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[结构原理] 行李牵引车高压泵的结构及工作原理

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发表于 26-7-2013 14:11:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、        概述;
分配式喷油泵简称分配泵,是一种较为新颖的柴油机燃油喷射泵。与直列式柱塞喷油泵相比,分配泵仅用一对柱塞偶件就可以向2~6个汽缸供油。其结构简单,零件少,体积小,质量轻,特别适合于小型高转速柴油机使用。它的结构特点是用一组供油元件通过分配机构定时定量地将燃油分别供给柴油机各气缸。VE型分配泵集喷油泵、调速器、输油泵和供油提前器等机构于一身,是封闭的一个整体。
VE型分配泵具有以下优点:
(1)体积小,零件少,质量轻。
(2)供油均匀性好。VE分配泵的供油均匀性完全由制造精度保证,有助于降低柴油机的噪声。
(3)高速适应性好。直列式柱塞喷油泵最高转速为2000r/min,而VE分配泵可达到3000r/min。
(4)直列式喷油泵燃油与润滑油分开,密封性要求较高,一旦柴油泄漏稀释机油,会加速机件磨损,易引发故障。而VE分配泵泵体内部充满柴油,具有自润滑作用,无需定期更换机油。
(5)VE分配泵的各种控制机构有相对的独立性。可按柴油机的不同需要,组合成相应的控制机构。
(6)VE分配泵采用电磁阀控制燃油的通断,在汽车上的操作灵活方便。
(7)VE分配泵具有防逆转功能,可以防止柴油机反转。
(8)VE分配泵在柴油机上的安装位置灵活,水平、垂直安装均可。
与直列泵相比,VE分配泵零件的加工精度要求较高,而且对材料材质和热处理的要求较严格,对柴油的清洁度的要求也较为苛刻。满足这些条件才能确保喷油泵的正常运转和应有的使用寿命。其编号方法及其含义说明(如图1所示)。

                              (图1)
二、 VE型分配泵的结构;
     VE型分配泵的结构(如图2)所示,从左到右依次为传动轴、输油泵、传动齿轮、滚轮座及滚轮、端面凸轮、柱塞、控制套、分配套、泵头和电磁阀停油装置等。泵的上部分为调速器,下部分为提前器。


(图2 )
工作原理是:分配泵的传动轴转动时,带动输油泵将燃油从油箱里吸出,经过燃油滤清器过滤后被吸入输油泵,输油泵输出燃油的压力与VE泵的转速成正比,并可以通过调压阀来调节燃油压力,使燃油限制在规定压力下。具有一定压力的燃油经过电磁阀控制由进油口进入柱塞腔,同时一部分燃油进入提前机构控制提前器活塞的位移,传动轴旋转带动十字块,十字块又带动端面凸轮旋转,通过端面凸轮的定位销带动分配柱塞旋转。柱塞弹簧和弹簧下座将分配柱塞压在端面凸轮上。当传动轴旋转时,端面凸轮在十字块作用下作旋转运动,同时在滚轮作用下做往复运动。分配柱塞的旋转运动起分配作用,往复运动起泵油作用。进入柱塞腔中的燃油在分配柱塞往复运动下产生高压,然后通过分配套、出油阀、喷油嘴喷入气缸。传动轴的转动又通过减振块带动齿轮、飞块座及飞块旋转,飞块的离心力推动调速滑套及调速支架部件,当转速变化时通过调速支架的运动改变控制套相对溢流孔的位置,从而改变供油行程,调节供油量,以满足发动机不同工况时的需要。供油的终止是由控制套和分配柱塞上的溢流孔的位置来决定的,当该溢流孔露出控制套的端面时,燃油从溢流孔泄漏,供油结束。
2.1 传动系统的组成;
分配泵的传动机构将分配柱塞、调速器、输油泵连接起来见(如图3 ),并传递柴油机传来的驱动扭矩,它由传动轴、十字块、端面凸轮等组成。

( 图 3 )

2.2 输油泵的组成;
分配泵使用滑片式输油泵,由偏心环、滑片和转子及输油泵盖组成(如图4 ),装在泵腔的内端面上。当传动轴转动时,通过输油泵键带动转子转动,转子带动四个滑片转动,同时滑片在十字槽中作往复移动,滑片端头始终紧贴在偏心环的内壁上,沿表面刮动使进油区和压油区的容积改变,进油区容积由小到大,燃油被吸入进油区,压油区容积由大到小,具有一定压力的燃油被压出压油区,完成泵油过程,这个压力随转速的增高而增大,它一方面保证泵腔内充满燃油,同时使零件得到润滑、冷却,另一方面输出的燃油压力控制着提前器的动作。


