CN101512112B - 用于汽缸润滑油的定量供给系统的润滑设备以及用于定量供给汽缸润滑油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于定量供给汽缸润滑油的液压润滑设备和方法。所述定量供给系统包括：供给管路和回流管路，其经由一个或多个阀而与润滑设备连接以用于供给液压油；中心液压油供给泵，其经由所述供给管路与液压缸连接，所述每个液压缸都具有液压活塞并且可以受到液压油的压力；多个喷射单元，所述多个喷射单元的数目与发动机中的多个汽缸的数目相对应，并且所述喷射单元与它们各自的具有定量供给活塞的定量供给汽缸连接；用于汽缸润滑油的供给管路。为了提供一种可靠且便宜的、甚至液压缸失败也没有中断风险的系统，润滑设备设计有分配器板，所述分配器板在一侧处与所述定量供给活塞接触，并且在其另一侧处与两个或更多个液压活塞接触，用于使所述分配器板移动以用于激活所述定量供给活塞。

Description

用于汽缸润滑油的定量供给系统的润滑设备以及用于定量供给汽缸润滑油的方法

技术领域

本发明涉及一种液压润滑设备，用于例如船用发动机中的汽缸润滑油的定量供给系统，所述定量供给系统包括：

-供给管路和回流管路，所述供给管路和回流管路经由一个或多个用于供给液压油的阀而与所述润滑设备连接；

-中心液压油供给泵，所述中心液压油供给泵经由所述供给管路与液压缸连接，每个所述液压缸都具有液压活塞并且可受到液压油的压力；

-多个喷射单元，所述多个喷射单元的数目与所述发动机中的多个汽缸的数目相对应，并且所述喷射单元与它们各自的具有定量供给活塞的定量供给汽缸连接；

-供给管路，所述供给管路用于汽缸润滑油；

-分配器板，所述分配器板在其一侧与所述定量供给活塞接触。

此外，本发明涉及定量供给汽缸润滑油的方法，所述方法包括：

-通过使用与液压缸连接的液压油供给系统经由将液压油供给至润滑设备和使液压油从润滑设备回流而供给液压油压，所述液压缸每个都具有液压活塞并且受到液压油施加的压力；

-经由多个喷射单元而供给并且喷射汽缸润滑油，所述多个喷射单元的数目与所述发动机中的多个汽缸的数目相对应，所述喷射单元与它们各自的具有定量供给活塞的定量供给汽缸连接；

-分配器板在其一侧达到与定量供给活塞接触。

应注意，在本申请中提及汽缸润滑油和液压油。然而，它们可以不是两种不同种类的油。可以是用于润滑和用于液压操作的一种且相同的油。该油可以通过相同的来源供给。

背景技术

润滑设备传统地设计成泵单元，所述泵单元与相应的汽缸紧密关联地安装，并且与用于润滑油的供给储油箱和汽缸壁上的不同点处的喷油嘴形式的润滑点连接。每个泵单元都包括多个向不同的润滑点供给润滑油的往复泵，并且所述往复泵由共同的在其上设有凸轮的旋转控制轴驱动。通过该轴旋转，具有压头的凸轮作用在相应的轴向移动的活塞上，所述活塞受朝向控制轴方向的弹簧偏压，使得活塞在轴旋转时将执行往复运动以用于激活往复泵的活塞。

多年来，润滑设备是在来自活塞泵的排出压力不是太大的条件下进行操作的，由于这是固定的标准，即润滑油在发动机活塞的向上回流行程过程中，即在压缩作用过程中，而在点火燃烧之后的相继膨胀行程之前被喷射至汽缸内。因此，在喷射或泵压力量值为10Bar的状态下进行操作是必要的。

近年来，已经提出了通过加压雾化喷嘴来喷射润滑油以增加润滑效率，用于在活塞的向上运动过程中实现油雾润滑。然而，润滑油被由此施加较高的压力以确保通过雾化喷嘴得到精细的雾化，例如被加压至100Bar或更高。

此外，近年来已经有基于电子的柴油发动机生产到更宽程度的倾向，并且在这些发动机上已经去除传统地用于驱动机械润滑设备的机械传动。

因此，如本申请中所述，润滑点包括油喷射喷嘴和/或加压雾化喷嘴。

在上述两个系统中，控制轴通过与发动机的曲轴直接或间接地机械联接而驱动，从而能够提供用于泵的激活动力，并且同时实现发动机的曲轴和润滑设备的控制轴之间的同步。

泵单元可以是例如包括盒状的设备外壳，连接管可从该外壳延伸至关联的发动机汽缸上的例如6至24个润滑点。

这些活塞传统地借助贯穿的控制轴上的激活凸轮/摇杆而进行操作，所述控制轴与发动机的曲轴同步旋转。这些活塞受到朝向激活凸轮的弹簧偏压。设有限定关联的激活凸轮的极限位置的固定螺钉。该固定螺钉可被操作，用于确定活塞的各个操作行程并且由此确定各个活塞泵的关联输出(yield)。

通过根据本发明的润滑，用户能够操作根据曲柄的旋转而定时地控制喷射正时以用于同步润滑，或者非同步的汽缸润滑，即汽缸润滑不依据曲柄的旋转和角位置。

此外，对于灵活和容易地调节受控的供给汽缸润滑油部分以用于根据不同的可测量的发动机参数的发动机的即刻需要有越来越多的需求。也期望以灵活的方式调节与发动机的实际操作状态同时的正时。所有这些调节优选地是可中央控制的。

使用电子控制方法而与发动机转速同步地驱动润滑设备是可行的，但是润滑油的用量大并且昂贵。通过这种系统，正时可被立即改变。然而，改变定量供给的汽缸润滑油部分更加难以控制。

由于汽缸润滑油典型地在发动机每旋转一圈时被供给一定剂量，因此调节该剂量的唯一可能性是改变泵的行程。在例如DK专利申请4998/85中公开了用于该目的的系统。该系统通过凸轮盘机构进行操作，用于根据发动机负载来调节泵行程。改变这种依赖性可以仅通过以具有不同传递函数的其它凸轮盘替换该凸轮盘来实现。

