供油方式（共7篇）
供油方式 篇1
摘要：分析了目前板材矫正机齿轮分配箱的基本润滑方式,介绍了本例高速板材矫正机的齿轮分配箱中轴承组合的润滑方式和供油机构,并论述了油路夹层板的特点和工艺性。
关键词：滚针轴承与推力球轴承组合的润滑方式,油路夹层板式供油机构及工艺性
0 引言
目前,根据“辊式板材矫正机”行业标准中规范的基本参数:钢板宽度在1000mm以上的辊式板材矫正机其最大矫正速度Vmax≤1m/s,(对应的钢板强度σs≤400N/mm2)按此速度设计的大多数矫正机的齿轮分配箱的齿轮最大圆周速度V≤12m/s。因此,按照“基本参数”所设计的各种齿轮分配箱均可采用浸油润滑的方式。
浸油润滑方式借助齿轮或其他辅助零件转动将润滑油带到啮合处,并将油甩到箱壁上面得以散热,同时部分润滑油又会落到箱内的油槽里去润滑轴承。由于齿轮轴的转速不太高,因此,浸油润滑方式中润滑的主体是各齿轮啮合副,而对轴承部分,或者依靠飞溅到油槽里的油去润滑,或者在一些较低速的齿轮分配箱内将油浸泡没过轴承来润滑,依靠飞溅方式的润滑其飞溅到油槽里的油量与转速和线速度有直接的联系,而完全浸泡的润滑方式其油的粘度、温度、及清洁又极易被箱内的工作环境所破坏。因此,浸油润滑方式对于高速重载荷的齿轮分配箱润滑不宜采用。
作者所在公司在承担为某钢厂的板材配送中心设计年产量10万吨的“板材矫平横切生产线”时所遇到的生产设计指标如下:
1)钢板宽度/厚度:1500mm/0.5~2.5mm
2)钢板强度:σs≤500 MPa/σb≤800 MPa
3)最大矫正速度:V≤150m/min(2.5m/s)
4)最大负荷特性:Wx≈4700N.m
5)工作辊数-辊径/辊距:21-60/63
6)工作辊最大扭矩:Mx≈630N.m
7)工作辊最大转速:n≤800 r.p.m
8)板材剪切精度:长度偏差±0.35mm/对角线偏差±0.50mm
在“板材矫平横切生产线”的生产设计指标超出行业标准规范的基本参数的情况下,经过调研和计算,针对齿轮分配箱的润滑设计,放弃了浸油润滑方式,而采用对轴承组合强制润滑并对齿轮啮合副喷淋润滑的“连续复合压力润滑“方式。(本文仅对轴承组合润滑方式进行工艺分析)
1 设计重点
1.1 轴承的确定
由于生产线对板材的剪切精度要求很高,为了尽量降低速度波动对剪切板材精度的影响,矫平机在方案设计阶段要求尽量减小齿轮分配箱上各输出轴与矫平机各工作辊之间装配万向联轴器后形成的扇形角度。为此重点要求控制齿轮分配箱输出轴之间的排距。在设计上,除了利用斜齿轮的特点通过加大齿宽来减小模数和齿数,从而控制分度圆以保证各分配齿轮轴之间的中心距和排距外;另一方面在支撑各分配齿轮轴的轴承选型方面作了多种的比较,根据斜齿轮的受力计算和润滑方式的特殊要求,确定了轴承选型的原则:
1)对斜齿轮在传动时所产生的径向力和轴向力,分别用滚针轴承和推力球轴承来加以克服;
2)利用滚针轴承较薄的特征可有效地减小轴承孔的直径,增加轴承孔之间材料的厚度,从而减小各轴承孔的排距;
3)在常用的轴径范围内,当滚针轴承的外径、宽度、额定负荷相同时,不带内圈的滚针轴承可配装更大的轴径,既相同直径的轴,配装不带内圈的滚针轴承所对应的轴承孔径为最小;
4)利用推力球轴承的座圈孔径大于轴圈孔径的环形间隙作为润滑油的流动通道;
1.2 润滑方式的分析
常用的润滑油路布置方式按油的流动方向大体可分为以下3种,如图1所示。
1)轴向供油方式:机构较为简单,一般在轴端的密封法兰盖上留出注油孔从外面接上管路即可,对于不贯穿箱壁的轴端上轴承多采用此种方式;
2)径向供油方式:机构较为复杂,需要沿轴承孔的径向(上方、下方或斜向)钻出注油孔,借助滚针轴承外圈上的油孔和环形油槽或者圆锥滚子轴承内外圈错开的台阶将润滑油引至滚动体内,对于贯穿箱壁的轴段上轴承多采用此种方式。由于各轴承孔距离箱壁边缘有一定的距离,因此,沿轴承孔的径向直接钻细的注油孔其深度会很长,这给加工带来一定的难度,如果改变钻细长孔的加工方式又会增加制造成本。
为此,在箱体设计上也采取一些办法来避免钻细长孔的工艺:一种方法是采用凸台式结构,在箱壁外侧轴承区域周边设置凸台,由于凸台厚度有限,因此,可缩短注油孔的深度,从而可以直接从外向内钻孔;另一种方法是采用分箱式结构,将箱壁沿中心轴线分开,(根据箱体结构可分为2层、3层甚至4层)从轴承孔内向外钻可控深度的盲孔,之后再通过钻横孔与其连通;
3)转向供油方式:是前两种方式的复合形式,往往布置在较特殊的部位,一般的形式是注油孔沿径向布置,而进入滚动体内的润滑油沿轴向流动,对于贯穿和不贯穿箱壁的轴上轴承均可以采用此种方式。
2 润滑方式和供油机构
在确定了轴承的组合形式后,如何将强制润滑的油路引至每个轴承点是箱体设计的重点和难点。由于齿轮分配箱是由减速箱、模块箱、分配箱及模块箱内的中部支架所组成,作为支撑轴承的箱壁就不仅只有前后2排,而是如下图2所示有5排。
综合分析5排箱壁上轴承孔的布置情况,因轴承孔较多、箱壁较高、空间较紧凑而不易直接设置注油通道的部位处在前部箱壁和中前部箱壁。结合供油的3种类型,专门设计了称为“油路夹层板”式的润滑供油机构。
