摘要：柴油发电机输油泵，从字面意义我们就可以理解，其是保障整个柴油发动机输油管道的正常，也是保障整个柴油发电机组源源不断的将柴油转化成电力的重要部件之一。输油泵的作用是把足够数量和一定压力的柴油提供给高压喷油泵，其输油量应该是全负荷时所需喷油量的3至4倍，输油泵的持续输送柴油，也离不开柴油发电机油水分离器，这也是保证最终柴油的洁净，从而使得柴油能够得到充分燃烧。柴油机输油泵分为齿轮式输油泵，膜片式输油泵，管道式输油泵，柱塞式输油泵等几种类型。本文围绕输油泵的结构及工作原理、输油泵的拆装及检查及输油泵分类三个方面，系统阐述康明斯单作用活塞式输油泵的结构组成、工作原理与型号参数，详细介绍单向阀、壳体、顶杆与顶杆套、粗滤网芯子与手泵活塞橡胶圈等零件的检查要点及装配要求，并从膜片式输油泵、活塞式输油泵与齿轮式输油泵三种类型说明其结构特点与工作原理，为柴油发电机输油泵的检修与选型提供技术参考。
一、输油泵的结构及工作原理
康明斯柴油发电机输油泵是单作用活塞式，装在喷油泵的侧面，由喷油泵轴上的偏心轮驱动，实物如图1所示。其作用是从油箱吸入燃油，并以一定的压力供给喷油泵足够的燃油。柴油发电机启动前，用输油泵上的手泵进行泵油并排出油路中的空气，它能顺利地把低于输油泵中心1m内的燃油在0.5min内吸上，泵油后需旋紧手柄螺母。
1. 基本结构与安装位置
（1）单作用活塞式结构。康明斯柴油发电机输油泵是单作用活塞式，装在喷油泵的侧面。
（2）驱动方式。由喷油泵轴上的偏心轮驱动，无需额外驱动装置。
（3）基本功能。其作用是从油箱吸入燃油，并以一定的压力供给喷油泵足够的燃油。
（4）手泵功能。柴油发电机启动前，用输油泵上的手泵进行泵油并排出油路中的空气，它能顺利地把低于输油泵中心1m内的燃油在0.5min内吸上，泵油后需旋紧手柄螺母。
2. 滚轮式输油泵的配合要求
（1）活塞与壳体配合间隙。康明斯4、6缸B系列和12缸B系列强化喷油泵采用滚轮式输油泵。输油泵的活塞与壳体的配合间隙为0.00~0.02mm。间隙太大，供油率将下降。
（2）顶杆与顶杆套配合要求。滚轮式输油泵的顶杆与顶杆套也是经配对互研的偶件，间隙太大同样也存在着漏油的弊病。
（3）手泵密封要求。手泵活塞与手泵体之间有橡胶密封装置，除非手泵中的橡胶圈损坏，一般不宜拆动。
3. 康明斯输油泵型号参数
表1 康明斯输油泵型号参数
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型号 |
输油系结构特征 |
配用喷油泵 |
额定工况转速 r/min |
出油压力 kPa（kgf/cm²） |
供油量 mL/min |
|---|---|---|---|---|---|
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SB2221 |
滚轮式 |
4、6缸B系列喷油泵 |
750 |
78.4(0.8) |
>2500 |
|
SB2214 |
滚轮式 |
12缸B系列喷油泵 |
750 |
78.4(0.8) |
>2500 |
|
SB2215 |
滚轮式 |
12缸B系列喷油泵 |
750 |
78.4(0.8) |
>2500 |
（1）参数意义。额定工况转速为750r/min，出油压力为78.4kPa（0.8kgf/cm²），供油量大于2500mL/min。
（2）选型依据。不同型号输油泵配用不同喷油泵，选型时应根据喷油泵型号与机组功率要求选择匹配的输油泵。
（3）性能验证。更换或维修输油泵后，应在额定工况下检查出油压力与供油量是否满足上述参数要求。
4. 工作原理