还已经提出了借助可控马达，例如步进马达来调节泵的行程。这已用于点润滑，但是很难建立起与传统润滑设备的连接。在例如国际专利申请WO 02/35068A1中公开了这种系统。

此外，DE 2827626也公开了一种润滑系统，其基于以预定时间间隔通过汽缸壁中的开口的测定好的量来供给润滑油。这里没有显示在各个润滑点处执行连续控制剂量的任何可能性。

此外，已知在介绍中提及的GB 834533A，DK 173512B1或CH673506A5公开的类型的系统，其中液压缸经由分配器板或类似结构而作用在多个定量供给活塞上。在这些设计中，将有一个液压缸用于激活。如果该液压缸失败，那么将引起所有定量供给活塞的操作中断。

关于传统的汽缸壁润滑，迄今已经实践使用简单的可抵抗汽缸中的内部压力的弹簧偏压止回阀，但是它屈服于稍高的外部喷射压力。然而，关于加压雾化喷射，期望和需要阀系统仅在更高的油压下才打开，以便油的喷射正好从开始时就能呈现加压雾化喷射的特性。这里我们说到的压差因素可达百分之几百。

DK专利申请PA 200501629中先前已经提出了液压动力润滑设备以及用于介绍中提及的类型的定量供给汽缸润滑油的方法。通过提及的专利申请中说明的原理，在某种程度上能够建立起汽缸润滑，以便能够实现定量供给润滑点的灵活的电子控制和中央连续控制。此外，也能够得到精确且简单的正时控制。

这样可以通过使用特定设定单元实现，该设定单元具有设定装置，设定装置接合定量供给活塞并且与可控的致动器/马达连接以用于调节所述设定单元。

来自DK专利申请PA 200401035公开了一种设备，其中通过使用适当数目的阀执行调整以用于可选择地关闭系统油至定量供给单元，能够将来自DK专利申请PA 200401035的技术效果与发明的技术效果相结合，以便由此给系统提供用于调整润滑油的量的两个可替代的可能性。

以上提及的DK专利申请PA 200501629和PA 200401035二者的内容在此通过参考而并入本文。

因而本发明能够与在所述DK专利申请中说明的方法和设备结合使用。

然而本发明也可以与其它类型的润滑设备和其它方法结合使用，其中施加使用液压活塞的液压润滑以用于作用在喷射单元上，所述喷射单元包括用于汽缸润滑油的定量供给活塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够设有非常可靠而便宜的系统的液压驱动的润滑设备和方法，其减少了故障的风险。

根据本发明的润滑设备的独特之处在于，分配器板与在其另一侧的两个或更多个液压活塞接触，用于使分配器板移动以用于致动定量供给活塞。

根据本发明的方法的独特之处在于，使分配器板达到与在其另一侧的两个或更多个液压活塞接触，用于使分配器板移动以用于致动定量供给活塞。

总体上，润滑设备和操作方法在于：

-最少两个液压缸与所述分配器板接触，该分配器板由于与定量供给活塞接触而致动，，使得测量好的喷射润滑油经由喷射单元排放到汽缸中。基本上，多个相互独立的液压缸由此用于致动定量供给活塞。由此得到比一个液压缸/一个液压活塞用于致动一个或多个定量供给活塞的情形更可靠的解决方案。

此外，因为液压设备能够被制造得更紧密，并且因为监测传感器的数目可以缩减，所以还能够得到更便宜的技术解决方案。基本上，一个监测传感器可以用于检测分配器板的运动。这与现有技术的系统比较是有利的，在所述现有技术系统中已经需要用于检测各液压活塞/定量供给活塞的位移的监测传感器，以便监督喷射单元之一是否失效了。

根据本发明的系统可以与润滑点的定量供给的润滑油量的调节和正时结合，如上述的DK专利申请所述。因此，本发明的优点与润滑油量的精确控制的优点和用于排放润滑油部分的正时的优点结合，因为可以控制一套阀以用于润滑的正时/时间中的每个点，并且因此也及时输送用于完成预定点处的定量供给活塞的行程的系统油/液压油。因而可以在液压活塞上或同时在液压活塞组上借助一套或多套阀施加和停止施加系统压力，所述一套或多套阀优选地设为电磁阀形式。

在根据本发明的设备中，能够结合多组液压活塞，其中每组包括最少两个液压活塞。因而可以提供一组、两组或多组液压活塞的解决方案。多组液压活塞优选地相互独立布置，使得一组失效了不至于中断其它组的操作。典型地，这些组一个接一个地操作，并且在失效的情况下可以由此断开失效的组并激活另一组。

根据本发明的润滑设备的实施例的独特之处在于，分配器板由三个或更多的液压活塞支撑。因此可以得到：在一个液压缸失效的情况下，则沿着其位移的方向将不发生操作中的扰动或分配器板的位移，该位移的方向优选地设为垂直于液压缸。液压缸通常设有相互平行且垂直于分配器板平面的位移。

如果在一个液压缸中发生故障，则系统可以适于使得分配器板可以沿着与液压活塞的位移平行的位移方向移动越过其整个表面。这可通过例如将分配器板布置在滑动室中的引导装置(guides)中而实现，或者另一种选择是，分配器板可以制成某一高度，使得其不能在其布置的滑动室中或引导装置中“倾覆”。

根据本发明的润滑设备的又一实施例的独特之处在于，定量供给活塞彼此平行地布置，并且分配器板沿着与定量供给活塞垂直的方向移动。液压活塞也相互平行地布置，在优选实施例中定量供给活塞也将平行布置，它们的纵向轴的定向垂直于定量供给活塞的定向的直接延长部分中的分配器板，并因此具有与液压活塞移动的行程相对应的行程。

不管定量供给活塞和液压活塞的数目如何，得到的优点是它们布置成与分配器板接触。在建立起非永久连接的接触的情况下，用于接收定量供给活塞的汽缸室与用于接收液压活塞的汽缸室对准的公差需求将会更少。

