Общая сборка топливного насоса

На ремонтных предприятиях общую сборку топливных насосов производят следующими способами:

1. тупиковым (на универсальных постах); 
2. бригадноузловым (нa специализированных постах);
3. поточным.

Поточные линии оборудуют транспортными устройствами, поворотными стендами для установки агрегата, прессами и пневматическим или электрическим высокопроизводительным монтажным инструментом.

Для сборки топливных насосов применяют цепкой конвейер, который имеет пять рабочих постов и ряд резервных стендов. Конвейер приводится в действие периодически.

Перед общей сборкой корпус топливного насоса тщательно промывают дизельным топливом и продувают сжатым воздухом. Затем проверяют его комплектность и устанавливают на поворотный стенд (см. рис. 11).

Процесс общей сборки топливного насоса (рис. 202) начинают с установки рейки, которая должна плавно перемещаться во втулках корпуса. Рис. 202. Схема процесса сборки насоса НK-10.

Зазор между посадочной поверхностью рейки и отверстием во втулке должен быть 0,08—0,15 мм. Бронзовые втулки корпуса смазывают маслом МК-22 или МТ-16П. Убедившись в плавности хода рейки, в отверстие корпуса ввертывают стопорный винт.

После того как рейка установлена в корпус насоса, вкладывают пластину, которая предохраняет плунжеры от выпадания из гильз. Затем всасывающую полость насоса промывают чистым бензином и продувают воздухом. Плунжерные пары промывают в ванночке чистым дизельным топливом и устанавливают в гнезда корпуса, совмещая продольное отверстие гильзы с отверстием корпуса под стопорный винт. Гильза в гнездо корпуса должна входить с зазором 0,016—0,052 мм (рис. 203). При чрезмерно плотной посадке гильза может деформироваться. После затяжки винта гильза должна иметь небольшое продольное перемещение. Зазор между торцом винта гильзой 0,61—1,27 мм. Рис. 203. Топливный насос HK-10.

Вслед за плунжерными парами устанавливают нагнетательные клапаны.

Седло нагнетательного клапана вставляют в гнездо корпуса с зазором 0,060—0,175 мм. Затем на цилиндрическую головку клапана устанавливают пружину в сборе с ограничителем хода и завертывают нажимные штуцеры. Их завертывают до упора штуцера в прокладку и затягивают на пол-оборота (180°). Резьбу нажимных штуцеров смазывают маслом МК-22 или МТ-16П. Затянув штуцеры, проверяют плавность движения плунжеров. Они должны свободно вращаться и перемещаться в гильзе.

После установки плунжерных пар и клапанов на нажимные штуцеры секции навертывают заглушки. Всасывающую полость насоса опрессовывают дизельным топливом под давлением 8 кг/см2 при температуре 18—20°С.

В процессе испытания внимательно просматривают резьбы на деталях. Не допускается течь топлива через резьбу нажимных штуцеров, стопорных винтов и штуцера подвода топлива.

Обращают внимание на утечку топлива в зазор между наружной поверхностью гильз и отверстиями в корпусе. Падение давления вследствие утечки топлива за 3 мин. должно быть не более 1,5 кг/см2. При обнаружении течи топлива через резьбу штуцеров их завертывают до устранения течи.

Для дальнейшей сборки насос устанавливают в горизонтальное положение и удаляют ранее вложенную в корпус предохранительную пластину.

Затем, пользуясь захватом, снимают плунжеры. Снятые детали по порядку поморов секций укладывают в гнезда специальной подставки (тары). Закончив подготовительные работы, приступают к подбору поворотных втулок по рейке и наружному диаметру гильзы. Эта операция является ответственной, так как от точности подбора деталей зависят равномерность и устойчивость подачи топлива секциями насоса.

Поворотные втулки устанавливают на гильзы при среднем положении рейки, совмещая метку на корпусе втулки с продольным пазом гильзы. Закрепив рейку в положение средней подачи, измеряют свободный ход венца на радиусе Rиз = 20 мм (рис. 204, e). Свободный ход должен быть в пределах 0,05—0,20 мм. При увеличении зазора между зубьями рейки и венца поворотной втулки подача топлива насосной секцией значительно изменяется. Рис. 204. Сопряжение деталей регулирования подачи топлива секциями насоса: а — развертка плунжера; б — зaзop между поводком плунжера и прорезью поворотной втулки; в — свободный ход зубчатого венца.

При смещении венца поворотной втулки на величину x_в плунжер повернется на тот же угол и сместится относительно окон гильзы на величину х_пл.

Длина дуги смещения плунжера относительно окон гильзы может быть определена из выражения

где x_в — величина смещения венца поворотной втулки в мм; D_пл — диаметр плунжера в мм; R_из — радиус измерения свободного хода венца (R_из = 20 мм) в мм.

