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故障檢修與技術(shù)維護 |
柴油發(fā)電機組噴油泵的檢查與調整 |
摘要：對于柴油機無(wú)論是國產(chǎn)的或是引進(jìn)國外的，在燃料供給系統中，燃油泵是非常關(guān)鍵的部件。它工作的好壞，直接關(guān)系到燃油的噴油壓力，噴霧質(zhì)量。 如果柴油發(fā)電機在工作中發(fā)生振動(dòng)，并有敲擊聲或排氣管冒黑煙等現象，一般是由于燃油泵或燃油調速系統零件發(fā)生故障而引起的，因此，應進(jìn)行仔細檢查并分析原因。為了保證柴油發(fā)電機正常運行，康明斯公司在本文論述了對噴油泵的安裝、檢查與調整提出了具有可操作性的方法，從而可保證充份發(fā)揮柴油發(fā)電機的動(dòng)力性能和經(jīng)濟性能。
一、燃油泵的檢查和調整
燃油泵在使用過(guò)程中，燃油泵的柱塞偶件，出油閥偶件及操縱機件和傳動(dòng)機構零件均會(huì )有磨損。若這些機件的磨損量超過(guò)規定值時(shí)，就會(huì )使燃油供給系統的供油量降低，各缸供油不均勻度增加，供油時(shí)間不準確，造成柴油發(fā)電機工作粗暴，怠速轉速不平穩，啟動(dòng)困難，功率降低，油耗率增高等不良情況，因此，柴油發(fā)電機長(cháng)期使用后應進(jìn)行檢查。
1、分列式燃油泵噴油時(shí)間的檢查
（1）將第一缸高壓油泵的高壓油管拆下，裝上定時(shí)管，然后壓入柴油，直到玻璃管內看見(jiàn)油面為止。
（2）第1缸活塞在壓縮沖程的上止點(diǎn)，再在飛輪上裝一個(gè)360°的紙盤(pán)，并在飛輪殼上做一個(gè)記號，記下此記號相對位置，記號對準某一刻度（如0°）。
（3）慢慢轉動(dòng)飛輪，當玻璃管內的柴油剛剛上升時(shí)，停止轉動(dòng)飛輪，再看原記號0°位置距飛輪殼記號的刻度讀數，此讀數在說(shuō)明書(shū)技術(shù)要求范圍內，表明噴油時(shí)間合適，否則應進(jìn)行調整。
調整時(shí)，先將高壓油泵的鎖緊螺帽松開(kāi)，然后調節調整螺絲，螺絲旋進(jìn)，供油時(shí)間落后，螺絲旋出，則供油時(shí)間提前。調好后將鎖緊螺帽固緊。
2、組合式燃油泵噴油提前角的檢查與調整
組合式燃油泵由油泵體、分泵、傳動(dòng)機構及油量控制機構組成，分泵泵油原理如圖1所示，油量調節機構如圖2所示。噴油提前角的檢查和調整應按分泵和總泵順序進(jìn)行。
（1）分泵的檢查與調整。
當調整某一汽缸噴油提前角時(shí)，應使該缸處于壓縮沖程位置，同時(shí)該缸所對應的高壓油泵的柱塞在上止點(diǎn)，即處于噴油位置?？砂聪旅娣椒ㄟM(jìn)行判斷。
① 找飛輪上的記號
先使第1缸活塞處于上止點(diǎn)，再反轉曲軸至上止點(diǎn)前噴油提前角的數值（直接噴射式燃燒室柴油機提前角約為28°～35°，分隔式燃燒室柴油機提前角為15°～20°），此時(shí)第1分泵柱塞應是噴油位置。
② 檢查油泵柱塞被頂起最高位置
此時(shí)柱塞頂與出油閥座底平面之間間隙應為0.4～1.0mm，而活塞則處于壓縮沖程上止點(diǎn)前28°～31°。由于機件在機器內部無(wú)法直接測量，可在外部間接測量，即在調整供油時(shí)間的基礎上，用螺絲刀壓縮柱塞彈簧，消除加在柱塞的壓力，然后用0.4～1.0mm的厚薄規，在柱塞下端與調節墊塊之間插試。若不符合要求，可增減墊塊來(lái)調整。通過(guò)墊塊每增加0.4mm，供油提前角約提前1°。第1分泵調整完后，以第1缸為基準，再按燃油泵的供油順序和間隔角度調整其余各缸。
（2）總泵噴油提前角的調整。