其工作原理如图2所示。当输油泵滚轮和顶杆处于喷油泵偏心轮的最低位置前，由于弹簧的作用推动活塞向上运动，活塞上腔燃油被排挤出去，这时出油侧单向阀关闭，燃油被送至燃油滤清器，而在活塞下腔形成一空间，进油侧的单向阀被打开，吸入燃油。偏心轮继续转动，活塞开始向下移动，直至滚轮和顶杆与偏心轮最高点接触，燃油被挤压，打开出油侧的单向阀而进入活塞上空腔。如此循环不断，将燃油吸入和排送出去。当出油管路阻力加大至活塞两端的油压相等时，活塞不再随顶杆移动而维持平衡，输油泵停止工作。
（1）吸油过程。当滚轮和顶杆处于偏心轮最低位置前，弹簧推动活塞向上运动，活塞下腔形成空间，进油侧单向阀打开，吸入燃油。
（2）排油过程。活塞上腔燃油被排挤出去，出油侧单向阀关闭，燃油被送至燃油滤清器。
（3）压油过程。偏心轮继续转动，活塞向下移动至滚轮和顶杆与偏心轮最高点接触，燃油被挤压，打开出油侧单向阀进入活塞上空腔。
（4）自动停止功能。当出油管路阻力加大至活塞两端的油压相等时，活塞不再随顶杆移动而维持平衡，输油泵停止工作，避免过压损坏。
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图1 东风康明斯输油泵总成 |
图2 柴油机输油泵工作原理图 |
二、输油泵的拆装及检查
康明斯输油泵所在位置如图3所示，外形结构如图4所示。输油泵经长期使用后，零件应进行检查，注意事项如下。
1. 单向阀平面的检查
（1）故障表现。单向阀平面如有磨损、凹陷、麻点等现象。
（2）处理方法。应用研磨膏在平板上研磨，严重者应换新的。
（3）检查意义。单向阀平面密封性直接影响输油泵的吸油与排油效率。
2. 壳体上单向阀座的检查
（1）故障表现。壳体上的单向阀座表面磨损严重或不平整。
（2）处理方法。应更换。
（3）检查意义。阀座表面质量直接影响单向阀的密封性能与使用寿命。
3. 顶杆与顶杆套的检查
（1）故障表现。顶杆与顶杆套磨损严重以致间隙增大，密封性变差，柴油泄漏太甚。
（2）处理方法。则须连同壳体更换或选配加大尺寸的顶杆，但须经过互研。
（3）检查意义。顶杆与顶杆套间隙过大将导致柴油泄漏，降低供油压力与供油量。
4. 进油管接头粗滤网芯子的检查
（1）故障表现。进油管接头内的粗滤网芯子，极容易被棉絮状杂物堵塞，影响供油。
（2）处理方法。故应经常注意燃油的清洁及清除滤网芯上的污物。
（3）预防措施。使用合格清洁燃油，定期清洗粗滤网芯子。
5. 手泵活塞橡胶圈的检查
（1）故障表现。手泵活塞的橡胶圈损坏。
（2）处理方法。应及时更换。
（3）检查意义。橡胶圈损坏将导致手泵漏油或进气，影响油路排气效果。
6. 装配要求
输油泵重新装配后，要求输油泵的活塞和顶杆等运动零件在整个行程中应活动良好，不准有阻滞及卡死现象，压动手泵应轻便灵活。安装单向阀弹簧时要注意，单向阀弹簧必须准确地嵌在弹簧槽中。
（1）运动零件要求。活塞和顶杆等运动零件在整个行程中应活动良好，不准有阻滞及卡死现象。
（2）手泵要求。压动手泵应轻便灵活。
（3）弹簧安装要求。安装单向阀弹簧时要注意，单向阀弹簧必须准确地嵌在弹簧槽中。
（4）装配后验证。装配完成后应进行手动泵油试验，确认吸油与排油正常，无渗漏现象。
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图3 柴油发电机输油泵位置图 |
图4 康明斯柴油机滚轮式输油泵外形图 |
三、输油泵分类
输油泵的作用是保证柴油在低压油路内循环，并供应足够数量及一定压力的燃油给喷油泵，其输油量应为全负荷最大喷油量的3-4倍。输油泵分为齿轮式输油泵，膜片式输油泵，柱塞式输油泵，管道式输油泵等等。
