高压喷油泵试验台说明书

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1、高压喷油泵试验台摘 要发动机的燃油系统是发动机的关键部分，直接影响着发动机的动力性能、经济性能和使用性能，其中喷油泵是该系统中关重要的部件，是燃油系统的核心，而喷油泵试验台是检测和调整发动机喷油泵所至必需的关键设备。喷油泵实验系统被广泛应用在教学、科研及生产部门，成为我国喷油泵研究与制造水平的关键。喷油泵供油特性的测试（包括泵端压力、嘴端压力、针阀升程及喷油规律等）对喷油泵的生产与研究有着重要意义。喷油泵试验台是作为测试、调整喷油泵的专用设备。随着车型转换速度加快，柴油发动机转速提高，对喷油泵试验台的测量精度有更高的要求。直接影响柴油机的动力性、经济性和排放指标。因此，喷油泵试验台上零部件的设

2、计及布局有一定的要求。文中首先简要介绍了喷油泵实验系统的发展现状,然后主要对喷油泵试验台的各部分的零部件及传动方案进行分析设计。传统的喷油泵试验液面检测装置部在分使用时有一定的不断，本文对其液面检测装置进行了改进。本设计初期主要使用PRO/ENGINEER软件进行三维图形的设计。最后对试验台的精度的保证及使用时的维护做了简要的介绍。关键词：喷油泵，试验台，发动机，供油特性。 The Fuel Injection Pump Tester of High PressureABSTRACTFuel oil system, directly affecting the power, economic

3、and service performance of the engine is the key component of it. As the core of fuel oil system, oil vapor pump is essential. The test bed is the important equipment of detecting and adjusting the oil vapor pump of the engine.The experimental system of oil vapor pump has been widely used in educati

4、on scientific research and production department. It plays an important role m the study and manufacture of oil vapor pump. The injection pump feed characteristic test (including pump terminal pressure, mouth terminal pressure, needle lift and oil injection rule and so on) has the important meaning

5、to injection pumps production and the research. The injection pump test platform does for the test, adjusts injection pumps special purpose equipment. Speeds up along with the vehicle type conversion rate, the diesel engine rotational speed enhances, has a higher request to the injection pump test p

6、latforms measuring accuracy. Immediate influence diesel engines power, efficiency and emissions target. Therefore, in the injection pump test platform the spare part design and the layout have certain request. First, the paper briefly introduces the current situation of development of the experiment

7、al system of oil vapor pump. It mainly carries on the analysis design to injection pump test platforms various parts of spare parts and the transmission plan. Traditional injection pump experiment liquid level detector set department when a minute use had certain ceaselessness, this article has made

8、 the improvement to its liquid level detector set. This design initial period mainly uses the PRO/ENGINEER software to carry on the three dimensional graph the design, and has carried on the exaggeration to the whole outward appearance. Finally has made the brief introduction to time the test platfo

9、rm precisions guarantee and the use maintenance KEY WORDS: Injection pump, Test bed, Engine, Oil supply characteristic.目录前言1第1章 简述柴油机喷油泵试验台的原理和发展41.1 各种喷油泵试验台的原理41.2 喷油泵试验台的类型61.3 喷油泵试验台的发展现状71.3.1 国外喷油泵试验台的发展现状71.3.2 国内喷油泵试验台的发展81.4 喷油泵试验台的发展趋势10第2章 喷油泵试验台的结构122.1 喷油泵试验台简介122.2 喷油泵试验台的整体结构142.3 喷油泵

10、试验台部分零件介绍152.3.1 电机的选择和安装152.3.2 机身162.3.3 液面检测装置172.4 试验台上的部分重要零件18第3章 如何提高喷油泵试验台的精确度203.1 传动系统对精度的影响203.2试验台供油系统对精度的影响203.3 集油系统对精度的影响213.4 标准喷油器及高压油管对精度的影响223.5 喷油泵安装刚度对精度的影响23第4章 喷油泵试验台的维护244.1 日常维护244.2 定期维护264.3 常见故障27结论28谢 辞29参考文献30前言一、 选题依据简介喷油泵是发动机燃油喷射系统中燃油的控制、供给单元，是柴油机的“心脏”，其性能的好坏直接决定着柴油机的

11、动力性、经济性，准确测试喷 油泵的各种技术参数对提高发动机的各项技术性能具有十分重要的意义。喷油泵试验台是对柴油机的喷油泵进行检测、调整和维修的专门设备。喷油泵试验台作为喷油泵调试试验设备，在喷油泵的制造与维修中发挥着重要的作用。近年来，随着柴油机应用的日益广泛，油泵油咀技术的不断改进，喷油泵制造厂家和维修行业对喷油泵试验台的技术要求也越来越高，致使为数不多的国产试验台的生产厂家也纷纷向世界先进技术靠拢。随着发动机节能和环保要求的不断提高，对喷油泵的工作质量提出了较高的要求，因此油泵油咀技术在不断改进，喷油泵制造厂家和维修行业对喷油泵试验系统的技术要求也越来越高，致使喷油泵试验台技术不断的在自

12、动量油和智能化控制方面进行更新。但目前国内喷油泵试验台的量油系统仍采用传统的量筒式计量法，该测量系统存在量筒的制造误差、沉积误差、液面读数误差、气误差、挥发误差以及测量人员的视觉误等，使测量系统的系统误差较大、自动化程度低、测量过程缓慢，已不能满足对汽车发动机的环保技术要求和节能要求。因此研究一种新型的柴油机喷油泵喷油量快速检测方法和设备就显得格外重要。随着电子技术和计算机技术的发展和普遍应用，用现代电测技术对喷油泵试验台的量油系统进行智能化自动测量已成为发展主流。近年来市场上出现的一些实验台，结合了现代计算机技术，在性能和功能上都有所增强，但从研究、设计的角度看，它们的实际应用性显得不足，很

