由生产商负责。 从振动的角度来看，无论在任何情况任何地点进行组装，必须有人确保该安装的完整性。
如果不正确对中的话，精确平衡的旋转设备也会发生振动。
振动的测量
大型发动机组的振动可用 4C-3030 振动分析仪 来测量。 如果没有卡特彼勒 测量设备，可以使用能够测量在选定频率时的峰值-峰值位移 、总速度和整体位移等项目的同类设备。
| 图 58 | g01225222 |
对于双轴承发电机组，应取 9 个测量点测量振动。 要在非发电机的被驱动设备上设数个参照点，这一点很重要。 这些测量点如图 58所示。 对这些测量点的说明如下：
测量点 1
发动机前部垂直方向
将探针定位于缸体左侧的曲轴中心线上。
测量点 2
发动机前部垂直方向
将探针定位于缸体顶部平台曲轴中心线所处的平面上。
测量点 3
发动机后部水平方向
将探针定位于轴承壳体的轴中心线侧面。
测量点 4
发动机后部垂直方向
将探针定位于缸体平台曲轴（或后部壳体）的曲轴中心线所处的平面上。
测量点 5
发电机前部轴承垂直方向
将探针定位于轴承壳体的轴中心线侧面。
测量点 6
发电机前部轴承垂直方向
将探针定位于轴承壳体的轴中心线侧面。
测量点 7
发电机后部轴承垂直方向
将探针定位于轴承壳体的轴中心线侧面。
测量点 8
发电机后部轴承水平方向
将探针定位于轴承壳体的轴中心线侧面。
测量点 9
发电机后部轴向
将探针定位于发电机结构右后侧外沿（不是金属板）的轴中心线上。
必须在规定的被驱动设备额定值（100%负载）时测量振动。 如果需要更多的数据，推荐在负载为 0% 、50%和75% 时进行测量。 在无负载、额定速度 ±10% 的情况下进行振动测量会有参考价值。
数据必须按照 9 个测量点中每个点的半阶频率、一阶频率时的峰值-峰值位移 (mils) 、总速度等级 (in/s) 和整体位移 (mils) 的形式给出报告。 可以用表格记录和报告振动测量值。
振动极限值
在任何负载条件下 9 个测量点任何一个测量点的振动水平必须不超过以下原则限值：
- 半阶频率时的峰值-峰值位移 = 5 mils (0.13 mm)
- 半阶频率时的峰值-峰值位移 = 5 mils (0.13 mm)
- 整体位移 = 8.5 mils (0.22 mm)
- 总速度 = 1.35 in/s (34.3 mm/s)
该限值对柴油和天燃气发动机均适用（参考资料: EDS 73.1, 线性振动）.
请咨询被驱动设备的生产商获取适用的振动极限值。
如果被测量的振级超过了该限值，请联系您的卡特彼勒 代理商代表或卡特彼勒 工厂代表寻求帮助。
| 注意 |
|---|
通过在稳定状态下拧紧卡特彼勒隔振器缓冲螺栓方式降低总体振级的方法是不可取的 。 这种方法只能掩盖振动问题的存在。 |
线性振动
线性振动的表现是噪音和机器摆动。 在没有仪器的情况下，很难界定振动的确切属性。 人类的感官是分辨不出振动量级与持续周期之间的关系的。 一阶 (12 rpm) 振动 0.254 mm (0.010 in) 位移感觉起来和三阶测量值 0.051 mm (0.002 in)几乎是一样的。
| 图 59 | g01225302 |
物体沿同一平面来回运动时所产生的振动可被称为单体弹簧系统。 如图59所示。 在没有外力施加在该系统时，重物将保持静止，无振动产生。 当重物运动起来或被移位然后放开，振动就产生了。 重物穿过原始位置上下移动直到其在摩擦阻力作用下静止下来。 在该重物振动时，如有外力（如发动机燃烧力）连续影响该系统，就被称为强迫振动。
| 图 60 | g01225303 |
该重物完成一次运动所需要的时间称为1个周期。 如图60所示。
从平均位置的最大位移被称为振幅。 该运动重复的时间间隔被称为周期。
如果该重物需要 1 秒钟来完成一个周期，那么振动的频率就是每秒 1 个周期。
如果需要 1 分钟、1 小时、1 天、……，那么相应的频率就是每分、每小时、每天、…… 1 个周期 如果一个系统在1分钟内完成了整整20个周期，那频率就应该是每秒20个周期，即 20 cpm。
分析问题时确定振动频率是很必要的。 这将有助于确定造成振动产生的发动机部件或条件。
