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新聞主題 |
柴油機的VE型分配泵結(jié)構(gòu)與工作原理 |
前言：VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結(jié)構(gòu)特點是用一組供油元件通過分配機構(gòu)定時定量地將燃油分別供給柴油發(fā)電機各氣缸。VE型分配泵集噴油泵、調(diào)速器、輸油泵和供油提前器等機構(gòu)于一身，是封閉的一個整體。VE型分配式噴油泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。具有高速性能好、使用可靠、功能齊全、安裝布置方便等優(yōu)點。
一、VE型分配泵特點
VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結(jié)構(gòu)特點是用一組供油元件通過分配機構(gòu)定時定量地將燃油分別供給柴油機各氣缸。VE型分配泵集噴油泵、調(diào)速器、輸油泵和供油提前器等機構(gòu)于一身，是封閉的一個整體。VE型分配式噴油泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。具有高速性能好、使用可靠、功能齊全、安裝布置方便等優(yōu)點。
VE型分配泵，可分別用于分隔式燃燒室柴油機、直噴式柴油機、直噴增壓式柴油機、直噴增壓中冷式柴油機，并可根據(jù)用戶的需要，配全程、兩極和其它變型調(diào)速器以及各種附加裝置，如正、負(fù)扭矩校正裝置，部分負(fù)荷提前機構(gòu)，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動裝置、油門位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等。
主要參數(shù)如下：
（1）旋轉(zhuǎn)方向：左旋、右旋(從油泵驅(qū)動端或發(fā)蘭端看)
（2）柱塞直徑：8mm～14mm(根據(jù)發(fā)動機需要)
（3）凸輪升程：1.8mm~3.3mm(根據(jù)發(fā)動機需要)
（4）最大供油量：140mm3/循環(huán)
（5）最大泵端壓力：95MPa
（6）最高轉(zhuǎn)速：3000r/min(根據(jù)發(fā)動機需要)
（7）調(diào)速器：機械離心式(全程式或兩極式)
（8）提前器：液壓活塞式
（9）冷起動：電磁式或手動式
（10）停油：電磁式或手動式
（11）輸油泵型式：滑片式
（12）潤滑方式：燃油潤滑
（13）安裝方式：法蘭(三角形或菱形)
二、VE型分配泵結(jié)構(gòu)與工作原理
VE型分配泵可分別用于分隔式燃燒室柴油發(fā)電機、直噴式柴油發(fā)電機、直噴增壓式柴油發(fā)電機、直噴增壓中冷式柴油發(fā)電機，并可根據(jù)用戶的需要，配全程、兩極和其它變型調(diào)速器以及各種附加裝置，如正、負(fù)扭矩校正裝置，部分負(fù)荷提前機構(gòu)，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動裝置、油門位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等。
1、結(jié)構(gòu)
VE型分配泵的外形如圖1所示，部件結(jié)構(gòu)如圖2所示，從左到右依次為傳動軸、輸油泵、傳動齒輪、滾輪座及滾輪、端面凸輪、柱塞、控制套、分配套、泵頭和電磁閥停油裝置等。泵的上部分為調(diào)速器，下部分為提前器。
2、工作原理
分配泵的傳動軸轉(zhuǎn)動時，帶動輸油泵將燃油從油箱里吸出，經(jīng)過燃油濾清器過濾，去掉燃油中的雜質(zhì)，進(jìn)入油水分離器，分離出燃油中的水分，然后被吸入輸油泵，輸油泵輸出燃油的壓力與VE泵的轉(zhuǎn)速成正比，并可以通過調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)燃油壓力，使燃油限制在規(guī)定壓力下。
具有一定壓力的燃油經(jīng)過電磁閥控制由進(jìn)油口進(jìn)入柱塞腔，同時一部分燃油進(jìn)入提前機構(gòu)控制提前器活塞的位移，過剩的燃油經(jīng)過回油螺釘（回油電磁閥）節(jié)流孔回到進(jìn)油油路和油箱。傳動軸旋轉(zhuǎn)帶動十字塊，十字塊又帶動端面凸輪旋轉(zhuǎn)，通過端面凸輪的定位銷帶動分配柱塞旋轉(zhuǎn)。
柱塞彈簧和彈簧下座將分配柱塞壓在端面凸輪上。當(dāng)傳動軸旋轉(zhuǎn)時，端面凸輪在十字塊作用下作旋轉(zhuǎn)運動，同時在滾輪作用下做往復(fù)運動。分配柱塞的旋轉(zhuǎn)運動起分配作用，往復(fù)運動起泵油作用。進(jìn)入柱塞腔中的燃油在分配柱塞往復(fù)運動下產(chǎn)生高壓，然后通過分配套、出油閥、噴油嘴噴入氣缸。