如果产生较小的线性公差，那么其重要性将不引起撕开的或不必要的磨损，因为所述的分配器板基本上可被描述为松散地位于与定量供给活塞的接触和与液压活塞的接触之间。

根据又一实施例，根据本发明的润滑设备的独特之处在于，其包括至少一个监测传感器，用于记录所述分配器板的位移和/或汽缸润滑油部分的完成的定量供给。

通过仅使用一个监测传感器，变得能够执行检测润滑油的正确排放量。这可以在用于控制、监测和/或检测润滑设备的功能的计算机系统/电子控制单元中检测。

监测传感器可以包括基于例如通过在流量中使用转子、或被流量提升的球的流量测量的监测装置，或基于测量定量供给活塞的运动的监测装置。该监测也可以基于这些测量的结合。

如上所述，根据本发明，可优选地设有计算机系统。根据本发明的润滑设备的实施例，该计算机系统可以包括：

-用于控制正时和关联汽缸块中的定量供给单元的行程设定的分散(decentralised)计算机；和

-中央计算机，其可优选地包括主计算机和备份计算机，用于调节有关操作数据、监测、存入等。

因而分散计算机用于关联汽缸块中的定量供给单元的控制正时和行程长度设定。因而经由调整偏心轴的角位置的可控马达、经由控制建立起行程设定的控制，由此设定期望的汽缸润滑油体积。经由阀实现正时的控制，因为这些阀可以关闭/打开，所以提供在润滑的任何时间点在液压活塞上的系统油上的系统压力的连接和断开。

通过具有液压润滑设备的该解决方案，由此可以电调节行程和正时，并且由此能够使用任意的行程长度/时间点。因为液压润滑设备使用液压油/系统油，该液压油/系统油经由阀在电子控制的预定时间点执行行程，使得能够以电子控制的方式实现润滑油量的较大连续调节，所述润滑油供给润滑设备的单独泵行程中的每个汽缸。

因而，能够具有若干套阀(例如电磁阀)并且能够让若干组润滑点在所有汽缸中或仅在某些汽缸中具有它们自己的正时。通过在附图中所示的实施例，说明了其中可以调节所有的行程的解决方案。然而注意到，可替代的实施例可以包括能够调节用于以上所述多组润滑点中的任一组的设定装置的高度。这可以通过例如使用隔离物或板装置实现，所述隔离物或板装置经由锥形螺杆可以提供设定装置高度上的位移。在循环过程中，由此可以执行汽缸的一组润滑点的循环阻塞和/或一套阀的循环阻塞。

在可替代的实施例中，润滑设备可以包括多个泵送单元，所述每个泵送单元都具有它们自己的行程调节，并且每个都具有它们自己的电磁阀控制。那样，可以缩减部件的数目，例如不要求每个泵单元一个蓄能器。在该实施例中，每个润滑设备一个蓄能器是足够的。因为在较少的部件之间需要较少的管道，所以管道系统而且变得更简单。

根据本发明的设备可以用于传统的通过使用止回阀和蓄能器在喷射点处的润滑，以及用于例如SIP润滑。不管润滑原理如何，本发明的优点和节省性将是同等有吸引力的。

根据本发明，能够提供仅一个监测传感器用于检测分配器板的位移。这种传感器可以基本上相对于分配器板在中心布置。

另一种选择是，可以使用横过分配器板的表面分布的若干传感器，从而确保执行计划好的线性运动。

如果使用横过分配器板的表面分布的多个传感器，则能够同时探知是否真的已经执行整个分配器板的线性位移，或者在位移过程中分配器板是否倾斜。这可以是例如如果一个或多个液压活塞失效的情况。换句话说，通过使用若干传感器，可以执行能够用于确定一个或多个液压活塞可能的功能上失效的检测。

典型地，每个汽缸将有一个润滑设备。然而，能够将润滑设备分成段，使得能够安装若干套电磁阀，并且以这种方式提供不同的激活时间的可能性。这使润滑设备能够供给多个汽缸。

可以提供多种系统以用于调节行程的长度。因而，可以借助包括偏心轴的设定装置进行行程长度的高级调节，由此可以共同地调节用于汽缸块中所有定量供给单元的行程。另外，还能够使行程长度重新复位，也能够执行上述设定装置的高度的调节。

典型地，液压润滑设备将达到能够分在例如两组或三组中的12个润滑点，使得能够容易地替换可能失效的块。基本上，所有润滑点可以集合到一个部分中。具有多于12个润滑点的润滑设备也将是可以的。在这些情况下，优选的是配合用于润滑油的更多的蓄能器或可更大的蓄能器。

为了分散计算机能够监测润滑设备的功能，能够监测各润滑设备的正确“触发”和能够监测存在足够的润滑油。

根据优选实施例，优选地通过当分配器板位于顶部位置时检测将执行分配器板的位移的检测，当分配器板已经执行行程时传感器发出信号。因此，如果期望的话，也能够在每个润滑点上安装传感器。

此外，同时能够在润滑设备自身上安装液面报警器(level alarm)。该液面报警器可以直接安装在设备中或安装在用于该设备的供给箱体上。

作为所述流量监测的可替代方案，能够转移从机械润滑设备已知的流量监测原理。从而借助感应传感器检测钢珠——当不存在流量时，钢珠“落到底部”，激活报警器。

根据又一实施例，根据本发明的润滑设备的独特之处在于，所有液压缸连接到相同的中心液压油供给泵。这提供了尤其简单和便宜的系统。

该实施例还包括其中使用/共享现有的液压系统(共同轨道)的系统。另一种选择是，能够使分离的油供给装置或液压泵与现有的泵结合，使得它们各自控制它们自己的液压活塞组。

另一种选择是，还能够使用用于液压油的若干独立的供给泵，所述每个独立供给泵给液压活塞组提供动力。那样，可以实现分配器板的更确定的操作/运动。因而，能够例如应用这种操作多个阀的原理。如果一个电磁阀出现“故障”，对于操作这将不意味着什么，因为一个或多个其它电磁阀将代替以用于故障电磁阀。由此，根据又一实施例的润滑设备的独特之处在于，液压缸布置成与它们各自分离的液压油供给泵连接的组。

甚至在电磁阀困在打开位置中的状况中，也能够进行切换使得润滑装置可以用其它的电磁阀/组操作，因为切换电磁阀确保第一电磁阀的压力释放。

该解决方案可以用于具有自己的液压站的系统，另一种选择是用于具有能使用的可用液压源的系统。后者需要在不同的操作压力下执行操作，并且这将要求液压活塞的直径适于使得定量供给活塞接收相同的力的作用。

