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新聞主題 |
柴油機的VE型分配泵結構與工作原理 |
前言：VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結構特點(diǎn)是用一組供油元件通過(guò)分配機構定時(shí)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、調速器、輸油泵和供油提前器等機構于一身，是封閉的一個(gè)整體。VE型分配式噴油泵結構緊湊、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(diǎn)。
一、VE型分配泵特點(diǎn)
VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結構特點(diǎn)是用一組供油元件通過(guò)分配機構定時(shí)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、調速器、輸油泵和供油提前器等機構于一身，是封閉的一個(gè)整體。VE型分配式噴油泵結構緊湊、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(diǎn)。
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，并可根據用戶(hù)的需要，配全程、兩極和其它變型調速器以及各種附加裝置，如正、負扭矩校正裝置，部分負荷提前機構，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動(dòng)裝置、油門(mén)位置傳感器、轉速傳感器等。
主要參數如下：
（1）旋轉方向：左旋、右旋(從油泵驅動(dòng)端或發(fā)蘭端看)
（2）柱塞直徑：8mm～14mm(根據發(fā)動(dòng)機需要)
（3）凸輪升程：1.8mm~3.3mm(根據發(fā)動(dòng)機需要)
（4）最大供油量：140mm3/循環(huán)
（5）最大泵端壓力：95MPa
（6）最高轉速：3000r/min(根據發(fā)動(dòng)機需要)
（7）調速器：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(dòng)：電磁式或手動(dòng)式
（10）停油：電磁式或手動(dòng)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型分配泵結構與工作原理
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，并可根據用戶(hù)的需要，配全程、兩極和其它變型調速器以及各種附加裝置，如正、負扭矩校正裝置，部分負荷提前機構，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動(dòng)裝置、油門(mén)位置傳感器、轉速傳感器等。
1、結構
VE型分配泵的外形如圖1所示，部件結構如圖2所示，從左到右依次為傳動(dòng)軸、輸油泵、傳動(dòng)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。泵的上部分為調速器，下部分為提前器。
2、工作原理
分配泵的傳動(dòng)軸轉動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)輸油泵將燃油從油箱里吸出，經(jīng)過(guò)燃油濾清器過(guò)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泵的轉速成正比，并可以通過(guò)調壓閥來(lái)調節燃油壓力，使燃油限制在規定壓力下。
具有一定壓力的燃油經(jīng)過(guò)電磁閥控制由進(jìn)油口進(jìn)入柱塞腔，同時(shí)一部分燃油進(jìn)入提前機構控制提前器活塞的位移，過(guò)剩的燃油經(jīng)過(guò)回油螺釘（回油電磁閥）節流孔回到進(jìn)油油路和油箱。傳動(dòng)軸旋轉帶動(dòng)十字塊，十字塊又帶動(dòng)端面凸輪旋轉，通過(guò)端面凸輪的定位銷(xiāo)帶動(dòng)分配柱塞旋轉。
柱塞彈簧和彈簧下座將分配柱塞壓在端面凸輪上。當傳動(dòng)軸旋轉時(shí)，端面凸輪在十字塊作用下作旋轉運動(dòng)，同時(shí)在滾輪作用下做往復運動(dòng)。分配柱塞的旋轉運動(dòng)起分配作用，往復運動(dòng)起泵油作用。進(jìn)入柱塞腔中的燃油在分配柱塞往復運動(dòng)下產(chǎn)生高壓，然后通過(guò)分配套、出油閥、噴油嘴噴入氣缸。
