CN101949346A

CN101949346A - 低速柴油机的油泵缓冲背包

Info

Publication number: CN101949346A
Application number: CN 201010296283
Authority: CN
Inventors: 周月燕; 马小伟; 钮心轻
Original assignee: Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-01-19

Abstract

本发明涉及一种低速柴油机的油泵缓冲背包，包括缓冲器壳体和位于缓冲器壳体内的活塞，在活塞上取消原有的耐磨环设计，将活塞直接与壳体接触，所述的活塞材料为20CrMo合金钢，其表面经过渗碳热处理，并在接触区域通过密封圈密封。本发明的设计改动可大大的减少缓冲背包的燃油泄漏情况，通过精减的设计结构，保证了零件生产的方便性和使用的稳定性，并减少了返修拆检工时，大大节约了生产使用成本。

Description

低速柴油机的油泵缓冲背包

技术领域

本发明涉及船用柴油机，特别涉及到船用柴油机的油泵上的缓冲器背包的改进设计。

背景技术

缓冲器背包运用于低速柴油机油泵上，该缓冲器背包的结构比较简单。其具体结构如图1所示，缓冲器背包的结构包括有缓冲器壳体01，位于缓冲器壳体01内的活塞02，在活塞02内设有一弹簧03抵于缓冲器壳体01的一端。在活塞02上设有耐磨环槽与密封圈槽，两个圆槽中对应地设有耐磨环05和密封圈04。其中，密封圈04位于前端，而耐磨环05则位于后端。上述的密封圈04的密封属于往复运动密封，与缓冲器壳体01之间接触摩擦是影响密封圈寿命的最主要因素，即摩擦力越大在工作中产生的热量越大，密封圈的老化速度越快，反之密封圈的老化速度则慢，但是，若摩擦力小，则说明其空隙大，可能会造成漏油现象。

上述结构中缓冲器为内部装有弹簧加载式活塞的筒体，其作用是吸收油泵内部的柱塞上行至泵油行程终点时，由于一个回油孔开启时产生的回油脉冲压力。上述现有设计的缓冲背包，缓冲核心部分有一个活塞，一道密封圈，一道耐磨环，而且活塞是由45号钢加工而成。

上述现有技术中存在的主要问题是：在油泵的工作过程中，经常发现缓冲器壳体内表面拉毛，并且在缓冲背包中存在燃油泄漏量偏大的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的结构形式的低速柴油机上油泵缓冲背包。本发明的油泵缓冲背包要求增加使用寿命，并且减小漏油量，进而减少返修成本。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种低速柴油机的油泵缓冲背包，包括缓冲器壳体和位于缓冲器壳体内的活塞，其特征在于，在活塞上取消了耐磨环，使得活塞与壳体直接接触，减小了活塞与壳体间的间隙，并在接触区域通过所述的密封圈密封。

在本发明中，所述的活塞材料为20CrMo合金钢，其表面经过热处理工艺，20CrMo较45号钢具有更好的热处理性能以及更好的抗疲劳强度性能，并在活塞上通过密封圈密封。

在本发明中，所述的热处理工艺为正火、渗碳然后再研磨到配合尺寸。

在本发明中，所述的活塞表面硬度为55～60，渗碳厚度为0.5毫米。

在本发明中，所述的活塞外壁与壳体内壁之间的间隙为0.001～0.071毫米。

基于上述技术方案，本发明的低速柴油机的油泵缓冲背包与现有技术相比存在如下技术优点：

1．本发明与现有技术相比取消了耐磨环设计，耐磨环的主要功能是对运动活塞进行导向，并且调节活塞的径向尺寸，还防止部件之间的接触摩擦，零部件需要保持较大的间隙以降低耐磨环的接触，但较大的零部件间隙则会引起密封介质的泄露，并且会出现活塞和缓冲背包壳体表面的严重拉毛现象，故而取消耐磨环设计。