如果让每个压力源驱动其自身的液压活塞组，则其中孤立液压站与可用的压力源结合的解决方案也将是可以的。

根据还一解决方案，根据本发明的润滑设备的独特之处在于，其包括具有设定装置的调节单元，所述设定装置经由设定销钉/设定螺钉接合分配器板并由此接合定量供给活塞，以便由此调节在各个润滑行程处的喷射的汽缸润滑油的体积，并且可控的致动器/马达接合该设定装置，用于设定该设定装置。

另一种选择是，能够借助设定单元调节行程。可以通过布置马达实现，所述马达经由联接例如蜗杆传动通过改变设定销钉/设定螺钉的位置而调节行程。在该实施例中，能够通过改变固定螺钉的位置而调节行程。

可以同时调节行程长度，用于所有的润滑点，然而，可以单独调节各润滑点。通过分散计算机电子地控制执行行程的共同调节，所述分散计算机与一个或多个马达例如DC马达连接并控制该一个或多个马达，所述马达转动偏心轴并由此改变泵活塞的行程长度。

该解决方案具有以下缺点：角位移和行程长度不是直接成比例的，但是如果选择有齿的杆的线性位移来代替，则提供直接的比例。作为这两个实施例的可替代解决方案，该解决方案也设计成使得可以经由被DC马达驱动的轴来调节行程。

此外，根据特殊实施例的润滑设备的独特之处在于，设定装置包括接合销钉的偏心轴，所述销钉滑动布置在润滑设备的分配器板和偏心轴之间的凹槽中。通过提供能够移动的销钉，可以改变分配器板停止的位置。

润滑设备用液压活塞和滑动杆制成，所述液压活塞具有与液压室的直径相对应的直径，所述滑动杆具有较小的直径且与设定装置接触。因为仅需要改变液压滑动中的滑动杆的直径，所以这种结构能够以较简单的方式实施可替代的系统压力。

该设备典型地被供给一种汽缸润滑油，但是基本上油供给装置可以布置成使得在一种汽缸润滑油和多种汽缸润滑油之间手动或自动地切换。这样做可以用于连接的设备或润滑点组。实际上，可以通过手动旋塞或自动地借助电受控的电磁阀而进行切换，所述电磁阀也可以经由计算机系统/电子控制单元而被控制。

计算机系统的中央计算机建立起用于根据本发明的润滑设备的控制。根据特别的实施例，中央计算机包括两个PC：主PC和备份PC。另外，设有与一个或两个润滑设备相联并且控制该一个或两个润滑设备的局部控制单元。局部控制单元控制用于关联的一个或多个润滑设备的行程和正时。

进行灵活的控制使得可以应用目前的所有操作模式：

-rpm——从属调整，即非调整的操作；

-bhp——从属调整，即润滑油的量的载荷从属调整；

-mep——从属调整，即润滑油的汽缸压力从属调整；或

-载荷改变从属调整，即关于载荷中的变化的额外润滑。

另外，能够建立起能进行高级用户指定调整算法的灵活的控制系统，包括：

-标准操作模式的变型；

-调整算法的可能性，所述调整算法全部地或部分地基于消费者特定数据输入，例如基于数据输入的不同传感器(FE-容量、汽缸压力、汽缸温度等)，其中输入可以应用至整个发动机或应用至单个汽缸；

-重叠模式的可能性，其中用户由自己限定和说明减少百分率和/或增加百分率。

根据特定实施例，根据本发明的方法的独特之处在于，通过能够执行单个汽缸中/处的局部数据收集的局部控制和能够控制与期望/计划好的润滑油量相对应的输送的润滑油量的高级控制而执行计算机控制。

分散计算机/控制单元建立起局部控制，由此用户能够进一步执行各汽缸中/处的局部数据收集，并且能够使用这些联机的数据输入以用于调节供给量和可能的正时(possible timing)。可以例如在汽缸中安装温度传感器和在用于各汽缸的燃料供给装置上安装流量计，并且随后限定分散计算机的局部控制如何调整正时和与此相关的量。

加上分散计算机可以用于收集关于用于各汽缸的工况的局部信息；例如能够在各润滑设备中安装流量计和/或温度传感器，并且经由网络将关于条件的该信息供给至中央计算机的高级控制，那样能够实现例如检查供给的润滑油量是否与期望/计划好的润滑油量相对应。

根据又一实施例，根据本发明的润滑设备的独特之处在于，其被分成例如2至4块的组，每组都具有分配器板且可以被单独地替换，并且安装多套阀由此能够得到用于每个块的不同的激活时间。

如上所述，将润滑设备分段的优点是：这样在润滑设备的分段处设置的各块中提供设定不同的激活时间的可能性。

根据又一实施例，根据本发明的润滑设备的独特之处在于，液压活塞设置成组，每组布置成用于使分配器板移动，用于激活定量供给活塞，并且各液压活塞组具有它们各自的行程，使得依据激活的液压活塞组而实现各润滑油的量的调节。

可以实现的是：每组液压活塞操作自己的活塞使得当第一组活塞激活时产生第一行程长度，并且当第二组激活时产生第二行程长度。因而可以通过编成算法来调整润滑油的量。算法可以适于使得通过结合使用两个或更多个行程长度，在行程范围内得到近似连续数量的调节。

该原理基于以下事实：使用两种或更多类型的液压活塞，其中第一组活塞能够向上延伸通过分配器板，由此防止分配器板到达极端位置。当第二活塞组激活时，分配器板可以运动到极端位置并且由基块止动。

注意到，每组活塞可以是两个或更多的活塞。由此确保即使一组中的活塞失效了，也能实现分配器板的位移。

根据又一实施例，根据本发明的方法的独特之处在于，在阀失效的情况下，建立起这些阀之间的转换。这些转换可以是两组(或更多)液压活塞之间的转换，或是能够通过具有使彼此加倍并且控制相同的组的若干套阀而得到转换。

