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百色电力变压器组卡特彼勒燃油系统

作者:百色电力变压器厂  发布日期:2019-07-30  

卡特彼勒机是美国卡特彼勒(Caterpilar)公司生产的动力设备。早期的卡特彼勒燃油泵是锻造壳体油泵。它采用普通油孔和螺旋斜槽燃油控制结构,这种油泵在卡特彼勒机上使用多年。随着技术的发展,后期的卡特彼勒机对锻造壳体油泵进行改进采用流线型结构,即紧凑型壳体油泵。它除了仍采用锻造壳体油泵相同的油孔和螺旋斜槽结构,还采用乌德华德(Woodward)液压调速器、控制空燃比的结构(气压盒)以及各种不同的喷油定时提前装置。这种紧凑壳体可做直列式或V型结构。

目前卡特彼勒所有机均采用紧凑壳体油泵或滑套油量调节油泵。无论采用何种型式油泵,均采用每缸一付泵油元件。四缸和六缸机应用直列式油泵。V一8、V一12等机采用V型结构油泵。卡特彼勒油泵只需很少的设备和专用工具便可工作运行,而且燃油泵的校正是在机完成,这是该机特点之一。

1.紧凑壳体燃油泵

(1)紧凑壳体燃油泵的结构紧凑壳体燃油泵结构剖视。它由凸轮轴、凸轮、滚轮挺柱、柱塞、柱塞弹簧、油门齿杆、扇形齿套和泵体等零件组成。紧凑壳体油泵的工作运行过程。

(2)紧凑壳体喷油泵工作运行原理

①喷油原理:机工作运行时,带动凸轮轴转动,凸轮推动滚轮挺柱向上运动,滚轮挺柱又推动泵油柱塞向上运动。当柱塞处于下止点时,输油泵以低向油泵油腔输送燃油,燃油从油腔流入柱塞以上空间,并完全充满其中。由于凸轮轴迫使柱塞再向上移动,逐渐把进油孔遮盖起来,将油孔关闭,此时喷油开始。柱塞继续向上运动将持续喷油,直到螺旋斜槽的下边沿打回油孔为止,喷油便终止,此时,即使柱塞继续上升,并在回到下止点以前走完凸轮的全升程也不喷油。

由此可知,燃油泵的柱塞向上移动,从开始喷油到喷油终止这段时间,油泵形成高压并打开喷油嘴,将燃油喷入汽缸。

②油量控制原理:由于每个油泵的柱塞的底部装有扇形齿套,而油门齿杆与所有扇形齿套相啮和,因此,移动油门齿杆即可进行调节。当油门齿杆移动时,各油泵柱塞就旋转使螺旋斜槽的不同区域与进油孔和回油孔对准。油门齿杆接在调速器上,调速器根据机的转速与负荷把泵油柱塞旋到不同位置的几种工作运行状态。

1)断油位置。在此位置柱塞上的直槽与进油孔正好对准。当凸轮轴推动柱塞向上运动时,虽然柱塞上部充满输油泵压送来的燃油,但是,由于油孔是打开的,建立不起喷油压力,即使柱塞按凸轮的全升程上下运动,不会产生喷油现象。

2)急速位置。移动调速器上操纵杆,柱塞将转到运行位置,当油孔被关闭时,燃油只作短促的喷射,直到螺旋斜槽下边沿打开回油孔为止。这样可给空机组与空机组提供足够的燃油。

3)满负荷位置。当机需要更多燃油时,调速器即把柱塞转到全油量位置,喷油将延续较长的时间,使供油量增加。这个位置是为额定供油量设计的。

4)变速变负荷位置。当柱塞不是处于上述转速与负荷情况时,调速器会把柱塞置于急速供油与全供油之间某一位置上,利用加油踏板操纵这个位置。同理,机启动时,柱塞也作相位旋转,使得进油孔与螺旋槽的***长部分对准,使喷油得以***长的持续时间,提供更多燃油,以利启动。