重物移动的总距离，也就是从一个峰值到另一侧峰值的距离，就是峰值-峰值位移。 该度量方法通表达为mil，1 mil 等于 1/1000 in 0.025 mm (0.001 in)。 它是用来说明振动的激烈程度。
我们用平均值和均方根值 (rms) 来度量振动 （rms = 0.707 次振动峰值)。 这些术语在理论研究中会用到。
分析振动的另一种方法是测量物体的速率。 注意，实例中不仅是位置移动，还有方向变化。 重物的速度同样是不断变化的。 在极限值处，速度为 "0"。 它的速度或速率在通过其自然位置时达到最大值。
速率是极其重要的； 但它是随时变化的，因此要选择在一个点的值来度量它。 这就是它的最大值，表达为英寸每秒。
速率是对振动的直接度量，直接说明了机械状态的总体指标。 但是，它不能反映出在脆性材料上振动的结果。
峰值速率与峰值-峰值位移之间的关系为： V Peak = 52.3 x D x F x 106
其中
V Peak = 振动速率，单位：英寸每秒，峰值
D = 峰值-峰值位移，单位：mils (1 mil = 0.001 in)。
F = 频率，单位：周期每秒 (cpm)。
加速度是振动的另一个属性。 它是速率的变化率。 在实例中，加速度的峰值出现在行程的极限值处，此时速率为"0"。 随着速率的增大，加速度减小；在到达其自然位置时，加速度减为"0"。
加速度的计量单位是 "g"（峰值），其中的"g"等于重力加速度 (980 x 6650 mm/s2 = 386 in./s2 = 32.3 ft./s2).
加速度的计量，也就是 "g's"，用于相对很大的力的表述。 在很高的频率 (60,000 cpm) 下, 它可能是最好的振动指标了。
振动加速度可以通过峰值位移计算出来：
g Peak = 1.42 x D x F2 x 108
| 图 61 | g01225304 |
机械振动很复杂，并且含有很多的频率。 位移、速率和加速度可以用来诊断一些特定的问题。 位移测量值是动态应力的很好的指标，因而被广泛使用。 注意，总峰值-峰值位移约等于每个单独振动的和。 如图61所示。
隔振
对于自身产生的振动，不需要采取隔离措施保护发电机组。 它们能够很容易地经受住自身产生的任何振动。
但是，如果发动机振动必须与建筑结构隔离开，或者振动从周围设备传递到不在工作状态的发电机组，就要求采取隔离措施。 在发电机组和基座之间装配了隔振安装件的卡特彼勒发电机组就已经能够满足这些要求了。 运行中的设备很少会受到外部振动的影响。 对外部和自身产生的振动的隔振方法是相同的。
隔振位置
| 图 62 | g01225305 |
多种市售的隔振器可以提供各种程度的隔振。 一般说来，隔振器的自然频率越低、挠度越大（软），隔振效果越好。 在隔振器的限值范围内，发电机组的重量将均匀分布到各个隔振器上。 但是，如果隔振器超载将使隔振器起不到作用。 当隔振器位于发电机安装件和发动机前支架下方时效果最好。 如图62所示。 如果需要额外支撑，可在前后安装件的中间部位及散热器下方安装隔振器。
要应用隔振器，必须确定组装设备的湿重和重心。 假设发动机和发电机组装到了同一个基座上，可以计算出湿重 (WT) 和组件的重心。 需要有一个统一的参考基准点。 如图62所示。 此时，可选用飞轮壳体或发动机缸体的后表面。 因为测量值分布在该参考基准点的两侧，一个方向可以被指定为负轴。
| 图 63 | g01225308 |
WT - 湿重
WE - 发动机重量
WG - 发电机重量
WR - 散热器重量
D1,2,3 - 距离
如果加装了其它的设备，则应重复定确定新重心的步骤。
| 图 64 | g01225310 |
在确定了整个组件的重心以后，每对隔振器上的负荷按以下公式计算：
S1 = WT B/C
S2 = WT A/C
确定隔振器的位置
| 图 65 | g01225311 |
隔振器的规格应为其自然频率与发动机激励频率差距很大。 如果它们的频率接近，整个装备就会产生共振。 图 65 所示的振动可传递性图描述了这一状况。 该图也表明了通过降低安装件自然频率使比率增大 2 的平方根即 1.414 倍带来的显著改善。
