能力目標(biāo)
1.能對(duì)蓄電池技術(shù)狀況進(jìn)行檢查和維護(hù);
2.能通過現(xiàn)象判斷蓄電池的常見故障;
3.會(huì)對(duì)電力起動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆裝、檢查和維護(hù);
4.能通過現(xiàn)象判斷電力起動(dòng)機(jī)的基本故障。
知識(shí)目標(biāo)
1.挖掘機(jī)常用蓄電池的結(jié)構(gòu)與工作原理;
2.蓄電池技術(shù)狀況的檢查和維護(hù);
3.蓄電池的常見故障及其排除方法;
4.起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，工作原理及拆裝、檢查和維護(hù);
5.起動(dòng)機(jī)的基本故障。山東挖掘機(jī)
任務(wù) 1 1 ：鉛蓄電池構(gòu)造與原理認(rèn)識(shí)
為了能安全和舒適的駕駛，挖掘機(jī)裝有許多電氣裝置。挖掘機(jī)不但在行駛時(shí)要用電，停車時(shí)也用電。因此挖掘機(jī)電源系統(tǒng)有蓄電池作為電源，并有充電系統(tǒng)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行來發(fā)
電。充電系統(tǒng)向所有的電器設(shè)備供電并對(duì)蓄電池充電。挖掘機(jī)電源系統(tǒng)主要包括：發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器(裝在發(fā)電機(jī)內(nèi))、蓄電池、放電警告燈、點(diǎn)火開關(guān)等。
蓄電池、發(fā)電機(jī)與挖掘機(jī)用電設(shè)備都是并聯(lián)的。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電和向蓄電池充電;起動(dòng)時(shí)，蓄電池向起動(dòng)機(jī)供電;放電警告燈用來指示蓄電池的充放
電狀況;調(diào)節(jié)器的作用是使發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速變化時(shí)，能保持其輸出電壓恒定。挖掘機(jī)蓄電池是一種儲(chǔ)存電能的裝置。一旦連接外部負(fù)載或接通充電電路，它便開始了能量轉(zhuǎn)換過程，在放電過程中，蓄電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。在充電過程中，電能被轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。
蓄電池的主要用途為：
(1)在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)期間，它為起動(dòng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和挖掘機(jī)的其它電氣設(shè)備供電;
(2)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，由它給挖掘機(jī)用電設(shè)備供電;
(3)當(dāng)出現(xiàn)用電需求超過發(fā)電機(jī)供電能力時(shí)，蓄電池也參加供電;
(4)蓄電池起到了整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器的作用，能夠緩和電氣系統(tǒng)中的沖擊電壓，保護(hù)挖掘機(jī)上的電子設(shè)備;
(5)在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，蓄電池將發(fā)電機(jī)發(fā)出多余的電能存儲(chǔ)起來——充電。
在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，車輛的電源系統(tǒng)即開始向蓄電池充電。
目前挖掘機(jī)上常用的蓄電池有：普通蓄電池、免維護(hù)蓄電池、封閉式免維護(hù)蓄電池等，
此外還有混合型蓄電池和重組式蓄電池。
掘機(jī)蓄電池由單個(gè)的單格電池組成。單格電池由正極板、負(fù)極板、隔板、電解液、電池蓋板、加液孔塞和電池外殼組成。
橫板上聯(lián)有極樁，各片間留有間隙。安裝時(shí)正負(fù)極板相互嵌和，中間插入隔板。在每個(gè)單格電池中，負(fù)極板的數(shù)量總比正極板多一片。
為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池內(nèi)部正負(fù)極板應(yīng)盡可能的靠近，但為了避免彼此接觸造成短路，正負(fù)極板之間要用隔板隔開。隔板材料應(yīng)具有多空性且化學(xué)性能
穩(wěn)定，以便電解液滲出，并具有良好的耐酸性和抗氧化性。
電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，由化學(xué)純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。水的密度為 1 g/cm3 ，硫酸的密度為 1.84 g/cm3 ，兩者以不同的比例混合后形
成不同密度的電解液。
蓄電池電解液的密度一般為 1.24 g/cm3 ～1.30g/cm3 ，使用中密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)，氣候條件和制造廠的要求而定
不同地區(qū)和氣候條件下電解液的相對(duì)密度
氣候條件
完全充足電的蓄電池在 25℃時(shí)的電解液相對(duì)密度
冬季 夏季
冬季溫度低于零下 40℃的地區(qū) 1.30 1.26
冬季溫度在零下 40℃以上的地區(qū) 1.28 1.24
冬季溫度在零下 30℃以上的地區(qū) 1.27 1.24
冬季溫度在零下 20℃以上的地區(qū) 1.26 1.23
冬季溫度在零 0℃以上的地區(qū) 1.23 1.23
蓄電池的電解液和極板組裝在外殼中，外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐震動(dòng)沖擊。有硬橡膠外殼和聚丙烯塑料外殼兩種。