2.滑套油量调节式喷油泵

这种喷油泵是卡特彼勒公司的新产品。滑套油量调节式喷油泵应用于四或六缸型式的直列式结构及八缸油泵的V型结构。每缸有一副柱塞和套筒,它们由一个调速器控制。

滑套油量调节式油泵与其他卡特彼勒油泵不同点,即不用机的润滑油来润滑柱塞、套简、凸轮轴、滚轮挺柱及相关零件,而是用来润滑,所有的油泵内部零件都沉浸在中。

燃油从主油箱流到燃油弗列加滤清器,然后流到输油泵,使燃油压力提高到206kPa。燃油流向柱塞,它可自由地流人柱塞上部空间,即所谓充油。当凸轮轴把泵油柱塞推升到足够高时,进油孔关闭,随着柱塞上移,油压上升打开出油阀,燃油被喷人汽缸。此时不仅进油孔会关闭,而且回油孔也关闭。由于滑套套装在柱塞上,并与调速器相连接,只有这个滑套遮盖住回油孔,燃油才会喷射。然而,当柱塞上移到足够高度时,回油孔将升到控制滑套上面去,因而所有高压燃油会自动溢回到壳体中。由此可知,每次行程喷人的油量是靠控制滑套的位移来改变的,下面就几种不同状态来分析:

(1)启动位置在启动位置时,控制滑套会移到远离下止点的位置上。在回油孔未打开前,喷油将延续***长时间,提供***大的供油量。

(2)惰转位置当机在情转下运行时,控制滑套位于紧靠下止点的位置上,此位置柱塞喷油行程非常短,很快回油孔就打开,喷油停止,喷入的油量,适应情转的需要。

(3)满负荷位置当机在满负荷情况下运行时,此时控制滑套移向远离下止点的位置,喷油延续时间比惰转长,而比启动时短,以适应满负荷运转的需要。

(4)断油停机组位置当机需要停机组时,操纵杠杆移向断油停机组位置。此时,控制滑套处于艺的***低位置,即柱塞同上运动时,回油孔便打开,就不喷油了。

3.燃油输送泵

如果主油泵为V型泵。它装于主油泵的顶部;若主油泵为直列式泵,它装在燃油弗列加滤清器的连接板上。它是个变容积外啮合齿轮式泵,其作用从油箱吸出燃油并以低压送往喷油泵的油腔。这种油泵与其他外啮合齿轮式油泵工作运行相同,不多赘述。

4.液压机械调速器

卡特彼勒紧凑壳体油泵上的调速器是液压机械调速器。它与油门齿杆直接相连接,以控制泵油柱塞转动,调整喷油量的增减。这种调速器由于采用机润滑油压力,因此,它的重量和尺寸比其他机械调速器小得多。

液压调速器工作运行过程如下:

(1)机启动外部操纵杆在启动位置,操纵杆在调速弹簧施加***大压力,调速弹簧推动油门齿杆向前推到***大油量位置。调速器飞锤不张,处于收敛状态。机运转机启动后,随着转速增加,飞锤离心力增大,逐渐向外张开,压缩调速弹簧,使滑油调节阀向后拉动,此时,机滑油在压力作用下,进入调速器,环绕滑套流动,迫使活塞向后移动,把油门齿杆向后拉,减少供油量,机逐渐减速,减速时由于主弹簧压力的作用,飞锤向内收拢,使滑油调节阀向前推动,滑油压力迂回作用在活塞的大端,并将它推向油泵前方,其结果使供油量增加,机加速,直到弹簧的弹力与滑油压力平衡时,机稳定在某一转速下运行。