油路夹层板式机构是在箱壁的一侧附加另一块板,在该板与箱壁的接合面上开有对应各轴承孔的油槽,油路夹层板上的油槽将供油通道引至箱壁的上部,而从箱壁的上部另外再钻出连通盲孔并与油槽相连通,从而构成完整的润滑供油通道。油路夹层板与分配齿轮轴端上的推力球轴承从两面夹住箱壁。从上方注入的润滑油经油封的阻挡继而转向沿轴向从滚针轴承的一端进入,自另一端经过推力球轴承后流出,形成转向供油润滑方式。其原理如图3所示。
注:当分配齿轮轴上的斜齿轮所产生的轴向力顶向某一端推力球轴承时,此端的推力球轴承和箱壁便会压紧互无间隙,从滚针轴承流过的润滑油必然要经过该推力球轴承的座圈与轴的环形间隙流至滚动体上润滑后再流出。而另一端的推力球轴承由于不受轴向力作用,其与箱壁之间会处于分离或临界状态,从此处滚针轴承流过的润滑油可以从推力球轴承与箱壁之间的微小缝隙流出,或是经推力球轴承的座圈与轴的环形间隙流至滚动体上润滑后再流出。由于此处的推力球轴承不受轴向力作用,因此,在此部位可以不用连续润滑。
3 特点和工艺性
采用“油路夹层板”式转向供油方式带来了如下的便利:
1)在箱壁上附带油路夹层板的结构虽然增加了一定的加工量,但是却将钻细长注油孔的较难度加工转变为铣长注油槽的简单加工,由于注油槽的长度不受加工方式的限制,因此,不论是处在箱壁中部还是处在边缘的轴承孔的注油通道都能够很简便地引至箱壁的顶部汇集;
2)附带油路夹层板的结构也使得各箱壁上的轴承孔群的加工变得简单了,由于不带油路夹层板的单一箱壁上的轴承孔需要作成台阶孔,这使得加工难度增加。而附带油路夹层板后,箱壁上的这些轴承孔可直接加工成通孔,挡住轴承的台阶可在油路夹层板上构成;
3)油路夹层板的可拆卸结构为注油通道堵塞、污染后的清洗带来方便。当然,油路夹层板与箱壁的接合面上需要密集的螺钉,在装配时在接合面上还要求涂抹密封胶,特别是油路夹层板周边的密封格外重要。(局部油槽和油槽之间的缝隙串流属于内部泄漏,并不影响油路夹层板整体的密封性)
4)直接利用滚针轴承外圈上的油孔和环形油槽进行径向供油,受到油孔小和环形油槽浅所形成的谜宫条件限制,供油的压力要提高、而流量却有限。另外,滚针轴承外圈上的小孔一旦堵塞,会对轴承润滑带来严重后果。而采用油路夹层板后,润滑油所通过路径简单、方式直接、润滑效果一步到位。油路夹层板的外形如图4所示。
锅炉供油系统节能探索及应用 篇2
合山发电公司2×330MW机组锅炉燃油喷嘴为四角布置,百叶窗分离水平浓淡直流摆动式燃烧器。系统采用二级点火方式,即用高能点火器点燃0号轻柴油后,再点燃煤粉。AB、BC、DE层二次风喷口设置点火油枪及相应的高能点火器,每台炉布置12套组合式点火装置,DE层油枪采用机械雾化方式,AB、BC层油枪采用微爆雾化方式。供油系统最大进油及回油量均为50t/h,炉前油压为3.0MPa,每台锅炉点火油系统及全厂燃油系统均采用回油调节方式。3台供油离心泵(#3、#4、#5)为BY30-50×8型,出力为30m3/h,4.0MPa;配用电机为280S-2型,功率为75kW,转速为2 970r/min。正常运行时,启动1台供油泵,回油母管电动调节阀开度为5%,每台锅炉燃油回油调节阀执行器开度为15%。各调节阀设有手动和自动方式,回油母管电动调节阀投手动,燃油回油调节阀投自动。燃油系统流程图如图1所示。
2 改进方案
经分析,决定进行如下改进。
(1)在#3供油泵电机前加装1台变频器,另2台供油泵(#4和#5)电机工频运行。变频器采用主厂房380/220V公用1PC段#3柜的YSA2(DW45)-2000智能型万能式断路器。
(2)#3供油泵采用变频运行方式,母管压力经变频器PID运算后控制供油泵转速,达到恒压目的。变频器故障时,由PLC切换至备用油泵(#4或#5)。
(3)变频器安装在供油泵房外,将#3供油泵电机电缆接入变频器的进线端,另加一段电缆从变频器接至#3供油泵电机。变频器接线原理图如图2所示。
(4)选用ABB变频器ACS510-01-180A-4,其三相供电电压为380～480V,连续电流有效值为180A,使用泵和风机时的电机功率为90kW。
(5)变频器参数设定。利用原油泵出口母管0～10MPa、4～20mA的智能变送器,设变频器跟踪供油泵出口压力为3.00MPa,折算到变频器为30%,则电流值为8.8mA。
(6)DE层机械雾化点火油枪改为AL-DL600型(额定油压为0.8MPa,额定出力为600kg/h);AB、BC层的AY-DL1000型(额定油压为2.5MPa,额定出力为1 000kg/h)和AY-DL500型(额定油压为2.5MPa,额定出力为500kg/h)油枪枪头更换为AL-DL600型,供油及供气管路不变。
(7)允许油枪点火条件由2.00MPa改为0.4MPa;油枪OFT定值由0.5MPa改为0.30MPa并延时3s;燃油系统炉前油压定值由3.00MPa改为2.00MPa。
(8)由#3供油泵供油时,燃油系统在油压为1.00MPa状态下运行,回油母管电动调节阀开度由5%降至2%;由#4或#5供油泵供油时,燃油系统在油压为2.00MPa状态下运行。
3 恒压变频试验
