新聞主題	康明斯柴油機燃油泵泄漏（密封性）試驗

 

摘要：柴油發(fā)電機組的燃油儲存在油箱中，通過(guò)油泵、油路等部件輸送到柴油機燃燒。燃油具有易燃易揮發(fā)的特點(diǎn)，對燃油系統的密封性和不間斷運行提出了很高的要求。為保證柴油發(fā)電機組在運行過(guò)程中的安全性能，同時(shí)減少燃油蒸汽對環(huán)境的污染，本文重點(diǎn)介紹燃油系統泄漏測試、連續性測試以及不適合測試的因素分析。

 

一、燃油密封測試原理

 

      燃油泵是柴油發(fā)電機組供油系統的重要組成部分，對燃油泵總成的密封性要求也很高。組裝好的燃油泵是一件式的總成，通常不進(jìn)行維修，因此在燃油泵組裝過(guò)程中準確、快速的檢測就顯得尤為重要。

（1）泄漏測試標準：燃油系統油箱和碳罐密封后，加入3.63kPa壓縮空氣，300s內系統壓降不大于490Pa。

 （2）連續性測試標準：將油箱門(mén)和燃油系統碳罐密封后，加壓至3.63kPa,放完碳罐進(jìn)氣口，系統內30-120℃殘壓不得高于0.98kPa。為保證生產(chǎn)線(xiàn)的節奏，油封測試設備對油封參數進(jìn)行等效轉換，泄漏測試要求：充氣壓力（6.0±0.3）kPa,3s壓降小于30Pa,壓降要求為1000Pa以上6s泄漏測試。

（3） 泄漏試驗：用碳棒密封碳罐排氣管，向設備燃油管路充入壓縮空氣，要求系統壓力達到6±0.3kPa,待壓力穩定后，進(jìn)行3s壓降試驗，系統壓降3s不能超過(guò)30Pa。

（4） 連續性試驗：在泄漏試驗陽(yáng)性后，拔出碳罐通氣管上的碳棒，進(jìn)行6s壓降試驗，6s壓降不能低于1000Pa。通過(guò)對燃油系統各部分性能的分析得知，油封測試線(xiàn)為加油口-油箱-蒸汽止回閥-回油管-碳罐總管-碳罐總管；無(wú)法檢查到管道的燃氣路徑。檢測不合格3處：

① 硬管充填、通風(fēng)管卡箍未擰緊、裝配不符合工藝要求、泄漏；

② 泄漏是由于未擰緊油封轉換測試連接造成的；

③ 碳罐排氣管載體堵塞導致泄漏。為后續的燃料壓實(shí)試驗失效分析提供方便。

 

二、傳統燃油泵密封性檢測方法

 

      燃油泵低壓油腔的密封性一般在燃油泵總裝配后檢查。檢查前必須先對燃油泵總成進(jìn)行機械檢查，方法是：將燃油泵總成裝到試驗臺支架上，用手轉動(dòng)燃油泵凸輪軸，當各部件無(wú)卡滯現象且齒桿及各活動(dòng)部件能靈活轉動(dòng)時(shí)，再檢查燃油泵總成內部的機油量。一切準備工作完畢后，將燃油泵接合器裝配到試驗臺轉軸上，連接好各缸對應的高壓油管。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)并松開(kāi)燃油泵放氣螺釘，按壓低壓油泵電機按鈕，直到燃油泵低壓油腔內部的空氣排凈為止，然后緊固燃油泵放氣螺釘。調整進(jìn)入低壓油腔的柴油壓力至0.45MPa，觀(guān)察柱塞套與燃油泵泵體之間、出油閥緊座和定位螺釘等處是否漏油。若有滲油現象，應立即排除故障。   

1、燃油泵泵體的維護

      燃油泵泵體內部柱塞套座孔與柱塞套凸肩相接觸的支承平面出現不平現象時(shí)，可用舊柱塞制作成研磨棒對燃油泵泵體內部不平處進(jìn)行研磨或在銑床上銑削該支承平面。應注意在加工過(guò)程中要保持支承平面與柱塞套座孔中心線(xiàn)的垂直度。經(jīng)過(guò)修理后的燃油泵泵體，要在裝配柱塞套前先加一個(gè)厚度適當的圓墊片，裝配完畢后還要作低壓油腔密封性檢查。