包含使阀加倍以用于控制正时的可能性作为局部控制的一部分。这例如可以应用于润滑设备没有由于失效的阀而“触发”则切换到另一个阀的情况。后者的错误状态例如可以通过以下条件识别：尽管发动机仍然运行，润滑设备的活塞中没有一个活塞“触发”。

通过该原理，例如可以同时使用两套电磁阀。这要求每个电磁阀驱动独立于其它的液压缸的一组液压缸。如果在电磁阀粘附或出现故障的情况下，则设备将继续操作而未受影响。同时，能够在润滑设备操作的同时，定量供给系统中的一个压力管路可以关闭以便替换失效的电磁阀。

因而一个电磁阀的失效不干扰设备的总体操作，并且在设备操作的同时可以执行阀的维修替换。

另一种选择是，可以使用多路阀以用于控制一组液压活塞。在这种情况下，如以上使用两套电磁阀的实施例中所述，每组液压活塞一个阀单元而不是两个阀单元可以是足够的。

分散计算机可以设置在局部控制单元中，所述局部控制单元可以设有局部操作使得“自动”转换到“手动操作”。通过“手动操作”，系统可以定时或不定时运行，并且行程长度可以在单元上直接延伸或减少。这样，总是包含冗余(redundancy)的进一步水平。

润滑系统可以具有多个润滑设备，每个汽缸一个润滑设备，每个都被分离的局部控制单元控制。系统可以具有安装在飞轮上的分离的两套传感器，能够进行系统的正时。此外，系统需要与发动机上的载荷成比例的信号。这可以通过传感器/拾取单元供给，或通过来自发动机接口的信号直接供给。

润滑设备可以经由多余的泵单元液压驱动。中央计算机仅需要存入数据和中心操作控制。所有局部控制单元具有一体的控制面板并且独立地操作，而且多余的网络仅用于非至关重要的操作数据和数据存入。可以直接从每个单元报告警报。

附图说明

以下将参照附图更详细地说明本发明，其中：

图1示出具有多个根据本发明的润滑设备的系统的示意总图；

图2示出具有长形分配器板的第一实施例的示意图；

图3示出具有圆形分配器板的第二实施例的示意图；

图4示出根据本发明的润滑设备的实施例的剖视图；

图5示出与图4中的剖面成直角示出的润滑设备的剖视图；

图6示出图4和5中所示的润滑设备的俯视图；

图7示出图4中所示的基块的俯视图；

图8示出图7中所示的基块沿着箭头VII-VII得到的剖视图；

图9示出具有共同的行程止动件和行程限制的基块的可替代实施例；

图10示出图4中所示的分配器板的细节；

图11示出根据本发明的系统与图1中所示的示意总图相对应的示意图；

图12示出根据本发明的润滑设备的又一实施例的剖视图；

图13示出图12中所示的润滑设备的细节的局部视图；

图14示出用于说明用在图12中所示的润滑设备中的传感器的剖视图；

图15示出用于说明用在图12中所示的润滑设备中的切换阀的剖视图；

图16示出与图15相对应的剖视图，但是切换阀在另一位置中；以及

图17示出经由多种液压缸组对汽缸润滑油的量进行可替代量调节的又一实施例的剖视图。

具体实施方式

图1示意性地示出四个汽缸250，并且在每个汽缸上呈现八个喷射喷嘴251。润滑设备252与中央计算机253连接，局部控制单元254典型地用于各个单个的润滑设备252。中央计算机253与又一控制单元255并行地联接，该控制单元255构成用于中央计算机的备份。另外，建立了监测泵(可以是液压泵或液压站)的监测单元256、监测载荷的监测单元257和监测曲轴位置的监测单元258。

在图1的上部分中，示出了包括马达260的液压站259，该马达260驱动箱体262中的用于液压油的泵261。液压站259还包括冷却器263和过滤器264。系统油经由供给管道265泵送，经由阀220到润滑设备。液压站还与回流管道266连接，所述回流管道266也经由阀与润滑设备连接。

润滑油经由管道267从润滑油供给箱体(未示出)向前至润滑设备252。润滑油经由管道110从润滑设备向前至喷射喷嘴251。

图2示出了具有长形分配器板的被称为“独立多活塞线性润滑器”的润滑设备。

当具有竖直定向的壳体的润滑设备在使用时，矩形表面将借助相互独立的液压活塞发生竖直移动。

附图标记6示出了连接成两个或更多个液压活塞组的液压活塞。液压活塞的多种液压组彼此独立。

附图标记80示出了在一侧被液压活塞6推动并且在另一侧作用在定量供给活塞21上的分配器板。通过阻塞定量供给活塞或液压活塞，分配器板80可以倾覆，而能够以提供倾覆将不是问题的方式设计分配器板。另一种选择是，可能需要直接或间接地控制分配器板80。

附图标记81示出了仅在回流/箱体一侧应用电磁阀83的情况下可增加的止回阀。典型地，出口将要求2×2套电磁阀，其中每组液压活塞都由处在加压一侧的电磁阀84和处在回流一侧的电磁阀83控制。

附图标记82和88示出了在操作过程中能够替换电磁阀的旋塞(tap)。

附图标记83示出了处在回流/箱体一侧的电磁阀。

附图标记84至86示出了各自控制一组液压活塞6的电磁阀。

图3示出具有圆形分配器板的被称为“独立多活塞汽缸润滑器”的润滑设备的第二实施例。

当具有竖直定向的壳体的润滑设备在使用中时，圆形表面将借助相互独立的液压活塞发生竖直移动。

附图标记6示出了连接成两个或更多个液压活塞组的液压活塞。液压活塞的多种液压组彼此独立。

附图标记83示出了处在回流/箱体一侧的电磁阀。

附图标记84至85示出了各自控制一组液压活塞6的电磁阀。在加压侧，电磁阀连接至液压系统，其中可以使用相同的液压系统或可能两个相互独立的液压系统。

附图标记90示出在一侧被液压活塞6推动并且在另一侧作用在定量供给活塞21上的分配器板。通过阻塞定量供给活塞或液压活塞，分配器板80可以倾覆，并由此能够以倾覆将不是问题的方式设计分配器板；另一种选择是，可能有必要直接或间接地控制分配器板90。