傳動(dòng)軸的轉動(dòng)又通過(guò)減振塊帶動(dòng)齒輪、飛塊座及飛塊旋轉，飛塊的離心力推動(dòng)調速滑套及調速支架部件，當轉速變化時(shí)通過(guò)調速支架的運動(dòng)改變控制套相對溢流孔的位置，從而改變供油行程，調節供油量，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機不同工況時(shí)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(lái)決定的，當該溢流孔露出控制套的端面時(shí)，燃油從溢流孔泄漏，供油結束。
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圖1 VE型分配泵模型圖 |
圖2 噴油泵柱塞驅動(dòng)機構組成圖 |
三、供油分配過(guò)程
柴油發(fā)電機VE型轉子分配泵由一個(gè)分配柱塞向多個(gè)氣缸供油，其供油分配過(guò)程如下：
1、進(jìn)油過(guò)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(shí)，柱塞彈簧由右向左推移，在柱塞接近終點(diǎn)位置時(shí)，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。
2、壓油與配油過(guò)程
如圖4所示。隨著(zhù)滾輪由平面凸輪的最低處向凸起的部分移動(dòng)，柱塞在旋轉的同時(shí)，也自左向右運動(dòng)。當進(jìn)油孔關(guān)閉后，柱塞即開(kāi)始壓縮壓油腔內的燃油使之壓力升高，此時(shí)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(guò)程示意圖 |
圖4 噴油泵壓油和配油過(guò)程示意圖 |
3、供油結束
如圖5所示。柱塞在平面凸輪的推動(dòng)下繼續右移，柱塞左端的泄油孔與分配泵內腔相通時(shí)，高壓油立即經(jīng)泄油孔流回主泵內腔中，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腔相通，為有效的供油過(guò)程。
4、壓力平衡過(guò)程
如圖6所示。供油結束后，柱塞繼續旋轉，當柱塞上的壓力平衡槽與分配油路相通時(shí)，分配油路中的柴油與分配泵內腔油壓相同，這樣可以保證各缸供油的均勻性。
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圖5 噴油泵供油結束示意圖 |
圖6 噴油泵壓力平衡示意圖 |
四、工作過(guò)程
1、起動(dòng)工況
操縱桿置于高速位置。調速彈簧預緊力最大，怠速彈簧被壓縮不起作用，同時(shí)通過(guò)杠桿機構使控制套移到最大有效行程位置，提供比標定更多的油量，便于起動(dòng)。
2、怠速工況
操縱桿置于怠速位置。調速彈簧預緊力幾乎為零，飛錘低速旋轉向外張開(kāi)，通過(guò)調速滑套把起動(dòng)杠桿和張力桿推離油量限位銷(xiāo)，通過(guò)活動(dòng)銷(xiāo)順時(shí)針旋轉，通過(guò)球頭銷(xiāo)帶動(dòng)滑套向減油方向移動(dòng)，直到柴油機轉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、標定工況
操縱桿置于高速限位螺釘，這是剛度最強的調速彈簧預緊力最大。怠速彈簧被壓到極限位置不起作用，張力桿也同時(shí)被拉倒與油量限位銷(xiāo)相接觸的位置。此時(shí)，由于油泵轉速高，飛錘產(chǎn)生的軸向力很大，能輕易克服起動(dòng)彈簧力的作用，通過(guò)油量調節套把起動(dòng)桿推到與張力桿相接觸的位置，這時(shí)，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。油泵即在標定工況下運行。
4、高速控制
當柴油機再標定工況下卸載時(shí)，轉速升高，油泵轉速也超過(guò)標定轉速，飛錘離心力產(chǎn)生的力矩大于起動(dòng)彈簧產(chǎn)生的反力矩，調速器起作用。調速滑套推起動(dòng)桿、張力桿一起以活動(dòng)銷(xiāo)子為支點(diǎn)順時(shí)針轉動(dòng)，張力桿脫離油量限位銷(xiāo)，供油量開(kāi)始減小。
總結：
綜上所述，VE泵的工作原理簡(jiǎn)單的可述為：傳動(dòng)軸由柴油機定時(shí)齒輪驅動(dòng)，帶動(dòng)油泵中的輸油泵工作，使油泵內充油并保持一定的壓力；油壓隨轉速升高而增大并使提前器工作；同時(shí)傳動(dòng)軸帶動(dòng)飛錘座部件旋轉，飛錘旋轉產(chǎn)生的張力推動(dòng)調速滑套升壓調速支架部件，使調速支架上的球頭銷(xiāo)產(chǎn)生位移，從而拔動(dòng)控制套來(lái)回移動(dòng)以達到控制供油量大小的目的；而傳動(dòng)軸的叉形又帶動(dòng)端面凸輪在滾輪座上作旋轉和往復運動(dòng)，從而使柱塞產(chǎn)生高壓油并向各缸分配燃油。
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