分泵的噴油提前角調定后，可在曲軸前軸端裝一刻度盤(pán)，機體蓋上裝一指針，使第1缸活塞到達壓縮沖程的上止點(diǎn)，再反向轉動(dòng)約30°～40°；然后，轉動(dòng)曲軸使第1缸開(kāi)始噴油，此時(shí)燃油泵聯(lián)接器上的定時(shí)標記線(xiàn)應對準總泵端板刻線(xiàn)，此時(shí)從飛輪殼檢視孔上觀(guān)察，指針所指飛輪上的刻度即為噴油提前角。如果所指示的角度不是要求的范圍時(shí)，可松開(kāi)聯(lián)軸器盤(pán)上的二個(gè)連接螺釘，慢慢轉動(dòng)曲軸，使聯(lián)軸器盤(pán)轉過(guò)一個(gè)要求的角度，傳動(dòng)軸接頭上刻有分度線(xiàn)，每格3°，調整合適后，將二個(gè)連接螺釘固緊。
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圖1 噴油泵分泵的泵油原理 |
圖2 噴油泵油量調節機構分類(lèi) |
二、供油量的檢查和調整
供油量的檢查和調整，包括額定轉速時(shí)供油、怠速時(shí)供油及停止供油等內容，各種供油量廠(chǎng)家在出廠(chǎng)前都經(jīng)過(guò)反復試驗后規定的，因此，必須符含說(shuō)明書(shū)的要求。
1、供油量不均勻度的檢查調整
當柴油發(fā)電機在供油不均勻度過(guò)大的情況下工作時(shí)，會(huì )使機器出現轉速不穩定，震動(dòng)嚴重及排氣管冒黑煙等不良現象。由于各缸供油量不一致，燃油燃燒后產(chǎn)生的膨脹壓力也不同，因此，柴油發(fā)電機運轉時(shí)，就會(huì )出現忽快忽慢，尤其在低速運轉時(shí)，更為明顯。而且因供油量不同，可能在某缸內的柴油得不到完全燃燒，使排氣管出現冒黑煙現象。多缸柴油發(fā)電機供油量不均勻度可由下式確定：
r=Gmax - Gmin / Gcp*100%
式中，r—各缸供電不均勻度；
Gmax—單位時(shí)間內，各缸中最大供油量（g）；
Gmin—單位時(shí)間內，各缸中最小供油量（g）；
Gcp—平均供油量（g）。
一般多缸柴油發(fā)電機，在額定轉速下滿(mǎn)負荷運行時(shí)，供油不均勻度應不超過(guò)2%～3％，中等負荷時(shí)不超過(guò)8％，怠速時(shí)不應超過(guò)30％。
2、供油量的檢查
檢查油泵的供油均勻度，一般應在試驗臺上進(jìn)行，調整試驗時(shí)可用原有的噴油器或專(zhuān)用的標準噴油器，噴油壓力按說(shuō)明書(shū)規定的數據進(jìn)行調整。如果沒(méi)有試驗臺設備，也可用手搖試驗調整，其方法如下：
將油泵裝在臺鉗上，在油泵接合器上裝上手搖機構，安好油管與噴油器及油箱的通路，并將齒桿處于供油位置，轉動(dòng)手搖機構約50次，同時(shí)旋開(kāi)燃油泵的放氣螺塞，放出油道中的空氣。在每個(gè)噴油器噴嘴下裝一個(gè)約100~150ml容積的量杯，供裝油用。然后，以100轉/分鐘勻速轉動(dòng)油泵軸，使各噴嘴噴油200次或400次，最后檢查各量杯所收集的油量，并按上述公式算出各分泵供油量差別的百分數，即該機供油不均勻度。為準確起見(jiàn)，試驗應不少于2次。
3、供油量的調整方法
燃油泵調節機構分為兩種，如圖3、圖4所示。在檢查過(guò)程中，如果發(fā)現某分泵的供油量相差過(guò)大，可按下述方法調整：
（1）拔叉拉桿式油量調節機構
將燃油泵調整拉桿向停止供油方向拉出，便于松開(kāi)調節撥又夾塊上的鎖緊螺釘，旋松后用一根細鐵棒插入油量控制撥叉夾塊上，再用小錘輕輕敲打，使控制撥又移動(dòng)。若某一分泵的供油量過(guò)多，使它向右移動(dòng)。如果供油量過(guò)少，則向反方向移動(dòng)，調好后隨即將撥又夾塊固緊。
（2）齒圈齒條式油量調節機構
對于齒圈齒條式油量調節機構，可調節齒條和齒圈來(lái)達到各分泵供油量一致。
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圖3 噴油泵齒圈齒條式油量調節機構原理 |
圖4 噴油泵拔叉拉桿式油量調節機構原理. |
三、燃油泵精密偶件的檢查
柴油發(fā)電機在使用過(guò)程中隨著(zhù)燃油泵柱塞偶件和出油閥偶件的磨損，其配合間隙增大，供油量和供油壓力降低，供油時(shí)間延遲，各分泵噴油量的不均勻度將增加，造成柴油發(fā)電機工作不正常，因此，長(cháng)期使用后對燃油泵的精密偶件應進(jìn)行檢查。
