理论教育 润滑系统的主要零部件有哪些?

润滑系统的主要零部件有哪些?

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:机油泵总成的出口处装有一个高压泄压阀,泄压阀的作用是当润滑油压力过高时使部分润滑油直接流回油底壳,避免过高的润滑油压力造成机油泵、机油冷却器、机油滤清器等一系列零部件的损坏。特别在冷起动时,过高的机油压力会损坏润滑系统的其他部件。

润滑系统的主要零部件有哪些?

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图6-4 康明斯K19柴油润滑油路(左侧)

1—机油冷却器芯 2—涡轮增压器供油管 3—机油冷却器壳体 4—油泵 5—机油泵压力调节阀 6—吸油管 7—至滤清器座的润滑油 8—涡轮增压器回油

润滑系统的主要部件有机油泵、机油滤清器及机油散热器等。

1.机油泵

(1)转子式机油泵 康明斯B、C系列柴油机的机油泵为转子式,机油泵由曲轴正时齿轮通过一个惰轮驱动。

转子式机油泵的原理结构如图6-7所示。内转子8固定在主动轴上,外转子7在壳内可以自由转动,两者之间有一定的偏心距。当内转子旋转时,带动外转子一起转动,所以在内、外转子及壳体端面间形成4个工作腔。某一工作腔从进油孔转过时,容积增大,产生真空,润滑油便经进油孔12吸入;转子继续旋转,腔内容积减小,油压升高,当该工作腔与出油孔13相通时,润滑油便经出油孔压出。

转子式机油泵结构紧凑,吸油真空度高,泵油量较大且供油均匀,噪声小。因此在中小功率高速柴油机上应用越来越广泛。

(2)齿轮式机油泵N、K系列康明斯柴油机采用齿轮式机油泵,N系列柴油机机油泵采用外置式单级齿轮泵,齿轮泵通过外接的油管与油底壳中的集滤器相连吸油。K系列所有的机油泵都装于缸体后端的底部,并由曲轴后端的齿轮驱动。机油泵泵体内装有主动齿轮和从动齿轮,每个齿轮轴两端有衬套支承,机油泵共有4个衬套,其中2个在泵盖内,另外2个在泵体内。机油泵总成的出口处装有一个高压泄压阀,泄压阀的作用是当润滑油压力过高时使部分润滑油直接流回油底壳,避免过高的润滑油压力造成机油泵、机油冷却器、机油滤清器等一系列零部件的损坏。特别在冷起动时,过高的机油压力会损坏润滑系统的其他部件。K50柴油机机油泵构造如图6-8所示。

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图6-5 康明斯K19柴油机润滑油路(右侧)

1—摇臂 2—凸轮随动件 3—主油道 4—通向主轴承供油道 5—通向连杆的供油道 6—通向活塞销衬套的供油道

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图6-6 康明斯K19柴油机润滑油路(前端

1—流向涡轮增压器的润滑油 2—流向风扇毂的润滑油 3—流向凸轮轴套的润滑油 4—主油道 5—流向惰轮和液压泵驱动轴的润滑油 6—流向空压机和燃油泵驱动轴的润滑油 7—流向主轴承和惰轮轴的润滑油 8—流向水泵和壳体的润滑油

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图6-7 转子式机油泵

1—调整垫片 2—盖板 3—传动齿轮 4、11—滑动轴承 5—推力轴承 6—调整垫片 7—外转子 8—内转子 9—外壳 10—转子轴 12—进油孔 13—出油孔

机油泵的使用性能取决于齿轮与泵体的配合间隙。齿轮与泵体的径向间隙一般不超过0.2mm,齿轮端面间隙不超过0.05~0.2mm。间隙过大,润滑油压力降低,泵油量减少。在泵体与泵盖之间有调整垫片,既可以用来调整齿轮的端面间隙又可以防止漏油。

机油泵不可修理,如果机油泵内部的零件有超出技术规格的过度磨损,则必须更换机油泵。

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图6-8 康明斯K50柴油机机油泵、吸油管总成(主要部件释义)

