新聞主題	柴油機(jī)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(diǎn)是用一組供油元件通過分配機(jī)構(gòu)定時(shí)定量地將燃油分別供給柴油發(fā)電機(jī)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(jī)構(gòu)于一身，是封閉的一個(gè)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(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(jié)構(gòu)特點(diǎn)是用一組供油元件通過分配機(jī)構(gòu)定時(shí)定量地將燃油分別供給柴油機(jī)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(jī)構(gòu)于一身，是封閉的一個(gè)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(diǎn)。

      VE型分配泵，可分別用于分隔式燃燒室柴油機(jī)、直噴式柴油機(jī)、直噴增壓式柴油機(jī)、直噴增壓中冷式柴油機(jī)，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(jī)構(gòu)，增壓補(bǔ)償器，海拔高度補(bǔ)償器，低溫起動(dòng)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(dòng)端或發(fā)蘭端看)

（2）柱塞直徑：8mm～14mm(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)需要)

（3）凸輪升程：1.8mm~3.3mm(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)需要)

（7）調(diào)速器：機(jī)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(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(jī)、直噴式柴油發(fā)電機(jī)、直噴增壓式柴油發(fā)電機(jī)、直噴增壓中冷式柴油發(fā)電機(jī)，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(jī)構(gòu)，增壓補(bǔ)償器，海拔高度補(bǔ)償器，低溫起動(dòng)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(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(diào)速器，下部分為提前器。

2、工作原理

      分配泵的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)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(shí)一部分燃油進(jìn)入提前機(jī)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(dòng)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)十字塊，十字塊又帶動(dòng)端面凸輪旋轉(zhuǎn)，通過端面凸輪的定位銷帶動(dòng)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(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，端面凸輪在十字塊作用下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在滾輪作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。分配柱塞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)起分配作用，往復(fù)運(yùn)動(dòng)起泵油作用。進(jìn)入柱塞腔中的燃油在分配柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)又通過減振塊帶動(dòng)齒輪、飛塊座及飛塊旋轉(zhuǎn)，飛塊的離心力推動(dòng)調(diào)速滑套及調(diào)速支架部件，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)通過調(diào)速支架的運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)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決定的，當(dāng)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(jié)束。

 

圖1  VE型分配泵模型圖

圖2  噴油泵柱塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成圖

 

三、供油分配過程

 

      柴油發(fā)電機(jī)VE型轉(zhuǎn)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(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(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(dòng)，柱塞在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，也自左向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)油孔關(guān)閉后，柱塞即開始?jí)嚎s壓油腔內(nèi)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。

 

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(dòng)下繼續(xù)右移，柱塞左端的泄油孔與分配泵內(nèi)腔相通時(shí)，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(shí)，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。

 

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(dòng)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(shí)通過杠桿機(jī)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(dòng)。

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(dòng)杠桿和張力桿推離油量限位銷，通過活動(dòng)銷順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過球頭銷帶動(dòng)滑套向減油方向移動(dòng)，直到柴油機(jī)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(yùn)行。

3、標(biāo)定工況

      操縱桿置于高速限位螺釘，這是剛度最強(qiáng)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(shí)被拉倒與油量限位銷相接觸的位置。此時(shí)，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(dòng)彈簧力的作用，通過油量調(diào)節(jié)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(biāo)定工況下運(yùn)行。

4、高速控制

      當(dāng)柴油機(jī)再標(biāo)定工況下卸載時(shí)，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(dòng)彈簧產(chǎn)生的反力矩，調(diào)速器起作用。調(diào)速滑套推起動(dòng)桿、張力桿一起以活動(dòng)銷子為支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)軸由柴油機(jī)定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)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(shí)傳動(dòng)軸帶動(dòng)飛錘座部件旋轉(zhuǎn)，飛錘旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的張力推動(dòng)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(dòng)控制套來回移動(dòng)以達(dá)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(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)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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