隔振方法
| 图 66 | g01225319 |
可以通过市售的装配式隔振器或散装隔振器。 两种技术都是利用了静挠度，挠度越大隔振效果越好。 各种材料的内部减振属性也会造成一些性能差异。图66 所示的振动图说明了挠度对隔振所起的一般作用。 采用发动机转速作为标称振动频率时，可以估计出隔振材料的压缩量。
通过这些买来垫在静止重物下的软性装置，可将该组件与支撑表面隔离开。 在隔振器支撑力不均匀的情况下，安装导轨或装配基座应经受住扭矩反作用。
| 图 67 | g01225323 |
连接到发电机组的管路，特别是当发动机组连接到弹性隔振器上时需要进行隔振。 否则燃油管路、水管、排气管和导管会将振动传递到很远处。 如果使用了隔振管吊架，应配装弹簧减弱低频振动，配装橡胶件或软木件使高频传递降到最小。 为了防止产生管路共振，长管的支撑点不要均匀分布。 如图67所示。
橡胶
对于振动控制要求不严格的部分，橡胶隔振器就足够了。 仔细选择，尽可能使隔振性达到 90%。 它们同时也能阻隔变速箱振动力所产生的噪音。 避免使用自然频率与发动机激励频率相近的橡胶隔振器。
可在弹簧隔振器下加装橡胶板阻隔通过弹簧传递来的高频振动。 这些振动不是损坏性的，但会产生噪音。
弹簧
最有效的隔振器是钢制弹簧设计的隔振器。 它们能够隔离 96% 以上从旋转机械传递到地基或安装表面的所有振动。 同时，隔振器也能从相反方向吸收相邻机械产生的干扰，并防止其传递到非工作状态的设备上造成损坏。
弹簧类线性隔振器已经包含在海上电力模块中。 这些隔振器允许将发电机组安装在仅能支撑静态负荷的安装表面上。
| 图 68 | g01225325 |
弹簧类隔振器详细资料显示，可以加装一个止推块来限制其横向运动而不会影响到弹簧的功能。 如图68所示。 对于在倾斜角度的安装要求，还包括加装挡块。
没有扭矩或振动负荷要求。 对于直接安装，通常不要求使用地脚螺栓。 但是，在平行、垂直操作的情况下，推荐采取限制并将隔振器牢固拧紧在地基上。 在发动机为单侧负荷或安装在移动的表面上时，应为弹簧隔振器配备缓冲器一同使用。
其它隔振方法
玻璃纤维、毡、合成橡胶和平型橡胶在阻隔大多数振动力方面没有多大作用。 经过长时间压缩，这些材料就变得无效了。 因为这些隔振器的挠度很小，它们的自然频率于发动机来说相对较高。 如果要将这些隔振器堆起来用或无限制地使用，将会强制系统产生共振。
陆地钻机电源模块在三个内部安装点上配备有复合垫。 陆地钻机模块降低了对变速箱振动的担心。 复合垫很容易设计成能够在钻机频繁移动过程中保持其位置不变。
如果不需要隔振，那么辅助发电机组就可以在不工作的情况下停放在安装表面上。 工厂组装的设备是动平衡式的，所以从理论上讲不存在动态负载。 在实际情况中，安装表面必须能够承担超出设备静态重量 25% 的重量来承担扭矩和振动负载。 除非发动机是以单侧负荷方式驱动设备的，否则不需要地脚螺栓。 这通常适用于所有非平行式发电机组的安装。 橡胶和复合垫可以最大限度以降低该设备在基座表面蠕动或磨损基座表面的可能性。
外部隔振
连接到发电机组的管路，特别是当发动机组连接到弹性隔振器上时需要进行隔振。 否则燃油管路、水管、排气管和导管会将振动传递到很远处。
如果使用了隔振管吊架，应配装弹簧减弱低频振动，配装橡胶件或软木件使高频传递降到最小。
为了防止产生管路共振，长管的支撑点不要均匀分布。 如图67所示。
穿透外壳的振动将导致辅助性设备过早发生故障。 继电器、开关、仪表和管路会受到影响。
噪音虽然通常只是让人心烦，却会引起其拥有人的操作人员的不同程度的反感。 如果在靠近街道边缘处工作时，噪音有可能会超过当地法规规定的限度。
扭振
当一个物体（如发动机曲轴）做旋转往复动作时，就会发生扭振。 标准发电机组件的部件可以经受住燃烧力和扭矩反作用等造成的正常应力。 发电机组件必须防止传动系的自然频率接近设备的工作速度。 如果忽略这方面的问题，就可能导致曲轴、连接件或轴承故障。
| 图 69 | g01225340 |
扭振起源于活塞作功冲程。 图 69 所示的简化传动系统说明了轴的直径、长度和惯性与系统自然频率之间的关系。