傳動軸的轉(zhuǎn)動又通過減振塊帶動齒輪、飛塊座及飛塊旋轉(zhuǎn)，飛塊的離心力推動調(diào)速滑套及調(diào)速支架部件，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時通過調(diào)速支架的運動改變控制套相對溢流孔的位置，從而改變供油行程，調(diào)節(jié)供油量，以滿足發(fā)動機不同工況時的需要。供油的終止是由控制套和分配柱塞上的溢流孔的位置來決定的，當(dāng)該溢流孔露出控制套的端面時，燃油從溢流孔泄漏，供油結(jié)束。
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圖1 VE型分配泵模型圖 |
圖2 噴油泵柱塞驅(qū)動機構(gòu)組成圖 |
三、供油分配過程
柴油發(fā)電機VE型轉(zhuǎn)子分配泵由一個分配柱塞向多個氣缸供油，其供油分配過程如下：
1、進(jìn)油過程
如圖3所示。滾輪由平面凸輪的凸起部分移到最低位置時，柱塞彈簧由右向左推移，在柱塞接近終點位置時，柱塞上部的進(jìn)油槽與柱塞套筒上的進(jìn)油孔相通，柴油經(jīng)電磁閥下部的油道流人柱塞右端的壓油腔內(nèi)。
2、壓油與配油過程
如圖4所示。隨著滾輪由平面凸輪的最低處向凸起的部分移動，柱塞在旋轉(zhuǎn)的同時，也自左向右運動。當(dāng)進(jìn)油孔關(guān)閉后，柱塞即開始壓縮壓油腔內(nèi)的燃油使之壓力升高，此時柱塞上的配油孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓油即經(jīng)出油孔和出油閥流向噴油器。
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圖3 噴油泵進(jìn)油過程示意圖 |
圖4 噴油泵壓油和配油過程示意圖 |
3、供油結(jié)束
如圖5所示。柱塞在平面凸輪的推動下繼續(xù)右移，柱塞左端的泄油孔與分配泵內(nèi)腔相通時，高壓油立即經(jīng)泄油孔流回主泵內(nèi)腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。從柱塞上的配油槽與出油孔相通起，直至泄油孔與分配泵內(nèi)腔相通，為有效的供油過程。
4、壓力平衡過程
如圖6所示。供油結(jié)束后，柱塞繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)柱塞上的壓力平衡槽與分配油路相通時，分配油路中的柴油與分配泵內(nèi)腔油壓相同，這樣可以保證各缸供油的均勻性。
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圖5 噴油泵供油結(jié)束示意圖 |
圖6 噴油泵壓力平衡示意圖 |
四、工作過程
1、起動工況
操縱桿置于高速位置。調(diào)速彈簧預(yù)緊力最大，怠速彈簧被壓縮不起作用，同時通過杠桿機構(gòu)使控制套移到最大有效行程位置，提供比標(biāo)定更多的油量，便于起動。
2、怠速工況
操縱桿置于怠速位置。調(diào)速彈簧預(yù)緊力幾乎為零，飛錘低速旋轉(zhuǎn)向外張開，通過調(diào)速滑套把起動杠桿和張力桿推離油量限位銷，通過活動銷順時針旋轉(zhuǎn)，通過球頭銷帶動滑套向減油方向移動，直到柴油機轉(zhuǎn)速降低到使飛錘的離心力與怠速彈簧力相平衡，油泵即在怠速工況運行。
3、標(biāo)定工況
操縱桿置于高速限位螺釘，這是剛度最強的調(diào)速彈簧預(yù)緊力最大。怠速彈簧被壓到極限位置不起作用，張力桿也同時被拉倒與油量限位銷相接觸的位置。此時，由于油泵轉(zhuǎn)速高，飛錘產(chǎn)生的軸向力很大，能輕易克服起動彈簧力的作用，通過油量調(diào)節(jié)套把起動桿推到與張力桿相接觸的位置，這時，飛錘的離心力的軸向分力產(chǎn)生的力矩與彈簧力產(chǎn)生的反力矩相平衡。油泵即在標(biāo)定工況下運行。
4、高速控制
當(dāng)柴油機再標(biāo)定工況下卸載時，轉(zhuǎn)速升高，油泵轉(zhuǎn)速也超過標(biāo)定轉(zhuǎn)速，飛錘離心力產(chǎn)生的力矩大于起動彈簧產(chǎn)生的反力矩，調(diào)速器起作用。調(diào)速滑套推起動桿、張力桿一起以活動銷子為支點順時針轉(zhuǎn)動，張力桿脫離油量限位銷，供油量開始減小。
總結(jié)：
綜上所述，VE泵的工作原理簡單的可述為：傳動軸由柴油機定時齒輪驅(qū)動，帶動油泵中的輸油泵工作，使油泵內(nèi)充油并保持一定的壓力；油壓隨轉(zhuǎn)速升高而增大并使提前器工作；同時傳動軸帶動飛錘座部件旋轉(zhuǎn)，飛錘旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的張力推動調(diào)速滑套升壓調(diào)速支架部件，使調(diào)速支架上的球頭銷產(chǎn)生位移，從而拔動控制套來回移動以達(dá)到控制供油量大小的目的；而傳動軸的叉形又帶動端面凸輪在滾輪座上作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動，從而使柱塞產(chǎn)生高壓油并向各缸分配燃油。
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