6、7—机油泵齿轮盖 8—机油泵衬套 9—从动齿轮和轴 10—机油泵驱动齿轮 11—主动齿轮和轴 13—机油泵体 14、15—定位销 16—机油泵驱动齿轮(中间齿轮) 26—润滑油吸油管 30—润滑油输油管 35—泄压阀阀体 36—泄压阀弹簧 37—泄压阀柱塞

2.机油冷却器

机油冷却器的作用是用来冷却润滑油,使机油温度保持在最有利的温度范围内(80~105℃),以保证润滑油具有正常的润滑作用。润滑油在柴油机高温区工作时,吸收了大量的热量,同时润滑油又作为冷却介质用来冷却活塞,因此使润滑油温度升高,润滑油粘度下降,还容易氧化变质,因此必须及时降低润滑油的温度,以保证柴油机的正常工作。

B、C系列柴油机的机油冷却器盖和机油滤清器座是连在一起的一个铸件。润滑油压力调节阀和滤清器旁通阀都安装在铸件里面。机油冷却器(见图6-9)为板翘式,各芯片之间、芯片与底板之间的垫片焊在一起。机油冷却器为内藏式,安装在缸体水套内,散热片浸泡在气缸体水腔中,高温润滑油从进油孔流入机油冷却器,各散热片将热量传递给冷却液,从而降低润滑油温度,以防止由于润滑油温度过高、润滑不良造成柴油机各部件的损坏。

实际工作中,柴油机的润滑油压力随着工作环境、条件等情况不断发生变化,机油压力调节阀在柴油机冷起动时,可以减小润滑系统的润滑油压力,而当润滑油温度升高后,可以调节系统的润滑油压力。润滑油压力调节阀(调压阀、回油阀)由弹簧、柱塞(钢珠)及阀座等组成。当机油压力小于压力调节阀的开启压力时,调压阀处于关闭状态。而当润滑油压力大于压力调压阀的开启压力时,调压阀打开,部分润滑油直接回到油底壳,压力越大,阀门开度越大,从而保持润滑油压力在正常范围内。

康明斯C系列柴油机在机油冷却器盖的顶部装有一个机油节温器,当润滑油温度在100~115℃时,该节温器调节通过机油冷却器的润滑油流量;如果润滑油温度低,节温器打开,允许一部分润滑油直接流向滤清器。当润滑油温度升高至115℃时,节温器让润滑油全部通过机油冷却器。该节温器也装有一个压力调节装置,当机油冷却器发生堵塞时,该装置起到旁通阀的作用,可以使润滑油绕过冷却器。康明斯C系列柴油机的机油冷却器调压阀和节温器的安装位置如图6-10所示。

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图6-9 康明斯B、C系列柴油机的机油冷却器

1—气缸体 2—机油冷却器芯密封垫 3—机油冷却器芯 4—机油冷却器座密封垫(www.daowen.com)

5—机油冷却器盖和机油滤清器座

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图6-10 康明斯C系列柴油机的节温器和调压阀

康明斯K系列柴油机机油冷却器也采用板翅式结构,内置于缸体侧面水腔中,结构紧凑,不易破损。但N系列柴油机机油冷却器采用管束式(见图6-11),置于柴油机排气管侧,由冷却器芯、壳体、前盖、后盖、O形密封圈等构成。

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图6-11 康明斯N系列柴油机机油冷却器

1—冷却器体 2、10—垫片 3—盖 4—挡圈 5、7—O形密封圈 6—冷却器芯 8—支座 9—调压阀 11—放水开关

3.机油滤清器

机油滤清器的作用是滤去润滑油中各种有害杂质,防止零件配合表面的磨损,延长其使用寿命。

通常在润滑系统中装有几个不同滤清能力的滤清器——粗滤器和细滤器,分别和主油道串联和并联,故滤清器可分全流式和分流式。

全流式滤清器即粗滤器是和主油道串联在一起,因而柴油机大部分输送润滑油都通过它,它能滤去润滑油中粒度较大的杂质。分流式滤清器即细滤器,细滤器可以滤去极细小杂质,它和主油道并联。润滑油经细滤器滤清后回到油底壳,由于在柴油机工作过程中总有一部分润滑油通过细滤器进行过滤,因此提高了总体滤清效果,延长了润滑油使用寿命。