附图标记91示出了仅在回流/箱体的一侧应用电磁阀83的情况下可增加的止回阀。典型地，实施例将要求2×2套电磁阀，其中每组液压活塞都由处在加压一侧的电磁阀84和处在回流一侧的电磁阀83控制。

附图标记92和93示出在两个液压活塞之间的连接通道，其由此能够形成一组液压活塞。

图4示出了根据本发明的润滑设备的剖视图。

附图标记1示出了具有能够安装销钉4的衬垫(packing)的底板，所述销钉从下方与螺钉紧固。

附图标记2示出了具有多个液压活塞6的基块。

附图标记3示出了通过激活DC马达27可以调整行程的偏心轴。另一种选择是，也可以通过轴调整行程长度，参见图8。

附图标记4示出了销钉，该销钉用作可调节的止动件，由此在销钉4的位移能够改变分配器板7停止的点的情况下可以调整行程。

附图标记5示出了环绕销钉4的衬垫，确保可能泄漏的油不向下流到偏心壳体中。在示出的设计中可以省略O形环5，代替的是使可能泄漏的油从环绕偏心轴3的腔体移开。

附图标记6示出了液压活塞，该液压活塞在一侧“推动”分配器板7并且在另一侧由分别来自压力供给管道61和62的液压系统油压作用在其上。注意到，所述管道彼此独立。所示设计具有两组液压活塞，在所示设计中这些组中的每个组都由两个液压活塞构成，但是还能够在一个组中具有多于两个的液压活塞。

附图标记7示出了在一侧被液压活塞6推动并且在另一侧作用在定量供给活塞21上的分配器板。通过阻塞定量供给活塞或液压活塞，分配器板7可以倾覆，而能够以提供倾覆将不是问题的方式设计分配器板——另一种选择是，可能有必要直接或间接地控制分配器板7。

附图标记8示出了主要用于将润滑油引导至泵块17并且使泵块能够更柔性紧固的中间板。

最后，中间板还能够确保，如果期望的话，可以将泵块分段而不发生泄漏。

附图标记9示出了在所示结构中是复位弹簧的弹簧。在所示结构中仅有一个共同的复位弹簧，但是大体上也可预见到每个定量供给活塞具有自己的复位弹簧。

附图标记10至13示出了双吸入阀和压力阀，其中润滑油供应至定量供给活塞21前方的泵室。当各自的润滑点从进气行程到压缩行程时，当活塞21前方的泵室中的压力高到足以克服压缩弹簧14时打开吸入阀10、11和压力阀11、12。

附图标记14示出了压力弹簧，该压力弹簧确保润滑油的供给压力在没有精确的量的控制的情况下不能直接通过设备渗出/流动。在一些实例中，优点是使用较强的压缩弹簧，由此用于润滑油的输送时间可以相对减少得较多。通常，根据润滑油供给装置267中的压力水平来设计压缩弹簧，但是如果期望较快的润滑行程，那么止回阀13可以有利地设计成使得将增加较高的压力用于打开，由此迫使润滑油较快地输送。

附图标记15至16示出了具有衬垫的排出螺钉。

附图标记17示出了可由一个或多个润滑点构成的泵块。典型地，设备设有六个或更多的润滑点。可能将泵块17分段是必要的，因为更换可能损坏的部件将会更加容易。

附图标记18示出了壳体，该壳体用于压力阀12、13和压缩弹簧14的，并且能够同时连接至供给管。

附图标记19示出了关闭泵室与吸入和压力阀之间的工作通道的绝缘插头。

附图标记20示出了泵缸，泵活塞21安装在该泵缸中。

附图标记21示出了用于定量供给活塞的泵活塞。

附图标记22示出了在泵块17和中间板8之间的衬垫。

附图标记23示出了在中间板8和基块2之间的衬垫。

图5示出了图4中根据本发明的并且通过轴和DC马达调节行程的润滑设备的剖视图。

附图标记3示出了能够进行行程调节的偏心轴。此外，通过在基块2的一侧安装标尺而建立行程阅读标尺将会是相对容易的，由此使用偏心轴位置以用于直接阅读行程长度。

附图标记25示出了密封环，确保可泄漏的油不能流出而同时确保污垢不能进来。

附图标记26示出了控制偏心轴24的轴承。

附图标记27示出了可蜗杆传动的DC马达，所述DC马达依据控制信号改变偏心轴的位置24。用于控制行程的编码器或其它系统安装在轴上。在所绘的图上没有示出该编码器。

图6示出了具有供给块和DC马达的根据本发明的润滑设备的平面图。该图示出了其中四个液压活塞分成两组的实施例。

附图标记40示出了用于将泵块17紧固到中间板8的安装螺钉。

附图标记41示出了当分配器板7处在顶部位置中时进行检测的传感器。传感器安装在配件43上，使得如果泵块17要更换的时候，能够快速地移除该传感器。

附图标记42示出了用于紧固传感器41/配件43的螺钉。

附图标记43示出了用于安装传感器41的配件。

附图标记44至45分别示出了在加压一侧和回流一侧的蓄能器，所述蓄能器与电磁阀47至50连接。

附图标记46示出了供给块，通过该供给块供给/去除液压油并且将液压油引导到基块2上。

附图标记47示出了用于液压油压的回流一侧的电磁阀。所述电磁阀与电磁阀48成组。

附图标记48示出了用于液压油压的加压一侧的电磁阀。所述电磁阀与电磁阀47成组。电磁阀47和48控制一组液压活塞。

附图标记49示出了用于液压油压的回流一侧的电磁阀。所述电磁阀与电磁阀50成组。

附图标记50示出了用于液压油压的加压一侧的电磁阀。所述电磁阀与电磁阀49成组。电磁阀49和50控制另一组液压活塞。

附图标记51示出了螺钉接头，用于将通过基块2和通过中间板8引导的液压油供应至泵块17。

图7示出了图6中所示的基块的平面图。该图示出其中四个液压活塞分成两组的实施例。

附图标记60示出了将液压活塞6的顶部紧固到其自身活塞64的螺钉。

附图标记61示出了在一个组中的两个液压活塞之间的连接通道。

附图标记62示出了在另一组中的两个液压活塞之间的连接通道。

图8示出了调节液压活塞并且可替代的调整行程设定的图7中所示的基块的剖视图。

附图标记64示出了具有活塞衬垫的液压活塞。

附图标记65示出了液压缸，液压活塞64安装在该液压缸中。

附图标记66示出了为行程调节的可替代实施例的销钉/轴。该解决方案所起的功能是：DC马达68依据旋转方向使轴旋转，所述轴通过基块中的螺纹使销钉66的顶部上、下运动。

