柴油機(jī)噴油泵損壞檢測技術(shù)探討

時(shí)間:2022-07-23 11:15:41

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柴油機(jī)噴油泵損壞檢測技術(shù)探討

摘要:噴油泵的工作性能直接關(guān)系到柴油機(jī)的工作狀態(tài),在柴油機(jī)使用過程中噴油泵是主要的易損部件之一。重點(diǎn)分析了柴油機(jī)噴油泵常見的損壞原因,介紹了噴油泵的損壞檢測常用技術(shù)及其檢測方式與特點(diǎn),說明了噴油泵可靠性評估的實(shí)施方式與實(shí)施時(shí)機(jī)判斷依據(jù)。

關(guān)鍵詞:柴油機(jī);噴油泵;檢測技術(shù);可靠性;評估

柴油機(jī)是各行各業(yè)常用的動力機(jī)械,其功能是通過將柴油的化學(xué)能在燃燒過程中轉(zhuǎn)變成機(jī)械能來帶動機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)做功,隨著柴油機(jī)技術(shù)的不斷升級,現(xiàn)階段使用的柴油機(jī)具有技術(shù)成熟、產(chǎn)品種類豐富、可靠性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)。柴油機(jī)主要由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、燃燒系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成,其中燃燒系統(tǒng)承擔(dān)著燃料供給、霧化噴射等眾多功能,是柴油機(jī)中最核心的組成部分,包括了噴油泵、噴油器、濾清器、輸油泵、高壓管道等功能部件。噴油泵作為燃燒系統(tǒng)中的核心部件,對柴油的增壓霧化起著重要作用,在柴油機(jī)使用過程中,噴油泵長期處于高溫高壓下工作容易出現(xiàn)故障和損壞。合理地對損壞的噴油泵進(jìn)行故障檢測和可靠性評估,能有效保證噴油泵工作的可靠性。

1柴油機(jī)噴油泵損壞原因

導(dǎo)致柴油機(jī)的噴油泵出現(xiàn)損壞的原因是多方面的。首先,最常見的原因就是運(yùn)動部件的磨損,由于噴油泵中的柱塞偶件在精密密封的狀態(tài)下長時(shí)間工作很容易出現(xiàn)磨損問題,同時(shí)由于柴油品質(zhì)不良、雜質(zhì)過多、拆裝噴油泵時(shí)清洗不凈等問題,也會造成柱塞偶件的磨損,導(dǎo)致出現(xiàn)噴油壓力不足、供油量減少等問題,影響噴油霧化質(zhì)量和柴油機(jī)的燃燒質(zhì)量。同時(shí)凸輪裝置在長時(shí)間工作后也易出現(xiàn)嚴(yán)重磨損,導(dǎo)致供油時(shí)間不精確。其次,噴油泵維修或保養(yǎng)過程的不合理拆裝是造成噴油泵損壞的原因之一。例如,在安裝柱塞套時(shí)與泵體的垂直關(guān)系不合格,會造成運(yùn)行時(shí)柱塞套受阻而損壞;調(diào)速器杠桿裝配不合理,也會造成卡滯,不僅影響柱塞油量調(diào)節(jié)臂的調(diào)節(jié)性能,還會造成噴油泵的損壞。再次,噴油泵中的彈簧件也是易損零件之一,在長時(shí)間的反復(fù)伸縮過程中,會出現(xiàn)出油閥彈簧彈性下降或斷裂、柱塞彈簧折斷等問題,從而影響噴油泵的實(shí)際工作質(zhì)量[1]。

2噴油泵的損壞檢測技術(shù)

2.1人工檢測技術(shù)