恒压变频试验步骤:#4供油泵正常运行时,合上380/220V公用1PC段#3柜的#3供油泵断路器;合上变频器柜内三相刀闸,设定变频器参数;以2×300MW机组锅炉供油母管炉膛前压力3.0MPa为基准,整定供油泵出口压力定值为3.13MPa。停下#4供油泵后,利用变频器维持供油母管压力,供油泵出口压力恒定为3.13MPa;#1炉、#2炉运行不投油时,回油母管电动调节阀开度为5%,#1炉燃油回油调节阀开度为0,#2炉燃油回油调节阀开度为38%并从自动切至手动,由变频器自动稳压;回油母管电动调节阀开度为3%,#1炉燃油回油调节阀开度为0,#2炉燃油回油调节阀开度为40%,观察变频器PID动作方向是否正确并稳定跟踪;回油母管电动调节阀开度为2%,#1炉燃油回油调节阀开度为0,#2炉燃油回油调节阀开度分别设置为38%、19%、0时,记录对应参数。模拟变频器故障,联启#4供油泵,#2炉燃油回油调节阀投自动方式;运行正常后,#3供油泵变频运行,停下#4供油泵;回油母管电动调节阀开度为2%,#1炉燃油回油调节阀开度为0,#2炉燃油回油调节阀开度为0,每台锅炉4杆油枪(共8杆油枪)同时投油,变频器响应速度应满足要求。试运参数见表1。
注意事项:调试过程中注意观察油泵本体发热情况;变频器控制供油泵转速实现恒压运行时,按油泵允许最小流量设置阀门开度。
4 变压变频试验
(1)准备工作。检查炉前油系统及少油点火系统内的电磁阀、气动调节阀、手动截止阀动作是否灵活;油枪点火控制柜单步调试完成,电子点火枪、油枪是否进退灵活且到位,无卡涩;打火枪与油枪的相对位置是否正确;炉前燃油系统的仪表指示是否正确。
(2)调试内容。油系统循环;雾化压缩空气试验和油枪吹扫;点火枪及油枪调试;在油压为0.50～3.00MPa情况下,点火油枪的性能试验。
(3)调试方法。启动#3供油泵(频率恒定在50Hz);检查供油系统各阀门是否处于正常运行位置;确认各放油门、吹扫门、炉前各油嘴进油门、系统隔离门已关严;调节炉前油系统油压至3.00MPa,在#1、#2炉运行不投油,回油母管电动调节阀开度不变,#1、#2炉燃油回油调节阀开度自动跟踪的状态下,观察#3外供油泵变频器响应情况。
(4)试运参数见表2。
5 锅炉冷态启动试验
(1)按照锅炉运行操作规程正常启动锅炉。
(2)点火。点燃#2炉的2支微爆雾化油枪,#1炉不投油时,在回油母管电动调节阀开度为5%,#1、#2炉燃油回油调节阀开度自动跟踪的状态下,由#3供油泵变频器调频改变炉前油压,观察#3供油泵变频器响应、油枪燃烧及油枪出力情况。
(3)试运参数见表3。
(4)#2炉燃烧效果及出力情况见表4。
6 综合试验
(1)试验方法。炉前油压为0.88MPa时,投4支油枪,使炉前油压瞬间降至0.41MPa,3s后恢复至0.88MPa,每支油枪出力为700kg/h;炉前油压为1.51MPa时,投4支油枪,使炉前油压瞬间降至1.27MPa,2s后恢复至1.51MPa,每支油枪出力为900kg/h。
(2)因锅炉点火油枪在油压为0.30～3.0MPa时都适用,故整定#3供油泵变频器自动跟踪炉前油压为1.00MPa。
(3)设定#3供油泵变频器自动跟踪炉前油压(1.00MPa),每台炉6支油枪同时投油,每支油枪出力为600kg/h。结果显示变频器响应速度满足要求,点火油枪运行正常,燃烧效果良好。
7 改进效果
改进后,变频器稳压性能良好,响应速度满足要求。系统油压恒定在3.00MPa、油枪未投用情况下,回油量过少时,油泵泵体温度高达110℃,达不到最佳节能效果;供油压力降低、油枪未投用情况下,当回油母管电动调节阀开度为5%,其它回油调节阀关闭,电源频率为20Hz时,油泵本体不发热,点火燃油系统能安全稳定投运,电机电流为8.30A,达到最佳节能状态。在设定的试验油压下,#3供油泵变频器自动跟踪整定在1.00MPa时,点火燃油系统能安全稳定投运,微爆雾化点火油枪运行正常,燃烧效果良好。根据试验结果对供油系统进行整体改造后,管道油压从3.00MPa下降至1.00MPa,电机电流从115A下降至15A,节电率为86.96%,消除了电机及油泵频繁故障的缺陷,达到节能降耗的目的。
摘要：针对锅炉供油系统回油调节时,电机转速和管道油压高、电机及油泵故障频繁、能耗大的情况,采用变频自动调压和改造点火油枪后,节电率达到86.96%,降低了管道油压和供油泵电机电流,消除了设备缺陷,达到了节能降耗的目的。
关键词：供油泵,变频器,点火油枪,节能
参考文献
[1]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社,2004
[2]王树.变频调速系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2006
[3]韩安荣.通用变频器及其应用[M].第2版.北京:机械工业出版社,2004
[4]李良仁.变频调速技术与应用[M].北京:电子工业出版社, 2004
[5]吕景泉.可编程控制器技术教程[M].北京:高等教育出版社,2001
