中国卫星海上测控部 江苏江阴 214431
摘要：柴油机的燃烧过程质量直接影响柴油机的动力性、经济性、可靠性、排放特性以及起动性能等一系列性能指标。高压油泵在燃烧过程中起到了关键性的作用，它工作状态的好坏直接影响到柴油机的稳定运行与否。本文作者阐述了柴油机高压油泵改造设计。
关键词：柴油机；高压油泵；改造设计
一、前言
柴油机的燃烧过程质量直接影响柴油机的动力性、经济性、可靠性、排放特性以及起动性能等一系列性能指标。高压油泵在燃烧过程中起到了关键性的作用，它工作状态的好坏直接影响到柴油机的稳定运行与否。我船发电柴油机使用的是日本大发柴油机，型号为6DLB-26，高压油泵是柱塞式，齿条为悬挂式。近年来，连续发生因高压油泵问题导致柴油机无法正常使用，严重影响到船舶的正常电力保障。
二、主要用途（必要性分析）
我船高压油泵的主要故障为齿条偏磨卡阻，如图1所示。直接导致在网机组功率分配不均，出现无规律的震荡,如图2所示。
图4 齿条磨损机理示意图
从故障机理上分析，由于机组运行会产生振动，而油泵的齿条又是悬挂式的，在垂直方向上受力不均匀，长时间运行后出现下垂现象（如图3），导致齿条与齿圈的偏磨（如图4），使其啮合间隙逐渐变大，超过一定限值时齿条就会出现位置上的偏差，在负荷变化需要增减载时就会产生卡阻现象，导致机组负荷不均，电网功率波动较大，极易出现跳电的危险。
为验证这一分析的准确性，在机组运行时通过施加一定的外力（用手将磨损的齿条向上扶），减小垂直方向上受力的不平衡度，机组配合状况得到明显改善，如图5所示。
图6 更换齿条齿圈后功率曲线图
如能设计一套方案，通过添加附件等形式，对齿条在垂直方向上的受力进行调节，降低受力的不平衡度，对于减少齿条磨损，延长装备使用寿命，增强设备运行的稳定性具有重要意义。
三、国内外研究现状及趋势
经调研，厂家无此类设计产品及功能附件。
四、主要研究内容及技术指标
（1）降低齿条垂直方向上受力不平衡的方法。
（2）实现该方法的载体。
五、拟解决的关键技术
（1）附件的设计。
（2）附件的加工制作。
（3）附件的安装使用。
六、初步研究方案（可行性分析）
分析现有高压油泵结构，可在在齿条下方安装调节器来影响其受力。结构设计如下图7所示，主要由支撑本体、宽体轴承、预紧弹簧、调节螺钉等部件组成。
图7 调节器结构设计图
该支撑具有如下功能：
（1）保证齿条的灵活运动，与齿条的接触面摩擦要尽量小。此功能可通过接触面处加装宽体滚动轴承来实现。
（2）具有可调节性，适应不同状态的高压油泵。此功能可通过调节螺钉改变调节器内部弹簧的预紧力来实现。
（3）在不破坏原有高压油泵本体结构的情况下，安装方便。此功能可利用高压油泵底座的紧固螺栓来实现。
该装置有效减少了因齿条卡滞、偏磨导致柴油机故障的发生，大大提高了设备运行的可靠性，同时还延长了设备的使用寿命。
论文作者:肖宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
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