人工檢測的方式主要依靠檢修工人的知識、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來實(shí)施,屬于傳統(tǒng)的檢修技術(shù),現(xiàn)階段大部分的柴油機(jī)維修機(jī)構(gòu)還沿用著人工檢修技術(shù)。人工檢修的優(yōu)點(diǎn)是主觀性強(qiáng)、成本低,在經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員的維修下,噴油泵的常見故障能夠快速被修復(fù),但同時(shí)維修的效率和質(zhì)量受到工作人員能力的制約,維修的最終效果也存在較大差異。為節(jié)省購置大量自動化檢測設(shè)備的費(fèi)用,很多柴油機(jī)維修機(jī)構(gòu)都采用人工檢測和人工維修的方式來進(jìn)行噴油泵的查修工作,常見的噴油泵檢測工作包括以下幾方面內(nèi)容。2.1.1柱塞偶件工作狀態(tài)的檢查通過人工檢測柱塞偶件工作狀態(tài)主要有兩種方式,一是密封性能分析,當(dāng)柱塞位于最大供油位置時(shí),用一只手的手指將進(jìn)出油口堵住,另一只手拉動柱塞,若在進(jìn)出油口位置感到明顯吸力,且松開柱塞后柱塞可自動回位,說明柱塞磨損不嚴(yán)重仍可使用,若發(fā)現(xiàn)吸力不明顯或拉動柱塞后不能自動回位,則應(yīng)對柱塞進(jìn)行修復(fù)或更換。二是柱塞靈活性檢查,將清洗干凈的柱塞副安裝到柱塞套內(nèi),先將柱塞在柱塞套內(nèi)反復(fù)拉動幾次,然后將柱塞副傾斜60°放置,將柱塞拉出行程的1/3后松開,柱塞若能依靠重力緩慢下滑進(jìn)入柱塞套內(nèi),說明性能良好,若出現(xiàn)卡滯則應(yīng)進(jìn)行更換或修復(fù)[2]。2.1.2出油閥偶件工作狀態(tài)的檢查出油閥偶件的人工檢查方法與柱塞偶件檢測類似,也包括密封性能分析和靈活性檢查兩部分出油閥偶件的密封性能分析是將噴油泵調(diào)整到不供油的狀態(tài)后進(jìn)行加壓,若油壓從35MPa下降到10MPa的時(shí)間少于1min則說明密封性能不良,應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。靈活性檢查是將閥體垂直向上抽出1/3后松開,若閥體可以自行緩慢回落到閥座位置,則說明狀態(tài)較好,若出現(xiàn)卡滯說明可能出現(xiàn)密封配合面的磨損或出現(xiàn)溝痕,應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。2.1.3供油時(shí)間的人工檢查供油時(shí)間的檢查對于優(yōu)化混合氣的燃燒質(zhì)量意義較大,供油時(shí)間主要是通過柴油機(jī)的供油提前角參數(shù)進(jìn)行控制的,人工檢查供油時(shí)間的方法如下。首先,將柴油機(jī)調(diào)整到供油狀態(tài),噴油泵中注滿柴油后將油缸的高壓油管拆下并替換成為溢油管,轉(zhuǎn)動飛輪將溢油管中的空氣排出;然后,保持溢油管中的柴油處于靜止?fàn)顟B(tài)后,手動驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動,查看溢油管中柴油的油面變化情況,若油面出現(xiàn)瞬時(shí)波動,則停止轉(zhuǎn)動飛輪,并查看曲軸傳動帶輪上的刻度位置;最后,對比傳動帶輪上的刻度位置是否符合最佳供油提前角,若不符合,應(yīng)對其進(jìn)行調(diào)整。

2.2試驗(yàn)臺檢測技術(shù)