类似于其它的行程调节方法，该解决方案还具有以下优点：液压系统压力没有影响可调节的止动件/销钉66，并且由此尺寸可以设计成与上述先前的DK专利申请中不同的尺寸。

附图标记67示出了连接销钉66和DC马达68的联接部件。

图9示出了使用共同的行程止动件和行程限制的基块2的可替代实施例。

分别通过用于另一侧的所有液压活塞的分配器板104和共同止动件103限制液压活塞102。经由紧固在分配器板104上的偏心轴3调节行程，使得当已经执行液压行程时复位弹簧100使液压活塞102和定量供给活塞21返回。

固定盖105确保当液压行程完成时定量供给活塞“向下随动”。该盖设计成使得定量供给活塞21可以少量移动。

图10示出了分配器板7的详细视图。

附图标记7示出了具有槽部的分配器板，各定量供给活塞21移动到该槽部中。

附图标记9示出了在分配器板和泵块17之间的复位弹簧。

附图标记21示出了定量供给活塞。

图11示出了实际上与图1中所示的系统相对应的总图。另外分别示出了船用发动机控制的接口的附图标记268、中央用户界面269和局部用户界面270。

图12示出了根据本发明的润滑设备的又一实施例。

润滑设备包括底部部件110，其中用于激活设备的电磁阀115和116安装在该底部部件110上。在底部部件110的一侧设有螺钉接头，用于系统油压供给装置142和系统油压返回箱体143。

驱动油可以通过两个电磁阀供给，所述两个电磁阀之一是主电磁阀116且另一个是次电磁阀115。

在初始位置中，主电磁阀116起作用。驱动油由此从关联的供给螺钉接头142被引导至主电磁阀116，并且经由切换阀117引导至设备中，通过分配通道145引导至关联的液压活塞组。这种状态在图15中示出。

在主电磁阀116失败了的情况下，能够自动地连接次电磁阀115。该阀通过激活次电磁阀115连接。这种状态在图16中示出。

由此使关联的分配通道146加压。该压力使切换阀117移动到右边，由此中断主电磁阀116和关联的分配通道145之间的连接。从而从连接至该电磁阀116的液压活塞中去除压力。

通过激活次电磁阀115，使关联的分配通道146和关联的液压活塞加压。这样使得分配器板7然后被经由次电磁阀115引导到设备中的油驱动。

切换阀117可以配备有弹簧119。在没有通过次电磁阀供给压力的情况下，从而弹簧将自动地将切换阀117退回到上述初始位置。

切换阀可以配备有节流器，使得能够延迟切换阀的返回。这样避免/限制切换阀117在激活作用之间的来回移动。在图12上，通过在排水销118和切换阀117之间形成的狭槽确定节流。

当各电磁阀连接至分离的液压活塞组时，确保电磁阀之间的独立。当在主电磁阀116和次电磁阀115之间转换时，切换阀117将确保压力从主液压活塞组去除，并且由此使得甚至在主电磁阀被堵塞的情况下也能够进行次电磁阀115的操作。

附图标记121示出了遮没(blanking)螺钉。

附图标记122示出了结合的遮没螺钉/端部止动件，其部分地用作切换阀117的制转杆(pawl)120的端部止动件，并且部分地还经由衬垫(未示出)具有密封功能。

在液压活塞6的上方设有分配器板7。这里示出的板是具有上分配器板构件125和下分配器板构件123的两部分的设计。定量供给活塞21安装在上分配器板构件125中/上。在其中使用多种油以用于驱动和润滑的设备中，在上分配器板构件和下分配器板构件之间设有活塞衬垫124。大体上，使用一种油以用于驱动油和用于润滑油也可以是足够的。

环绕定量供给活塞21的是共同的复位弹簧9，所述共同的复位弹簧9在断开液压活塞6上的供给压力连接之后使活塞21返回。环绕复位弹簧9的是小的润滑油储油箱147，所述小的润滑油储油箱147通过基块111外部地定界。润滑油通过具有衬垫138和139的分离的螺钉接头供给。设备可选择地配备有具有衬垫15和16的排出螺钉。

汽缸体112位于基块111的上方，其中布置定量供给活塞21以用于它们的往复运动。在定量供给活塞21上方设有泵室148。在该室中设有具有受弹簧14偏压的止回阀球13的出口。此外，设有与汽缸壁中的止回阀/SIP阀直接连接的螺钉接头128。