13、难实现将实验由实验室搬到现场工况，不能满足企业的实际需求，这些实验台基本上是基于PC机的系统(以下简称PC_base系统)，或者是以单片机为核心的，从整体上看，存在以下几方面问题：1. 成本方面：PC_base系统需要工业计算机的绑定，造成硬件资源的浪费和成本的提高。2. 功耗方面：PC_base系统一般功耗较高；3. 硬件可靠性方面：PC_base系统是一种通用系统，相对于专用系统，其结构复杂，整体的可靠性较低；4. 软件可靠性方面：PC_base系统使用桌面操作系统，相对于专用操作系统，其过于庞大和累赘，且不够稳定，不适于要求较高的工业用途；5. 基于单片机的试验系统，功能相对简单，智能化

14、程度不高，界面简单，系统功能难以扩展。所有这些都制约了我国喷油泵的研制质量及生产维修水平。二、喷油泵试验台的用途喷油泵试验台根据所调试的油泵，选用适当的附具，可进行如下项目的调试：1.测试不同转速下喷油泵的各缸供油量和供油均匀性。2.测试喷油泵的供油始点及供油间隔角度。 3. 调速器工作性能的检查及调整。 4.压力补偿性能的测试及检查。 5.分配泵工作性能的测试及调整。 6.冷启动装置及电磁阀性能检查。 7.分配泵各种转速下的回油量测量。（选装） 8.分配泵各种转速下的内压测定。 9.喷油泵密封性能实验。 10. 检查输油泵自吸功能。11.存储、修改喷油泵调试数据并生成数据库。 12. 常见柴

15、油机喷油泵调试数据的快速查询。 13.油泵调速特性曲线自动生成并CRT终端显示。14.内置高可靠性卧式打气泵。 15.三“T”型工作台、宽体定位支架，设备运转稳定。（选装） 16.自备工具箱，常用、专用工具携带方便。喷油泵试验台作为测试、调整喷油泵泵油参数的擘用设备，在喷油泵的制造与维修中发挥着重要的作用。喷油泵试验台是各汽车、柴油机制造和修理厂研制、生产、检验、调整喷油泵不可缺少的设备。喷油泵试验台的主要用途是检测和调整喷油泵在各种工况时的喷油量及各缸喷油间角。衡量喷油泵试验台性能和质量的一个重要指标就是喷油量测量的精确性。它需要对主轴转速、喷油量进行精确测量。作为调整或修校喷油泵的重要依据

16、。目前国内外许多厂家对喷油泵试验台的研究十分重视，不断采用新技术并按新的国际标准改进，随着发动机节能和环保要求的不断提高，对喷油泵试验台的测量精度提出了更高的要求。近几年来，自动控制技术在各行业的应用发展十分迅速，采用自动控制技术的优点：具有多功能的自动调节性能；减轻重量、缩小尺寸、提高机件的紧凑性；部件安装、连接方便，提高了维修性扩展了诊断、联络等功能。随着自动化程度的提高，电子信息技术的发展，微机控制喷油泵试验台已成为发展主流，也是国产喷油泵试验台向国际技术靠拢，缩小差距的捷径。将微机引入喷油泵试验台，对实现检测自动化提高检测精度和效率，增加检测功能有一定的实际意义和经济效益。喷油泵试验台

17、需要一个庞大的控制系统，在本课题中，只对喷油泵试验台的零部件进行研究和设计。 第1章 简述柴油机喷油泵试验台的原理和发展1.1 各种喷油泵试验台的原理喷油泵是柴油机的心脏，其性能的好坏直接影响到柴油机的工作质量，如：柴油机加速性能、油耗大小、尾气的排放质量、工作噪音的大小、动力性能等。随着柴油机的广泛应用和发展，作为柴油机高压油泵制造、检测、维修的关键设备，喷油泵试验台也得到了广泛应用和发展。纵观喷油泵试验台的发展，按照其传动原理产生了许多种传动形式：机械传动(皮带传动)、液压传动、电传动等，其中电传动的喷油泵试验台又分为直流电机传动、滑差电机传动和变频无级调速等三种传动形式。目前变频调速试验

18、台是我国喷油泵生产、维修行业普遍采用的最先进的试验台，也是各喷油泵试验台生产厂家的主导产品。但是也不能忽略其它形式在生产、维修行业的作用。下面介绍几种比较普遍试验台：1.机械式转动变速试验台 机械式转动变速试验台是利用可变径皮带轮来实现喷油泵驱劝轴转速的无级变速的。该类型试验台于五十年代末就开始在国内生产，因其结构简单、容易生产，曾在喷油泵维修行业占有很大市场，但该类型产品传动效率低、变速范围窄，难以满足高速、大功率柴油机配套的喷油泵调试，目前仅有少量该型试验台，主要是针对拖拉机、工程机械等中小功率柴油机的喷油泵的调试，该类产品已属淘汰产品。2.液压式试验台 液压式变速传动试验台，其传动效率及

19、转速稳定性，一般能够较好地满足各类喷油泵调试的要求。自六十年代在国内生产以来，是机械式试验台的更新换代产品。目前，在喷油泵维修行业拥有较大的市场。由于该产品是以液压泵驱动液压马达来使驱动轴变速的，其液压元件加工精度要求较高，结构相对复杂，使得制造难度较大，使用中的维护保养较困难，操作也不是很方便，嗓声大。故此，该品种的试验台目前在油泵油咀生产厂家已基本淘汰。 3. 直流电机传动试验台随着电子技术的高速发展和应用，随之出现了三种传动形式的电传动喷油泵试验台。直流电机传动试验台，其传动原理是通过调整直流电动机的电压和磁通来实现试验台无级调速的。由于其制造成本较高，直流电动机维护维修麻烦，并且大功率

