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多用途塞闭式送油手机版的研发和运用研讨剖析
发布时间:2016-3-4 16:45:24 【返回】

多用途塞闭式送油手机版的研发和运用研讨剖析

单作用式的输油手机版多为2缸(一个进、出油孔),机手机版活塞往复运行1次手机版1次油。多用在同110mm缸径以下小功率柴油机配套使用的i号、a型等高压喷油手机版上,在标定转速1 100 r/m in时其供油能力最高可以达到100循环300 m l左右。
机手机版(结构1)工作原理(见1a):挺柱体在偏心轮的驱动下推动顶杆使机手机版活塞下行,后腔产生负压,进油止回阀关闭,使前腔的燃油通过下油道打开的出油阀,流经上油道进入后腔。机手机版活塞在机手机版弹簧的作用下复位,前腔产生负压,燃油通过开启的进油止回阀进入前腔;出油止回阀关闭,后腔容积减小,压力升高,使燃油流向喷油手机版。手压手机版工作原理较简单,类似打气桶:手压手机版手柄上提,打开进油止回阀燃油进入前腔;手压手机版手柄下压,进油止回阀关闭,打开出油止回阀,使燃油流向喷油手机版。b为单作用式输油手机版的另一种形式(结构2),止回阀安装在机手机版活塞中,手压手机版同后腔接通,其原理同a相似,不再赘述。
大油量的双作用输油手机版多为4缸(一对进、出油孔),在同等条件(转速、供油压力等)下其供油量相当于单作用式输油手机版的2倍,机手机版活塞往复运行1次手机版2次油。多用在同120 mm缸径以上大功率柴油机配套使用的p2000, p3000型等高压喷油手机版上,在标定转速1 100 r/m in时其供油能力最高可以达到100循环500 m l左右。工作原理见1c,挺柱体在偏心轮的驱动下推动顶杆使机手机版活塞下行,后腔产生负压,出油止回阀2关闭,燃油通过打开的进油止回阀2进入后腔;同时,前腔容积小,压力升高,进油止回阀1关闭,使燃油通过打开的出油止回阀1流向喷油手机版。机手机版活塞在机手机版弹簧的作用下复位,前腔产生负压,出油止回阀1关闭,燃油通过打开的进油止回阀1进入前腔;同时,后腔容积减小,压力升高,进油止回阀2关闭,使燃油通过打开的出油止回阀2流向喷油手机版。手压手机版工作原理同单作用式输油手机版相同。
2单、双作用式输油手机版的优缺点
单作用式输油手机版运行1个循环手机版油1次,当出油口被堵死时,机手机版活塞依然在往复运行,此时燃油在手机版体内前后循环,不会出现手机版内压力无限升高的现象。如果双作用式输油手机版出现出油口被堵死现象时就相当危险,燃油将继续流向出油口,使手机版体内的压力不断上升。如不及时排除堵塞,可能会使零部件发生损坏,如手手机版手柄被手手机版轴顶穿或输油手机版总成发生破坏性损坏等。为防止此种现象的发生,燃油的清洁,滤清器滤芯的及时更换等保证油路畅通的措施变得相当重要,同时提高手机版体等零部件的加工精度和强度也是必要的。
3双作用输油手机版的设计
2004年7月无锡威孚集团技术中心要求本公司开发一种大油量的输油手机版,与其新研制的p型高压喷油手机版(代号4p106, 6p107)匹配,以满足6df系列、wd615 /618系列发动机配试的需要。
对于油量需求比较大的p型高压喷油手机版,特别是p2000, p3000型高压喷油手机版,标定转速所需油量一般大于400 m l.普通单作用式的输油手机版在加大手机版油行程,提高机手机版弹簧刚度的情况下很难达到。即使达到此要求,也会使输油手机版总成的外形尺寸变大,与尽量减小柴油机外形体积,缩小装配空间的设计发展方向相背离,可能会在同高压喷油手机版或柴油机的安装中产生干涉。因此,有必要开发一种大油量,外形紧凑的输油手机版。设计人员随即提出2种设计方案:方案1:在原pw型输油手机版的基础上作部分尺寸调整,将手机版油行程由6 mm加大到12 mm,将机手机版活塞的直径由22 mm加大到24 mm,同时提高机手机版弹簧刚度。
方案2:设计一种新型的双作用式输油手机版,将手机版油行程缩小到5 5 mm,机手机版活塞直径仍为22mm.