[6]王占奎.变频器调速应用互例[M].北京:科学出版社,1999
[7]贺益康,潘再平.电力电子技术[M].北京:科学出版社,2004
供油方式 篇3
调试过程中, 先开启润滑油辅助油泵, 调整油泵出口卸油阀使润滑油系统压力为0.15MPa, 开启给水泵电动机, 主油泵工作后润滑油母管压力降至0.1MPa, 手动停止辅助油泵时因润滑油系统母管压力低给水泵跳闸。再调整辅助油泵卸油阀使润滑油母管压力降至0.12MPa, 开启给水泵电机, 主油泵工作后润滑油母管压力降至0.08MPa, 手动停止辅助油泵时仍因润滑油系统母管压力低给水泵跳闸。在润滑油母管压力为0.12MPa时, 开启给水泵电机, 调整工作油泵供油压力分配器, 但润滑油母管压力仍为0.85MPa左右, 手动停止辅助油泵时还是因润滑油系统母管压力低给水泵跳闸。
辅助油泵与主油泵同时运行后, 润滑油母管压力反而降低0.05MPa, 说明润滑油母管在两台泵运行时有堵塞造成压力降低。分析后认为, 问题有可能出在切换逆止阀身上, 即当两路油压力一样时便会把滚珠推到切换逆止阀中间位置, 把出口管孔堵住, 造成两台油泵同时运行时润滑油母管压力反而降低0.05MPa, 无论把主油泵的出口压力调整多少都是两边压力一样的问题。经分析辅助油泵, 认为辅助油泵是齿轮式容积泵, 其出口压力会随着出口管道特性变化而变化, 也就是当出口管道堵塞时出口压力会不断增加, 当出口管道泄漏时出口压力会降低。所以无论如何调整主油泵出口压力, 两边压力均可以达到平衡, 从而把滚珠推到切换逆止阀中间堵塞出口管道, 造成出口压力降低。
柴油机供油正时的检查与调整 篇4
柴油机工作一定时间后, 要对供油正时进行检查。
一、就车检查供油正时
喷油泵固定在柴油机上, 可能因为各种情况造成供油正时不准, 这时就需要检查供油正时。 因喷油泵各缸出油相位在制造时已经保证, 所以只需检查调整第一缸的供油提前角即可。
1.用联轴器连接的喷油泵的检查
摇转曲轴使一缸活塞处于压缩行程 (即一缸进、排气门都出现间隙) 时, 当固定标记正好对准飞轮或曲轴皮带轮上的供油提前角记号时, 停止摇转曲轴;检查联轴器上的定时刻线标记是否与泵壳前端上的刻线记号对上。若两记号正好对上, 则说明供油正时正确;若联轴器上的标记还未到泵壳的刻线记号, 则说明供油时间过晚;反之若联轴器上的标记已超过泵壳刻线记号, 则说明供油时间过早。
2.以正时齿轮和花键轴头直接插入驱动喷油泵的检查
这种类型的喷油泵, 如农用拖拉机的495A型柴油机上的喷油泵, 其检查方法是:打开在油底壳左侧凸缘上的供油提前角检查孔;拧松气缸盖罩壳上的螺母, 使罩壳开启5 mm左右缝隙, 顺时针转动起动爪, 当看到第三缸进气挺杆开始上升时, 一缸即将进入压缩行程位置, 继续慢慢转动起动爪, 用6 mm左右的铁棒插入供油提前角检查孔中, 抵住飞轮断面, 直至铁棒插入飞轮相对的孔中时, 表示第一缸处于压缩上止点前25°～27°, 若此时能在喷油泵出油管口看到油面波动, 则说明供油提前角正确。不同类型柴油机的供油提前角也不同, 见下表:
二、喷油泵重新安装时, 供油正时校准
1.检查发动机正时齿轮安装是否正确。
2.顺时针摇转曲轴, 使第一缸活塞处于压缩行程上止点前规定的供油开始位置, 即固定标记对准飞轮或曲轴皮带轮上的供油提前角记号。
3.转动喷油泵凸轮轴, 使喷油泵联轴器上的定时刻线标记与泵壳前端上的刻线记号对准。
4.向前推入喷油泵, 使从动凸缘盘的凸块插入联轴器并与之接合, 在拧紧主动凸缘盘和中间凸缘盘的两个螺钉时, 应使两凸缘盘上的“0”标记对准, 这样, 可保证柴油机的供油提前角符合要求。
三、供油正时的调整方法
在检查供油正时过程中, 如果发现供油时间过早或过晚, 可以通过调整适当的部位, 使其达到正时准确。
1.转动喷油泵轴进行调整
用联轴器驱动的喷油泵, 联轴器用两个螺栓和主动凸缘盘连接。在连接盘上有2个弧形长孔, 弧形长孔内各有1个固定螺栓, 松开固定螺栓, 就可以使喷油泵凸轮轴相对于主动凸轮缘转动一个角度。 调整时, 如果供油时间过晚, 可将喷油泵凸轮轴顺旋向转动一个角度;如果供油时间过早, 可将喷油泵凸轮轴逆旋向转动一个角度。调整完后, 拧紧连接盘上的2个固定螺栓即可。
2.转动喷油泵泵体进行调整
对于用正时齿轮和花键轴头直接插入来驱动喷油泵, 此种喷油泵大多用三角固定板或法兰盘与发动机机体相连。在三角固定板或法兰盘上分别有3个或4个弧形长孔, 弧形长孔中用固定螺栓连接在柴油机上。采用上述方法固定的喷油泵, 如果检查的供油正时不准, 只需松开相应固定螺栓, 通过弧形长孔, 适当转动泵体来调整供油提前角即可。调整时, 将泵体逆着凸轮轴旋转方向转动一个角度, 就可使供油提前角增大;如将泵体顺着凸轮轴旋转方向转动一个角度, 可使供油提前角减小。
四、调整后的检验
略述自动供油装置的设计与实现 篇5
1 设计自动供油装置的基本背景