20、的三相可控硅整流装置体积大，所以大多数油泵试验台生产厂家未能将其作为重点发展。4. 滑差式电机传动喷油泵试验台滑差式电机传动喷油泵试验台的传动原理是通过滑差离合器来实现无级调速。这种试验台的优点是结构简单、制造成本低、便于维护、使用操作方便、价格便宜。其缺点是转速易失控，对操作者来说易产生危险，所以这类试验台一般在其左右两侧均设有急停开关，以便在转速失控时紧急停车。另一方面这种试验台转速稳定性较差，加载转速降大也影响其测试精度。5. 变频调速喷油泵试验台交流变频调速是八十年代才得以迅速发展的机电调速技术。它是应用微处理器技术及大功率电子元件构成的电机变速控制系统，其输出驱动轴一般均由电机驱动轴

21、直接输出，运转平稳，其等扭矩特性为喷油泵调试提供了精确的转速，操作更加方便，功能也更加完善。因而国内喷油泵试验台生产企业或通过引进专利生产技术的产品，或自行开发设计，很快地开发出多种规格的变频式喷油泵试验台，使国产化喷油泵试验台在技术上得到较大的提高。 为了完善功能，该种试验台还普遍增加了提高稳压电源、气源、流量计等附加功能。 1.2 喷油泵试验台的类型喷油泵试验台主要有以下四种类型:J, Y, D, B系列。其中J系列属于机械类无级调速早期产品，性能差，已无厂家生产。Y系列：液压无级变速传动喷油泵试验台，产品有2PSY110型。D系列：属电子控制无级调速、电磁式测速计数喷油泵试验台，产品有1

22、2PSD55/75型。B系列：属变频无级调速类喷油泵试验台，产品有12PSDB110型。以上三种类型设备的主要用途和技术参数相仿，区别主要在于调速方式。其中Y系列试验台以液体为介质，通过各种液压元件的传动进行工作。该系列产品因部件制造及装配精度高，所以对使用液压油的清洁度及粘稠度均有较高的要求，制造成本较高。同时随着使用年限的增长，磨损造成配合精度的下降将严重影响试验台的调速性能及转速的稳定性。所以，该系列产品故障率相对较高，维修难度大，成本高。D系列的调速方式为电子控制无级调速。传动系统的主要部件是电磁调速电动机，电磁调速电动机由单速和多速鼠笼型异步电动机和电磁转差离合器组成。通过控制器可在

23、较大范围内实现无级调速。 B系列的调速方式属于变频调速，调速范围为0 4000r/min。转速稳定，输出转矩大，噪音低。其最大的优点是高效节能，其它类型的试验台在调整油量时主电机仍在运转，而变频类试验台主轴不转即不耗能，且工作时是根据所需功率输出动力，降低了能耗。电机的工作效率高达90%，而D系列电磁调速电机效率仅为63%。B系列喷油泵试验台采用变频调速使得调速方法变得简单、高效，主要有以下优点：1. 精确的频率分辨率，可大范围、高精度平稳无级变速；2. 直接在线启动，起动转矩大，起动电流小；3. 高速响应，转差补偿，从无负荷到满负荷均能方便，快捷的调速及稳速；4. 优良的保护和故障自诊断功能

24、，维护简便；5. 大大提高在线电网功率因数，节省电容补偿装置。另外，变频器具有如下保护功能:1. 瞬时停电保护;2. 过电流保护;3. 欠电压、过电压保护;4. 超负荷保护;5. 相间及对地短路保护，所以B系列变频试验台具有安全可靠、故障率低、维修方便、高效节能的优点。1.3 喷油泵试验台的发展现状1.3.1 国外喷油泵试验台的发展现状随着计算机和电子技术的发展，国内外喷油泵试验台的发展十分迅速，新产品不断涌现，技术水平和测量精度逐年提高。在国外，德国、英国、美国等国在这方面的研究处于领先地位。德国Moehwald公司研制成功的EPB2000型、RPB2000型喷油泵试验台采用KMM测量系统可

25、以连续测量各缸喷油量。既能用屏幕显示喷油量，也能用打印机打出每行程或多次喷油量，还能用计算机半自动化地检测喷油泵，其原理如图1-1。主要应用流量法，即喷油泵的每个喷油器都装有一个流量传感器，由喷油器喷出的油流入油杯后经回油管流回油箱，流量泵与马达连在一起。马达上装有圆光栅，光学读数器将马达转动角度信号送入微机处理后在屏幕上显示出油量。该量油系统的缺点是：驱动流量泵和马达需要一定的压力，马达内部的间隙和摩擦直接影响量油精度，尤其对小油量的测量误差较大。英国Hartridge公司研制的容积法喷油泵试验台量油系统，其工作原理是喷油器喷出的燃油推动活塞移动同时带动光栅传感器，光学读数器将移动信号经微机

26、处理转化为油量。该量油系统的缺点是：喷油推动活塞受活塞间隙和摩擦的影响较大，没有考虑温度的影响等，因此小油量时的精度不高。美国Bacharach公司研制的PDFM808型喷油泵试验台采用CRT显示喷油量、转速及测量误差。它可以测量单缸以及多至12缸的喷油量，还可测定某一个缸的每行程喷油量；既可以按顺序自动地显示各缸的总喷油量、平均喷油量、单缸喷油量，也可连续显示喷油量。1 被测喷油泵 2喷油器 3显示器 4测量机构 5脉冲计数器 6邮箱图1-1 KMM系统原理图1.3.2 国内喷油泵试验台的发展我国于六十年代引进德国波许技术，由我国喷油泵试验台专业生产厂家生产制造了液压传动试验台。九十年代，我

27、国的喷油泵试验台行业引进意大利先进技术，制造变频调速喷油泵试验台，如山东泰安拉宝地试验设备有限公司生产的BD850系列喷油泵试验台。该产品采用变频调速技术，变频调速的基本原理是改变电动机定子供电频率f以实现电动机调速。在许多情况下，为了保持调速时电动机的最大转矩不变，需要维持磁通恒定，这就要求定子供电电压也要作相应调节，因此调速电动机的变频器兼有调频和调压两种功能(简称WVF型变频器）。交一直一交变频器的工作原理是先用整流器将交流电压整流为幅度可变的直流电压，然后在负载上得到频率和电压可变的三相交流电，使三相异步电机实现无级调速。 BD850喷油泵试验台具有转速预置功能;转速、计数、温控、正负