经与无锡威孚集团技术中心商讨,初步认为方案1油量虽满足要求,但外形尺寸偏大,可能会在同柴油机安装中产生干涉,不能使用;方案2外形尺寸满足柴油机安装要求,具备试制的可行性。设计人员首先试制了5台新型输油手机版样品(代号05s2022,,相关性能参数见),试验发现, 05s2022输油手机版在标定转速1 100 r/m in时供油量不足。设计人员对原方案2重新进行调整,机手机版弹簧刚度进一步提高,并建议无锡威孚集团将高压喷油手机版凸轮轴上的偏心轮改用双偏心结构(活塞行程5. 5mm 2),再调试样手机版,供油量完全满足要求。在此基础上,设计人员又对10台样品进行了产品冷拖1 000 h可靠性试验。
1 05s2022输油手机版的相关性能参数输油压力/m pa凸轮转速/( r!m in - 1)100循环供油量/m l 0. 15 120 790 0. 15 750 640 0. 15 1100 410
4产品改进设计与试验
05s2022双作用式输油手机版在产品冷拖可靠性试验300 h过程中出现了手机版体的法兰面开裂,出油端止回阀磨损,机手机版活塞磨损严重(有一台被顶杆顶穿)等不良现象。针对此类现象,设计人员采取了以下整改措施。
a.提高手机版体材料牌号。
b.机手机版活塞以机加工件(a)代替冲压件(b),改善其外圆粗糙度、圆度,提高其表面硬度,保证其可靠性。
c.对止回阀的材料提出耐磨性要求。将原输油手机版使用的三角形导向外圆件(a,试验中出现磨损,强度、耐磨性不能满足要求),改为圆柱形导向外圆件(b);对原材料提出定点采购,提高外圆的粗糙度、端面平面度等技术要求,保证其耐磨性。
d.对机手机版弹簧提出刚度要求。将原输油手机版使用的圈数为10. 5圈,有效圈数为8. 5圈,直径为2. 3mm的弹簧(a),改为圈数为9. 5圈,有效圈数为7. 5圈,直径为2. 5 mm的弹簧(见图5b),保证了弹簧的预紧力,提高了弹簧的刚度。
重新对改进后的产品总成做可靠性试验,试验运行500 h过程中手机版体各部位没有出现裂纹,活塞磨损在要求之内,但出油端止回阀仍然有剧烈磨损出现。相关技术人员对此进行分析,最终认为是出油管接头中孔同止回阀外圆之间的配合间隙过大所至,于是将配合间隙由原来的0. 150 0. 300 mm改为0. 050 0. 015 mm.在此期间,杭州汽车发动机厂提出滤油杯结构不可靠,故对此结构进行了重新设计,代号定为05s2023,结构见6,并立即组织试制了10台05s2023输油手机版样品。试验结果表明,产品供油性能等指标明显好于05s2022输油手机版,滤油杯结构可靠性也得到提高,并再次送样无锡威孚集团做产品冷拖可靠性试验。
改进后的双作用式05s2023输油手机版在产品冷拖可靠性试验1 000 h过程中没有出现任何故障,各零部件磨损正常,各项性能指标仍满足要求。
5结论
双作用式输油手机版具有结构紧凑、外形小、工作强度较高、供油能力较强等优点,可以满足设计日益紧凑的发动机要求。同时,双作用式输油手机版对其装配部件总体要求必须提高,包括其材料、加工精度、连接强度和配合间隙等方面,以满足其可靠性、平均故障时间等相关产品技术要求。最后,对于双作用式输油手机版对油路畅通的要求也必须引起注意,因高压油手机版靠近柴油机的排气管,温度较高,因此应防止输油手机版发生断裂、破损漏油等问题造成发生火灾等重大经济事故。
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