(图 4 )

2.3 调压阀的原理;
调压阀由调压阀体、调压活塞、调压弹簧、涨圈和堵塞组成。调压活塞受到油泵内燃油的压力和调压弹簧力的共同作用。分配泵的转速不同,输油泵输出的燃油量就不一样,泵腔的燃油压力也随之变化(见图5),当作用于调压活塞的燃油压力超过调压弹簧的力时,调压弹簧被压缩,调压活塞就移动,当压力达到一定值时,调压活塞上升至使调压阀旁通孔打开,一部分燃油通过旁通孔流入输油泵进油口,因而可通过改变调压弹簧的预紧力来调整泵腔压力,调压弹簧力的大小决定了泵腔压力的大小。


(图 5)

2.4 供油提前器的组成;
    VE型分配泵采用液压式供油提前器,它装在喷油泵的下部,装有提前器活塞、摆轴、提前器弹簧等,通过滚轮座销使提前器活塞与滚轮座相连,活塞的一端(不装弹簧的一侧)通过阻尼小孔和泵腔内燃油相通,当转速变化时,泵腔压力随之变化,在泵腔压力和提前器弹簧力的作用下提前器活塞就会向左或者向右移动,通过滚轮座销带动滚轮座移动,改变相对于端面凸轮的位置,见图6,从而使供油提前。喷油提前器的提前特性,可通过改变提前器弹簧刚度和预紧力来实现。

(图6 )
三、配油及分配原理;
      VE型分配泵由一个泵油元件向多个气缸供油,图7所示,柱塞右端为压油部分,燃油通过进油道和柱塞上的进油槽进入压油腔内。柱塞中心有条轴向油道,柱塞中部的油量分配槽有径向油孔与中心油道相通,中心油道的末端与溢油孔相连,供油量的大小取决于油量控制套端面相对分配柱塞上溢油孔口的有效行程。



(图7 )
3.1 进油过程;
      凸轮盘由凸起部分移到最低位置时,柱塞下行接近下止点时(分配柱塞由右向左运动),分配柱塞的头部的进油槽与柱塞分配套上的进油孔相通,燃油经电磁阀(开启状态)从进油槽进入压油腔,见图8。
                                   (图8 )

3.2 泵油和分配过程;
    随着滚轮由端面凸轮的最低处向凸起部分移动,柱塞在旋转的同时,也在自左向右运动,当进油孔被关闭后,柱塞即开始压缩压油腔内的燃油使之压力升高,此时柱塞上的分配槽孔与分配套的出油孔之一相通,高压油即经出油孔打开出油阀将燃油压到喷油器,喷入燃烧室见图9。由于端面凸轮上有与气缸数相等凸面,柱塞套上有相应的分配油路,当端面凸轮每转一圈,分配槽与各缸分配套出油孔接通,轮流向各缸供油一次。


(图9 )
3.3 供油结束;
   如图10所示,柱塞在端面凸轮的推动下继续右移,柱塞溢流孔与分配泵泵腔相通,高压油立即经溢流孔流入泵腔中,燃油压力立刻下降,出油阀在弹簧和油管内高压燃油的共同作用,迅速落座,从而供油结束。从柱塞上的分配槽与出油孔相通起,至溢油孔与分配泵内腔相通为止,为有效供油行程,有效供油行程越长,供油量越大,控制套的移动可改变供油量,控制套向左移动,供油行程短,供油结束早,控制套向右移动,供油行程长,油量变大。



(图10 )

3.4 压力均衡化;
     供油结束后,柱塞继续旋转,再转180度柱塞上的均压槽与分配油路相通,分配油路中的燃油与分配泵内腔的油压相同,使各缸这一段油道之间的压力在喷射前保持一致,从而保证了各缸供油的均匀性。如图11所示。


(图11 )
3.5 断油机构;
   VE型分配泵采用电磁阀控制停油,电磁阀装在柱塞分配套进油口的上端,如图12所示,柴油机起动时,接通电磁阀电源,使油道开启。当需要柴油机停车时,只要切断电源,柴油机既停止工作。



                                 (图12 )
在特殊情况下,VE型分配泵也可装手动停油装置。在泵盖侧面设有停油手柄,转动停油手柄时就直接推动调速拨杆、调速摇架使控制套向减油方向移动,打开分配柱塞上的溢油孔,油泵就停止供油。



