一种柴油机填料函密封性在线检测方法
技术领域
本发明涉及一种柴油机密封性在线检测方法,特指十字头二冲程船用柴油机活塞杆填料函在线检测方法,属于柴油机技术领域。
背景技术
一种十字头两冲程大型船用柴油机主机,通常具有多个气缸,每个气缸内设置一个往复移动的活塞。该活塞通过活塞杆与可移动地支承在柴油机壳体内的滑动轨道上的十字头相连接,该十字头的另一端通过连杆与柴油机曲轴相连接,柴油机机体内在气缸的下部,滑动轨道的上部还设有一气缸横隔板,将机体内扫气室与曲轴箱隔开,为了使活塞杆能够密封穿越气缸横隔板,在气缸横隔板的穿越孔上设有填料函;填料函的作用是为了防止扫气室的气体进入曲轴箱,曲轴箱的机油进入扫气室。
目前柴油机使用的填料函的壳体是两半式,两者用螺栓固紧,形成一个完整的填料函结构;其外形为“土”字形筒状结构,设有上下两个法兰,上法兰外圆周设有密封装置与气缸横隔板的穿越孔配合,下法兰在曲轴箱内,固定到气缸横隔板的底部;在壳体内表面沿轴线方向开有多道环槽,上部环槽安装气环,下部环槽安装油环;在气环与油环交界区的壳体圆周上均匀设有多只泄漏孔;且泄漏孔在上下法兰之间,此外下法兰上还设有导流管与泄漏孔联通;将填料函泄漏出的油和气排出机体,流入废油收集桶。
由于填料函是安装在机体内部,因此判断填料函内气环、油环与活塞杆之间的密封性,通常采用经验法,即通过人工观察,泄油量多了,说明油环密封不好,泄油内气泡多了,说明气环密封不好,因此更换气环和油环完全依赖于工人的经验判断。从而导致,密封环换勤了,不仅会产生柴油机备件浪费,而且会增加船舶靠港维修时间;密封环换迟了,会使气环漏气增大,导致活塞压缩无力、功率下降,油环漏油增加,机油损耗超标。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在线自动检测柴油机填料函漏气、漏油量的方法,并通过一套辅助工具,自我诊断填料函密封圈的密封性,科学准确决策填料函密封圈更换时间,为柴油机高效、节能使用提供有效保障。
为达到上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现。
一种二冲程柴油机活塞杆填料函密封性在线检测方法,该检测方法是基于一种柴油机填料函密封性检测装置,包括安装在柴油机机体内且设置有穿越孔的气缸横隔板1、填料函4以及设置在柴油机机体外部的电器控制箱,所述填料函4为中心设有两端小中间大的通孔,外圆下端设有大凸缘,上端设有小凸缘的圆柱形;所述小凸缘通过设有的密封圈2与所述气缸横隔板1的穿越孔紧配连接,所述气缸横隔板1的下端面通过螺栓与所述大凸缘的上端面相连接,使所述填料函4的外圆与所述气缸横隔板1的穿越孔之间形成一个密闭的环形空腔;所述填料函4的通孔中穿装有活塞杆3,所述活塞杆3上穿套有若干个气环43和油环44,所述气环43和油环44交界区设有联通环形空腔的泄漏孔41,所述大凸缘的端面上设有联通环形空腔的导流管42;所述导流管42还通过管接头53连接有储存罐5,所述储存罐5包括罐体51和密封盖52,所述罐体51的底部设置有液位传感器62、安全阀63和电磁阀64,所述密封盖52上设置有压力传感器61,所述安全阀63和所述电磁阀64的出口下方设置有废油收集桶7;所述电器控制箱包括时间控制器T、气环密封报警灯H3、油环密封报警灯H4和电铃B;
其特征在于,所述在线检测方法,包括以下步骤:
1、设定检测装置检测值:压力传感器61的压力报警值为0.12MPa、液位传感器62高度报警值为250毫米、时间控制器T触点T1-1闭合与断开的时间为15分钟,间隔时间为12小时,安全阀63开启压力值为0.125MPa。
2、启动柴油机及检测装置:柴油机工作,检测装置在时间控制器T的控制下,电磁阀64周期性地每间隔12小时打开一次,柴油机起始工作时,电磁阀64瞬时打开15分钟,排空储存罐5内的气和油。
3、检测装置检测与判定
(1)、当检测装置中的储存罐5内气体压力小于0.12MPa时,压力传感器61无信号产生,气环密封报警灯H3不亮,或者储存罐5内液面高度小于250毫米时,液位传感器62无信号产生,油环密封报警灯H4不亮,判定填料函4的密封性良好,正常工作;
