CN102996304A - 工程机械燃油预过滤装置 - Google Patents
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Abstract
一种工程机械燃油预过滤装置，该装置主要包括：主燃油箱（5）、输油泵（4）、油水分离器（3）、副燃油箱（2）和发动机（1），位于主燃油箱底部的出油口通过油管连接至输油泵，再经输油泵连接至油水分离器，油水分离器通过油管连接至副油箱，副油箱中的燃油通过油管输送至发动机、多余的燃油通过溢流油管送回主燃油箱。本装置能够有效过滤燃油中的水分及杂质，从而保护了发动机的喷油嘴不受水分及杂质的侵蚀，延长喷油嘴的使用寿命，适当延长发动机保养维护周期，降低了设备维修、保养成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程机械燃油预过滤装置。
背景技术
为满足日益严格的柴油机排放和噪音法规要求，电喷柴油机在工程机械中被大量采用。电喷柴油机采用高压喷射系统，喷射压力通常为：120～160Mpa或更高，而且高压喷射系统中的各个柱塞偶件和外部零件精密度都很高，喷油嘴喷孔直径小，对柴油中的沉积物比较敏感。柴油中的杂质在高压的作用下高速冲击喷油嘴，很容易造成喷油嘴的磨损和堵塞，使之无法正常工作，引起柴油机燃油消耗量增加、柴油机功率下降、噪声更大、怠速不稳定、排放增加等一系列问题。需要采取必要措施减少柴油中的杂质，保持喷射系统清洁，使喷射系统长期处于良好工作状态。而且工程机械设备在施工地点加油时大多是在工作现场进行，由于工作环境恶劣存在着二次污染（包括油罐、油桶、油枪、油管的污染、施工现场的环境污染）。因此在机械设备自有的燃油系统上加装一级过滤器，但并没有达到很好的效果，一级过滤器只能过滤一部分杂质，而水分过滤的太少，有的水分还会进入燃油系统导致无法正常工作。油箱内根据环境的湿度不同，产生的积水量也有所不同，只靠机械设备自有的过滤系统无法达到过滤水份的效果。根据所处的环境存在不同的湿度。在工作停置后，燃油箱内会产生不同程度的积水和杂质，而机械设备原有的燃油过滤器不能完全满足过滤的需求和标准。
现今中国的柴油由于种种原因污染非常严重，加之柴油本身的特点存放一段时间就会产生很多胶质、沥青质等污染物。虽然国家标准要求柴油中的杂质颗粒应小于10微米，但由于市场本身所供柴油及施工环境的实际情况，使得符合国家标准的柴油预过滤每隔一、二天更换一次而无法正常使用，现今就连国外进口发动机也要专门生产适合中国市场使用的柴油过滤器。为了使柴油发动机能正常运行，也由于滤清器生产厂家为了降低生产成本，目前中国大陆市场的所有滤清器精度都在40～120微米之间，这就是造成所有的柴油发动机尾部黑烟滚滚的原因。也就是说，由于柴油本身的污染非常严重就造成了一个现象——高级柴油预过滤无法正常使用，劣质柴油滤清器损伤发动机，从而造成了柴油发动机使用寿命短、故障频率高、维修费用大、柴油耗量大、尾气黑烟大的普遍现象。机械设备的电喷发动机对机械设备燃油的品质要求很高，电喷发动机的喷油嘴是高科技的核心产物，一旦有水份和杂质进入燃油系统，将导致喷油嘴和输油泵不同程度的损坏，保持燃油的纯洁，迫在眉睫。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种工程机械燃油预过滤装置，以解决排放杂物和水份的问题，延长系统滤芯器的更换周期，减少燃油消耗，延长喷油器的使用寿命，保持喷射系统清洁，使喷射系统长期处于良好工作状态。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于该装置主要包括：主燃油箱、输油泵、油水分离器、副燃油箱和发动机，位于主燃油箱底部的出油口通过油管连接至输油泵，再经输油泵连接至油水分离器，油水分离器通过油管连接至副油箱，副油箱中的燃油通过油管输送至发动机、多余的燃油通过溢流油管送回主燃油箱。
所述输油泵与油管连接口处装配耐压力为：0.1～0.3MPa的“O”型密封圈，防止漏油现象发生。
所述在油水分离器尾部安装一根将过滤后的杂质及水分排放的塑料管，将过滤后的杂质及水分排放到一个存储箱内，解决了排放废弃物的问题。
将输油泵固定安装在一个与发动机保持相对较远而且无振动的位置，以解决输油泵过热、抖动的问题。
所述连接油管由一个带卡口的卡环固定住，卡环的另外一端固定在机体上；用卡环将连接油管固定在机体上，以解决油管抖动的问题。
