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新聞主題 |
柴油發(fā)電機噴油泵柱塞偶件的檢修 |
噴油泵又稱(chēng)高壓油泵或射油泵。噴油泵根據柴油發(fā)電機不同的工況，將適量的柴油提高到一定的壓力，按規定的時(shí)間和噴油規律噴入燃燒室，即定量、定壓、定時(shí)供給燃油。柱塞偶件的功用是提高柴油壓力，適時(shí)調節供油量，是噴油泵的主要精密偶件。柱塞與柱塞套表面加工精度及配合精度均很高，兩者的不圓度和不圓柱度偏差不得超過(guò)0.002mm，配合間隙為0.001mm～0.002mm，是經(jīng)過(guò)配對研磨達到要求的，不能互換，表面粗糙度Ra0.025μm。雖然柱塞偶件采用優(yōu)質(zhì)鋼材和精密加工而成，但由于高壓燃油的高速流動(dòng)沖刷和燃油中機械雜質(zhì)的存在，在柱塞往復運動(dòng)中不可避免地發(fā)生磨損。
一、噴油泵技術(shù)要求
1．各缸供油量應滿(mǎn)足負荷要求，且均勻，在標準工況下其各缸供油不均勻度不大于3.4%。
2．各缸供油間隔角相同，一般不大于凸輪軸轉角±0.5°。
3．各缸供油持續時(shí)間相同，即開(kāi)始供油至供油結束的時(shí)間相同。
4．開(kāi)始供油和停止供油應迅速干脆，無(wú)滴漏現象，即供油敏捷。
5．各缸供油次序應符合柴油發(fā)電機的發(fā)火次序。
二、柱塞偶件的檢查
1、柱塞偶件的損傷
柱塞與柱塞套的磨損速率大致與噴油泵轉速及供油壓力成正比。由于柱塞運動(dòng)速度快和受力較大，又不可避免地出現變形、裂紋和斷裂，甚至還產(chǎn)生腐蝕和穴蝕。柱塞偶件在工作中是逐漸磨損的，其磨損形式與一般零件有所不同。它的磨損很不均勻，主要集中在局部工作表面上，同時(shí)磨損的主要現象是微觀(guān)的破壞。
（1）柱塞磨損最嚴重的部位是在最常用油量位置與進(jìn)油孔相對的表面上，如圖1中所示。因柱塞關(guān)閉進(jìn)油孔時(shí)柴油中的機械雜質(zhì)卡在間隙中，隨著(zhù)柱塞往復運動(dòng)，形成磨料磨損，磨損形狀呈現軸向梳齒狀溝痕。
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圖1 噴油泵斜槽形柱塞磨損部位 |
（2）柱塞磨損較嚴重的部位是柱塞常用油量位置與回油孔相對的螺旋線(xiàn)或斜槽停油邊棱角處(圖2所示)，使棱角磨鈍，主要原因是受到高速油流和機械雜質(zhì)的沖刷結果，邊緣向上磨損逐漸減小。磨損較輕的是柱塞過(guò)梁處，由于該處的密封長(cháng)度較短，機械雜質(zhì)會(huì )隨油流從該處泄漏，所以引起磨損，多為單線(xiàn)條紋，從上端面直到斜槽工作邊緣。輕微磨損的部位是柱塞的下棱邊或下肩部的整個(gè)圓周棱邊，并形成短而深的細條紋。柱塞端面棱邊磨損后呈倒角，并在圓周上有不等高度毛剌突起。
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圖2 噴油泵螺旋槽形柱塞磨損部位 |
（3）柱塞套的磨損也是不均勻的，并且集中在工作表面，磨損表面呈現軸向擦傷溝痕，如圖2—3所示。最大磨損部位在進(jìn)油孔和回油孔附近，進(jìn)油孔處的最大磨損發(fā)生在孔的上方，這是由于柱塞在上行關(guān)閉進(jìn)油孔時(shí)柴油節流所沖刷的結果?；赜涂椎哪p在一側磨損嚴重，這與柱塞螺旋槽的旋向有關(guān)。如果采用右旋柱塞時(shí)，回油孔左邊磨損嚴重；若采用左旋柱塞，則回油孔右側磨損嚴重。
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圖3 噴油泵柱塞套磨損部位 |
為了油路的密封，要用一定的力矩擰緊出油閥固定緊帽。由于柱塞套上的油孔而削弱了柱塞套相應部位的受力截面，其次是由于作用在柱塞套上的力不在同一圓周上，必然會(huì )引起柱塞套的變形，從而使柱塞與柱塞套的配合間隙發(fā)生變化。
2、柱塞與柱塞套的磨損的原因
柱塞與柱塞套的磨損，除了由于燃油沒(méi)有很好過(guò)濾，雜質(zhì)較多引起磨損以外，還有下面幾方面的原因：
（1）柴油牌號長(cháng)時(shí)間選用不當，如氣溫高的地區選用氣溫低時(shí)用的粘度較稀的柴油，由于柴油粘度過(guò)小，使柱塞與柱塞套潤滑不良。
（2）柱塞偶件在噴油泵體中安裝不垂直而引起變形。造成此種原因多系墊片不平或柱塞套筒定位螺釘擰得緊所引起的。
（3）噴油器或出油閥卡住在關(guān)閉位置，這樣在噴油壓力過(guò)高的情況下，而柱塞仍繼續泵油，這時(shí)噴油泵柱塞往往會(huì )頂得發(fā)響，加劇了磨損。
3、柱塞與柱塞套磨損后對柴油發(fā)電機性能的影響：