1. 膜片式输油泵
（1）结构特点。柴油机采用的分配式VE型喷油泵的输油泵为膜片式输油泵。
（2）进油行程。当柴油机运转时，发动机的凸轮轴偏心轮驱动摇臂绕摇臂轴摆动，使泵膜拉杆拉动泵膜向下运动，泵膜弹簧被压缩。此时，膜片上的空间增大，压力降低，出油阀门关闭，进油阀门打开，油箱内的燃油经粗滤器、油管进入泵膜的上方空间，完成进油行程。
（3）排油行程。偏心轮继续转动，当摇臂与偏心轮的降程段接触时，作用在摇臂上的力消失，泵膜在泵膜弹簧伸张力的作用下向上运动，使泵膜上方空间减少，压力升高，进油阀门关闭，出油阀门打开，柴油经出油阀门、油管、滤清器、进入喷油泵(高压油泵)。
（4）性能参数。输油泵在出油压力13kPa，凸轮转速1400r/min时，泵油量不小于2.27L/min，输油泵封闭压力为40kPa-50kPa。
（5）适用场合。膜片式输油泵适用于分配式VE型喷油泵，具有结构紧凑、工作可靠的特点。
2. 活塞式输油泵
（1）结构特点。活塞式输油泵是直列式A型喷油泵(简称A型泵)采用的输油泵。
（2）吸油过程。当输油泵开始工作时，曲轴带动连杆和活塞进行上下往复运动。在活塞的上升过程中，活塞腔内的容积增大，形成负压，此时进油阀打开，油液被吸入活塞腔。与此同时，出油阀关闭，防止油液回流。
（3）压油与排油过程。当活塞下降时，活塞腔内的容积减小，形成正压，进油阀关闭，出油阀打开，油液被排出。
（4）工作循环。活塞式输油泵的工作循环包括吸油、压油和排油三个过程。在吸油过程中，活塞上升，进油阀打开，油液被吸入活塞腔；在压油过程中，活塞下降，进油阀关闭，出油阀打开，油液被压缩；在排油过程中，活塞上升，进油阀关闭，出油阀打开，油液被排出。这样循环往复，就能不断地将液体输送出去。
（5）适用场合。活塞式输油泵适用于直列式A型喷油泵，具有供油压力稳定、结构可靠的特点，是目前运用较广泛的输油泵类型。
3. 齿轮式输油泵
（1）结构组成。齿轮式输油泵主要由一对相互啮合的齿轮组成，其中主动齿轮由电动机驱动，从动齿轮则与主动齿轮相啮合。
（2）工作原理。在啮合过程中，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而将液体从低处泵送到高处。
（3）容积式原理。这种泵的工作原理基于容积式的原理，即通过齿轮的旋转来增加和减少泵腔的容积，从而实现液体的吸入和排出。
（4）适用场合。齿轮式输油泵适用于输送不含固体杂质的高黏度液体，具有结构简单、工作可靠的特点。
4. 管道式输油泵
（1）结构特点。管道式输油泵通常直接安装在输油管道上，结构紧凑，占用空间小。
（2）适用场合。适用于对安装空间要求较高的场合，或与管道系统一体化设计的场合。
总结
康明斯柴油机输油泵的作用是保证柴油在低压油路内循环，并保证必定数量和压力的柴油经过柴油软管和柴油滤清器输送到喷油泵中。输油泵的结构形式较多，常见的有活塞式、膜片式、齿轮式等。中小型高速柴油机常选用活塞式和膜片式输油泵，目前运用较广泛的是活塞式输油泵。康明斯单作用活塞式输油泵由喷油泵轴上的偏心轮驱动，通过滚轮、顶杆与弹簧的配合实现吸油与排油，当出油管路阻力增大至活塞两端油压相等时自动停止工作。拆装检查时应重点检查单向阀平面、壳体单向阀座、顶杆与顶杆套间隙、粗滤网芯子与手泵活塞橡胶圈，装配后要求运动零件活动良好、手泵压动轻便灵活。唯有规范检修与正确选型，方能保障输油泵可靠供油，确保柴油发电机燃油系统稳定运行。
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