在进行钻井的过程中, 需要大量的设备进行定时供油, 有的设备为了提高润滑度, 可以在一定程度上降低摩擦损害, 例如, 设备转盘中齿轮需要润滑、钻井泵的齿轮利用机油进行润滑以及柴油机需要进行一定的润滑, 有的设备为了进行油压补给, 例如远程控制的油箱、液压大钳液压站等, 一般情况下在给设备进行加油的基本方式都是采用人工搬运的方式, 把油料合理的倒入到油罐或者空桶中, 进行一定的润滑或者油孔添加。有时候为了可以方便打井, 液压大钳的液压站设备, 会把液压站合理放置在底座上, 保证可以在移动过程中随着一起移动。如果需要给其提供油, 就会耗费大量的人力、物力、财力, 而且还会出现一定的危险性;在钻井泵设备需要更换很多次油, 把补油孔合理放置在泵盖上, 但是在给设备加油的过程中, 会导致进入一定杂物, 给施工钻井带来安全隐患, 而且在使用的过程中, 还会提高磨损的速度, 导致钻井泵出现瘫痪现象;柴油机设备的补油孔会受到一定的空间限制, 因此, 如果使用人工的方式来进行供油, 会导致油一部分洒在外面, 造成不必要的浪费, 还会造成一定程度的空气污染。所以为有效地避免和克服上述困难, 需要合理设计一种安全、方便的供油设备, 基本设计方案为:利用三相异步电动机为设备提供相应的动力, 合理接入齿轮泵, 具有两个入口, 一个是出油口, 需要连接一定的出油装置。一个是进油口, 需要连接接油桶。这种供油装置可以达到以下效果, 一是在利用自动供油设备进行供油的时候, 避免在相对环境中进入一定的杂物, 保障设备运行安全, 也避免出现浪费, 得到了一定的环境和经济效益;二是, 不会受到空间限制, 可以更好的进行使用。三是, 实现了自动化, 减少了人工的施工, 提高了安全性。
2 设计自动供油装置的主要内容
2.1 三相异步电机。
在设计自动供油设备的过程中, 我们应该合理使用三相异步电机为整个供油系统提供动力, 为了可以更好地进行接电, 并在电机的上端合理的焊接上一块铁板, 而且需要把其固定一个相应的接线头, 这样可以保证在使用自动供油设备的时候, 直接接上电源就可以为系统提供动力。
2.2 三相异步电机与齿轮泵的配合。
这种自动供油设备以齿轮泵为主要枢纽, 一般来说, 齿轮泵的基本工作原理是十分简单的, 当齿轮泵开始进行主动齿轮运行的时候, 轮齿退出齿间, 而且此时吸油腔齿轮脱开啮合, 从而导致密封容积在不断增加, 逐渐出现局部真空的现象, 因此, 在外界大气压的作用下油箱中的油液经过吸油管和吸油腔不断进入到齿轮间。并且由于齿轮的不断转动, 会把齿轮吸入的油转动到另外一侧, 再次进入油压腔, 此时齿轮会进行一定的啮合, 导致设备密封性逐渐降低, 使得一部分油液会逐渐被挤压出来, 从而出现了齿轮压油的基本过程。在齿轮进行啮合的时候, 齿轮之间的接触会在一定程度上把压油腔和吸油腔分开, 以便于可以达到配油的效果。如果利用电动机来带动齿轮泵主齿轮的不断转动, 齿轮会出现一侧脱开啮合, 但是一般会因为密封容积比较大, 需要从油箱中不断进行吸油, 促使齿轮进入到能够啮合的一侧, 但是会因为密封容积降低, 使得进行排油, 从而逐渐出现一个不断循环吸油的过程, 基于这种原理, 可以合理利用齿轮泵把三相异步电机与铜套固定设备连接, 利用三相异步电动机为设备提供动力, 从而实现不断循环。
2.3 齿轮泵与出油管线、供油管线的配合。
在进行自动供油设备设计过程中, 带螺纹的与齿轮泵相连的进油管的一端应该与进油端相连, 在使用的过程中另外一侧应该直接放置到油料桶内部, 这有这样才能保证在齿轮泵使用过程中, 利用油料桶把油料倒入到齿轮泵油腔中, 带螺纹的与齿轮泵相连的出油管的一端应该与齿轮泵出油端进行连接, 在使用过程中应该保证另外一侧与注油孔相连, 现阶段, 主要有三种与设备注油孔连接的方式:第一是螺纹连接;第二是注油口连接, 这种方式仅仅只需要与进油管线一样的一条管线就行;第三是类似于封井器液压管线的一种快速连接方式, 在这种连接方式上, 我们可以进行一定的改进, 建立一种组合接头, 保证快速接头能够达到随时拆卸和安装的目的, 从而保证可以为设备进行供油。
3 自动供油设备应用情况
利用齿轮泵可以合理的设计和实现自动供油设备, 可以很好的防止在设备进行供油的过程中出现杂物, 从而导致设备出现损坏, 可以很好地解决因为空间限制导致的环境污染和油料浪费问题, 最大限度的提高了工作效率, 降低了工作负担, 减少了事故发生的概率。
结束语
总而言之, 合理的设计和实现自动供油装置, 需要充分反映以人为本的设计理念, 不能只看重设计过程中的实际需求, 还应该充分考虑安全可靠、操作方便等需求, 合理的降低施工成本, 从而提高经济效益, 建立一种相对比较理想的供油方式, 并且不断的把其运用到实际施工过程中, 从而最大限度的提高施工的经济效益和社会效益, 促进施工技术的发展和创新, 为国家发展提供保障。
参考文献
[1]朱克平, 华文升, 蔡同喜等.混凝土管桩离心机组自动供油润滑装置[J].建材发展导向 (下) , 2012 (11) :105.
[2]张萍, 李超, 谷波等.天然气涡旋压缩机增压装置供油流量的控制模型[J].化工机械, 2012, 39 (4) :465-468, 499.
[3]邹瑞华.筒形锁式缝纫机自动供油装置的研究[J].数字化用户, 2013 (27) :37.