1、柱塞偶件的檢查
柴油機噴油泵的柱塞偶件結構如圖5所示。
（1）柱塞與套筒滑動(dòng)性能的檢查。
如圖6所示。將柱塞偶件徹底清洗干凈，并在柱塞上涂以柴油，插入套筒的1/3長(cháng)度柱塞能在垂直或傾斜45°的條件下依靠自身重量自由滑下，即可認為間隙是合適的。柱塞在套筒內轉動(dòng)幾個(gè)不同位置，反復試驗幾次，每次均應自由滑下。
（2）柱塞與套筒密封性的檢查。
簡(jiǎn)單的檢查方法，一只手握住套筒，用兩個(gè)手指堵住套筒頂上的孔和側面的進(jìn)油孔，另一只手拉出柱塞，應感到有明顯的吸力，放松柱塞，應能迅速回到原位，柱塞在幾個(gè)不同位置，再反復試幾次，每次均符合要求，表明它的密封性是良好的。
如果柱塞偶件使用較久，磨損不符合要求應進(jìn)行修配，若磨損不太嚴重，可重新選配研磨后使用，若磨損嚴重，應更換新件，選配研磨，以達到兩零件正常的0.0013～0.0015mm的配合間隙。
2、出油閥偶件的檢查
柴油機噴油泵的出油閥偶件結構如圖7所示。
（1）出油閥偶件的外觀(guān)檢驗
出油閥偶件外觀(guān)檢驗時(shí)發(fā)現有以下情況時(shí)應更換：
① 出油閥的減壓環(huán)帶有嚴重的磨損痕跡。
② 錐面磨損過(guò)多，并有金屬剝落痕跡和劃痕。
③ 出油閥體和閥座端面及錐面有裂紋。
④ 閥體或閥座錐面銹蝕。
（2）檢查出油閥滑動(dòng)性能
如圖8（a）所示。將出油閥偶件放在柴油中浸泡1～2小時(shí)，取出后拿住閥座，在垂直位置抽出出油閥體約1/3，松開(kāi)時(shí)，閥體應能靠自重，自由落到閥座支承面上，然后，將閥體旋轉幾個(gè)角度，再試幾次結果一樣為合格。
（3）檢查出油閥的密封性能
如圖（b）所示。用大拇指和中指拿住出油閥，食指按住出油閥體，用嘴吸出油閥座下平面的孔，并移于嘴唇，若能吸住，表明出油閥密封，這是一種簡(jiǎn)易的檢查方法。正規的方法應用專(zhuān)用工具連同出油閥偶件接到噴油器試驗器高壓油管上去試驗。
3、柱塞套筒與泵體的間隙
一般為0.016～0.10mm。如果間隙過(guò)大，會(huì )使套筒不牢固，增加柱塞與柱塞套筒的偏擺和磨損，使柱塞不能在套筒內沿軸線(xiàn)中心正常運動(dòng)，并且經(jīng)常會(huì )出現卡死現象。因此，間隙不符要求，應重新選配。
4、柱塞榫舌與小齒輪體下緣楔槽的裝配間隙
一般為0.015～0.08mm。如磨損后間隙超出范圍，會(huì )出現供油控制呆滯現象，影響柴油發(fā)電機調速時(shí)轉速過(guò)程的圓滑性，因此，磨損后應換新件。
5、調節齒輪與齒桿
在使用時(shí)間比較久后，也會(huì )有較大的磨損，其配合間隙為0.025～0.05mm。若磨損過(guò)甚，會(huì )使供油量不勻，引起柴油發(fā)電機轉速忽快忽慢，故應更換新件。
6、調節齒桿與泵體孔襯套的配合間隙
一般為配合間隙0.032～0.10mm。間隙過(guò)大或過(guò)小，會(huì )造成柴油發(fā)電機轉速不穩，出現忽高忽低游車(chē)現象，甚至可能產(chǎn)生飛車(chē)。因此，當配合間隙超過(guò)0.10mm時(shí)，應更換新襯套。新襯套的外圓與泵體孔配合過(guò)盈為0.03～0.075mm。
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圖5 柴油機噴油泵柱塞偶件的結構 |
圖6 噴油泵柱塞滑動(dòng)性能試驗 |
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圖7 柴油機噴油泵出油閥偶件的結構 |
圖8 噴油泵出油閥密封性能檢驗 |
四、PT燃油泵的拆裝步驟
1、PTG燃油泵拆卸程序
在拆卸油泵之前，先用清洗液和壓縮空氣清洗整臺燃油泵，然后，按下面步驟進(jìn)行拆卸：
（1）取下截流閥及脈沖衰減器與齒輪泵的緊固螺釘。