28、压等全部数显，实现了所谓的全功能。变频调速技术发展和应用十分迅速，目前国内各生产厂家都生产变频调速喷油泵试验台。国产的各类喷油泵试验台优缺点的比较：1.机械传动喷油泵试验台自五十年代生产，结构简单，易生产，曾在喷油泵维修行业占有很大市场，制造和维修方便，价格低廉，但该类型产品传动效率低、变速范围窄，噪音大，控制不方便，难以满足高速、大功率柴油机配套的喷油泵调试，该类产品己属淘汰产品。2.液压传动型喷油泵试验台自六十年代生产，具有使用可靠，维修方便，输出扭矩大等特点，是机械式试验台的更新换代产品，但其液压元件加工精度要求较高，结构相对复杂，使得制造难度较大，且噪音大，降速值大。3.电子控制喷油泵

29、试验台采用的是可控硅转差离合器调速系统，从七十年代初到现在，我国相当多的喷油泵调试者都使用的是可控硅调速系统的喷油泵试验台。电子控制喷油泵试验台具有制造成本低，转速稳定，观测容易，操作方便，体积小，重量轻等优点，但由于采用电子控制电路，分立元件多，使得电路复杂，故障多，一旦某个分立元件损坏就会导致整个系统不能正常工作，给维护和修理带来许多麻烦，使其推广应用受到限制。4.微机控制喷油泵试验台自九十年代开始研制，采用微机控制直流调测速系统或变频调速系统，高精度多功能，转速范围内任意预置各种转速，转速、油温、提前角、速度预置、喷油次数全部数显且自动控制，测试精确，可靠性强，试验台输出扭矩大、超低噪声

30、、操作方便、可靠耐用、功能齐全、按照负载大小节省电能，便于保养和维修，价格适宜，节能效果显著，劳动效率高。近十年来，自动控制技术在各行业的应用发展十分迅速，采用自动控制技术的优点：具有多功能的自动调节性能;减轻重量、缩小尺寸、提高机件的紧凑性；部件安装、连接方便，提高了维修性;扩展了诊断、联络等功能。自动化程度的提高，电子信息技术的发展，使微机控制喷油泵试验台己成为发展主流，也是国产喷油泵试验台向国际技术靠拢，缩小差距的捷径。将微机引入喷油泵试验台，对实现检测自动化，提高检测精度和效率，增加检测功能有一定的实际意义和经济效益。对现用机械设备适当改造、加装电子装置，提高或增加某些功能，这样改造的

31、设备投资少见效快，并且使老设备焕发青春。研制柴油机喷油泵试验台活塞式量油装置是1991年我国铁道部科学基金项目，该装置是针对我国机车柴油机喷油泵调试精度不高而研制的一种高精度快速数显量油系统，对其它用途的大功率柴油机单体喷油泵调试同样适用。该装置的技术原理是：由喷油泵泵出的燃油经高压油管进入喷油器，燃油喷入油缸并推动油缸内的活塞移动，活塞杆和光栅位移传感器相连，它能高度准确地记录油缸内活塞的位移，并将位移信号送入微机，与微机内油缸截面面积相乘即得到进入油缸内燃油的容积，将燃油的容积按国际标准的要求修正后显示或打印。由于燃油是喷入密闭油腔内的，所以不存在挥发误差。此外，在油缸顶部安装了温度传感器

32、，对油缸内的油温进行实时跟踪并将油温信号输入微机。由于活塞背面有一定背压，所以不会产生气泡，但活塞的摩擦及其间隙使小喷油量时的误差较大。1.4 喷油泵试验台的发展趋势目前国内喷油泵试验台各生产厂家都在研制和生产屏幕显示的喷油泵试验台，所谓的屏显试验台就是将试验台的转速、计数、温控、正负压、油泵齿条行程表等功能通过计算机屏幕显示，而试验台的燃油压力、飞轮刻度、特别是量油还没有实现屏幕显示。试验台量油屏显在国外已经出现，目前在国内尚属高科技项目，正在进行攻关，已获得可喜的成果。目前市场上的屏显试验台在其配置方面差别很大，而且控制方法也不相同，这样就造成各生产厂家的价格悬殊较大，用户选择时应注意比较

33、其配置是否齐全，功能是否完善。要求试验台的自动化程度要高，如喷油量快速数字化测量及喷油泵快速装夹具等。今后喷油泵试验台的技术发展应主要集中于充分利用计算机测控技术，使喷油泵调试中的各项条件和技术参数的测量完全以数字化方式自动测量，以适应喷油泵产品技术不断提高的需要。国外喷油泵试验台的发展趋势是采用先进的电子技术研制微机量油及数字显示系统，按国际标准改进结构提高测试精度，主要特点如下：1.数字显示压力、温度、转速与计数(过去喷油泵试验台采用的机械式转速表、弹簧压力表和压力式指示温度计，很难达到国际标准要求)；2.燃油恒温控制在40；3.加大飞轮转动惯性；4.增加喷油泵安装刚度；5.自动控制倒油时

34、间；6.数显油量与屏幕显示油量。由于科学技术的迅速发展，微机的推广应用，研制数显油量及屏幕显示油量已成为喷油泵试验台当今重要的研究课题且有的公有产品投入市场。随着喷油泵的发展，喷油泵试验台也在不断发展。现在国际上已出现电子调速的喷油泵，共轨系统的应用，导致了测量电子调速器的专用设备EDC(或ECD)和共轨测试系统的出现，所以这就要求我们喷油泵试验台生产厂家应在这方面更加努力，以适应喷油泵的不断发展。第2章 喷油泵试验台的结构2.1 喷油泵试验台简介该试验台采用交流变频调速系统作为主机。电动机通过无间隙弹片联轴器直接驱动凸轮轴，没有齿轮变速箱，也就避免了齿轮变速产生的噪声和损耗。集油箱紧紧贴在凸