隨著柴油機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,很多柴油機(jī)維修機(jī)構(gòu)針對柴油泵的檢修引進(jìn)了性能先進(jìn)的試驗(yàn)臺,噴油泵試驗(yàn)臺可以依靠先進(jìn)的檢測工具獲得噴油泵的相關(guān)數(shù)據(jù),其大部分功能主要依靠現(xiàn)代化控制技術(shù)實(shí)施,具有較高的自動化程度。部分先進(jìn)的噴油泵試驗(yàn)臺,能夠利用單片機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)噴油泵狀態(tài)的智能分析與判斷,能顯著提高噴油泵損壞問題的檢測精準(zhǔn)度和效率?,F(xiàn)階段的噴油泵試驗(yàn)臺具有多種類型,其中應(yīng)用較早和普及率較高的是傳統(tǒng)的液壓式無極調(diào)速試驗(yàn)臺,其能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)參數(shù)的檢測和分析功能。隨著試驗(yàn)臺技術(shù)的發(fā)展,通過電子技術(shù)控制的無級調(diào)速、電磁式測速試驗(yàn)臺逐漸增多,且促進(jìn)了噴油泵試驗(yàn)臺技術(shù)向自動化和智能化發(fā)展?,F(xiàn)代化的噴油泵試驗(yàn)臺結(jié)合了自動檢測、自動控制、PLC、微機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)后,能夠模仿柴油機(jī)正常工況的各種條件,從而分析噴油泵的工作狀態(tài),判斷是否存在損壞問題。自動試驗(yàn)臺包括了控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、油量調(diào)整裝置、溫控裝置等功能結(jié)構(gòu),能夠在噴油泵工作過程中獲取柱塞偶件、供油時(shí)機(jī)等眾多參數(shù),并利用PLC技術(shù)進(jìn)行自動信息處理與顯示,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)評估等功能,為柴油機(jī)噴油泵損壞的檢測提供更加科學(xué)高效的技術(shù)和設(shè)備支持[3]。

3噴油泵的可靠性評估

傳統(tǒng)的噴油泵可靠性評估主要依靠人工評估和計(jì)算機(jī)參數(shù)模擬評估兩種方式,評估過程對于噴油泵實(shí)際的工作狀態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況往往不能實(shí)現(xiàn)全方位考慮,導(dǎo)致評估的結(jié)果不準(zhǔn)確或噴油泵繼續(xù)使用造成柴油機(jī)故障等問題。隨著先進(jìn)的噴油泵試驗(yàn)臺技術(shù)逐漸成熟并進(jìn)行普及,試驗(yàn)臺的評估技術(shù)能夠高度仿真噴油泵工作的各個(gè)過程,對密封性、增壓能力、供油時(shí)機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)振動等進(jìn)行詳細(xì)分析,有效避免了傳統(tǒng)評估方式與噴油泵實(shí)際情況不符的問題。在柴油機(jī)實(shí)際使用過程中,對噴油泵可靠性評估的實(shí)施主要應(yīng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行考慮,一是柴油機(jī)的使用時(shí)間,總體來說,普通的工程用柴油機(jī)或農(nóng)用柴油機(jī)的噴油泵故障爆發(fā)期通常在10000~15000h左右,而貨運(yùn)汽車等高負(fù)載、大功率柴油機(jī)應(yīng)根據(jù)汽車行駛里程進(jìn)行可靠性分析,通常重載汽車行駛60000~80000km應(yīng)進(jìn)行可靠性評估;二是根據(jù)噴油泵技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行判斷,以汽車柴油機(jī)的噴油泵為例,普通的柱塞泵檢修周期應(yīng)為12000~15000km,VE泵的檢修周期為15000~18000km;三是實(shí)際性能分析,即柴油機(jī)出現(xiàn)工作異常后,為判斷故障原因,通過試驗(yàn)臺或人工的形式進(jìn)行可靠性評估,從而判斷噴油泵的工作狀態(tài)和使用壽命情況[4]。

4結(jié)語

隨著噴油泵技術(shù)的不斷升級和噴油泵產(chǎn)品種類的逐漸豐富,對于噴油泵損壞問題的科學(xué)檢測以及可靠性評估工作對柴油機(jī)的可靠使用關(guān)系重大,也直接影響到柴油機(jī)使用的安全性和環(huán)保性,柴油機(jī)維修行業(yè)在提高維修人員工作能力的同時(shí),還應(yīng)重視先進(jìn)檢測設(shè)備及專用試驗(yàn)臺的引進(jìn),確保噴油泵的檢修工作在高效、精確、優(yōu)質(zhì)的條件下實(shí)施。

參考文獻(xiàn):

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[3]張海鵬,馬立松.電控噴油泵試驗(yàn)臺的研制[J].柴油機(jī),2007(4):14-16.

[4]姜英碩,汪東華.柴油機(jī)噴油泵功能可靠性比較評估[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006(4):701-704.

作者:李軍 單位:諾伯特智能裝備(山東)有限公司