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柴油发电机的机油泵作用和原理图示 |
摘要：机油泵是一种柴油机中复杂的零件之一，在使用时需要遵循相关的操作规范。比如，不要让机油泵超负荷运转、不要将加注的机油类型和规格混淆等。由于机油泵柴油机润滑系统的重要零部件，因此，必须得到妥善保养。定期更换机油泵润滑油、清洗机油泵附件油道等措施都可以帮助延长机油泵的使用寿命。机油泵出现故障时，不要进行随意拆卸或修理。最好选择专业的柴油发电机技术人员进行检查和维修，避免额外的损伤。
一、机油泵类型
柴油发电机的机油泵功用保证润滑油在润滑系内的循环流动，并在柴油发电机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的润滑油。机油泵结构形式可分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵又分内接齿轮式和外接齿轮式，一般把后者称为齿轮式机油泵。应当注意机油泵的出油量与它的尺寸、转速及润滑系的阻力有关，出油量是用油量的几倍以上，所以限压阀一直溢油。当柴油发电机磨损增大，回油量减少，当回油停止时，柴油发电机就接近大修了。出油压力的大小，随柴油发电机转速、机油黏度、润滑油路中的阻力及配合间隙的变化而改变，出油压力和出油量成正比。
1、齿轮式机油泵
不同的发动机通常需要配备不同流量大小的机油泵，但对于某一系列的发动机而言，仅仅由于缸数差异导致其对机油的流量需求形成差异，就必须改变配套机油泵的结构以实现增流，例如齿轮式机油泵需要增大齿轮的厚度来提升流量。齿轮式机油泵因油泵壳体内壁的间隙很小，泵壳上有进出孔。当柴油发电机工作时，齿轮按图示箭头方向旋转。
（1）吸油
机油泵进油腔齿轮的轮齿脱开啮合，其容积增大，产生真空吸力，机油变经进油口被吸入进油腔。
（2）压油
机油泵齿轮的轮齿将机油带入到出油腔，出油腔齿轮的轮齿进入啮合，其容积减小，油压增大，机油便经出油口被压送到柴油发电机油道中。优点∶效率高、功率损失小、工作可靠、使用寿命长。缺点∶需要中间传动机构，制造成本相应较高。
2、内接齿轮式机油泵
内啮合齿轮式机油泵也称内接齿轮泵，其工作原理与外啮合齿轮式机油泵或齿轮式机油泵相同。内接齿轮泵的结构。其外齿轮是主动齿轮，套在曲轴前端，通过花键由曲轴直接驱动。内接齿轮是从动齿轮，装在机油泵体内，泵体固定在机体前端。因为内接齿轮泵由曲轴直接驱动，无需中间传动机构，所以零件数量少，制造成本低，占用空间小，使用范围广。但是这种机油泵在内、外齿轮之间有一处无用的空间，使机油泵的泵油效率降低。另外，如果曲轴前端轴颈太粗，机油泵外形尺寸随之增大，柴油发电机驱动机油泵的功率损失也相应有所增加。
内啮合齿轮式机油泵具有结构简单、噪音低、输油平稳、自吸性能强、润滑效率高、润滑效果好等特点，有良好的低高转速特性，提高了润滑效率和润滑质量，使机油泵的安全性、可靠性和使用寿命大幅度提高。
3、转子式机油泵
转子式机油泵主要由内、外转子，机油泵体及机油泵盖等零件组成。内转子固定在机油泵传动轴上，外转子自由地安装在泵体内，并与内转子啮合转动。内、外转子之间有一定的偏心距。优点∶结构紧凑，供油量大，供油均匀，噪声小，吸油真空度较高。
机油泵必须在柴油发电机各种转速下都能供给足够数量的机油，以维持足够的机油压力，保证柴油发电机的润滑。机油泵的供油量与其转速有关，而机油泵的转速又与柴油发电机转速成正比。因此，在设计机油泵时，都是使其在低速时有足够大的供油量。但是，在高速时机油泵的供油量明显偏大，机油压力也显著偏高。另外，在柴油发电机冷起动时，机油黏度大，流动性差，机油压力也会大幅度升高。为了防止油压过高，在润滑油路中设置安全阀或限压阀。一般安全阀装在机油泵或机体的主油道上。当安全阀安装在机油泵上时，如果油压达到规定值，安全阀开启，多余的机油返回机油泵进口。如果安全阀安装在主油道上，则当油压达到规定值时，多余的机油经过安全阀流回油底壳。