35、轮箱体旁，缩短喷油泵和喷油器之间高压油管的长度，避免了长高压油管引起的试验误差。试验台采用大油量供油系统，供油能力远远超过标准规定的要求，保证了试验的准确性。试验台的整体结构见图2-1。试验台最多可测试喷油泵缸数为：12缸；主轴中心距导轨高度为：195mm；油箱的容积为80L；玻璃量筒体积：大量筒：150ml。 小量筒：45ml。试验台外型尺寸（mm）：25858001500。喷油泵试验台主要由动力传动系统、工作台、油量机构、油路系统、试验台控制器组成。其核心部分是控制器，主要是对动力传动系统主电机的转速控制。另外，还可实现对油温的加热和冷却以及喷油量的控制。控制器通过变频器对电机调速。调速分

36、自动、手动，自动时由控制器输出010V电压,对应电机的04000r/min的转速。手动时控制切换到外部的电位器，由电位器给出电压，此时电压由变频器提供。转速测量通过电磁转速传感器实现。控制器同时提供了正反转控制。 图2-2给出了动力传动系统示意图。图2-1 试验台整体结构图图2-2 实验台动力传动系统示意图2.2 喷油泵试验台的整体结构喷油泵试验台，它包括：机身、电机、喷油角度刻度盘、工作台、被侧喷油泵固定架、液面检侧装置、标准喷抽咀、旋转臂、旋转臂立柱、调速齿轮、测速头、调速装置、油箱、高压压力表、低压压力表、控制柜、控制面板、徽机高压油泵测试仪等组成，其装配图如图2-3所示。其中：机身：试

37、验台的主体，在其上装有工作台、被测喷油泵固定架、液面检侧装置、在其内装有电机、油箱、调速齿轮等；电机：固定在机身的底座上，在输出轴上装有测速齿轮，联轴器。通过联轴器与被测喷油泵的主轴相连；调速齿轮：在调速齿轮的下方装有测速头；工作台：装在机身的平台上，被侧发动机喷油泵安装在该工作台上的固定架上，工作台的底部安装有一个旋转臂，该旋转臂可在一定的范围内旋转；旋转臂立柱：其下端固定在旋转臂上，其上端通过一个卡箍固定有液面检测装置；油箱：是该试验台的油源，向被测喷油泵提供燃油;油箱安装在机身底架上，通过导管与被测喷油泵和液面检测装置相接；控制柜：与机身分开的单独的一个部分，其内装有调速装置以及其它一些

38、电器元件，这些装置和电器元件通过电缆与装在机身上的相对应的装置相接，在控制柜上，装有控制面板，用于操作该试验台。图2-3 喷油泵试验台装配图2.3 喷油泵试验台部分零件介绍2.3.1 电机的选择和安装电机是整台喷油泵试验台的动力源，在本设计中，喷油泵的凸轮轴直接由电机驱动，提高了传动的准确性。并且采用交流变频调速系统控制电机的转速，主机传动采用变频调速，调速范围在4000转/分，主机功率：1.5KW、2.2KW、3KW、4KW、5.5KW 、7.5KW。按工作要求和工作条件，选取的电动机型号为Y132M。电动机的主轴上安装有测速齿轮（13）和联轴器（22）。电动机安装在电动机座上，通过电机座的

39、高度控制电机主轴与导轨间的高度。电动机通过电机座固定的试验台的机架上，如图2-4所示。图2-4 电机的安装图示2.3.2 机身机身是本试验台的主体，在其上装有工作台（4）、在工作台上，又放置有导轨及被测喷油泵固定架（6）、液面检测装置（11）。在其内装有电机（14）、油箱（2）、控制柜（32）等。机身的组成主要是由机身架和盖板组成的，机身架（如图2-5所示）就像是整个试验台的骨骼，支撑起整个试验台。机身架是由热轧等边角钢和热轧普通槽钢焊接而成。机身架的焊接处如图2-6所示。图2-5 喷油泵试验台机身架图2-6 机身架焊接处得链接方式2.3.3 液面检测装置液面检测装置主要组成是：喷油咀（9），

40、数量为12个；量杯装置板（10）；旋转扳手（7）；液面检测装置箱（11）等。液面检测装置的结构见图2-7。图2-7 液面检测装置的结构量油箱仍然采用电子计数器测量和控制喷油次数，计数准确。量油次数可以根据喷油泵的试验技术要求预先调整为50、100、150、200、250、300次等，设定完成后按动开始按钮，计数器开始计数，同时电磁铁拉动断油盘向后运动，使集油杯流出的油流量杯。当达到预定的喷油次数后，电子计数器控制电磁铁向前运动，截断油流使油不再流入量杯，量油结束。量油箱设计为扁体形状，目的是压缩尺寸以适应短高压油管安装要求。量油箱尽量贴在凸轮箱前侧，喷油器能安在集油杯内，便于观测喷油情况和量油

41、。液面检测装置通过旋转臂固定在试验台的上方，高度和方向都可通过旋转臂进行调整。量杯通过量杯装置板上的夹子固定，量杯装置板前后两面共安装有24对夹子，前后两面每面有十二对，也就是说液面检测装置可装置24个量杯。当每次检测完成后，可以不用取下量杯，通转动旋转扳手，把量杯装置板后面一组量杯转到前面进行工作，于此同时，刚刚装满油的量杯把油倒进液面检测装置箱底部的油槽，通过回油管道流回油箱。2.4 试验台上的部分重要零件 调速齿轮（13）：装在电机轴上，电机轴穿过调速齿轮（22）的中间孔伸出机身之外，在调速齿轮（22）的下方装有速度传感器（21），用来把电机的转速信息传递给控制系统。调速齿轮和速度传感器