康明斯C系列柴油机全流式滤清器和分流式滤清器组成组合式机油滤清器,如图6-12所示。滤清器的上部含有全流式滤芯,下部含有旁通(分流)滤芯。流过机油滤清器全流式滤芯的润滑油,进入主油道,流过滤清器旁通滤芯的润滑油通过中心管和机油冷却器座上的管道流回油底壳。

为了防止因粗滤器堵塞而断油,在机油滤清器座中还设有一个机油滤清器旁通阀,如图6-13所示。正常情况下,旁通阀关闭,如图6-13a所示,机油经滤清器过滤后再进入主油道;当机油滤清器堵塞时,润滑油压力升高,达到旁通阀的开启压力后,旁通阀打开,如图6-13b所示,润滑油直接进入主油道,从而保证柴油机的润滑。未经滤清的润滑油将对柴油机带来不利的影响,所以应定期更换滤清器,以保证柴油机能良好地工作。

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图6-12 康明斯C系列柴油机组合式机油滤清器

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图6-13 康明斯C系列柴油机机油滤清器旁通阀

a)关闭状态 b)开启状态

1—至主油道 2—来自机油滤清器 3—至主油道 4—来自机油冷却器

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图6-14 康明斯K19型机油滤清器结构

1—机油滤清器座 2、11—锁销 3、10—调压螺栓 4、9—O形密封圈 5—旁通阀弹簧 6—旁通阀柱塞 7—活塞冷却阀柱塞 8—活塞冷却阀弹簧 12—机油滤清器滤芯 13—机油滤清器连接体 14—螺栓 15—弹簧垫圈 16—平垫圈 17—机油滤清器座密封垫 18—1in管堵头螺塞 19—1/8in管堵头螺塞 20—3/8in管堵头螺塞

康明斯N系列柴油机机油滤清器设置在机油冷却器下部,仅有一个滤芯,滤清器座上设有旁通阀。

康明斯K系列柴油机机油滤清器采用的是旋装式纸芯滤清器,由滤清器座和滤芯组成。K19型机油滤清器有两个滤芯,结构如图6-14所示。机油滤清器上有2个柱塞—弹簧阀,一个是用来控制活塞冷却喷嘴处的油压,即活塞冷却阀,另一个的作用是当滤芯发生堵塞时旁通机油,即滤清器旁通阀。

4.曲轴箱通风

柴油机工作时,气缸中的一部分混合气和废气会经过活塞环与气缸壁之间的间隙漏入曲轴箱内,其中燃油蒸汽凝结以后将使润滑油变稀,而高温废气进入曲轴箱,会使润滑油氧化变质,缩短润滑油的使用期限。废气中的水蒸气二氧化硫,遇冷后会形成亚硫酸或硫酸,即使润滑油中含量很少,也会对零件起强烈的腐蚀作用。此外,曲轴箱内压力升高,润滑油经油封、衬垫等处渗出,造成漏润滑油现象。

为了延长润滑油的使用期限,减小零件的磨损和腐蚀,防止柴油机漏油,必须采用曲轴箱通风装置。曲轴箱通风的方法有两种;一是利用机械运行和风扇所造成的气流,使与曲轴箱相连的出气管口处形成一定的真空度,从而将气体抽出曲轴箱外,这种通风方式称为自然通风;二是利用柴油机进气管道的真空度作用,使曲轴箱内气体被吸出而进入气缸的所谓强制通风法。

康明斯柴油机采用自然通风方式,其B、C系列的曲轴箱通风方式如图6-15所示。C系列通风管从气门罩盖引出,B系列从气门推杆室盖板引出。

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图6-15 康明斯B、C系列柴油机的曲轴箱通风方式

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