При смещении плунжера относительно окон гильзы на дугу х_пл его рабочий ход изменится на величину (рис. 204, а)

где α — угол наклона винтовой отсечной кромки плунжера.

Вследствие изменения рабочего хода плунжера подача топлива изменится нa величину

где F — площадь торцовой поверхности плунжера в мм2.

Например, при свободном ходе венца поворотной втулки, равном 0,20 мм, изменение подачи топлива за один ход плунжера составит 2,5 мм3, т. е. количество подаваемого плунжером топлива изменяется на 1,9% от средней подачи 150 мм3 за один рабочий ход плунжера. В результате увеличится неравномерность подачи топлива в цилиндры дизеля. Для определения свободного хода вонца поворотной втулки пользуются индикаторным приспособлением (рис. 205). Валик с двумя кронштейнами закрепляют на корпусе насоса винтами. На валик надет ползунок 4 со стойкой, на которой хомутом 3 закреплена ножка индикатора 2. Штифт 1 ножки прибора устанавливают на выступ венчика в точке, расположенной на pacстоянии R=20 мм, и перемещают венец. Величину зазора в зацеплении определяют по отклонению стрелки индикатора. Рис. 205. Приспособление для определения свободного хода венца поворотной втулки.

Принятые величины зазора в зацеплении венца поворотной втулки с рейкой могут быть выдержаны только при достаточно строгом соблюдении расстониия между делительной прямой рейки и центром начальной окружности зубчатого венца (рис. 206).

Возможные отклонении этого размера определяют из выражения где l - расстояние между осями отверстий под гильзы и осью подшипников рейки в корпусе насоса (l = 18+0,1 мм) в мм; m - расстояние от делительной прямой рейки до цилиндрической поверхности (m = 12,5-0,1-0,2 мм) в мм; dр - диаметр рейки (dр=16-0,030-0,055 мм) в мм; Dнач - диаметр начальной окружности зубчатого венца в мм; k — стрела прогиба рейки (k =±0,1 мм) в мм; εр - смещение оси рейки в подшипниках (εр = ± 0,037 мм) в мм; εв - смещение оси поворотной втулки относительно оси гильзы (εв= ± 0,056 мм) в мм. Рис. 206. Влияние отклонений нa зацепление рейки с зубчатыми венцами.

При ремонте насоса некоторые из этих величин могут оказаться завышенными, что вызовет значительное увеличение ΔА. Следовательно, увеличится зазор в зацеплении зубьев венца поворотной втулки и рейки. Так, при ΔА — 0,4 мм величина свободного хода венца будет равна 0,44 мм против допустимой 0,20 мм. При ремонте деталей и сборке насосов необходимо добиваться уменьшения отклонения ΔА расстояния от делительной прямой рейки до начальной окружности венца за счет соблюдения следующих условий:

1. обеспечения принятого техническими условиями размера между осями отверстий под гильзы и рейку при развертывании втулок;
2. обеспечения наименьшего (0,03 мм) диаметрального зазора рейки во втулках корпуса насоса;
3. строгого контроля за прогибом рейки, который не должен превышать 0,05 мм на ее длине;
4. подбора поворотных втулок по гильзе; допустимый зазор между наружным диаметром гильзы и отверстием во втулке равен 0,05—0,1 мм.

После установки поворотных втулок снова контролируют плавность движения рейки. Если наблюдается торможение или заклинивание детали, проверяют зацепление зубьев рейки и венцов поворотных втулок.

Затем приступают к окончательной сборке насосных секций. Сначала ставят верхнюю тарелку и пружину плунжера. Тарелка должна свободно надеваться на поворотную втулку и садиться в гнездо корпуса. Пользуясь захватом, плунжеры устанавливают в соответствующие гильзы секций так, чтобы совпали метки поворотных втулок и поводков плунжеров. Перед установкой в гильзу деталь промывают в чистом топливе, а на хвостовик надевают нижнюю тарелку. При сборке секций следует обращать внимание на величину зазора между поводком плунжера и прорезью в поворотной втулке (зазор должен быть в пределах 0,03—0,08 мм). Большие зазоры недопустимы, так как при их увеличении создаются условия для самопроизвольного смещения плунжеров.

Величину возможного смещения плунжера y_пл (см. рис. 204, б) можно определить по формуле

где Y_пов — зазор между поводком плунжера и его пазом во втулке в мм; D_пл — диаметр плунжера в мм; D_пов — диаметр поводка плунжера (D_пов= 14 мм) в мм.

При таком смещении рабочий ход плунжера изменится на величину

где α — угол наклона винтовой отсечной кромки плунжера.