2．由于缓冲活塞的运动方式属于往复式运动，与壳体间的接触摩擦是影响寿命的主要因素，取消耐磨环以后活塞就与壳体直接接触，而原有的采用耐磨环的设计是耐磨环与壳体接触，如果磨损可以更换耐磨环，本发明中如果磨损的话只能更换活塞，成本较高，因此只能提高活塞的耐磨性来提高活塞的使用寿命，我们通过对材料的性能分析以及多次的模拟试验，将活塞的原材料改为20CrMo合金钢，并且对其进行正火、渗碳的热处理，20CrMo合金钢较45号钢具有更好的热处理性能以及更好的抗疲劳强度性能，因此增加了活塞的使用寿命。

3．由于取消了耐磨环，为了改善缓冲器的燃油泄露状况，我们减小了缓冲器壳体与活塞之间的间隙，这些改进大大改善了缓冲器的漏油状况，经过实践使用效果良好。

附图说明

图1是现有技术中船用柴油机缓冲器的结构示意图。

图2是本发明中船用柴油机缓冲器的结构示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的船用柴油机油泵缓冲器结构改进情况作进一步的详细阐述，以求更为清楚的理解本发明专利的实质内容，但是不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是针对于船用柴油机上油泵缓冲背包的几点技术改进，目的是减少缓冲背包的燃油泄露情况，减少返修拆检工时，以节约成本。

具体的改进之处在于以下几点：

1．改变了活塞制作原材料，现有技术中活塞是利用45号钢制成的，而本发明中活塞的制作原材料则选用的是20CrMo合金钢，更改的原因是后者较前者具有更好的热处理性能以及抗疲劳强度性能，以增加活塞的使用寿命。

2．对采用新原材料的活塞进行表面热处理，具体热处理的步骤是对活塞正火加渗碳后再进行研磨，研磨加工到配合尺寸，热处理后活塞的要求硬度达到55～60，渗碳厚度为0.5毫米。

3．本发明的缓冲器背包取消了现有技术中的耐磨环设计，新的活塞在制造时就不留出耐磨环槽，只是留有密封环槽，如图2所示。对于耐磨环，其主要是对运动活塞进行导向和调节径向的尺寸，同时防止部件间的接触磨损，零部件需要保持较大的间隙以降低耐磨环碰触。然而较大的零部件间隙会引起密封介质的泄漏，并且也出现活塞和缓冲背包壳体表面拉毛严重的现象，故取消耐磨环的设计，改进以后的缓冲背包结构如图2所示。

4．减小活塞与缓冲器壳体之间的间隙，具体是改变了活塞的公差尺寸。由于在活塞上取消了耐磨环，活塞就与壳体直接接触，减小了活塞与壳体间的间隙，以Φ100的缓冲活塞为例，采用耐磨环时与壳体的间隙为0.265～0.4毫米，取消耐磨环，减小活塞与壳体的间隙后为0.001～0.071毫米。

上述的设计改动可大大的减少缓冲背包的燃油泄漏情况，减少了返修拆检工时，节约了成本。

该项设计改进后，经过几十台柴油机安装使用后，缓冲背包工作稳定，可靠性较高，在船市低迷船东额外挑剔的情况下，给船东留下了好的印象，其已经成功应用到公司在造的主机上。

Claims

1.一种低速柴油机的油泵缓冲背包，包括缓冲器壳体和位于缓冲器壳体内的活塞，在缓冲器壳体内设有密封圈槽，该密封圈槽内设有密封圈，其特征在于，所述活塞采用20CrMo合金钢材料作为坯料，经过正火、渗碳热处理后，研磨加工到配合尺寸，该活塞的外壁与壳体内壁直接接触，并在接触区域通过所述的密封圈密封。

2.根据权利要求1所述的低速柴油机油泵的缓冲背包，其特征在于，所述的活塞表面硬度为55～60，渗碳深度为0.5毫米。

3.根据权利要求1所述的低速柴油机的油泵缓冲背包，其特征在于，所述的活塞外壁与壳体内壁之间的间隙为0.001～0.071毫米。