四、调速器的组成及工作原理;
   如图13、14所示 ,调速器在VE型分配泵的上部,它主要有飞块座部件、飞块、调速滑套、调速轴、调速支架部件、调速弹簧、油量调整螺钉和调速手柄等组成。

(图13 )
调速器的功能是:根据发动机不同的工况自动调节喷油泵的供油量大小,从而保证柴油机在不同工况下都能稳定的工作。能防止飞车和稳定怠速,以保证柴油机在各种转速下都能稳定工作。

调速器的工作原理;
   飞块座部件装有四个飞块,(如图14 )飞块是转速的感应元件,旋转时飞块张开通过推力垫片推动调速滑套抵在调速支架部件的中部抵板上,调速摇架的上方被调速弹簧拉着。调速支架部件由调速支架、调速摇架、调速拨杆构成。调速支架、调速摇架、调速拨杆由支点M2连接在一起,调速摇架、调速拨杆以支点M2为轴心转动,调速支架被支架螺钉构成的支点M1支撑在泵体上,当油量调整螺钉向里旋时,调速支架便以支点M1为轴心向左转动,支点M2向右转动,控制套便向右移动,供油量便增加。

(图14 )
当调速弹簧的力小于飞块的离心力时,调速支架绕支点M1向右移,带动控制套向左移动,油量就小,柴油机转速就下降,飞块离心力也就变小,直至调速弹簧力与飞块离心力平衡,调速支架部件与控制套就稳定在某一位置,供油量就稳定在某一个量上,柴油机就稳定在某一转速。
4.1 起动工况;

    起动时,由于调速弹簧的力将调速摇架拉着向左转动,并碰至摇架挡销处,通过起动弹簧的张力作用,推动调速拨杆压向滑套,此时转速低飞块离心力小,调速拨杆左移使飞块处于完全闭合状态。调速拨杆以支点M2为轴心向左转的,使控制套向右移动至起动位置h1,供油行程增加,在此状态下起动发动机,将获得起动加浓油量。见图15。


(图15 )
4.2 怠速工况;

   当调速手柄紧靠怠速限位螺钉时,这时调速弹簧的张力几乎为零,飞块低速旋转,飞块向外张开,推动调速滑套向右移动,使调速拨杆和调速摇架向右移动。调速拨杆以支点M2为轴心向右转动,使控制套左移动至h2。见图16。

(图16 )

4.3全负荷工况;
当调速手柄移至全负荷位置时,由于调速弹簧的张力变大,转速升高,飞块张开使调速滑套向右移动至全负荷位置,使调速拨杆碰到调速摇架并固定在该位置,控制套保持在全负荷供油位置上。图17


4.3 最高转速控制;
   当柴油机转速在全负荷工况下继续增加,飞块的离心力大于调速弹簧的张力时,调速滑套推动调速拨杆,调速摇架向右移动。(以M2为轴心向右移动),使油量控制套左移,从而减小供油量,以防止发动机飞车。见图17。
  