即使是根据 卡特彼勒 设计工厂封装的发电机组也要防止达到共振发生的临界速度；无论是 卡特彼勒还是其它公司封装的所有的应用都需要进行扭振分析。 这将确保发动机与被驱动设备之间的兼容性。 扭振分析必须由客户或 "卡特彼勒"来执行，并由客户来选择。 客户完成的分析要由卡特彼勒审核并批准；并且，对于未经卡特彼勒 审核、批准的其他人完成的分析，卡特彼勒 不会承担责任。 对于未经批准的分析，卡特彼勒将不承担任何由振动造成的问题。 对于由 卡特彼勒完成的分析，全套技术资料（见下文）必须在计算之前递交给卡特彼勒。 该报告将包括经过计算得出的自然频率、临界速度、角位移相对振幅，以及全部弹性系统（包括发动机和被驱动设备）的大致节点位置。 参见特别附加服务一节关于订购该项服务的价格。
注: 复合安装时请咨询工厂。 超过单发动机单负载时，可能要加收应用分析费用。 一个单独的扭振分析同样需要多台发动机安装中每台发机连接不同被驱动设备的情况。
需要以下技术资料：
- 工作速度范围。
- 具有不同刚性连接件需求负载的发电机组负载需求曲线
- 全套系统的一般配置总成图或草图，包括发动机前部驱动设备资料。
- 对于两端驱动设备的发动机，需要提供每端的动力需求 。 另外，需要提供前后总动力需求（发动机最大负载）。
- 品牌、型号、WR2（旋转惯性）及发动机和被驱动设备之间所有连接件的扭转刚度。
- 每件旋转物体的WR2。 每件摆动物体的重量。
- 被驱动系统中的所有轴系（无论是单独安装还是装入壳体内）旋转刚度和最小轴径或具体尺寸。
- 减速器和加速器比率。 提交减速器或加速器 WR2 和刚度时应说明它们是否已被调整到发动机速度。
- 对于往复式压缩机应用，应提供压缩机在各种压力条件下的扭矩曲线谐波分析。 如果没有，可提供压缩机在每种压力条件下的完整压缩周期扭矩曲线。 压缩机所有可用飞轮WR2 。
连接器
连接器必须与发动机和被驱动负载扭转兼容，这样扭振振幅就会保持在可接受的限度内。 任何发动机-动力传动系统-负载复合系统都应进行一种叫作扭振分析的数学研究（目前尚未建立成功经验）。 扭转硬度错误的连接件可能导致发动机和被驱动设备严重损坏。
所有连接器都有一定的失准工作范围，应向生产商咨询该数据。
某些传动部件（如万向节连接件）对不同的速度有不同的工作角度限制。
| 图 70 | g01225360 |
一般规则是在轴的每一端角度应该是相同的。 如图70所示。 轭必须正确对中，滑动花键连接应自由移动。 如果根本没有角度，那么轴承会因为不能移动而发硬。
周期不规则性
| 图 71 | g01225363 |
周期不规则性是一个无量纲的比率，用来描述稳态工作过程中曲轴在汽缸两次成功点火之间的旋转强度。 该运转的公式早在使用现代仪器测量之前就已经确定了。 该比率的表述如图 71所示。
系统速度会随着所连接的旋转物体而变化。 因此，对于一台发动机在分别以本体、驱动发电机、或其它额外设备的不同情况，其不规则性也是不同的。
该比率适用于定制的大型慢速发动机，但对于现代中等速度的发动机却没有多少应用价值。
不平衡的被驱动设备
发动机本身被设计和加工成运转非常平稳。 振动的产生主要是因为传动系部件与发动机配合不当或者是被驱动设备不平衡。 往复式设备具有很大的不稳定性，例如：可以导致安装结构过早出现故障；尽管设备已正确安装、对中并与发动机隔振，还是出现意外振动。
虽然发动机和负载都是平衡的，还是有可能遇到由于传动或连接设备出现失准或不平衡从而导致的意外的损坏性振动。 长轴、驱动、齿轮组件、离合器或任何类型的连接件发生失准、不平衡或物体移动时，都可以产生振动。
对中
发动机安装不好时，几乎总是发生发动机和被驱动设备对中问题。 假设被驱动设备没有先出现故障，以重击、扭曲、挠曲或推力等各种形式传递到发动机的力或负载将造成发动机曲轴和轴承故障。 这类昂贵的故障是可以避免的，只要在设计和安装阶段考虑好发动机和负载之间的对中，以及用适当的安装件来维持对中等重要问题。
如果可能的话，必须在驱动系中加装一个适当的弹性连接件，用来对失准进行补偿。
良好的对中操作包括用适当垫片调整，施加正确的扭矩压紧螺栓，使用精确千分表，以及轴承间隙、热生长及其它发动机属性等方面的容差。