齿轮泵
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齿轮泵的结构、工作原理和易发故障 |
摘要：PT燃油供给系统与传统的柴油机供给系统不同。其供油量的大小取决于燃油泵的输出压力P(Pressure)和喷油器的进油时间T(Time),因而称PT燃油供给系统。PT燃油供给系统在某些重型柴油发电机组和大型的工程机械应用较多。PT燃油供给系统的组成由燃油箱、滤清器、PT燃油泵、喷油器、喷油器驱动机构(包括凸轮、滚轮、挺柱和摇臂等)及回油路等组成。发动机工作时，燃油从燃油箱、经滤清器进入PT燃油泵。初步增压到0.618 MPa~1.372MPa后，经输油泵将燃油输送给喷油器。在喷油器驱动机构的作用下，喷油器对燃油进行计量和进一步加压(达到98MPa),并在规定时刻将燃油以雾状从喷油器喷孔喷入燃烧室。同时多余燃油经回油管流回柴油箱。喷油器的驱动机构的凸轮与配气凸轮同轴，凸轮的布置方式决定了柴油机的工作顺序和喷油定时。
● 结构
PT燃油泵的功用是将柴油适当增压并输送到喷油器中，同时在柴油机工况改变时，相应地调节供油量。
PT燃油泵主要由齿轮泵、稳压器、滤清器、PTG调速器、旋转式节流阀和MVS调速器等部件组成。
齿轮泵由齿轮泵壳体(两部分组成)、主动齿轮(长轴)、从动小齿轮、衬垫等组成。
齿轮泵为燃油建立初步压力，稳压器用于消除齿轮泵输出油压的波动，PTG为两速调速器，MVS为全速调速器。一般汽车柴油机上PT燃油泵只装有PTG调速器，用来控制柴油机的怠速和最高转速，中间转速由旋转式节流阀直接控制。在发电机组的柴油机上通常加装MVS全程调速器，使柴油机可在操作员选定的转速下稳定工作。断油阀是利用电磁力或手动来切断油路，使柴油机停止运转。
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1.转速表驱动轴
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16.滤油器来的燃油
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2.惰轮和轴
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17.油门轴
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3.空气燃油控制器活塞
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18.怠速调节螺丝制器活塞
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4.全程（VS）调速器飞块
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19.高速弹簧
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5.到喷油器去的燃油
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20.怠速弹簧
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6.电磁阀
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21.怠速弹簧柱塞
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7.空气燃油控制柱塞
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22.燃油控制柱塞塞
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8.空气燃油控制柱塞套
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23.燃油控制缓冲器
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9.VS调速器柱塞
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24.燃油调节螺丝
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10.VS怠速弹簧
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25.滤清器螺丝
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11.VS高速弹簧
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26.调速器螺丝
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12.VS油门轴
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27.扭力弹簧
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13.齿轮泵
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28.调速器飞块
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14.脉冲减震器
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29.调速器辅助柱塞
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15.空气燃油控制针阀
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30.驱动轴
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● 工作原理
（1）当柴油发电机驱动油泵时，齿轮泵随之转动，其转速与柴油发电机转速一样。旋转的齿轮在吸油端产生真空并从油箱内通过滤清器把油吸起后将油压入高压腔。齿轮泵出口的燃油压力要比PT泵出口的压力大4--5倍。齿轮泵的泵油特性是压力随转速的升高而升高，如图2所示。
（2）在直列柴油发电机中齿轮泵一般是右旋而V型柴油发电机一般是左旋，这是因为传动系布置及排列造成的。康明斯生产的齿轮泵在泵体上有左右旋标记，如图3所示。
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图2 PT燃油系统齿轮泵泵油特性 |
图3 PT燃油系统齿轮泵左右旋标记 |
（3）齿轮泵内部结构如图4所示。齿轮泵的尺寸基于柴油发电机所需要的燃油流量大小来定，柴油发电机用油愈多，就需要愈大的齿轮泵。这里所指的尺寸是齿轮的宽度。尺寸有7/16” 、3/4” 、1”和11/4”等。除PTH泵是11/4”外，其他都是1” 和3/4”齿轮泵，其中3/4” 齿轮泵用得最多。
（4）齿轮泵的异常磨损在正常情况下是很少出现的，如果燃油太脏、滤清不良（或滤清器损坏）可能会造成这种不良现象。康明斯柴油发电机在设计时，考虑到在柴油发电机供油系统出故障时保护PT燃油泵，在齿轮泵的传动轴上设计了一个薄弱环节，为的是防止因齿轮泵卡死而导致PT泵严重损坏。在设计时将齿轮泵主动齿轮驱动轴（长轴）的中部，设计为一个薄弱环节（直径较小），如图5所示。万一齿轮泵卡死，此处即断裂从而保护PT泵其他零件不致损坏。当然，油泵正常工作时薄弱环节的强度还是足够的。
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图4 PT燃油系统齿轮泵剖析图 |
图5 PT燃油系统齿轮泵传动轴薄弱环节 |
以上所有的数据均是基于柴油发电机组带燃油泵、水泵、机油泵、空滤器和消声器运转时获得的，但不带有充电机、空压机、风扇、选用设备和驱动件。
以上所有的数据都是基于ISO 3046标准参考的条件—海拔110m（361ft），大气压力100kPa（29.53inHg），进气温度25℃ (77°F)，相对湿度30%，使用标准No.2号柴油或符合ASTM D975的柴油。
