康明斯柴油发电机输油泵的结构及工作原理
从字面意义上讲,柴油发电机输油泵是保证整个柴油发动机输油管道正常的重要组成部分之一,也是保证整个柴油发电机组不断将柴油转化为电力的重要组成部分。输油泵的作用是向高压喷油泵提供足够数量和一定压力的柴油,其输油量应为全负荷所需喷油量的3-4倍。柴油泵的连续输送也离不开柴油发电机的油水分离器,这也保证了最终柴油的清洁度,使柴油得到充分燃烧。柴油机输油泵分为齿轮式输油泵、膜片式输油泵、管道式输油泵、柱塞式输油泵等。
1、输油泵的结构和工作原理
康明斯柴油发电机输油泵为单作用活塞式,安装在喷油泵侧面,由喷油泵轴上的偏心轮驱动,如图1所示。其功能是从油箱中吸入燃油,并在一定压力下为喷油泵提供足够的燃油。柴油发电机启动前,用输油泵上的手泵泵油,排出油路中的空气。它能成功地将低于输油泵中心1m的燃油吸入0.5min,泵油后拧紧手柄螺母。
康明斯4、6缸B系列和12缸B系列强化喷油泵采用滚轮式输油泵。输油泵活塞与壳体之间的配合间隙为0.00~0.02mm。如果间隙太大,供油率就会下降。滚轮式输油泵的顶杆和顶杆套也是配对研究的附件。如果间隙太大,也有漏油的缺点。手泵活塞与手泵体之间有橡胶密封装置,除非手泵内的橡胶圈损坏,否则一般不宜拆卸。
当输油泵滚轮和顶杆处于喷油泵偏心轮的最低位置时,由于弹簧的作用推动活塞向上移动,活塞上腔的燃油被排出。此时,出油侧单向阀关闭,燃油被送至燃油滤清器,活塞下腔形成空间,进油侧单向阀被打开吸入燃油。偏心轮继续旋转,活塞开始向下移动,直到滚轮和顶杆接触到偏心轮的最高点,燃油被挤压,打开出油侧的单向阀,进入活塞的上腔。这样,燃油就被吸入和排出。当出油管道的阻力增加到活塞两端的油压相等时,活塞不再与顶杆移动保持平衡,输油泵停止工作。
二、输油泵的拆装和检查
输油泵长期使用后,应检查零件,注意事项如下。
①如果单向阀平面有磨损、凹陷、麻点等现象,应在平板上用研磨膏研磨,严重者应更换。
②当壳体上的单向阀座表面磨损严重或不平整时,应更换。
③顶杆与顶杆套磨损严重,间隙增大,密封性差,柴油泄漏过多,必须与壳体一起更换或选择增大的顶杆,但必须相互研究。
④进油管接头内的粗滤芯容易被棉絮状杂物堵塞,影响供油。因此,应经常注意清洁燃油,清除滤芯上的污垢。
⑤手泵活塞橡胶圈损坏时,应及时更换。
输油泵重新组装后,要求输油泵活塞、顶杆等运动部件在整个行程中活动良好,不得堵塞或卡住。压力手泵应轻便灵活。安装单向阀弹簧时,应注意单向阀弹簧必须准确嵌入弹簧槽中。
三、输油泵分类
输油泵的作用是保证柴油在低压油路中循环,并向喷油泵提供足够数量和一定压力的燃油,其输油量应为全负荷最大喷油量的3-4倍。输油泵分为齿轮输油泵、膜输油泵、柱塞输油泵、管道输油泵等。
1、膜片式输油泵
柴油机使用的分配式VE喷油泵的输油泵为膜片式输油泵。柴油机运行时,发动机凸轮轴偏心轮驱动摇臂绕摇臂轴摆动,使泵膜拉杆拉动泵膜向下运动,压缩泵膜弹簧。此时,膜上的空间增大,压力降低,出油阀关闭,进油阀打开,油箱内的燃油通过粗滤器和油管进入泵膜上方空间,完成进油行程。偏心轮继续旋转。当摇臂与偏心轮接触时,作用于摇臂土的力消失。泵膜5在泵膜弹簧张力的作用下向上运动,减少了泵膜上方的空间,增加了压力。进油阀6关闭,出油阀7打开。柴油通过出油阀、油管、滤清器进入喷油泵(高压油泵)。
当输油泵出油压力为13kpa,凸轮转速为1400r/min时,泵油量不小于2.27L/min,输油泵的封闭压力为40kPa-50kPa。
2、活塞式油泵
活塞式输油泵是直列式A型喷油泵(以下简称A型泵)的输油泵。当输油泵开始工作时,曲轴驱动连杆和活塞上下往复运动。在活塞上升过程中,活塞腔体积增大,形成负压。此时,进油阀打开,油被吸入活塞腔。同时,关闭出油阀,防止油回流。当活塞下降时,活塞腔体积减小,形成正压,进油阀关闭,出油阀打开,油排出。
活塞式输油泵的工作周期包括三个过程:吸油、压油和排油。吸油过程中,活塞上升,进油阀打开,油吸入活塞腔;压油过程中,活塞下降,进油阀关闭,出油阀打开,油压缩;排油过程中,活塞上升,进油阀关闭,出油阀打开,油排出。这样,液体就可以不断地输送出去。
3、齿轮式油泵
齿轮输油泵主要由一对啮合齿轮组成,主动齿轮由电机驱动,从动齿轮与主动齿轮啮合。在啮合过程中,主动齿轮驱动从动齿轮旋转,从而将液体从低泵送到高。该泵的工作原理是基于体积原理,即通过齿轮旋转增加和减少泵腔体积,实现液体的吸入和排出。
总结:
康明斯柴油机输油泵的功能是保证柴油在低压油路中的循环,并保证一定数量和压力的柴油通过柴油软管和柴油滤清器输送到喷油泵。输油泵的结构形式很多,如活塞式、膜片式、齿轮式等。活塞式和膜片式输油泵常用于中小型高速柴油机,目前广泛应用于活塞式输油泵。