2、滾輪體損傷后的檢查與維護

      滾輪體的構造如圖1所示。由滾輪體、滾輪及調整墊塊等組成。滾輪內套裝有滾輪襯套，它們之間可相對轉動(dòng)，滾輪襯套也可以在滾輪軸上轉動(dòng)。滾輪體裝在燃油泵下體的垂直孔內，滾輪體一側開(kāi)有軸向長(cháng)孔，定位螺釘尾部伸入此孔中。滾輪體主要是保證供油開(kāi)始時(shí)刻的準確性，對多缸柴油機而言，還要保證各缸供油時(shí)刻的一致性。起保證作用的部位是滾輪下部到調整墊塊上平面的高度H。當燃油泵凸輪軸齒輪與曲軸齒輪相對位置一定時(shí)，H越大，柱塞關(guān)閉進(jìn)油孔的時(shí)刻越早，供油開(kāi)始時(shí)刻也越早。調整墊塊在燃油泵出廠(chǎng)時(shí)已調好，不可隨意互換。

      若需維修，應從燃油泵泵體內拆下滾輪體后，首先要進(jìn)行外觀(guān)檢查。若滾輪體表面有過(guò)度磨損和拉傷及調整螺釘端面有磨損凹坑時(shí)，一般用肉眼就可觀(guān)察到。滾輪體的高度可用外徑千分尺進(jìn)行測量，將測量結果與技術(shù)說(shuō)明書(shū)中的規定值進(jìn)行比較，它們之間的差值就是滾輪體和調整螺釘端面的磨損量。若磨損量過(guò)大時(shí)，可通過(guò)改變調整螺釘的方法達到滾輪體的高度要求。轉動(dòng)柱塞機件（油量控制套筒）的檢查與維護。油量控制套筒與柱塞套之間以及油量控制套筒的直槽與柱塞凸耳之間的配合間隙應符合制造廠(chǎng)規定的技術(shù)要求。若超過(guò)規定的技術(shù)數據，一般要進(jìn)行修理或更換新套筒組件。當套筒直槽與柱塞凸耳之間配合過(guò)緊時(shí)，可對柱塞凸耳進(jìn)行銼削修復。    

3、油量調節齒桿的檢查與維護

      油量調節齒桿在長(cháng)期使用過(guò)程中易產(chǎn)生彎曲和嚙合間隙增大等故障。在一般情況下，調節齒桿的彎曲度應小于0.05mm，大于0.05mm時(shí)則可進(jìn)行冷矯直。調節齒桿與調節齒圈的嚙合間隙大于0.22mm時(shí)，可通過(guò)選配調節齒圈或直接更換調節齒桿的方法達到嚙合要求。當嚙合間隙超過(guò)規定值或齒桿出現彎曲時(shí)，柴油發(fā)電機在運轉中就會(huì )出現轉速不穩定等故障現象。凸輪軸的檢查與維護。將凸輪軸從燃油泵泵體上拆下后，首先要進(jìn)行外觀(guān)檢查。若發(fā)現兩端的鍵槽松曠或螺紋損壞時(shí)，可采用焊補的方法進(jìn)行修復。當凸輪軸的彎曲度大于0.07mm時(shí)，一般采用冷矯直法進(jìn)行修復。通過(guò)測量發(fā)現凸輪的磨損量過(guò)大時(shí)，應進(jìn)行修理或更換新凸輪軸。

4、裝配要求

      燃油泵是柴油發(fā)電機中最精密的部件，其裝配技術(shù)要求如下：

（1）保證定時(shí)，嚴格按照規定的供油時(shí)刻開(kāi)始供油并保持一定的供油持續時(shí)間，供油時(shí)間既不可過(guò)長(cháng)也不可過(guò)短；