(图17 )
五、VE型分配泵的拆卸与检查;
    喷油泵在拆卸时,应选择专用台架,如无专用台架可轻轻夹在台钳上,安装前应先将喷油泵外表和工作台清洗干净,拆卸时应先将支架螺钉松到可以拧动状态(这样可以防止拆卸调速支架部件时,内外滚轮因振动而脱落)先拆的零件后装,后拆的零件先装。所有的零件应整齐排列。
5.1 泵盖的拆卸;
先拆下调速手柄,应注意调速手柄轴与调速手柄的位置(有记号要对记号,无记号要划记号),再拆卸泵盖上的四个螺钉,掀起泵盖,左手抓住调速弹簧,右手旋转将弹簧挂座卸下,注意不要将怠速弹簧丢失。
5.2调速轴及飞块座部件的拆卸;
拧下调速轴锁紧螺母,旋出调速轴,用手紧紧抓住飞块座和飞块将其取出;取出调速轴长垫片、调速轴圆垫片。
5.3 分配柱塞部件拆卸;
先拆卸泵头螺塞后拆卸出油阀紧座,取出出油阀弹簧、出油阀、垫片和电磁阀。松下M6X45螺钉,将分配柱塞外壳左右旋转一下,一只手抓住泵头外壳,一只手顶住柱塞芯将柱塞弹簧及上、下座,弹簧导向杆全部从泵体取出。
5.4调速支架部件的拆卸;
用专用工具将已松动的支架螺钉取下,取出调速支架部件。
5.5 凸轮和十字块的拆卸;
先取出柱塞调整垫片和端面凸轮再取出十字块弹簧和十字块。
5.6滚轮座部件、传动轴的拆卸;
先取出滚轮座销卡簧、销子,再将滚轮座销向泵腔内拉,使它与提前器活塞完全脱开,推动传动轴,将滚轮座顶出泵体,同时取出传动轴。
5.7 提前器部件的拆卸;
松掉提前器前、后盖螺钉,拆下提前器前、后盖、O型圈、提前器弹簧、提前器垫片,将提前器活塞和摆轴推出泵体。
5.8 输油泵拆卸;
拧出输油泵盖上的两个螺钉,将传动轴(带齿轮,不带输油泵键)装入输油泵孔内,使传动轴头部朝上,慢慢放下传动轴使输油泵部件随传动轴一起取出。
5.9 调压阀部件拆卸;
用专用工具将调压阀部件旋转取出。
六、VE型分配泵的装配注意事项与调试;
6.1 装配时,必须认真细致,遵守正确的装配顺序。装配时,应将O型圈和垫圈全部更换。
6.2 装配输油泵时,将偏心环套入传动轴,利用传动轴将偏心环拉入泵体中,偏心环应是出油孔向上,宽边朝着泵体有提前器回油孔的一方,装滑片时注意滑片上的槽口应向内侧,输油泵盖两个螺钉应对称上紧,转子和滑片应灵活自如。
6.3传动轴装配时,传动齿轮有台阶一侧应朝传动轴叉形方向,装入减震块,在装好传动轴垫片与输油泵传动键后,插入输油泵孔内,输油泵传动键一定要装入输油泵键槽内。
6.4 提前器活塞装弹簧的一方应与泵体的提前器回油孔一个方向,提前器弹簧两侧必须装有垫片。
6.5 装滚轮座时,四个滚轮要等高,滚轮座销应灵活自如,滚轮座销与摆轴之间应灵活,滚轮座销与销子之间不能有卡滞现象。
6.6 凸轮装配时凸轮定位销与传动轴键槽应保持一个方向。
6.7 调速支架安装时,应将支架螺钉慢慢旋入调速支架支点孔中,再拧紧。
七、分配泵常见故障与排除;
故障特征        原因        排除方法
1.发动机起动困难        1.       供油提前角不对        1.       重新调整
        2.       燃油系统内有空气        2.       排除空气
        3.       燃油滤清器阻塞        3.       清洗或更换滤芯
        4.       电磁阀工作失灵        4.       更换
        5.       柱塞磨损或咬死        5.       更换
        6.       喷油嘴堵塞或咬死        6.       清洗或更换喷油嘴
2.发动机马力不足        1.       供油提前角不对        1.       重新调整
        2.       空气滤清器堵塞        2.       清洗或更换滤芯
        3.       燃油滤清器堵塞        3.       清洗或更换滤芯
        4.       柱塞磨损        4.       更换
        5.       供油量不足        5.       调整
        6.       喷油及雾化不良或喷油嘴咬死        6.       更换喷油嘴
        7.       出油阀咬死         
        8.       油门位置不对        7.       更换
                 8. 调整油门线
3.发动机工作不稳定        1.       喷油泵与柴油机联接松动        1.       检查联接部分并排除
        2.       各缸供油量不均匀         
        3.       燃油系统中有空气或水        2.       调整
        4.       调速系统动作不灵活        3.       排除空气、水
                 4.       修理
4.燃油消耗过多        1.       空气滤清器堵塞        1.       清洗或更换滤芯
        2.       供油提前角不对        2.       重新调整
        3.       喷油嘴喷雾不良        3.       调整或更换油嘴
        4.       油泵漏油        4.       修理
5.排烟过多        1.       供油量过大        1.       调整
        2.       空气滤清器堵塞        2.       清洗或更换滤芯
        3.       供油提前角不对        3.       重新调整
        4.       喷油器喷雾不良        4.       修理或更换
5.       发动机转速突然下降        1.       供油中断        1.       检查修理
或停车        2.       调速弹簧断裂        2.       修理
         3.       柱塞咬死或断裂        3.       修理
         4.       油嘴咬死        4.       更换
         5.       传动轴上半圆键断裂        5.       修理
         6.       燃油系统中有空气、水或堵塞        6.       检查修理



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发表于 22-10-2013 20:19:05 | 显示全部楼层
不错的资料,有图就好了!
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