42、的安装图如图2-8所示。图2-8 转速传感器的结构原理工作台（5）：装在机身（1）的平台上，被测柴油发动机喷油泵安装在该工作台（5）上的固定架（6）上，工作台（5）的底部安装有一个旋转臂（25），该旋转臂(25)可在一定的范围内旋转；旋转臂立柱(26)其下固定在旋转臂（25）上，其上端通过一个卡箍固定有液面检测装置；油箱(2)是该试验台的油源，向被侧喷油泵提供燃油；油箱（2）安装在机身（1）底架上，.通过导管与被测喷油泵和液面检测装置（11）相接；控制柜（32）与机身（1）分开的单独的一个部分，其内装有调速装置以及其它一些电器元件，这些装置和电器元件通过电缆与装在机身（1）上的相对应的装置相接

43、，在控制柜（32）上，装有控制面板，用于操作该实验台。第3章 如何提高喷油泵试验台的精确度喷油泵试验台是做为测试、调整喷油泵的专用设备。随着车型转换速度加快，柴油发动机转速提高，对喷油泵试验台的测量精度有更高的要求。直接影响柴油机的动力性、经济性和排放指标。影响试验台测量精度的重要因素有以下几个方面。3.1 传动系统对精度的影响1 转速准确性喷油泵与调速器为一组合整体，当它在试验台上调整时，试验台的转速将影响调速器，进而使喷油泵的供油量和调速范围改变。由于飞锤或飞球的离心力与转速成正比，所以转速越高，离心力也越大，驱动油量控制机构的作用也越大，所引起的离心力的误差大，油量控制机构受到不同离心力

44、的作用后，油量也会产生较大差异。可见，如果在油泵生产厂的生产线上，检验室及标准室均用低精度的转速表，所测量出的喷油泵供油量就大不相同。所以，试验台上配用高精度转速表是非常重要的。以前用固定式磁性转速表，其表面直径大于25mm时制造精度为l级(误差30rmin)，目前使用的数字显示电子转速表的误差可达到1rmin，相当准确。采用变频调速技术，主电机直接输出，变频器采用有IGBT功率模块，转速相当准确，为此，目前国内生产的试验台多采用变频调速。2 转速稳定性在负荷不变、输入电压稳定的条件下，在lmin测量时间内，转速波动要求是：大于800rmin，转速波动率不大于025；小于800rmin，转速波

45、动值不大于2转。3.2试验台供油系统对精度的影响试验台用的柴油应符合道路车辆一柴油机燃油系统的试验用油(IS041131978C)规定，保证其粘度在同温下一样，否则油的牌号不同，粘度不同，供油量就产生较大差异。1 油温。油温对供油量有明显的影响，研究证明：油温每变化1，可引起0204的测量误差。目前国产试验台均设恒温控制系统，把试验用的柴油控制在402范围内。当无加温装置时，允许按公式对调试油量进行修正。Y=(40T) X+XY一修正后调试油量mlT一调试时试验油温度一修正系数0.00068X一喷油泵说明书规定的油量值ml2 供油充足供给喷油泵的柴油应当是匀质油流，油中不应含气泡或产生空穴。否

46、则气泡进入柱塞套会排挤出与汽泡同样容积的柴油，造成喷油量减少。国际标准规定：将试验油从油箱送到喷油泵进油管连接接头，其流量率应为喷油泵供油流量率的25倍以上。3 供油压力供油压力将直接影响柴油进入柱塞套的速度和流量。流量大时流人柱塞孔的速度高，柱赛套内能充满油；压力低时流人柱塞孔的速度也低，柱塞套内就不能及时充满油，供油量必然产生变化。为此，要求试验台的供油压力稳定，压力波动不超过5。3.3 集油系统对精度的影响1 计数控制系统。喷油泵的供油量是按喷油次数计算和测量的，所以喷油次数的准确性直接影响供油量的测量精度，如果测100次的供油量时计数误差为一次，那么供油量误差就为l，这样误差已远远超过

47、标准喷油器允许误差05。可见试验台的测量精度应当尽量满足不大于一次的要求。即可采用电子数字计数器，并尽量测量200次以上的喷油次数。2 量筒量筒的刻度应准确，刻度误差应在满刻度的0.5以内，最小分格不大于满刻度的1。(1)量筒倒油之后的剩油，倒空的时间应30s。(2)量筒位置，保证油的液面与量筒内壁垂直。(3)水平面，观察者的眼睛与液面在油的弯月面是同一水平面时，读数是准确的。(4)误差，应尽量把油注满最大容积的60以上为宜。3.4 标准喷油器及高压油管对精度的影响1 喷油器试验台必须配有标准喷油器。用其它喷油器将引起较大的测量误差。由于汽车的转速呈不断上升趋势，功率也加大，势必流量也不断加大

48、，油量增大，喷油器的误差也随之增大。对于每循环供油量不大于150mm3的喷油器可采用轴针式标准喷油器。而每循环供油量大于150mm，小于300mm要采用孔板式标准喷油器。采用德国BOSCH公司DNl2SDl2针阀偶件与国产非标准针阀偶件zS4SI在6缸B型泵上进行供油速度特性试验。试验结果表明在200rmin时油量差6ml；在900rmin和1000rmin时，油量差2ml。2 开启压力英国Hartridge公司对转子式喷油泵与喷油器开启压力的关系，进行了实验研究，证明喷油器开启压力引起的最大误差达1.7，每提高0.3MPa，误差增加1，喷油器开启压力降低时，喷油量增加，开启压力增加时，喷油量

49、减少。应经常检查开启压力，并进行清洗。3 高压油管高压油管的内径、长度及弯曲半径对供油量都有影响，半径小、内孔表面粗糙、长度增加、弯曲半径减少时，对油流动的阻力加大，均会使供油量减少。用长600mm，外径D7mm，内径D20.016mm和D2+0.095mm油管做对比试验，在1000rmin时油量差3ml1000次，内径大者供油量大，高压油管长度每增加30mm可引起1的误差。对低速稳定性影响较大。试验台用标准喷油器和高压油管应成对使用，如出油阀紧座直径不同，无法接高压油管时，可采用变头进行连接，不破坏标准系统。3.5 喷油泵安装刚度对精度的影响喷油泵安装方式有两种：端面法兰紧固与泵底圆弧压紧。