（2）用木铘頭或塑料郇頭輕輕敲擊，把齒輪泵從主泵體上取下。然后，取下油門(mén)軸固定定位的彈性卡環(huán)，并取出油門(mén)軸。
（3）用卡環(huán)夾鉗，取下調速器墊片組的卡環(huán)和調速器彈簧組仵
（4）卸下螺釘，取下前蓋，并將調速器柱塞從主泵殼體中拉出。
（5）卸去轉速表傳動(dòng)組件的緊固螺帽，并用銅質(zhì)沖頭和錘子，把轉速表組件從泵的殼體中小心地打出。
（6）取出調速器飛錘輔助柱塞，用起拔器把調速器組件從泵的前蓋板上取出，并把泵傳動(dòng)殼體放在熱水中加熱取出。
（7）取下傳動(dòng)齒輪后面的卡環(huán)，從殼體內取出傳動(dòng)軸。并用錘子和密封件起拔器把傳動(dòng)軸密封件從前殼體上取下來(lái)。
（8）把燃油泵所有零件浸在清洗溶液中進(jìn)行徹底清洗，再用壓縮空氣進(jìn)行沖刷和吹干。
2、燃油泵安裝程序
首先應核實(shí)柴油發(fā)電機第1缸仍處于壓縮沖程，并且定時(shí)螺釘是否仍旋入飛輪中。然后，按下列步驟進(jìn)行安裝。
（1）將定時(shí)銷(xiāo)裝入油泵以便使凸輪軸鎖緊在第1缸處。
（2）將組裝好的油泵裝到柴油發(fā)電機位置上用螺釘固緊，在法蘭和輸油管處用新密封件進(jìn)行密封。
（3）把自動(dòng)提前裝置螺絲孔與油泵對齊，并將其固定在凸輪軸上的螺釘用扳手扳緊。
（4）從油泵凸輪軸上取下定時(shí)銷(xiāo)，并從飛輪上取出定時(shí)螺釘。然后，轉動(dòng)柴油發(fā)電機兩圈并設法重裝定時(shí)螺釘和銷(xiāo)子。若裝不進(jìn)去，就松開(kāi)固定自動(dòng)提前裝置的螺釘，輕輕拍擊直到銷(xiāo)子能裝入油泵凸輪軸之后，上緊螺釘取下銷(xiāo)子。
（5）安裝高壓油管、輸油管、油門(mén)連接桿件及緊急停車(chē)裝置。
（6）向油泵和燃油管路中充油放氣。
3、噴油泵復驗
噴油泵調試后的復驗應注意以下事項：
① 噴油泵和調速器調試后，應對所有試驗項目進(jìn)行復驗，以免調整過(guò)程中出現互相影響，尤其是調速器起作用的轉速與供油量調試中的影響。如發(fā)現問(wèn)題要及時(shí)排除。
② 將各部緊固螺釘、調整螺釘仔細擰緊，以防止在發(fā)動(dòng)機工作中出現松動(dòng)現象，造成故障。
③ 從試驗臺上拆下噴油泵后，倒掉原有機油，用柴油清洗后按規定加入干凈的機油。
④ 用油漆在油量調節齒條與油量調節套筒或調節拉桿與撥叉結合處，以及調速器各調整螺釘處做出位置標記。
⑤ 裝好噴油泵側蓋和調速器蓋，在出油閥接頭處加蓋防塵罩，在噴油泵進(jìn)、出油口及輸油泵進(jìn)、出油口加上防塵螺塞，以防灰塵落入。
⑥ 在各重要調整部位加鉛封。
總結：
柴油機噴油泵通常安裝在柴油機的側面，由螺釘固緊在附設于機體的托架上。它由泵體、分泵、傳動(dòng)機構及油量控制機構所組成。柱塞套筒是一個(gè)具有互成180°的兩個(gè)油孔的圓筒，此油孔與噴油泵體內的油道相通。柱塞與柱塞套筒為精密偶件，經(jīng)研磨配成對，更換時(shí)需成對更換。噴油泵供油量的多少取決于柱塞與柱塞套的相對位置，單缸供油量的調整通過(guò)轉動(dòng)柱塞上的油量控制機構從而轉動(dòng)單缸柱塞來(lái)實(shí)現，整機供油量的調整是通過(guò)拉動(dòng)齒條或通過(guò)調節拉桿移動(dòng)使各缸柱塞同時(shí)轉動(dòng)來(lái)實(shí)現供油量的變化。開(kāi)始供油時(shí)間是由柱塞遮住柱塞套上油孔的時(shí)間來(lái)決定的，所以供油時(shí)間的調整以變更柱塞的高度位置來(lái)調整，單缸開(kāi)始供油時(shí)間的調整通過(guò)改變滾輪體的高度來(lái)實(shí)現，而整機供油時(shí)間的調整則在噴油泵裝復柴油機時(shí)通過(guò)調整凸輪軸和柴油機曲軸的相對位置來(lái)實(shí)現。
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