调速器内有个断油轴,是一种机械断油方式,此轴与联轴节连接。当转动断油轴时,地油门齿杆拉到供油为零的位置,机即停机组。

5.空—燃比调节装置

卡特彼勒空—燃比调节装置,又称真空气压盒,通常应用在涡轮增压机上。它的作用当机加速时限制或消除可见烟度。

这种装置实际是一个由隔膜和弹簧组成由进气管压力操纵的气压盒,它与断油的联轴节相连接。用于紧凑壳体喷油泵上的空一燃比调节装置结构。

当机加速时,联轴节拉住在弹簧压力作用下的气压盒螺钉,因而限制油门齿杆的移动,也就限制了供油量,直到涡轮霍尔塞特涡轮增压器(Holset )提供足够的进气压力,推动隔膜向右为止。然后,油门齿杆才能自由地移向全油量限位处,这样逐渐加油,限制了在加速时出现冒烟。

6.自动喷油提前器

卡特彼勒自动喷油提前器,是离心式提前器。离心力自动喷油提前器,通常装在油泵凸轮轴前端,由定时齿轮驱动。当机转速增加时,飞锤产生的离心力增大,喷油提前器的飞锤向外甩开,并把法兰盘逆传动齿轮转动方向稍徹旋转一点。由于法兰盘装在油泵凸轮轴上,因此,法兰盘稍逆转一点,使油泵凸轮轴的角度位置被提前,循环中喷油也就提前,获得***佳喷油提前角,使机获得***大输出功率和***小的耗油率。


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★基本设计特点:
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★燃油系统:
  公司专利的PT燃油系统,具有独特的超速保护装置;低压输油管,管路少,故障率低,可靠性高;高压喷射,燃烧充分。装有燃油供油和回油单向阀,使用安全可靠。
★进气系统:
  百色电力变压器组装有干式空气弗列加滤清器和空气阻力指示器,使用废气涡轮霍尔塞特涡轮增压器(Holset ),进气充分,性能有保证。
★排气系统:
  百色电力变压器组使用脉冲干式排气管,可有效利用废气能量,充分发挥了机(陆用百色电力变压器组驱动型)性能;机组内装有通径为127mm的排气弯管和排气波纹管,便于连接。
★冷却系统:
  百色电力变压器组机(陆用百色电力变压器组驱动型)内采用齿轮离心水泵强制水冷,大流量水道设计,冷却效果好,可有效减小热辐射和噪音。独特的旋装式水滤器,能防止锈蚀和腐蚀,控制酸度并去除杂质。
★润滑系统:
 变流量机油泵,带主油道信号管,可根据主油道机油压力来调整泵油量,优化进入机(陆用百色电力变压器组驱动型)的机油量;低机油压力(241-345kPa),以上措施能有效降低泵油功率损失,提高动力性,改善机(陆用百色电力变压器组驱动型)的经济性。
★动力输出:
  在减振器前可安装双槽动力输出的曲轴皮带轮,百色电力变压器组前端装有多槽的附件驱动皮带轮,均可带各种前端动力输出装置。
★超低油耗
  采用XPI超高压共轨燃油喷射系统及CTT大流量涡轮霍尔塞特涡轮增压器(Holset ),并结合先进的动力缸设计和电子控制系统,大大降低燃油消耗,确保机(陆用百色电力变压器组驱动型)在不同工况和应用中的出色燃油经济性。
★出色的可靠性
  采用全球领先的工程技术与分析工具并结合中国用户使用状况设计,在强大的传感器和电控系统的支持下,机(陆用百色电力变压器组驱动型)具备更强的高海拔运行能、低温运行和大负荷持续运行能力,零下40至60摄氏度、5200米海拔机(陆用百色电力变压器组驱动型)都可运转自如,均可满载输出不影响输出能力。
★超强的适应性
  超高的重量功率密度和升功率密度方便用户安装和运输,便于用户维修保养。冷机组瞬间起动可一次投载100%,符合NFPA110之标准,并可于10秒内供电完成。(优于CNS)引擎为电子控制,符合美国EPA)环保标准,四行程、水冷多汽缸、1800转。
★低排放
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