Вследствие изменения рабочего хода плунжера подача топлива изменится на величину

V_у=h_уF.

При увеличении зазора в плунжерном поводке до 0,08 мм подача топлива при неизменном положении рейки изменяется на 2,8%. Такое изменение в подаче топлива секциями вызовет значительное увеличение неравномерности впрыска в цилиндры дизеля.

Собран секции при помощи захвата, устанавливают толкатели в гнезда корпуса насоса. При установке толкателя соблюдают следующие технические условия. Зазор между корпусом насоса и толкателем должен быть равен 0,025—0,17 запор между пальце толкателя и пазом корпуса не более 0,28 мм (см. рис. 203). Толкатель должен свободно перемещаться в отверстии корпуса. Проверив правильность сборки, сжимают пружины плунжеров и под головку регулировочных болтов подкладывают подпорки. После этого устанавливают кулачковый вал.

Посадка подшипников вала в гнезда корпуса производится с зазором 0,012—0,15 мм. При затяжке стопоров проверяют плавность вращения вала. Если вал вращается плавно, снимают подкладки и освобождают толкатели. Когда секции собраны и вал установлен, к рейке присоединяют тягу и проверяют усилие ее перемещения, которое должно быть не более 1 кг.

Для этой цели применяют динамометр. Тягу рейки соединяют со скобой 5 (рис. 207) динамометра. Скоба при помощи струны 2, перекинутой через ролик 4, соединена с грузом 1 весом 1 кг. Ролик 4 расположен на кронштейне 3. Стойка динамометра закрепляется и щеке поворотного стенда для сборки насоса. Если усилие, необходимое для перемещения рейки, выше нормы, то следует разгрузить плунжеры от действия пружин путем подбора тарелок. При движении рейки плунжер и должен увлекать за собой тарелку пружины. Рис. 207. Динамометр.

После кулачкового вала устанавливают корпус регулятора.

Для того чтобы облегчить установку корпуса регулятора, на конус вала надевают специальную конусную втулку.

Затем в гнездо корпуса вставляют буксу, внутрь нее укладывают две регулировочные шайбы разной толщины.

После установки корпуса регулятора и буксы индикатором проверяют продольное перемещение кулачкового вала, которое должно быть не более 0,2—0,4 мм. Если перемещение вала окажется больше нормы, то снимают буксу и ставят дополнительные регулировочные шайбы. Общее количество этих шайб должно быть не более четырех.

Закончив установку муфты, приступают к регулировке зазора между торцами плунжеров и седлами нагнетательных клапанов, этот зазор  должен быть 0,4—1,0 мм.

После этого приступают к сборке регулятора. Конусную посадочную поверхность крестовины притирают по конусу хвостовика кулачкового вала. Когда детали притерты, ставят тарелку и крестовину. Тарелка регулятора должна входить в отверстие корпуса с зазором 0,03—0,26 мм (см. рис. 203). Шлифованную поверхность этой детали смазывают маслом МК-22 или МТ-16П. Крестовина на валу крепится при помощи шпонки и гайки. Гайку затягивают до отказа и индикатором проверяют биение хвостовика крестовины. Допустимое биение 0,15 мм, при большем отклонении деталь заменяют.

При установке рычага регулятора соблюдают следующие технические требования. Между осью и отверстиями корпуса и рычага обеспечивают зазор 0,013—0,15 мм (см. рис. 203). Рычаг должен вращаться на оси без заеданий.

Установив рычаг, подбирают шары регулятора диаметром 25,4 +0,04 мм. Они должны входить в пазы крестовины с зазором не более 0,6 мм. После подбора шаров на втулку крестовины устанавливают втулку регулятора в сборе с подшипником и упорным диском. Втулка регулятора по наружному диаметру хвостовика должна перемещаться совершенно плавно. Зазор в сопряжении равен 0,02—0,15 мм. Затем к рычагу регулятора присоединяют пружины, тягу рейки и производят предварительную регулировку вес режимного регулятора.

Для этого выдвигают рейку на 17,5^+0,5 мм от упора в верхний винт, ставят рычаг регулятора в такое положение, при котором шары находятся на наименьшем радиусе от кулачкового вала, и проверяют расстояние между центрами отверстий тяги рейки, равное 102 мм. Затем завинчивают нижний винт до упора в выступ наружного рычага выключения и ставят верхний винт так, чтобы свободный ход рейки в сторону выключения подачи от положения «Стоп» до упора был в пределах 0,5—1,0 мм. Угол наклона рычага должен быть не менее 30э. Закончив регулировочные работы, ставят крышку корпуса регулятора.

Собранный топливный насос направляют на испытательную станцию.