有益效果：
（1）、工程机械电喷柴油机对柴油质量要求较高，使用柴油滤芯器都有时间限制，如挖掘机的柴油滤芯器更换周期为：250小时，由于国内柴油质量较差，有的可能需要提前更换，否则将导致柴油滤芯器失效，使用该系统后有望将机械设备的系统滤芯器更换周期延长2～3倍。
（2）、电喷柴油机的喷射系统压力较高，当柴油的清洁度不高时，其中的杂质在高压下高速冲击喷油嘴，水分无法燃烧，造成喷油嘴、活塞的磨损或腐蚀，引起柴油机燃油消耗量增加、柴油机功率下降、噪声更大、怠速不稳定、排放增加等一系列问题。使用该系统后有望将机械设备燃油消耗量减少5％左右。
本装置针对工程机械用的柴油发动机因冷机状态下主油箱中油液渗入水分，以及恶劣工作状况下油液中杂质多存在的问题，能够有效过滤燃油中的水分及杂质，从而保护了发动机的喷油嘴不受水分及杂质的侵蚀，延长喷油嘴的使用寿命，适当延长发动机保养维护周期，降低了设备维修、保养成本。
附图说明
图1为依据本发明提出的工程机械燃油预过滤装置结构示意图。
图中的标号为： 1-发动机、2-副燃油箱、3-油水分离器、4-输油泵、5-主燃油箱。
具体实施方式
如图1所示，该工程机械燃油预过滤装置选择在CAT330BL挖掘机上进行安装，该机型的主燃油箱总容量为：370L，直流电源额定为：24V。工程机械自身装有一套燃油过滤系统，该系统只能够满足于国外燃油标准，而国内0号柴油杂质多，该套燃油过滤系统无法对杂质多的燃油进行较好的过滤。故而需要安装燃油预过滤系统，对输油泵的选型至关重要，若输油泵选择与油量容量不匹配，则有可能发生供油不足、过滤时间较长、流量过大或过小、功率过大或过小、滤芯器堵塞、功率消耗大、油泵过热烧毁电机等情况发生。
可供选择的油水分离器型号有：
1、伊斯特600FG：技术参数：（1）、最大流量：600升/小时℃，（2）、—40～+80℃，（3）、接口数：4个。接口尺寸：M22×1.5，（4）、净重：2.45公斤，（5）、安装高度：400mm。分析：该过滤器过滤面为：0.008m2。过滤面积小。不适用。
2、南京超琪机电设备有限公司油水分离器：技术参数：（1）、进气压力 0.6~1.0MPa ，（2）、进气温度 5 ~65℃ ，（3）、初始压降≤0.003MPa ，（4）、除水率≥99%。分析：该过滤器主要是过滤主要用于加油站。而工程机械柴油发动机不适用。
3、1000FG油水分离器：技术参数：（1）、最大流量：180gph，681Iph，（2）、高度：22"/559mm，（3）、宽度：6"/152mm，（4）、深度：7"/178mm，（5）、重量：10Ibs/5kgs，（6）、油孔尺寸：7/8"，14UNF，（7）、压差：49PSI，3.4KPA，（8）、最大工作压力：15PSI，103KPA。分析：该产品为国产件，其技术参数能够满足要求但是选用的国产滤纸质量差，流量小，过滤效果不好，而且属于私有公司质量信誉无保证。不适用。
4、MANN（曼牌）PL270油水分离器：技术参数：（1）、最大流量：270gph，（2）、高度：326mm，（3）、宽度：130mm。分析：该过滤器属于德国原装进口件。过滤芯效果好，流量能够达到要求。而且过滤器上自带一个手油泵。当油路中有空气进入时可以通过手油泵进行排放。更换滤芯只需更换滤芯器部分，无需更换总成件。在国内市场拥有量少，很难保证后续性，不适用。
5、1000FH油水分离器（无锡宇博机械设备有限公司）：技术参数：（1）、最大流量：100gph，681Iph，（2）、高度：22"/559mm，（3）、宽度：6"/152mm，（4）、深度：7"/178mm，（5）、重量：10Ibs/5kgs，（6）、油孔尺寸：3/4"，16UNF，（7）、初始阻力：0.49PSI，3.4KPA，（8）、最大工作压力：15PSI，103KPA。分析：该产品为国产件，其技术参数能够满足要求但是选用的国产滤纸质量差，流量小，虽然是正规厂家生产但但部分使用于国产设备其过滤效果不好。不适用。
通过多方查询及对比，选择大致能够满足该装置的油水分离器为REPLACEMENT PARTS（派克）R120T油水分离器，技术参数：最大流量：120gph，545Iph、油孔尺寸：M16 1.5、高度：355.2±2.0mm、宽度：121mm、过滤孔尺寸：10micron。该过滤器属于美国原装进口件，过滤芯效果好，流量能够达到要求，而且过滤器上自带一个手油泵，当油路中有空气进入时可以通过手油泵进行排放，更换滤芯只需更换滤芯器部分，无需更换总成件。R120T与R120P相比较R120T过滤更为精细，在国内市场拥有一定的数量，而且到目前为止市场上基本没有仿品，有后续性，适用。