50、喷油泵安装刚度不够，易造成喷射扭矩脉冲反作用下均会产生角位移而影响供油量的测量精度。总之，提高喷油泵试验台的测量精度是至关重要的，需要研究和改进的问题也很多，应当引起足够重视。 第4章 喷油泵试验台的维护喷油泵试验台是柴油机维护与修理的重要设备，在社会上得到广泛应用，随着柴油机拥有量的增大，试验台的拥有量也在逐步增大，因此，对其维护内容的研究也显得愈来愈重要。喷油泵试验台的维护包括日常维护和定期维护两大内容，下面我们就以本论文介绍的变频调速试验台为例予以介绍。4.1 日常维护日常维护是试验工作的重要内容，其目的在于保持试验台整洁，减小磨损，减少故障，提高试验精度。要防止油污和机械杂质污染喷油泵

51、，从而减小喷油泵的磨损，保证喷油泵的使用寿命。由于空气粉尘、油污等因素的影响，试验台表面很容易被污油沾染，因此，试验台工作前和工作后，都应对其进行擦拭，擦拭分两步进行。先进行湿擦拭，即用在柴油中扭干的擦布进行擦拭，后用千擦布进行擦试。这样可防止试验台在工作时，油污流人(或溅入)集油箱。试验台参数包括输油泵压力、试验台转速、工作次数以及油温等，试验台工作时，要随时注意参数的变化，发现异常要停机检查。另外，如发现某些零件松动或有异常声响，也要停机检查，禁止试验台带故障工作。在喷油泵试验台的日常维护中，我们应该做到以下几点：1 标准喷油器的检查与调整为了保证试验台的测试精度，应经常检查标准喷油器的开

52、启压力。操作者应根据规定的要求，定期对标准喷油器的流量均匀性进行检查调整。检查标准喷油器流量的均匀性时，应首先检查其开启压力，并通过调整使其达到18MPa。然后按照部标规定使用标准喷油泵的某一只缸，在试验台上用同一计数次数、同一转速、相同齿条位置的前提下逐个检查流量是否均匀。对流量有差异者，允许用微调开启压力来校正流量，应注意保证开启压力在180.2MPa的范围内。当微调开启压力不能改变其流量时应更换新的针阀偶件。2 试验燃油系统的维护保养燃油箱中试验燃油每工作400小时或调试500台油泵后应更换新油，清洗油箱和粗滤器，更换细滤器的滤芯。清洗粗滤器时须将其从油箱的接头上卸下来放到煤油中涮洗或用

53、软毛刷刷洗，然后装在接头上，粗滤器与接头为螺纹连接，拆装时用手握住滤清器端部，握力不宜过大，旋转时用力不要过猛。更换细滤器滤芯时，用内六角板手将细滤器下壳体取下，取出旧滤芯，换上新的滤芯后将下壳体装上拧紧即可。高压油管的维护。在试验台工作250小时或调试200台喷油泵后，应检查高压油管的密封锥体是否损坏，其内孔是否缩小，以保证高压油管有良好的工作状况。如密封锥体损坏，应更换符合NJl9820030规定的新高压油管；如内孔缩小可使用一个同内孔名义尺寸相同的钻头扩孔，以达到名义直径。污油箱的维护。使用中要注意及时将污油放掉，以免污油过多，溢出到机座底盘上造成污染。试验台工作台面的维护与保养。试验台

54、的工作台面是喷油泵装夹的基准面，工作台面到主轴中心线的距离为195mm，使用过程中严禁在上面敲击、研磨，油泵调试结束应将导轨上的污油擦拭干净，以保持工作台面的整洁，长期不用时应在其上涂防锈油。2 电气系统的维护保养所有电器零件应保持清洁、干燥，防止潮湿或发霉，每月应清除灰尘及污物一次；应定期检查所有的接线端子是否脱落、松动，如有松动、脱落等现象应随时拧紧焊好。电磁铁吸合后若响声过大，说明铁芯接触不良，应及时检查并排除故障。若属电网电压过高或过低造成，应加稳压装置或找电工解决。发现电机难以启动，声音异常，应及时检查是否缺相、有无卡滞，以免烧坏电机。变频调速器必须保持通风良好，不可随意拆动，严禁用

55、布包裹。4 喷油器针阀开启压力不准，流量不均喷油器针阀开启压力是保证发动机工作的重要指标，标准误差为5，有些修理点校验过的喷油器开启压力误差可达20以上。喷油器开启压力由调试时所用的压力表显示，因此该压力表要定期到计量部门校检，从而保证调试精度。由于国产喷油嘴出厂时流量误差较大，最大可达20，而达到4的仅占总量的40左右，因此若出现此类问题可更换喷油嘴来解决。另外喷油嘴的回油量和泄漏过多，减少了实际喷人气缸中的燃油量而影响柴油机工作。针对上述柴油机喷油泵反映的修理质量存在的问题，我们要加强对修理网点的管理及燃油技术工人的培训，提高从业人员的技术水平。按国家及地方标准，对在用喷油泵试验台进行检验

56、，加强质量技术监督部门的力度，加强行业的行政和技术管理工作。从而保证动力机械的正常工作，发挥最佳效率，减少环境污染，降低油耗节约能源。4.2 定期维护定期维护很重要，必须坚持，它的内容包括维护集油箱，检查油量，检查喷油器，校正转速，检查皮带松紧度，检查电路，维护电机轴承，检查导线及接头，维护电机控制箱等。集油箱开口比较大，污油容易流人，喷油器所喷出的柴油直接和空气接触，集油箱很容易被污染，集油板和试管也容易发黄。因此，集油箱除日常维护外，也要进行定期维护，要清洗试管、集油板以及集油箱底部，防止油污过厚看不准试管刻度。油箱的油量多少直接影响到油量的检测，检测供油量时，油量变化大往往就是油箱缺油造