（1）由于柱塞與柱塞套的配合間隙增大，使漏油增加，供油時(shí)間推遲，供油結束時(shí)間提前，使供油持續時(shí)間縮短，供油量減少，使燃油噴霧質(zhì)量不良，造成柴油發(fā)電機在低負荷甚至在空轉時(shí)就冒黑煙。
（2）由于柱塞供油的漏失，使供油量不足，噴射壓力降低，從而使柴油發(fā)電機功率降低。
（3）由于噴霧不良，會(huì )造成燃料消耗增加。
（4）由于燃油漏損，循環(huán)供油量減少，在低速時(shí)供油壓力過(guò)低，甚至打不開(kāi)噴油器針閥，因而造成起動(dòng)困難，且怠速時(shí)易熄火。
（5）由于噴油壓力降低，燃燒不完全，噴油嘴容易產(chǎn)生積炭和卡住。
（6）容易引起怠速游車(chē)。由于柱塞偶件的磨損，在低轉速時(shí)，漏油數量增多，每循環(huán)供油量減少，從而使柴油發(fā)電機轉速下降。但由于調速器有使轉速保持不變的作用，當轉速降低后，會(huì )使供油量自動(dòng)增加，結果柴油發(fā)電機轉速又會(huì )升高。此時(shí)由于轉速升高。燃油漏失減少，使供油量自動(dòng)增加，于是柴油發(fā)電機轉速更加提高。但調速器的作用又會(huì )使供油量減少，柴油發(fā)電機轉速隨之而降低。如此周而復始，結果造成柴油發(fā)電機怠速不穩定。
（7）對于多缸柴油發(fā)電機，往往柱塞偶件磨損程度不一樣，則柴油漏失情況也不同，因而使各缸供油量不均勻，噴油壓力和供油提前角也不一致，結果造成柴油發(fā)電機運轉不平穩，特別是在低速時(shí)更為嚴重。
（8）柱塞偶件磨損后，還會(huì )造成燃料噴射規律的變化。因為在相同轉速下，柱塞每移動(dòng)單位長(cháng)度的實(shí)際供油量隨柱塞偶件的磨損而減少。要恢復原規定的供油量，只有靠延長(cháng)噴射過(guò)程，即柱塞向加大供油量方向轉動(dòng)一個(gè)角度，使供油量加大。這樣便破壞了原來(lái)的噴射規律，導致燃油消耗率增加，燃燒不完全，排氣冒煙，氣缸內嚴重積炭。經(jīng)驗表明，一組使用保養合理的柱塞偶件能連續工作2000h以上。如果在加油及使用過(guò)程中不注意過(guò)濾、防塵和防水分等清潔措施，它的壽命會(huì )縮短到只有幾百小時(shí)，嚴重時(shí)只工作幾十小時(shí)就過(guò)早的損壞。因此預防柱塞偶件過(guò)早損壞，就要特別注意柴油的清潔。
三、柱塞偶件的修理
柱塞偶件經(jīng)檢查后，如不符合要求，通常是成對更換新件。在條件允許或缺乏備件的條件下，也可進(jìn)行修理。
1．研磨修復
柱塞套上端面如有銹斑時(shí)，可用氧化鋁研磨膏在平板上輕輕研磨修復。研磨時(shí)手要平正，并不斷變換夾持柱塞套的位置，直到柱塞套上端面磨平磨光為止。
柱塞在柱塞套中有阻滯現象，但尚可使用的柱塞，或新柱塞發(fā)生阻滯時(shí)，均可用拋光粉或拋光膏涂在柱塞上，插入柱塞套內進(jìn)行對磨。研磨時(shí)應使柱塞往復運動(dòng)和旋轉運動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，并應不斷變更手持柱塞的位置。
當柱塞頂部有碰毛損傷時(shí)，將使柱塞在柱塞套內產(chǎn)生嚴重阻滯，甚至柱塞裝不進(jìn)柱塞套內。這時(shí)可用粒度800以上的細油石或天然細油石，上面涂以機油，將柱塞傾斜30°左右，使上端棱角處接觸油石，向后拉磨，同時(shí)旋轉柱塞，研磨時(shí)，用力要輕，移動(dòng)速度要緩慢，這樣可以磨去棱角的毛刺。然后清洗干凈，涂上拋光膏使柱塞與柱塞套配對研磨，就可恢復柱塞偶件的性能。
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圖4 噴油泵柱塞偶件研磨機 |
2．研磨選配修復
在同一型號同一規格的柱塞偶件中，選出無(wú)嚴重損傷的柱塞和柱塞套，分別進(jìn)行研磨。然后選配緊度合適的柱塞與柱塞套再配對互研。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在缺乏電鍍設備時(shí)用較簡(jiǎn)單的工具即可修復一部分柱塞偶件，既經(jīng)濟又方便了使用。缺點(diǎn)是只能修約20％的舊柱塞偶件，且舊件數量少時(shí)不易選配成功。
柱塞和柱塞套可分別在專(zhuān)用磨具上進(jìn)行研磨。研磨時(shí)，在磨具或柱塞上涂一層稀薄的氧化鉻或氧化鋁研磨膏，磨具的轉速為250r／min～300r／min，柱塞或柱塞套的往復次數為100～150次／min，先用粗研磨膏研磨1min～2min，然后換用細研磨膏再研磨1min～2min，直至柱塞與柱塞套配合適度為止。柱塞與柱塞套清洗后，涂上薄機油配對研磨。
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