(2)、当检测装置中的储存罐5内气体压力大于或等于0.12MPa时,压力传感器61的触点PT闭合,中间继电器K4得电,触点K4-3闭合,气环密封报警灯H3亮,电铃B响,同时触点K4-2闭合,电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64导通,储存罐5内的油和气被释放,或者储存罐5内液面高度大于或等于250毫米时,液位传感器62触点LT闭合,中间继电器K5得电,触点K5-3闭合,油环密封报警灯H4亮,电铃B响,同时触点K5-2闭合,二位二通电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64将导通,所述储存罐5内的油和气将被释放,判定填料函4的密封性不合要求,停止检测,更换气环或油环。
上述所述电磁阀64为两位两通阀,失电情况下为关闭。
上述所述压力传感器61和所述液位传感器62的输出信号均为开关量。
上述所述安全阀63为溢流阀。
上述所述管接头53的上部设置有与所述导流管42数量相同的接入口。
工作过程:将所述填料函4中从泄漏孔41漏出的气和油,通过所述导流管42收集到所述储存罐5内,控制所述电磁阀64定时打开,延时闭合,实现所述储存罐5内的气和油按设定的间歇性定时排空。通过所述液位传感器62和所述压力传感器61能够实时对所述储存罐5内液位和气压进行检测,从而实现在设定的单位时间内,对所述填料函4泄漏的气压和油位进行连续检测,如果在设定的时间内,出现气压或液位超标时,则表明所述填料函4的密封环已磨损,需要及时更换;否则,将导致柴油机活塞压缩无力、功率下降,或机油损耗超标。由于从所述填料函4中排出的气,其压力是脉动的,为了防止所述储存罐5里气体回流,本发明在所述管接头53的出口处设有背压阀,保证所述储存罐5内气压低于泄漏气压时,漏气可以进入储存罐5,反之则被截止。
本发明的优点和有益效果是:通过对填料函中泄漏的油和气进行检测,可以实现对填料函密封圈的磨损量进行“定量”检测,为填料函密封圈更换提供科学而又准确的依据,从而避免通过经验判断造成的误判,提高了发动机的工作效率和经济性,提升了柴油机的自我诊断水平。
此外,为防止意外情况发生,即当储存罐在超时、超压或超液位时,电磁阀不能正常打开,本发明在所述储存罐底部还设有安全阀,当压力达到安全阀设定值时,安全阀自动打开,从而实现所述储存罐自我保护。
本发明的优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释,这些实施例,是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明实施例使用的一种柴油机填料函密封性检测装置的结构示意图;
图2是本发明实施例使用的一种柴油机填料函密封性检测装置中的管接头结构示意图;
图3是本发明实施例的电器控制箱的电路图;
图中:1.为气缸横隔板、2.为密封圈、3.为活塞杆、4.为填料函、41.为泄漏孔、42.为导流管、43.为气环、44.为油环、5.为储存罐、51.为罐体、52.为密封盖、53.为管接头、531.为本体、532.为阀片、533.为压簧、534.为压紧螺母、61.为压力传感器、62.为液位传感器、63.为安全阀、64.为电磁阀、7.为废油收集桶;
T.为时间控制器,K1、K3、K4、K5、K6为中间继电器,SB1.为消音按钮,D1、D2为二极管,H1.为电源指示灯、H3.为气环密封报警灯、H4.为油环密封报警灯,B.为电铃;DS.为柴油机工作信号,PT.为压力传感器61触点,LT.为液位传感器62触点,EV.为二位二通电磁阀64线圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和2所示,为本发明的一种二冲程柴油机活塞杆填料函密封性在线检测方法所使用的一种柴油机填料函密封性检测装置,包括安装在柴油机机体内且设置有穿越孔的气缸横隔板1、填料函4以及柴油机机体外部控制箱,所述填料函4为中心设有两端小中间大的通孔,外圆下端设有大凸缘,上端设有小凸缘的圆柱形;所述小凸缘通过设有的密封圈2与所述气缸横隔板1的穿越孔紧配连接,所述气缸横隔板1的下端面通过螺栓与所述大凸缘的上端面相连接,使所述填料函4的外圆与所述气缸横隔板1的穿越孔之间形成一个密闭的环形空腔;所述填料函4的通孔中穿装有活塞杆3,所述活塞杆3上穿套有若干个气环43和油环44,所述气环43和油环44交界区设有联通环形空腔的泄漏孔41,所述大凸缘的端面上设有联通环形空腔的导流管42;所述导流管42还通过管接头53连接有储存罐5,所述储存罐5包括罐体51和密封盖52,所述罐体51的底部设置有液位传感器62、安全阀63和电磁阀64,所述密封盖52上设置有压力传感器61,所述安全阀63和所述电磁阀64的出口下方设置有废油收集桶7。所述电器控制箱包含:时间控制器T、气环密封报警灯H3、油环密封报警灯H4和电铃B;