（2）在保證定量噴油時(shí)，可根據負載的大小供給適當的油量，要使燃油具有足夠的壓力，以使燃油獲得良好的噴霧質(zhì)量；

（3）供油開(kāi)始和結束時(shí)要迅速、干脆，避免噴油器產(chǎn)生滴油或不正常的噴射現象。

圖1  進(jìn)出油閥在燃油泵位置示意圖

圖2  滾輪體在燃油泵位置圖

 

三、智能在線(xiàn)燃油泵密封檢測

 

      以PLC為主要元件，配以機械箱、氣動(dòng)箱、Del17050工控板和ATEQD520泄漏檢測儀，組成專(zhuān)用柴油發(fā)電機燃油泵總成泄漏檢測系統，結構外觀(guān)如圖3、圖4所示。該控制系統采用先進(jìn)的測控技術(shù)，將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)集于一身，實(shí)現了試驗臺的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)、智能化過(guò)程控制。它是在PTC的基礎上，利用軟件代替傳統控制系統的硬件部分，通過(guò)測量設備、軟件工程等技術(shù)手段，開(kāi)發(fā)出自動(dòng)化的計算機測控系統。  

      S7-200PLC控制系統的主要元件根據ATEQD520泄漏計的測試壓力、泄漏量、測試狀態(tài)和各種傳感器的反饋信號控制氣動(dòng)回路的運行和機械單元的運行角度.PLC將單站控制狀態(tài)鏈接到PTU,PTU將單站控制狀態(tài)與對PLC主機的反饋進(jìn)行整合，從而控制第四站的運行。裝配好油泵總成后進(jìn)行法蘭、油路和油壓的泄漏試驗，如果試驗充分，則進(jìn)行油泵總成的標定和鉸孔操作；如果其中一個(gè)失敗，則僅對掃描碼執行操作并記錄測試結果。該系統適用范圍廣，工作靈活。有4種工作模式，分別為單步、一循環(huán)、自動(dòng)啟動(dòng)和復位。

      該設備設有4個(gè)工位，分別檢查法蘭的密封性、供油回油路的密封性，然后根據控制結果對油泵進(jìn)行標定和清掃。在自動(dòng)模式下，可以同時(shí)監測三個(gè)油泵總成。該控制系統在單循環(huán)和自動(dòng)運行中都有一個(gè)問(wèn)題，即對油泵總成進(jìn)行一次完整的控制動(dòng)作后，如何通過(guò)儀表顯示三個(gè)控制結果，因為泄漏表控制輸出信號時(shí)間短，在下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始前只能節省一個(gè)循環(huán)，并且只有在法蘭檢查，油路和油壓后才能讀取指示器讀數，并且在法蘭檢查后轉動(dòng)一個(gè)油泵總成時(shí)，檢查法蘭的法蘭下一個(gè)油泵總成覆蓋了上一個(gè)油泵總成的法蘭檢查結果，那么油路監測也是如此，因此需要在每個(gè)油泵總成檢測到相同的情況后，將監測結果存儲到變量存儲器中內容不重疊。

 

 

圖3  燃油泵密封性檢驗裝置左視圖

圖4  燃油泵密封性檢驗裝置整體圖

 

總結：

      燃油泵總成氣密性在線(xiàn)檢測系統，實(shí)現批量產(chǎn)品的整個(gè)測試過(guò)程智能化控制，系統能夠長(cháng)時(shí)間運行，最高可連續168h。與手工測試手段相比，可保證測量的實(shí)時(shí)性，防止人為誤差。測試精度達到0.001L/H,具有較高的測試精度。該測試系統還具有強大的數據處理功能，一個(gè)油泵的所有數據連同產(chǎn)品系列號及評價(jià)結果全部?jì)Υ?，該系統具有良好的人機交互界面，客戶(hù)端可以對油泵的數據進(jìn)行查詢(xún)和打印輸出。工作人員可以及時(shí)了解與產(chǎn)品相關(guān)的全面信息。并且實(shí)際應用證實(shí)了本檢測系統和控制程序的正確性與可靠性，大大地提高了檢測的效率和精度。

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