蓄電池的正負(fù)極板所能產(chǎn)生的電動(dòng)勢大約為 2V，為了獲得更高的電動(dòng)勢，通常要將多個(gè) 2V 的蓄電池單元串連起來，為此，在制造蓄電池外殼時(shí)，將一個(gè)整體的外殼分成若干個(gè)
單格，一般是將整個(gè)外殼分成 3 個(gè)或 6 個(gè)互不相通的單格，安裝 3 組或 6 組極板組，形成6V 或 12V 的蓄電池。
外殼的每個(gè)單格的底部制有凸起的肋條用來擱置極板組。肋條之間的空隙可以積存極板脫落的活性物質(zhì)，防止正、負(fù)極板短路。蓄電池各單格電池之間均用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。聯(lián)條安
裝在蓋上是一種傳統(tǒng)的連接方式，不僅浪費(fèi)材料，而且還使蓄電池內(nèi)阻增大，所以此種連接方式正在被穿壁式連接所取代。采用穿壁連接方式連接單格電池時(shí)，所用聯(lián)條尺寸很小，并設(shè)裝在蓄電池內(nèi)部。
每個(gè)單格電池都有一個(gè)加液孔，旋下加液孔蓋(圖 1-4)，可以加注電解液或檢測電解液密度;旋入孔蓋便可防止電解液濺出?？咨w上設(shè)有通氣孔，該小孔應(yīng)保持暢通，以便隨時(shí)
排出蓄電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)放出的氫氣(H 2 )和氧氣(O 2 )，防止外殼脹裂和發(fā)生事故。
蓄電池結(jié)構(gòu)
蓄電池蓋有硬橡膠蓋和聚丙烯耐酸塑料蓋兩種，前者與硬橡膠外殼配用，蓋子與外殼之間的縫隙用瀝青封口劑填封;后者與聚丙烯耐酸塑料外殼配用，其蓋子為整體結(jié)構(gòu)，與外殼
之間采用熱接合工藝粘合。 蓄電池外殼上還有正負(fù)極樁。
干式荷電鉛蓄電池與普通蓄電池的區(qū)別是極板組在干燥狀態(tài)的條件下，能夠較長時(shí)間(兩年)地保存在制造過程中所得到的電荷。如果干式荷電鉛蓄電池在規(guī)定的保存期內(nèi)需要
使用，只要加入符合規(guī)定密度的電解液，擱置 15～20 分鐘，調(diào)整液面高度和密度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需要進(jìn)行充電即可使用。
免維護(hù)蓄電池是目前普遍使用的鉛酸蓄電池，維護(hù)蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
(1)極板柵架采用鉛鈣錫合金材料制成，徹底消除銻的副作用。
極板柵架采用鉛低銻合金(含銻 2%—3%)材料制作的蓄電池稱為少維護(hù)蓄電池。銻的存在，不僅會(huì)在電化學(xué)反應(yīng)中不斷地從正極板析出并遷移到負(fù)極板表面為自放電創(chuàng)造條件，
而且使蓄電池電動(dòng)勢降低，充電電流增大，水的電解速度加快。
(2)采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既能避免活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。
(3)通氣孔塞采用新型安全通氣裝置，孔塞內(nèi)裝有氧化鋁過濾器和催化劑鈀。過濾器能阻止水蒸氣和硫酸氣體通過，避免其與外部火花接觸而發(fā)生爆炸，催化劑能促使氫氧離子
結(jié)合生成水再回到池內(nèi)而減少水耗。
如果相對(duì)密度計(jì)頂部的圓點(diǎn)呈綠色，蓄電池荷電充足(大約 65%充電);如果圓點(diǎn)模糊，蓄電池荷電不足，如果圓點(diǎn)呈黃色，給蓄電池再充電也無濟(jì)于事，如果此“眼睛”是透亮的，
是電解液不足。這兩種情況都必須更換蓄電池。
(4)外殼用聚丙烯塑料熱壓而成，槽底無筋條，極板組直接安放在殼底上，使極板上部容積增大 33%左右，電解液儲(chǔ)存量增大。
免維護(hù)蓄電池的使用特點(diǎn)
(1)在整個(gè)使用過程中無須補(bǔ)加蒸餾水，減少了維護(hù)工作量。
(2)電池蓋上設(shè)有安全通氣裝置，可阻止水蒸氣和硫酸氣體的通過，減少了電解液的消耗，并能減弱電樁和附近機(jī)件的腐蝕。
(3)自放電少，可儲(chǔ)存 2 年以上，使用壽命長，約為普通蓄電池的 4 倍。
(4)耐過充電性能好，免維護(hù)蓄電池的過充電電流，在充滿電時(shí)可接近零，減少了電和水的損耗。
(5)內(nèi)阻小，起動(dòng)性能好。
蓄電池的型號(hào)、規(guī)格及選用
按照我國原機(jī)械工業(yè)部 JB2599-85《起動(dòng)型鉛蓄電池標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，其型號(hào)的編制由五部分組成，蓄電池的型號(hào)一般都標(biāo)注在外殼上，蓄電池產(chǎn)品型號(hào)和含義如下：
1 — 2 3 — 4 5
第一部分表示蓄電池總成由幾個(gè)單個(gè)格電池組成，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
第二部分表示蓄電池用途，用大寫字母表示，如挖掘機(jī)用蓄電池用“Q”表示，摩托車用蓄電池用“M”表示，船用鉛蓄電池用“JC”表示，飛機(jī)用鉛蓄電池用“HK”表示。
第三部分表示蓄電池特征，用大寫字母表示，干封普通極板鉛蓄電池可省略不寫，蓄電池特征代號(hào)見表 1-2。
第四部分表示 20h 放電率的額定容量，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位是 A·h(安培小時(shí))。
第五部分表示特殊性能，用大寫字母表示(無字為一般性能蓄電池)，如薄型極板的高起動(dòng)率電池用“G”表示。
蓄電池特征代號(hào) 表 1-2
特征代號(hào) 蓄電池特征 特征代號(hào) 蓄電池特征 特征代號(hào) 蓄電池特征
A 干荷電 J 膠體電解液 D 帶液式
H 濕荷電 M 密閉式 Y 液密式
W 免維護(hù) B 半密閉式 Q 氣密式
S 少維護(hù) F 防酸式 I 激活式
鉛酸蓄電池的基本工作原理：蓄電池的工作原理就是化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而向外供電時(shí)，稱為放電過程;當(dāng)蓄電池與外界直流電源相聯(lián)而將電
能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來時(shí)，稱為充電過程。