57、成的，因此对于油箱不但要定期清洗而且要定期检查油量。标准喷油器是反复挑选出来的，工作一段时间后，由于喷嘴受柴油中机械杂质冲刷而影响喷油的准确性，喷油泵的均匀度无法得到保证，所以对于试验台使用的喷油器要经常检查，经常工作的试验台，一般情况下至少每个月要检查一次，当供油均匀度达不到要求时，要坚决更换喷油嘴。否则喷油泵的供油均匀度无法得到保证。试验台的转速必须准确，它的转速直接决定着柴油机的转速，试验台工作一段时间后，其转速表误差较大，一般情况下，每半年要用专用转速表进行校验。当试验台升速较慢时，首先要考虑到皮带的松紧度，对弹力变小或者破损的皮带要坚决更换。试验台柴油较多，导线和电气元件容易老化，园

58、此，对试验台电路要经常检查，电机维护可按电机维护常识进行。4.3 常见故障喷油泵试验台常见故障产生的原因及排除方法见表4-l。表4-1 常见故障现象、原因分析、排除方法故障现象原因分析排除方法升速较慢试验台功率小电压过低或缺相控制箱故障升到额定转速再加油检查调整电源检修控制箱油量不稳(指各缸油量)油压过低油路有空气低压油路阻塞喷油泵故障油压过低油路有空气低压油路阻塞喷油泵故障均匀度差喷油嘴磨损油量小或油压低喷油泵故障更换喷油嘴检查油箱油量和输油泵检查喷油泵输油泵油压过低或不出油油路堵塞或漏气输油泵失效电机反转或失效油箱油面过低或缺油清理油路检修输油泵调换AB相或检查电机检查油箱油面油压过高减压

59、阀卡死回油管堵塞凋压阀失灵检修减压阀疏通回油管检修凋压阀转速不稳电机功率小控制箱失效分批校油量检修控制箱 结论本文主要是对喷油泵试验台的外形尺寸，和部分零件进行了改进和介绍，但控制系统才是一台试验台的核心部分，本文中没有太多介绍。文中首先简要介绍了喷油泵实验系统的发展现状,然后主要对喷油泵试验台的各部分的零部件及传动方案进行分析设计。传统的喷油泵试验液面检测装置部在分使用时有一定的不断，本文对其液面检测装置进行了改进。本设计初期主要使用PRO/ENGINEER软件进行三维图形的设计，并且对整体的外观进行了渲染。最后对试验台的精度的保证及使用时的维护做了简要的介绍。改造后的试验台可以自动控制喷油

60、计数、主轴转速。与原试验台比较，省去由大量分立元件组成的单元环节，减少焊接点，大大提高工作可靠性、检测自动化程度、检测精度和效率，使用、维护和修理方便。对适合现阶段国情，顺应目前自动化程度要求提高的潮流具有一定的现实意义。 谢 辞时光飞逝，三年的大学学习生涯就要结束了，在这短暂而漫长的三年里，使我更进一步的熟悉和掌握了如何去学习、生活，和工作。同时，也是校园让我们学会了学习，学会了思考，学会了做人，虽其短暂，但是在这三年里所学的知识必将可以使我受用终生。在这大学生涯即将结束的最后几个月的毕业实习与毕业设计的过程中，不仅是对我们每一个人的一次全面的考查，同时也是对我们所学习和掌握知识的一次实际而

61、综合运用，这不仅仅是只是一次知识的检验，更是对我们认识问题、分析问题、解决问题的综合能力的锻炼与培养。同时对于我们来说，这也是一次难能可贵的在校学习的经历，一次知识和经验的积累的机会。为此，我更应该感谢给予我这个机会的人，是他们给予了我这次学习的机会，同时也是他们给予我了关怀与支持，正是在他们的关心、支持与帮助下，我的大学学习，生活，以及这次毕业设计才能完满结束，为我大学生涯画上一个完美的句号。在这里，我首先要感谢母校，是母校为我提供了这个平台，给予我了梦寐已久的学习和生活的机会，从而是我的人生更加精彩。其次，要感谢的是我的指导老师，在这几个月的毕业实习和毕业设计的日子里，对我们的耐心的关怀与

62、辅导。在这四年的大学生涯中，以前学的专业知识，对于我们来说像一盘散沙，杂乱无章没有系统性。但是在赵老师的悉心辅导下，使我们对自己的知识进行了整理、组织和装配，使我的知识结构更加明朗化、体系化了。再次，再次感谢老师的辛苦指导，同学的帮助，以及这三年来所有教诲过我的老师。 在以后的学习、生活、工作中，我将牢记您们的谆谆教诲，不断学习，不断进步。在此,衷心地祝福和感谢你们!参考文献1 娄国焕，王福斌智能型喷油泵试验台的研制.机床电器，1997, 2: 20-32 2 李朝青单片机原理及接口技术.北京:北京航空航天大学出版社，20023 帅兵，陈大林，朱俊平喷油泵试验台微机控制系统设计. 农业工程学报

63、，1996,12(4):173-2004 李占锋微机控制喷油泵试验台监控系统的设计. 西安:西北农林科技大学，20045 寇雪琴单片机控制电子喷油泵试验台的研究.西安:西北 农林科技大学，20036 Robert G.Winch, Telecommunication, Transmission Systems, A Division of The McGraw-Hill Companies, 19997 金振华，卢青春，聂圣芳.柴油机喷油泵试验台数据采集处理系统的开发J.车用发动机，2001(6)8 马立松，王新源.喷油泵试验台(上)J.中国汽车保修1998(3):22-259 马立松，王新源.喷油泵试验台(下)J.中国汽车保修设1998(5):16-3010 娄国焕，王福斌.智能型喷油泵试验台的研制J.机床电器，1997(2):313211 马立松