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油泵安装及维护

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油泵是一种既轻便又紧凑的泵,提出了一种具有一个由含铝材料制成的外壳的油泵和设置在该外壳中的可运动的模制件,其中,该可运动的模制件至少部分地由一种可烧结的、至少包含一种铁基合金的材料制成,并且其中由一种可烧结材料制成的该模制件具有一个至少为该外壳的热膨胀系数60%的热膨胀系数。

一、油泵简介

油泵有直列式、分配式和单体式三大类,不管哪一类,油泵的关键在于一个“泵”字。泵油的数量、压力和时间都要非常精确,并且按照负荷自动调节。

油泵要有动力源才能运转,它下部的凸轮轴是由发动机曲轴齿轮带动的。喷油泵的关键零件是柱塞,如果以医院常见的注射器做比喻,那么可移动的塞子就称为柱塞,针筒就称为柱塞套,假设在针筒里面安装一只弹簧顶着柱塞一端,柱塞另一端接触凸轮轴,当凸轮轴回转一周,柱塞就会在柱塞套内上下移动一次,这就是喷油泵柱塞的基本运动方式。

柱塞与柱塞套是加工十分精密的配套件。柱塞身上有一道倾斜槽,柱塞套上有小孔称为吸入口,这个吸入口充满着柴油,当柱塞倾斜槽对着吸入口时,柴油进入柱塞套内,柱塞被凸轮轴顶至一定高度时,柱塞倾斜槽与吸入口错开,吸入口被封闭,使柴油既不能吸入也不能被压出,柱塞继续上升时压迫柴油,柴油压力到一定程度就会顶开单向阀蜂拥而出进入喷油嘴,再从喷油嘴进入气缸燃烧室。柱塞每次排出一定量的柴油,只有一部分喷入气缸,其余部分则由回油孔泄走,并利用增减泄走的回油量来调节喷油量。

当柱塞上升至“上上点”后往下移动,柱塞倾斜槽又会与吸入口相遇,柴油又被吸进柱塞套里面,再次重复上述的动作。直列式喷油泵每一组柱塞系统对应一个气缸,4个气缸就有4组柱塞系统,因此体积比较大,多用在中型以上汽车。例如公共汽车和大货车上的柴油机一般用直列式喷油泵。

二、油泵分类

1、喷油型

喷油泵主要用在的汽车柴油机上,喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制,确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件,被视为柴油发动机的“心脏”部件,它一旦出问题会使整个柴油机工作失常。

2、自吸油型

自吸油泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。然后与右回水孔流来的水汇合,顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅,就同空气强烈搅拌混合,生成气水混合物,并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。

3、机油型

由电动机、泵套、端面壳体、转子及转子弹性体组成;泵套及端面内衬均采用优质钢材制造,转子为耐磨非金属材料,使得泵的所有摩擦接触面均为高度耐磨的摩擦幅面,因此该泵非常耐磨损,牢固耐用,使用寿命长;泵的轴向和径向都设计加装有间隙自动补偿机构,具有间隙自动补偿功能,各零件磨损后,经久耐用,持久保持很高的真空度不变;设计结构独特,即使反方向旋转,也不会损坏零件;即使长期不用,再次启用也可灵活的照常启动。抽油流量由可以从很小如1升每分钟做到50升每分钟;吸程由2米到9米以上;扬程可达到20米。

1.油泵适用于输送各种油类,如重油、柴油、润滑油,配用铜齿轮可输送内点低液体,如汽油、苯等,本单位还生产不锈钢齿轮泵可输送饮料和腐蚀性的液体。

2.油泵同时可以适用于含硬质颗粒或纤维的,适用于各种黏度。温度可以高达300℃,如需输送高温液体,请使用耐高温齿轮泵,可输送300℃以下液体。

3.油泵的多种泵型结构简单紧凑,使用和保养方便、具良好的自吸性,帮每次开泵前不须灌入液体。

4.有些油泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的,故日常工作时无须另加润滑液。

5.利用弹性联轴器传递动力可以补偿油泵因安装时所引起的微小偏差。在泵工作中受到不可避免的液压冲击时,能起到改好的缓冲作用。

 

三、油泵原理

喷油泵的吸油和压油,由柱塞在柱塞套内的往复运动来完成。当柱塞位于下部位置时,柱塞套上的两个油孔被打开,柱塞套内腔与泵体内的油道相通,燃油迅速注满油室。当凸轮顶到滚轮体的滚轮上时,柱塞便升起。从柱塞开始间向上运动到油孔被柱塞上端面挡住前为止。在这一段时间内,由于柱塞的运动,燃油从油室被挤出,流向油道。所以这段升程称为预行程。当柱塞将油孔挡住时,便开始压油过程。柱塞上行,油室内油压急剧升高。当压力超过出油阀的弹簧弹力和上部油压时,就顶开出油阀,燃油压入油管送至喷油器。