[4]孙庆洲.自动供油装置的设计与应用[J].科教导刊-电子版 (上旬) , 2013 (9) :153-153.
[5]李克宁.新型钻井柴油机供油装置设计与应用[J].石油矿场机械, 2010, 39 (2) :90-92.
浅谈柴油机供油正时的调试 篇6
1 相关概念
为便于问题的讨论，首先需对供油正时相关的一些概念进行明确。
1.1 供油起始角和供油间隔角
供油起始角是指喷油泵开始供油时，柱塞中心线与凸轮轴对称中心线之间的夹角。由于出油阀开启时刻受柴油机转速的影响，供油起始角通常指的是柴油机停车状态测得的静态值。
供油间隔角指按供油顺序相邻两缸供油始点间隔的凸轮轴转角。供油间隔角为360°/缸数，供油间隔角保证了各缸供油起始角的相同性。
1.2 喷油提前角与供油提前角
供油提前角指喷油泵的出油阀打开时刻，该缸活塞距压缩上止点的曲轴转角。考虑到喷油泵速度特性的影响，产品说明书上给出的供油提前角数据是在静态下测得的。
喷油提前角指喷油器针阀抬起时刻该缸活塞距压缩上止点的曲轴转角。一般地，喷油提前角比供油提前角滞后8°～10°。喷油提前角需要在动态下(即发动机运转时)检查，而且需要使用专门的仪器，所以很少使用。
1.3 供油正时标记
为便于检查与调整供油提前角，柴油汽车通常在发动机和喷油泵上都有供油正时标记，标记位置因车型不同而异，一般分为三种：
a.喷油泵的第1分泵开始供油标记，一般在联轴器从动盘与泵壳轴承盖上有一对对齐的刻线，其实也是对基准缸第1缸供油起始角的标定。
b.发动机供油提前角的标记，一般在飞轮或曲轴传动带轮上标有供油提前角标记或刻度。
c.喷油泵正时齿轮啮合标记。
对于新喷油泵，将以上供油正时标记对正即可。对于旧喷油泵，由于各机件有不同程度的磨损，供油时刻已发生变化，供油正时标记对正时，喷油泵并不供油，需要重新进行调试。
2 供油正时的调试
供油正时的调试以静态调试为主，包括供油起始角的调试和供油提前角的调试两个方面。当发现供油提前角不符合要求时应进行动态调试。
2.1 供油起始角和供油间隔角的调试
供油起始角的调试需要在专用的喷油泵试验台上进行。试验方法由产品说明书具体规定，常用方法有两种(试验之前将油量控制杆推到最大供油位置)。
2.1.1 断油法
松开喷油泵试验台标准喷油器溢流阀，从喷油泵进油口输入具有一定压力的试验油(其压力按出油阀开启压力规定)，使其经出油阀紧座由喷油泵试验台上的喷油器溢流管流出，缓慢转动喷油泵试验台飞轮，以溢流管口处的油停止流出瞬间确定供油始点[1]。
2.1.2 脉动法（又叫溢油法）
拆掉第1缸高压油管(不拆出油阀弹簧及出油阀芯)，排除喷油泵内的空气，转动凸轮轴，当第1缸柱塞快要供油时，缓慢摇转并观察压紧螺母出油口液面，当油面刚一波动瞬间，停止摇转，此时即为1缸开始供油时刻的位置[2]。
检查在1缸开始供油时刻，第1分泵开始供油标记是否对齐，否则可通过调整滚轮体(又称挺柱)工作高度进行调整。1缸调整后再以1缸正时刻线在刻度盘上所对应刻度为基准，按喷油泵的供油顺序，找到下一缸开始供油时刻的位置，供油间隔角误差控制在±0.5°范围内。
2.2 供油提前角的调试
供油提前角的检查应在基准缸的供油起始角及各缸的供油间隔角正确的前提下进行。供油提前角的调试需要在发动机上进行。其方法是：手摇转动曲轴，使第1缸处于压缩行程中，当飞轮或曲轴传动带轮上的供油提前角刻度对准固定标记时，停止摇转。查看联轴器从动盘的刻线应与泵壳轴承盖上的正时刻线是否对齐，若两刻线正好对齐，说明第1缸供油时间正确。
若从动盘刻线未到达或超过泵壳正时刻线，说明1缸供油过晚或过早，可通过改变喷油泵凸轮轴与供油正时齿轮的相对转角(转动凸轮轴或转动泵体，视不同的车型而定)进行调整。
2.3 动态调试
供油时刻的静态调试忽略了发动机转速、喷油器磨损等对喷油开始时间的影响，因此，调试结果应以发动机的动态检查为准，可以在发动机启动后，根据运转情况，如运转稳定程度，发出声响，排气是否正常等，来判断喷油开始时间的早或迟，然后稍作调整即可。
3 调试注意事项
a.注意检查柱塞的供油预行程。供油预行程指柱塞从下止点上升到其上端面将柱塞套上进油孔完全关闭时所移动的距离。预行程是保证喷油泵供油正时、供油速率的重要技术参数。如CA6110A柴油机6A95Z20型喷油泵预行程规定为3.3 mm,无锡B6A27型喷油泵为2.5 mm。其测定方法简述如下：
喷油泵不带出油阀弹簧及出油阀芯。从喷油泵进油口输入压力为0.15 MPa的试验油，试验油通过出油阀座中孔，从内径为2 mm，长为100 mm的溢流管流出。转动喷油泵凸轮轴使柱塞由下止点缓慢上升，当试验油溢流管口流出量为每10滴8～12 s时，测定柱塞从下止点到此位置的距离[1]。
忽略凸轮磨损，预行程的大小取决于滚轮体的工作高度。柱塞预行程h与供油起始角θ之间存在着单值函数关系θ=f(h)，因此仅对第1分泵进行预行程的测定和调整，其余分泵即符合要求。