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图1 柴油机机油泵外形图 |
图2 柴油机机油泵结构图 |
二、机油泵常见故障
1、噪音过大
机油泵运转时，会产生一定的噪音，但是如果噪音过大，就说明机油泵存在问题。这种情况通常是由于泵体内部的零部件磨损过度或者润滑不当造成的。
2、润滑不良
机油泵的主要作用就是为发动机提供润滑油，如果机油泵无法正常运转，发动机就会出现润滑不良的现象。这种情况通常是由于机油泵油路堵塞、油泵内部零件锈蚀、磨损等原因引起的。
3、泄漏
机油泵泵体内部密封严密，如果发现泵体外部出现机油泄漏现象，那么就说明机油泵存在问题，主要原因可能是泵体密封件磨损、松动等问题导致的。
4、压力不足
机油泵的压力是保证内燃机正常运转的重要指标，如果机油泵的压力不足，就会导致机油无法正常送入内燃机，从而引发严重的机油润滑问题。这种情况通常是由于机油泵内部零部件磨损等原因引起的。
5、泵轴转动不灵活
机油泵的泵轴需要抽取机油并将其加压送入润滑系统中，如果泵轴转动不灵活，就会导致机油供应不足。这种情况通常是由于泵轴与轴承之间的磨损过度，油封磨损等问题引起的。
三、机油泵分解后的检修
1、轮端面间隙过大的检修
齿轮端面与泵盖之间的间隙称为齿轮泵的端面间隙。这种间隙的逐渐增大一般是由于齿轮在轴向上与泵盖或泵体的磨损所造成的。检验时可选用直尺和塞尺进行测量。此间隙一般为0.05～0.14mm，极限值为0.15mm。
端面间隙的大小对机油泵的工作指标影响较大。齿轮的端面间隙过大时，可通过减薄泵体与泵盖之间的垫片，使端面间隙恢复到规定技术范围之内。若通过减薄垫片的方法不能使端面间隙恢复到规定的范围内时，可在平台上涂以细研磨膏，再用手研磨泵体的接合面或泵盖的平面。研磨时，用力要均匀，否则两分解面重新组装时会由于不在同一平面上而出现漏气或漏油现象。
2. 齿轮啮合间隙过大的修理
机油泵内部齿轮经过长期的互相摩擦，会使齿轮啮合间隙增大。检验时可选用塞尺测量齿轮的啮合间隙，如图8-7（c）所示。检验时，一般选择相邻120°的3个位置进行测量，然后从3个测量数据中求出平均值，这就是齿轮啮合的实际间隙。此间隙一般为0.05～0.25mm，使用限度不允许超过0.28mm。
若齿轮的啮合间隙过大，一般将齿轮反个面继续使用或成对更换新齿轮。
3、齿顶间隙过大的检修
机油泵的泵体内壁与齿轮顶端的间隙称为齿顶间隙，此间隙的增大一般是由于主动轴与衬套或从动齿轮中心孔与从动轴间的间隙增大，导致泵体内壁与齿轮顶端互相摩擦所造成的。此间隙一般为0.05～0.15mm，极限间隙为0.45mm。检验时，可用塞尺进行测量。若测量出的结果超过极限间隙值时，一般应成对更换齿轮或泵体。
4、主动轴和衬套的检修
主动轴与衬套经过长期磨损后，会使它们之间的配合间隙增大，影响机油泵的传动精度和齿轮的啮合间隙。在一般情况下，主动轴与衬套的配合间隙为0.04～0.10mm，极限值为0.15mm。检验时，可选用游标卡尺分别测量出主动轴和衬套内孔的直径，二者之差就是主动轴与衬套的配合间隙。若主动轴与衬套的磨损量超过极限值，一般可通过更换衬套的方法恢复其配合间隙。
总结：
机油泵故障种类繁多，表现形式各异，但是它们都有一个共同的原因，那就是机油泵内部的零部件磨损、老化等问题。除此之外，操作不当、外部环境恶劣、故障自身等因素也可能导致机油泵出现问题。对于机油泵内部零部件磨损过度等问题，需要及时将坏的零部件更换掉。通常情况下，我们可以通过更换PBB轴承，选用优质的机油泵轮和泵体等方法来解决。机油泵油路堵塞等问题可能会引发机油无法正常供应的情况。此时，我们需要将机油泵附件油道、油罐、机油冷却器等部位用高压水枪进行清洗，以恢复机油的正常流通。
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