柱塞套上的进油孔被柱塞上端面完全挡住的时刻称为理论供油始点。柱塞继续向上运动时,供油也一直继续着,压油过程持续到柱塞上的螺旋斜边让开柱塞套回油孔时为止,当油孔一被打开,高压油从油室经柱塞上的纵向槽和柱塞套上的回油孔流回泵体内的油道。此时柱塞套油室的油压迅速降低,出油阀在弹簧和高压油管中油压的作用下落回阀座,喷油器立即停止喷油。这时虽然柱塞仍继续上行,但供油已终止。 柱塞套上回油孔被柱塞斜边打开的时刻称为理论供油终点。在柱塞向上运动的整个过程中,只是中间一段行程才是压油过程,这一行程称为柱塞的有效行程。

油量调节

为了适应柴油机负载的要求,喷油泵的供油量必须能够在最大供油量(全负荷)到零供油量(停车)的范围内进行调节。 供油量的调节是通过齿杆、转动套使喷油泵的全部柱塞同时转动来实现的。 当柱塞转动时,供油开始时间不变,而供油终了时间,则由于柱塞斜边对柱塞套回油孔位置的改变而变更了。随着柱塞转动的角度不同,柱塞的有效行程也就不同,因而供油量也随之改变。

柱塞对于不供油位1转动的角度越大,则柱塞上端面到打开拄塞套回油孔的斜边距离也越大,供油量也就越大,若柱塞转动的角度较小,则断油开始较早,供油量也较小。当柴油机停车时必须断油,为此,可将柱塞上的纵向槽转到正对着柱塞套上回油孔。此时,在整个柱塞行程中,柱塞套内的燃油一直通过纵向槽、回油孔流回油道,没有压油过程,故供油量等于零。当柱塞转动时,利用改变供油量终点的时刻来调节供油量,这种方法称为供油终点调节法。

油泵的供油量应满足柴油机在各种工况下的需要, 根据柴油机的要求,油泵要保证各缸的供油开始时刻相同,即各缸供油提前角一致,还应保证供油延续时间相同,而且供油应急速开始,停油要迅速利落,避免滴油现象。 根据燃烧室形式和混合气形成的方法不同,油泵必须向喷油器提供压力足够的燃油,以保证良好的雾化质量。

四、油泵安装

安装说明

1、泵安装的好坏,对泵的平稳运行和使用寿命有很重要的影响,所以安装校正工作必须仔细地进行,不得草率行事。

2、泵吸入管的安装高度、长度和管径应满足计算值,力求简短,减少不必要的损失(如弯头等);并保证泵在工作时,不超过其允许汽蚀余量。

3、吸入和排出管路应该有支架。泵不允许承受管路的负荷。

4、安装泵的地点应足够宽敞,以方便检修工作。

安装顺序

1、将机组放在埋有地脚螺栓的基础上,在底座与基础之间,用成对的楔垫用校正用。

2、松开联轴大,用水平仪分别放在泵轴和底座上,通过调整楔垫,校正机组水平,适当拧紧地脚螺栓,以防走动。

3、校正泵轴和电机轴的同心度,在联轴大路外圆上,允许偏差0.1毫米;两联轴器平面的间隙应保证2~4毫米,(小泵取小值)间隙要均匀,允差0.3毫米。

4、在接好管路及确定电动机转动方向后,再接上联轴器,并再校核一遍轴的同心度。

5、在机组实际试运行2~3小时后,作最后检查,如无不良现象,则认为安装合格。在试运过程中检查轴承的温度和振动情况如下:

6、在安装过程中,为防止杂物落入机器内,机组的所有孔眼均应盖好。

7、为防止管线中杂物进入泵内,对新安装的管线,在泵胶应装设过滤器,其有效截面应大于吸入管截面的2~3倍。

五、油泵维护

对油泵的维护保养应注意以下方面:

1.水会腐蚀油泵,所以含水的物质禁止使用油泵抽真空。

2.含有大量溶剂的物质请首先在烘箱中除去大部分的溶剂后,再使用油泵抽真空。

3.按正确的顺序使用真空泵,以防止倒吸现象发生。

4.使用完真空烘箱后,务必做好清洁工作,擦干净真空烘箱的玻璃窗。

5.擦净表面防锈油。

6.清除调速器内腔、喷油泵内腔的防锈油,加入规定牌号的润滑油。

7.燃油管路里的防锈油也应在使用前清除,将燃油接入喷油泵管路,不断地转动喷油泵凸轮轴,直至出油阀紧座喷出洁净的燃为止。

8.燃油选用合理。

9.必须使用标号合适的燃油。一般夏天使用0号柴油,冬季使用-10号轻柴油。

10.使用的燃油必须干净,不得含有任何杂质和水分。

六、排量控制

油泵排量的控制分液控和电控两种状态

电控状态

电控状态:与排量变化相关的控制液压信号是前泵油流,后泵油流和先导油及负流量,其中前后泵的油流直接控制油泵,先导油经过电比例阀节流后控制油泵,我们可以称之为先导二次压力。下面我们以后泵的控制为例来分析排量的变化情况。

首先,我们必须明确几个概念

1.排量控制的源信号是:前泵油流,后泵油流和先导二次油流和负流量,其中前泵油流控制一级活塞,后泵油流控制一级活塞和斜盘活塞(一端控制斜盘活塞的小端,处于常开状态,一端控制大端处于常闭状态,一端控制主压活塞),负流量控制一级活塞,先导二次油流控制二级活塞

2.控制元件是

①滑阀:是一个三位三通阀,它由阀芯和滑套组成,两者之间能相对运动。阀芯的移动由阀芯右端的一级活塞和二级活塞与阀芯左端的弹簧构成平衡。滑套的移动由斜盘活塞控制,随着斜盘活塞的移动而移动,其移动距离和方向跟斜盘活塞一致。

②二级活塞:在电控状态下,先导二次油流单独控制二级活塞,负流量不参与直接控制,而是由负压传感器采集其压力参数,提供给电脑,经电脑计算作为控制电比例阀电流的一个参数来控制先导二次油流;在液控状态下,先导二次油流被液改电控阀截断,不参与对二级活塞的控制,由负流量单独对二级活塞进行直接控制。二级活塞的工作方向为推动滑阀阀芯向左运动,由自带弹簧回位构成平衡。

③一级活塞:由前泵油流,后泵油流及先导一次油流(仅在液控状态下)进行控制,其工作方向为推动滑阀阀芯向左运动,由自带弹簧回位,构成平衡。

3.执行元件是变量活塞:

变量活塞由固定的活塞套和一个两端截面积大小不一样的柱塞构成,柱塞与斜盘和滑阀套连接,当两个端面受压产生压差时,柱塞带动其他两个一起运动。

下面我们来分析液压系统中压力和流量控制在油泵中间的具体的变化关系。

指导思想:

1.压力取决于负载.

2.油泵输出的压力与流量成反比。

在电控状态下,当外界的负载增加时,系统压力增大,当系统压力增大时,进入后泵的前泵油流和后泵油流的压力增大,电脑检测相关信号控制电比例阀出口的先导二次压力也越大,前者作用在一级活塞上,后者作用在二级活塞上,二者推动活塞克服弹簧力向左运动,活塞向左推动滑阀阀芯克服滑阀阀芯弹簧力向左运动,使滑阀阀芯处于左位,这时候后AY油泵油流即可通过滑阀阀芯左位作用到变量活塞的大端,此处油道由常闭变常开,因活塞两端的截面积不等,作用在斜盘变量活塞大端的压力大于变量活塞柱塞小端压力,柱塞向左移动,同时带动斜盘和滑阀套位置变动:使斜盘摆角逐渐变小,降低了油泵的排量,同时滑阀滑套向左移动,逐渐截断变量活塞大腔与后泵油流之间连通的油道,当油口完全截断后,斜盘活塞静止,此时斜盘不再摆动,油泵完成变量,流量输出稳定。

当外界负载变小时,系统压力变小,作用在一二级活塞上的三个油流压力变小,油流压力与弹簧力之间的平衡被打破,弹簧逐渐回推,推动滑阀阀芯向右运动,使斜盘活塞大腔油道与泄油口连通,开始降低变量活塞大腔压力,当变量活塞小腔压力大于大腔压力后,柱塞向右移动,同时带动斜盘和滑阀套变动:使斜盘角度逐渐变大,增大了油泵的排量;同时滑阀滑套向右运动,逐步关闭斜盘活塞大腔与泄油口之间的油道,当弹簧力与油流压力形成新的平衡和活塞大腔与泄油口之间的油道完全截断后,柱塞不再移动,此时斜盘不再摆动,油泵完成变量,流量输出稳定。外界负载变化时油流压力与弹簧力之间的平衡再次打破,排量也随之变化,两者总是随着负载的变化而变化,处于一个动态的平衡中。

液控状态

在液控状态下其工作原理同上,只不过作用在一级活塞上的有先导一次压力,二级活塞上的动作只由是负流量进行控制。

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