如果凸轮出现局部磨损，如凸点处出现磨损而基圆半径不变，见图1，预行程h不变，供油起始角由θ变为θ'，h与θ之间的不再是单值函数关系。如果在供油间隔角调试中通过调整滚轮体增加一个补偿高度x使供油起始角θ'恢复到θ，则预行程将由h变为h-x。因此，在供油间隔角调试之后可以通过检查各分泵预行程是否符合要求，判断是否凸轮磨损，否则应进行更换凸轮轴。
b.注意检查柱塞行程余量(又称安全间隙)。柱塞行程余量指柱塞处于上止点位置时，柱塞顶端面与出油阀座下端面的距离，要求不得小于0.2 mm。检查方法是：转动凸轮轴，使第1缸柱塞处于上止点位置，从窗口用螺丝刀撬起滚轮体，使柱塞顶端面出油阀座相抵，用塞尺测量滚轮体与凸轮之间的间隙，即为柱塞行程余量[3]。
c.不能靠调整滚轮体的工作高度改变预行程调整供油提前角，否则，会因供油起始角失准，供油规律不符合要求，而使柴油机工作粗暴。当预行程过小时，还会使柱塞顶撞出油阀座，致使柱塞副、出油阀座副损坏[3]。
d.柱塞副和出油阀副磨损对供油时刻的影响。柱塞副造成的燃油泄漏使开始供油的时刻延迟和停止供油时刻提前。出油阀减压环带磨损后，其减压作用减弱，将使开始供油的时刻提前和停止供油时刻推迟，两者作用的综合结果会使喷油时刻变晚。因此，在供油时刻调整之前，通过密封试验检查柱塞副、出油阀座副的磨损情况，不符合要求应更换柱塞偶件和出油阀偶件[4]。
4 结束语
柴油机供油正时的调试方法可总结为：通过改变滚轮体的工作高度调整供油起始角，改变喷油泵凸轮轴与供油正时齿轮的相对转角调整供油提前角。并注意检查柱塞的预行程和行程余量。当不符合要求时，应更换柱塞偶件、出油阀偶件、凸轮轴等磨损件，从而恢复供油正时。最后通过发动机的动态检查进行微调。
摘要：将供油正时的调试分为供油起始角的调试和供油提前角的调试两个方面,在明确供油起始角、供油提前角等相关概念的基础上,介绍了各种调试方法和调试中的注意事项。
关键词：柴油机,柱塞式喷油泵,供油正时,调整
参考文献
[1]JB/T51169-2000,柴油机柱塞式喷油泵产品质量分等[S].
[2]张建俊.汽车检测技术[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]刘光军.浅谈柴油机供油时间调整[J].农业装备与车辆工程,2008,(5):49-51.
供油方式 篇7
单体泵的优点很多, 它使燃烧更适合工况的需要, 因而燃烧更充分, 效率更高, 降低了排气污染和燃油消耗率。它还有以下优点:
(1) 由凸轮轴通过挺柱驱动, 结构紧凑, 刚度好;
(2) 喷油压力可以高达1.6×108Pa;
(3) 较小的安装空间;
(4) 高压油管短, 且标准化;
(5) 调速性能好, 适用不同用途发动机, 任意设定调速特性;
(6) 具有自排气功能;
(7) 换泵容易。
电控单体泵供油系统是带时间控制的模块式装置, 发动机每个气缸都配有一个单独的模块, 主要组件:
(1) 整体插入式高压泵;
(2) 快速作用的电磁阀;
(3) 较短的高压油管;
(4) 喷油器总成。
一、燃油系统的组成
单体泵供油系统组成如图1所示:
1. 低压油路
柴油从柴油箱1出来, 经过燃油输油泵3进入柴油滤清器5过滤之后, 非电控机型则进入铸在缸体内的低压油室, 回油也在此油室内, 低压油室的压力为5×105Pa。电控发动机柴油从柴油滤清器出来之后, 从外部接头进入连接电控单体泵的金属低压油路, 每个泵都单独与外面的燃油进油管连接。燃油回油通道铸在气缸体上, 低压油路中压力的稳定对发动机的功率输出是至关重要的。在发动机出现功率不足的情况时, 应首先测量低压油路的压力, 测量位置为低压油路外部接头处。在发动机转速为2300r/min时, 压力P≥4.5×105Pa。
2. 高压油路
低压油路内的燃油从单体泵7经过很短的高压油管8进到喷油器9, 当压力达到2.2×107Pa时, 喷油器开启, 将燃油呈雾状喷入到燃烧室, 与空气混合而形成可燃混合气。从柴油箱到金属燃油管接头这段油路中的油压是由燃油输油泵建立的, 而输油泵在发动机额定转速下的出油压力一般为5×105Pa左右, 故这段油路称为低压油路, 只用于向单体泵供给滤清的燃油。从单体泵到喷油器这段油路中的油压是由单体泵建立的, 约为1.6×108Pa左右。
3. 燃油回流
由于输油泵的供油量比单体泵的出油量大10倍以上, 大量多余的燃油经限压阀10和回油管12流回柴油箱, 并且利用大量回流燃油驱净油路中的空气, 有自动排气功能。
4. 燃油温度传感器
用于燃料的油温及燃料喷射量的修正。
二、电控单体泵供油系统组成
1.布局
(1) 供油系统组成及规范
①喷油器:
位置倾斜20°, 无回油喷油器, 喷射压力1.8×108Pa;
②电控单体泵:
型号PLD12A, 倾斜10°, 柱塞直径ф10mm, 喷射压力1.6×108Pa;
③挺柱:
直径ф32mm, 滚轮直径ф24mm;
④凸轮轴:
基圆直径ф36mm, 行程14mm;
⑤高压油管:
各缸形状完全一致, 其展开长度为196mm, 外径ф6mm, 内径ф1.8mm。
(2) 主要功能
