燃油泵测试设备在批量生产中的设计与应用

燃油泵测试设备在批量生产中的设计与应用

倪娜

阜新德尔汽车部件股份有限公司，辽宁阜新，123000

摘要：一种燃油泵试验台在生产中的设计与应用。并对燃油泵进行了性能测试和结果分析，以确保其在实际应用中的可靠性和效率。通过对试验台的结构设计、测控系统和试验方法的详细描述，展示了其在燃油泵研发和质量控制中的重要作用。

关键词：燃油泵；试验台；液压控制;

0 引言

柴油发动机的燃油系统是发动机的关键部件，直接影响着发动机的动力性能、经济性能和使用性能，其中喷油泵是系统中重要的部件，是燃油系统的核心，而燃油泵是保证有足够数量的液压油自油箱输送到喷油泵，并维持一定的供油压力以克服管路及燃油滤清器阻力，使油液在低压管路中循环，其性能直接影响着整个系统的稳定和可靠性。而燃油泵试验台是检测和调整燃油泵所必需的关键设备。为了保证喷油泵能够持续且稳定地接收到所需的燃油，对燃油泵进行全面的性能测试和评估至关重要。本设计能够模拟发动机低压燃油系统在启动及稳定运行期间的状态而进行试验；设计一种结构简单、操作简便、性能可靠的燃油泵检测性能试验台。

1 试验台的设计

1.1试验台的总体结构：燃油泵试验台主要由试验台架、液压系统、测控系统三部分组成。

1.2 试验台架：试验台架主要由试验框架、工作台组成。试验框架是承载整个试验台的重要部分，为提高表面洁净度采用不易被腐蚀并且耐磨耐脏的铝型材做为试验基本框架，工控配置箱和各液压元器件主要布置在台架上便于操作和维修的位置工作台用于放置试验燃油泵，为便于拆装燃油泵和油管时工作台面设计为接油盘的形式。泄漏的油液可由接油盘收集，并经管路流回至油箱，达到循环利用。框架上设有急停按钮，能在设备出现紧急情况时实现紧急停机的功能。

1.3液压系统主要由四部分组成。

1.3.1传动夹紧组件:传动夹紧组件由变频电机、联轴器、传动轴承座、夹紧气缸等，通过变频电机提供给燃油泵一定的转速和功率，使泵输出一定流量和压力的液压油。为使燃油泵的夹紧力和位置可以得到很好的控制，保证产品可重复性，因此使用气缸压紧的方式自动夹紧、自动对接进出油管路。

1.燃油泵夹紧气缸  2.进、出油管夹紧气缸 3.传动轴承座 4.连轴器 5.变频电机

传动夹紧组件图

1.3.2 控制部分：

液压阀：为控制油液压力、流动方向、流动速度、流量大小，以满足不同试验要求。试验台装出油管路上装有直动溢流阀、方向控制阀、齿轮流量计等。

直动溢流阀：系统应用直动溢流阀的两个作用：(1)作定压阀，保持系统压力的恒定。 (2)作安全阀，当阀的压力高于系统压力时，安全阀开启，保证系统安全。

方向控制阀：由液动二位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀、气动电磁换向阀等。是用来控制液体及气体的流通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。

气动球阀：通过控制油液流入燃油泵进油口流量大小，调节进油口负压。

齿轮流量计：用于燃油泵出油流量进行精确测量；

1.3.3 辅助元件：主要由试验油箱、过滤器、流量传感器、压力传感器、转速传感器、油管及管接头、密封圈、液位计、循环泵等。

油箱主要由供油箱和接油箱两个油箱，油箱设置过滤器、液位计、温度传感器。接油箱出口配有循环泵，与供油箱油液循环。

流量传感器与流量计相连用于监测油泵出油流量的大小。

压力传感器接于燃油泵进油口和出口压力。

转速传感器采集变频电机转速。

1.4测控系统：

1.4.1 电控系统整体布置在工控配置箱内，线性电源为设备和各电气件提供电力。

电气控制包括了PLC、变频器、工控一体机、电磁阀等通过电气信号的控制实现对设备的操作和控制。

1.4.2 多功能数据采集模块：用于将传感器采集到的数据传输给计算机进行处理。

1.4.3 工控一体机：计算机操作系统为 WINDOWS 7，采用LABVIEW进行编写，操作界面中有转速、压力、流量、温度等测量参数的实时显示，并自动存储等功能。

3 试验过程

启动设备，线性电源为燃油泵试验台供电，将泵装到传动夹紧装置上，按夹紧按钮，设备自动夹紧泵并自动连接好进、出油口液压管路。工控配置箱中数据采集模块采集流量计和压力传感器的数据，变频器控制传动速度，通过工控一体机中测控软件进行处理，并将整理好的数据输入到一体机显示器。供油箱中油液通过液压管路经过气动球阀、供油压力传感器进入燃油泵，燃油泵循环出的油液通过液压管路经由出油压力传感器、换向阀、液压加载模块、流量计，循环回到接油箱中，接油箱的出口通过液压管路连接补油泵，补油泵的出口通过液压管路连接过滤器，过滤器流出的油经过液压管路回到供油箱。在换向阀另一端有安全阀和过滤器连接，当设定压力超过系统压力时，安全阀打开，油液回到接油箱。

4 结论

本文设计并研究了一种燃油泵性能试验台，该性能试验台可实现自动试验过程，可以准确检测燃油泵不同转数下、不同供油压力、和出油压力下的流量变化情况并通过数据处理显示到设备软件界面中，试验检测数据准确可靠，保证提供合格的油液给喷油泵。试验采用气动夹紧，夹紧动作迅速、夹紧力稳定、操作方便，大幅度降低了操作者的劳动强度，提高了试验效率。

通过实际应用验证，该试验台具有操作简便、测试精度高和可靠性好等优点，为燃油泵的研发和质量控制提供了重要的技术支持。

参考文献：

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[2] 王先逵.机械装配工艺单行本. 机械工业出版社，2008.6

[3] 成大先主编.机械设计手册.第六版.北京：化学工业出版社，2016.3

[4] 闻邦椿主编.机械设计手册.第六版.北京：机械工业出版社，2017.12