可选择的输油泵型号有：
1、TGE-12V型叶片输油泵：功率：155W、最大流量：2.4m3/h、最大吸尘程：1.5m、最大扬程：10 m，进、出口径：22 mm/22 mm、电压：12V。分析：该油泵电压为12V不能满足设备额定电源，不适用。
2、TGE-24V型叶片输油泵：功率：155W、最大流量：2.4m3/h、最大吸尘程：1.5m、最大扬程：10 m，进、出口径：22 mm/22 mm、电压：24V。分析：该油泵最大流量：2.4m3/h。因1kg（0#柴油）=1.162~1.18L换算后最大流量：2.4m3/h =2832L/ h。而机器油箱容量为：370L。故而该油泵流量过大不适用。
3、EIPA—系列电磁输油泵：电流：1.7~2.4A、电压：12V、流量：80~120L/h、压力：0.3~0.7mpa、封闭压力：≥5bar、干吸程：≥0.7 m、噪音：≤45Db。分析：该油泵电压为12V不能满足设备额定电源。不适用。
4、VOLVO14513264电子输油泵：电流：0.9~1.0A、电压：DC20~28V、流量：140~150L/h、压力：30~40kpa。分析：该输油泵电流、电压、流量满足要求。但是属于该油泵电子输油泵，电子输油泵负载工作时温度上升快，过热后容易烧毁电机，产品性能不稳定。而且压力偏小。不适用。
5、6526FD直管电子输油泵：电流：1.0~1.3A、电压：9~15VDC、流量：90~150L/h、压力：30~70kpa。分析：该直管电子输油泵最大电压为15V，不能满足设备额定电源。不适用。
6、MF—8型柔性叶片输油泵：功率：160W、最大流量：50m3/h、最大吸尘程：5m、最大扬程：10-15 m、管径：25 mm、电压：12—24V。分析：该输油泵最大流量：50m3/h。因1kg（0#柴油）=1.162~1.18L换算后最大流量：50m3/h =59000L/ h。而机器油箱容量为：370L。故而该输油泵流量超大。不适用。
7、LD—600FP型电子输油泵：最大流量：2.6LPM、电压： 24V。分析：该输油泵电压满足要求。流量为：2.6L/PM=156L/h。能够满足要求。但是电子输油泵负载工作时温度上升快，过热后容易烧毁电机，产品性能不稳定。不适用。
通过多方查询及对比，能够满足该装置的输油油泵为E—8012M—2型齿轮输油泵：电流：0.8—1.8A、最大流量：80—160L/h、品牌：KAILE，压力：0.02—0.1Mpa，电压：6—24V，类型：油泵油嘴，该输油泵压力、电流、电压、流量均能够满足要求，而且齿轮输油泵性能稳定，故障率底，容易维修，成本低，安装方便，市场更新速度慢，属国产件方便购置，适用。
Claims (5)
1.一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于该装置主要包括：主燃油箱（5）、输油泵（4）、油水分离器（3）、副燃油箱（2）和发动机（1），位于主燃油箱底部的出油口通过油管连接至输油泵，再经输油泵连接至油水分离器，油水分离器通过油管连接至副油箱，副油箱中的燃油通过油管输送至发动机、多余的燃油通过溢流油管送回主燃油箱。
2.根据权利要求1所述一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于：输油泵与油管连接口处装配耐压力为：0.1～0.3MPa的“O”型密封圈。
3.根据权利要求1所述一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于：在油水分离器尾部安装一根将过滤后的杂质及水分排放的塑料管。
4.根据权利要求1所述一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于：将输油泵固定安装在一个与发动机保持相对较远而且无振动的位置。
5.根据权利要求1所述一种工程机械燃油预过滤装置，其特征在于：连接油管由一个带卡口的卡环固定住，卡环的另外一端固定在机体上。
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