所述管接头53的出口处设有由一个圆周带有齿形的阀片532、压簧533、压紧螺母534组成的背压阀,所述压紧螺母534安装在所述管接头53的出口处并通过所述压簧533将所述阀片532压紧在所述管接头53出口的内圆台阶上;其作用是由于从所述填料函4中排出的气,其压力是脉动的,为了防止所述储存罐5里气体回流,本发明在所述管接头53的出口处设有背压阀,保证所述储存罐5内气压低于泄漏气压时,漏气可以进入储存罐5,反之则被截止。
所述安全阀63为溢流阀,其作用是当储存罐5在超时、超压或超液位时,电磁阀64不能正常打开,引起储存罐5内的压力升高,当压力升高到0.125MPa,安全阀63打开排泄储存罐5内的气和油,保护储存罐5运行安全。
如图3所示,为本发明实施例的电器控制箱的电路图;利用柴油机工作信号DS使中间继电器K1得电,通过所述中间继电器K1的得电闭合触点K1-1和K1-2得使得控制系统得电,电源指示灯H1亮,同时时间控制器T得电;所述时间控制器T的触点T1-1的动作为周期性,其吸合与闭开时间可以分别设定,通过所述时间控制器T的触点T1-1控制中间继电器K3,由所述中间继电器K3得电断合触点K3-1控制所述电磁阀64的线圈EV,所述线圈EV得电,电磁阀64导通,线圈EV失电,电磁阀64截止,实现所述储存罐5定时排空油和气的功能。
当储存罐5内气体压力达到所述压力传感器61的报警压力值时,压力传感器61的触点PT闭合,中间继电器K4得电,触点K4-3闭合,气环密封报警灯H3亮,电铃B响,同时触点K4-2闭合,二位二通电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64将导通,储存罐5内的油和气将被释放。当储存罐5内液面高度达到所述液位传感器62的报警压力值时,液位传感器62触点LT闭合,中间继电器K5得电,触点K5-3闭合,油环密封报警灯H4亮,电铃B响,同时触点K5-2闭合,二位二通电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64将导通,所述储存罐5内的油和气将被释放。二极管D1和D2起隔离作用,消音按钮SB1通过中间继电器K6的得电触点K6-2闭合,消除电铃B声音。
本发明的一种二冲程柴油机活塞杆填料函密封性在线检测方法,包括以下步骤:
1、检测值标定:压力传感器61的压力报警值0.12MPa、液位传感器62高度报警值250毫米、时间控制器T得电,触点T1-1瞬时闭合15分钟后断开,然后,每间隔12小时触点闭合一次,时间:15分钟,周而往复。
2、在线检测:柴油机工作,在时间控制器T的控制下,电磁阀64周期性地每间隔12小时打开一次,柴油机起始工作时,电磁阀64瞬时打开一次,每次15分钟,排空储存罐5内的气和油。
(1)当储存罐5内气体压力小于0.12MPa时,压力传感器61无信号产生,气环密封报警灯H3不亮,填料函的气环密封性良好,正常工作。
(2)当储存罐5内气体压力大于或等于0.12MPa时,压力传感器61的触点PT闭合,中间继电器K4得电,触点K4-3闭合,气环密封报警灯H3亮,电铃B响,同时触点K4-2闭合,二位二通电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64将导通,储存罐5内的油和气将被释放。系统停止检测,等待更换气环。
(3)当储存罐5内液面高度小于250毫米时,液位传感器62无信号产生,油环密封报警灯H4不亮,填料函的油环密封性良好,正常工作。
(4)当储存罐5内液面高度大于或等于250毫米时,液位传感器62触点LT闭合,中间继电器K5得电,触点K5-3闭合,油环密封报警灯H4亮,电铃B响,同时触点K5-2闭合,二位二通电磁阀64线圈EV得电,电磁阀64将导通,所述储存罐5内的油和气将被释放。系统停止检测,等待更换油环。
(5)报警结果处理:本航次结束后,更换气环或油环。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。