在发动机各种工况下, 按照整机要求定时、定量供给高压燃油, 使各缸能够正常工作, 发出要求的功率、扭矩, 同时满足排放标准。它对发动机的性能、工作可靠性和耐久性起到至关重要的作用, 是燃油供给系统的核心部位。
2.电控单体泵结构及工作原理
电控单体泵结构如图2所示。电控单体泵安装在发动机缸体上, 由发动机的配气凸轮轴上的喷射凸轮通过挺柱总成驱动柱塞, 挺柱压缩柱塞弹簧。凸轮上行过程, 压缩柱塞弹簧, 凸轮下行过程, 柱塞弹簧释放, 凸轮连续旋转, 使柱塞作往复直线运动。在不通电的情况下, 电磁阀是打开的。其工作原理如下:
(1) 凸轮在基圆位置时, 柱塞位于下止点, 高压腔与低压腔中的燃油压力相等。
(2) 压缩供油。 凸轮轴旋转, 凸轮通过挺柱压缩柱塞向上运动, 只有在ECU使电磁阀通电并关闭以后, 高压区才能形成压力。高压腔中的燃油在柱塞压缩下产生高压。泵端燃油压力可达1.6×108Pa。
(3) 喷射。高压燃油在高压油管中传递, 并在到达喷油嘴时压力继续提升, 约在2.2×107Pa的压力时喷嘴打开, 燃油喷入到燃烧室中。喷射压力达到1.8×108Pa。
(4) 喷射结束。在ECU使电磁阀断电并打开以后, 高压油腔与低压油腔相通, 高压油腔及喷嘴压力也大大下降, 喷嘴落座, 喷射过程结束。在柱塞的下一次运动中, 将重新开始新的过程。当电磁阀打开时, 允许在进油行程把燃油吸入油泵的油缸, 在供油行程经原路排回去。
电控单体泵的控制方式是时间控制, 无需在喷油正时与曲轴位置之间有直接的连接。喷油起始点必须与精确规定的活塞或曲轴位置相对应, 它是靠在曲轴上装一个信号转子, 同时在凸轮轴上装有与各缸喷射同步的脉冲信号发生器来完成的。
喷射过程的闭环控制是按严格规定的相互关系存贮于电子控制单元中的程序进行的。装在发动机上的电子控制单元控制着单体泵的电磁阀。电子控制单元应用数字技术来监测, 并处理各种输入的传感器信号。
三、喷油器
1. 主要功能
将油泵提供的高压燃油以一定的空间分布, 雾状喷入发动机燃烧室, 以便燃油与空气形成有利于燃烧的可燃混合气, 可燃混合气燃烧后的排放废气要求达到排放法规要求。它是燃油供给系统的关键部件。
2.结构及工作原理
喷油器总成在结构上无回油管, 可以避免回油管断裂、不密封的情况发生。
燃油经电控单体泵加压后, 由高压油管输送到喷油器进油端, 经喷油器滤芯孔、进油道到达喷油嘴偶件, 当压力室内压力为2.2×107Pa时, 高压燃油使轴针抬起, 燃油经喷孔喷出。
四、燃油输油泵
1. 主要功能
在发动机各种工况下, 燃油输油泵以一定压力和输油量向电控单体泵提供充足的压力相对恒定的燃油, 它是燃油供给系统的关键部件。它的性能达标与否直接影响着发动机的启动性能和功率大小。
2. 结构及工作原理
燃油输油泵结构如图3所示。
泵体8内有一对齿数相差1又相互啮合的内外转子10/9, 内转子10通过平键11与驱动轴2联接。驱动轴2通过轴承6及轴套15支承在泵体8上。泵盖12用三个自攻自锁螺钉14紧固在泵体8上。在泵体8的端面上开有密封槽, 装O型圈13用来防止泵内燃油从泵体与泵盖结合面外泄。泵体内安装骨架油封7, 防止燃油从驱动轴处外泄。在泵体内高压油腔与低压腔之间设有一限压阀装置, 它由螺堵17、垫片18、柱塞弹簧19、柱塞21、钢球20和柱塞平衡弹簧22组成。安装在泵体内的轴承用挡圈5卡住。皮带轮1用垫片4及螺母3固定在驱动轴2上。低压腔与油封之间有一润滑油孔, 泵体上有一溢流孔。
燃油输油泵的优点是结构紧凑, 体积小, 流量脉动小, 运转平稳, 噪声小。
其工作原理如图4所示。该燃油输油泵为转子泵, 主要有一对内啮合的内、外转子组成。外转子齿数9比内转子齿数8多一齿, 两转子之间有一偏心距, 内转子为主动轮带动外转子异速同向旋转, 由内外转子、泵体及泵盖等零件形成两个独立的密封腔。随着转子的旋转, 左半部齿退出啮合, 低压腔容积增大, 形成一定真空度, 实现吸油, 该腔称为吸油室;右半部齿进入啮合, 压油腔容积减小, 油压升高, 实现泵油, 该腔称为压力室。当压力室油压高于限压阀开启压力时, 限压阀钢球开启, 压力室和吸油室相通, 实现卸压。燃油输油泵通过带传动直接由曲轴驱动。
3.燃油输油泵性能
(1) 密封性能。轴与轴封配合处不允许漏油;输油泵本体及各密封面处不允许有漏油现象。
(2) 吸油能力。在燃油输油泵转速为250r/min和出油背压为 (0～10) kPa时, 输油泵必须在≤30s时间内从出油口输出燃油。
(3) 燃油输油泵总成的输油量
当Qmin=0.3L/min, n油泵=170r/min, 则 P=50kPa;
当Qmin=6L/min, n油泵=3000r/min, 则P=500kPa;
当QN= (10～14) L/min, n油泵=5375r/min, 则P=250kPa。
(4) 限压阀开启压力P>500kPa, 压力室油压高于限压阀开启压力时, 限压阀钢球压缩柱塞, 压力室和吸油室相通, 实现卸压。 在低压油路中有空气的情况下, 打动手油泵, 钢球开启, 燃油经柱塞到压力室, 则为排气功能。
五、燃油供给系统故障诊断与排除
六、总结