为了调节行程，在该实施例中示出了马达132联接到蜗杆传动131的布置，所述蜗杆传动131通过改变在设定销钉/设定螺钉66上的位置而经由蜗轮130调节行程。

在该实施例中，能够通过改变行程止动件的位置来调节行程。这样不同于之前所述的使用固定的点并随后调节行程的实施例。

为了控制实际的行程长度，诸如以编码器或电位计的形式的传感器/拾取单元114安装在设定销钉/设定螺钉66的延续中以用于检测行程。

附图标记113示出了用于布置设定销钉/设定螺钉的壳体。

附图标记124示出了在两个空间149和147之间密封的活塞衬垫，其泄漏油分别在底部的驱动油一侧和在顶部的润滑油一侧绕过液压活塞6。

附图标记127示出了在基块111和汽缸体112之间密封的O形环。

附图标记133示出了用于紧固蜗轮130的轴承壳的紧固螺钉。

附图标记134示出了在底板110和基块111之间密封的O形环。

图13示出了从与图12比较的相对侧看到的图12中所示的润滑设备的细节的部分侧视图。

附图标记15示出了具有衬垫16的排出螺丝。

附图标记132示出了用于经由如图4中所示的蜗杆传动130和蜗轮131调节行程的DC马达。

附图标记137示出了用于传感器/拾取单元114的壳体。

附图标记138示出具有衬垫139的填充螺钉接头。

图14示出了用于说明用于检测分配器板7的运动的传感器140的剖视图。传感器140布置在具有用于密封该孔的螺钉接头的孔中。

在延迟或失去来自传感器140的反馈的情况下，在指示失败的预定一段时间之后局部控制单元254将转换到次电磁阀115，同时向中央计算机253报告。

图17中示出其中能够建立起可替代调节汽缸润滑油和量的可替代实施例的剖视图。

这里，不同的液压活塞组用于调整润滑油的量。在所示的实施例中说明两种不同类型的液压活塞6和150。但是，可以有多个具有不同活塞的组。

每组液压活塞操作它们的行程长度。当一组活塞150激活时，则将会有行程151。当另一组活塞6激活时，则将会有行程152。

因而可以通过结合两个行程150和151的使用编成算法而调整润滑油的量。从而可以建立起行程151和152的范围内的润滑油的量近似连续的调节。

所示的操作原理是，在销150’延伸通过分配器板7中的孔的情况下，一组活塞150中的活塞延伸，由此防止分配器板7到达其极端位置。当在第二活塞组6中的活塞激活时，分配器板7将运动到极端位置并且被基块111止动。

润滑设备具有以下操作模式：

润滑设备具有所述两个安装在内部的电磁阀。当泵送循环开始时，电磁阀20打开，并且系统压力(典型地在40和120bar之间)供应到设备中，并且使液压室加压。

通过施加压力，液压活塞运动到底部，并且用于润滑油的定量供给活塞与该活塞一起也被迫到底部，而且在定量供给活塞前方的空间中的液压油通过具有弹簧载荷的止回阀压出。

在定量供给活塞已经到达底部位置且激活位置传感器之后，高级控制器可以记录传感器并且检查是否已经执行了行程。

然后电磁阀在进口侧关闭，并且在限定的时间之后电磁阀在出口侧打开且压力被去除。弹簧压在分配器板上，由此将液压活塞压到原始位置，并且同时新的润滑油吸入到定量供给单元的汽缸室中。

可以通过转动偏心轴而电调节定量供给活塞的行程长度。为了确保借助偏心轴调整行程，销钉布置在偏心轴和分配器板之间。

每个润滑点具有排出螺钉，以便使定量供给单元的汽缸室中的可能存在的空气能够由此去除。

如果任何系统油或润滑油越过相应的活塞，则该泄漏的油被收集起来并且可以从润滑设备中全部排出。

Claims (15)

1.一种液压润滑设备，用于船用发动机中的汽缸润滑油的定量供给系统，所述定量供给系统包括：

-供给管路和回流管路，所述供给管路和回流管路经由一个或多个用于供给液压油的阀而与所述润滑设备连接；

-中心液压油供给泵，所述中心液压油供给泵经由所述供给管路与液压缸连接，每个所述液压缸都具有液压活塞并且可受到液压油施加的压力；

-多个喷射单元，所述多个喷射单元的数目与所述发动机中的多个汽缸的数目相对应，并且所述喷射单元与它们各自的具有定量供给活塞的定量供给汽缸连接；

-供给管路，所述供给管路用于汽缸润滑油；

-分配器板，所述分配器板在一侧与所述定量供给活塞接触；

其特征在于，所述分配器板在其另一侧与两个或更多个液压活塞接触，用于使所述分配器板移动以致动所述定量供给活塞。

2.根据权利要求1所述的润滑设备，其特征在于，所述分配器板通过三个或更多个液压活塞支撑。

3.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述定量供给活塞彼此平行地布置，并且所述分配器板沿着与所述定量供给活塞垂直的方向移动。

4.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述液压活塞设置成两个组或更多个组，其中每个组都能独立于其它的组使用。

5.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述润滑设备包括至少一个监测传感器，用于记录所述分配器板的位移和/或汽缸润滑油部分的完成的定量供给。

6.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所有的液压缸都与相同的中心液压油供给泵连接。

7.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述液压缸布置成与它们各自的分离的液压油供给泵连接的组。

8.根据权利要求5所述的润滑设备，其特征在于，所述监测传感器用于各分配器板。

9.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述润滑设备包括调节单元和可控的致动器/马达，所述调节单元具有设定装置，所述设定装置经由设定销钉/设定螺钉接合所述分配器板，并且由此接合所述定量供给活塞，以便由此调节在各润滑行程中喷射的汽缸润滑油的体积，所述可控的致动器/马达接合所述设定装置，用于设定所述设定装置。

10.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述润滑设备包括计算机系统/电子控制单元，用于控制、监测和/或检测所述润滑设备的功能。

11.根据权利要求5所述的润滑设备，其特征在于，所述监测传感器包括设置在所述润滑设备中、用于检测所述分配器板的位移的感应传感器。

12.根据权利要求1或2所述的润滑设备，其特征在于，所述润滑设备被分成2至4块的组，各组都具有分配器板并且可以被单独地替换，并且安装有多个阀装置，由此能够得到用于各个块的不同的激活时间。

13.根据权利要求1所述的润滑设备，其特征在于，所述液压活塞成组地设置，各组布置成用于使所述分配器板移动，以激活所述定量供给活塞，并且各组液压活塞每个都具有它们各自的行程，使得依据激活的液压活塞组而实现各自的润滑油的量的调节。

14.一种用于在船用发动机中定量供给汽缸润滑油的方法，所述方法包括：

-通过使用与液压缸连接的液压油供给系统经由到润滑设备的液压油供给和液压油从润滑设备的回流而供给液压油压力，所述液压缸每个都具有液压活塞并且受到液压油施加的压力；

-经由多个喷射单元而供给并且喷射汽缸润滑油，所述多个喷射单元的数目与所述发动机中的多个汽缸的数目相对应，所述喷射单元与它们各自的具有定量供给活塞的定量供给汽缸连接；

-分配器板在其一侧与定量供给活塞接触；

其特征在于，所述分配器板在其另一侧与两个或更多个液压活塞接触，用于使所述分配器板移动以致动所述定量供给活塞。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括计算机化地控制、监测和/或检测所述方法的功能。

Images