CN105257362A - 一种共轨式气缸注油润滑系统 - Google Patents
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Abstract
一种共轨式气缸注油润滑系统,采用共轨式喷射原理且只含有气缸滑油一种油品,包括气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件、注油枪部件和控制部件;其中,气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件依序连接,控制部件分别连接气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件,控制气缸滑油共轨管部件实现根据需求调节气缸滑油供给部件的滑油供给压力,控制注油枪部件实现根据需求调节滑油喷射时刻和滑油喷射量。本发明实现了气缸注油量、注油压力和注油定时的灵活柔性控制,提高了控制精度和控制自由度,改善了气缸润滑状况,提高了气缸注油效率,降低了气缸滑油消耗,具有结构紧凑、注油压力稳定、润滑效果好的优点,适用于低速二冲程柴油机等大功率船用柴油机。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力机械用注油润滑装置,具体涉及一种船用大功率柴油机的共轨式气缸注油润滑系统,属于柴油机技术领域。
背景技术
船用低速柴油机气缸注油系统是柴油机的重要组件之一,柴油机的气缸缸套与活塞之间的润滑状况直接影响着主机的机械效率和缸套寿命,从而影响主机燃油消耗率及零部件维护费用,同时主机运行期间产生的滑油日常消耗也是主机运营成本的重要组成部分。因此,在满足缸套、活塞环润滑状况的前提下,根据不同的燃油属性、进气属性和主机工况,能够实现不同的气缸注油策略,以减少气缸注入滑油的消耗量,是气缸注油系统的最终追求目标。
目前广泛使用的电控式气缸注油系统,均是采用通过高压伺服油系统来增压低压气缸滑油的喷射原理,因此,在整体系统中不但存在着伺服油和气缸滑油两种类型的油,而且注油系统中的液力放大机构不仅使系统的结构复杂,而且极大限制了系统的响应性和控制精度等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种用于船用低速柴油机的共轨式气缸注油润滑系统,运用共轨式气缸注油喷射原理,实现气缸注油量、注油压力和注油定时的灵活柔性控制,从而可以显著改善气缸润滑状况,提高气缸注油效率,降低气缸滑油消耗。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案如下:
一种共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述注油润滑系统采用共轨式喷射原理且只含有气缸滑油一种油品,该共轨式气缸注油润滑系统包括气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件、注油枪部件和控制部件;所述气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件依序连接,所述控制部件分别连接气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件,控制所述气缸滑油共轨管部件实现根据需求调节所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力,控制所述注油枪部件实现根据需求调节滑油喷射时刻和滑油喷射量。
进一步地,所述的气缸滑油共轨管部件包括共轨管、压力传感器和压力控制阀;所述共轨管内含有用以通过高压气缸滑油的高压蓄压通道和用以通过低压气缸滑油的低压回油通道,所述压力传感器和压力控制阀连通所述高压蓄压通道且分别连接所述控制部件,该压力传感器监测所述高压蓄压通道中气缸滑油的压力并传输给所述控制部件,该控制部件根据所述压力传感器检测到的油压值,调节所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力。
进一步地,所述的气缸滑油供给部件包括油箱、粗滤器、细滤器、高压滑油泵和单向阀,所述油箱通过依序连接的粗滤器、高压滑油泵、细滤器和单向阀向所述共轨管的高压蓄压通道中输气缸滑油,所述压力控制阀和高压蓄压通道连接所述油箱以向该油箱回流所述气缸滑油。
进一步地,所述的注油枪部件包括蓄压腔、电磁阀组件、针阀组件和喷嘴;其中,蓄压腔位于所述注油枪部件的顶部且与所述共轨管的高压蓄压通道相连接,喷嘴位于所述注油枪部件的底部,针阀组件位于喷嘴的上方,顶部设有盛油槽,底部设有控制腔,蓄压腔中的高压气缸滑油一路进入该盛油槽,另一路进入该控制腔,电磁阀组件包括电磁铁和控制阀杆,位于蓄压腔与针阀组件之间并连接所述控制部件,当电磁铁未通电时,控制阀杆压紧在阀座上,控制腔内的泄油通道被封闭而针阀组件紧闭,喷嘴不喷油,当电磁铁通电时,控制阀杆离开阀座,控制腔内的泄油通道被打通而针阀组件开放,高压滑油通过喷嘴喷出形成雾化状油束;控制部件根据需求通过电磁阀组件控制滑油喷射时刻和滑油喷射量。
进一步地,所述的电磁阀组件为球阀式结构。
进一步地,所述的喷嘴采用多喷孔结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、简化了系统结构,使系统更加紧凑、布置更加灵活。
2、采用共轨式喷射原理,因此气缸注油喷射压力可灵活控制。
3、注油定时和注油量由注油枪内的电磁阀控制,因此,控制精度和控制自由度得到了极大改善。
4、注油枪部件内集成了蓄压腔,用于稳定喷射压力,因此注油压力更加稳定。
5、注油枪喷嘴采用多喷孔结构,因此可以形成更好的润滑效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是注油枪部件的结构示意图。
图中:
1油箱,2粗滤器,3高压滑油泵,4细滤器,5单向阀,6压力控制阀,7共轨管,71高压蓄压通道,72低压回油通道,8压力传感器,9蓄压腔,10电磁铁,11控制阀杆,12针阀组件,13喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的共轨式气缸注油润滑系统做进一步的详细阐述,但不应以此来限制本发明的保护范围。
请参阅图1,本发明所述的共轨式气缸注油润滑系统采用共轨式喷射原理,包括气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件、注油枪部件和控制部件(图中未示出),该注油润滑系统只含有一种油品,即气缸滑油。所述气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件依序连接,所述控制部件分别连接气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件,控制所述气缸滑油共轨管部件实现根据需求调节所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力,控制所述注油枪部件实现根据需求调节滑油喷射时刻和滑油喷射量。
请参阅图1,所述的气缸滑油共轨管部件两端分别连接气缸滑油供给部件和注油枪部件且向该注油枪部件供给高压气缸滑油及负责低压气缸滑油的收集,其包括共轨管7、压力传感器8和压力控制阀6。所述共轨管7内含有高压蓄压通道71及低压回油通道72,其中,高压蓄压通道71用于通入高压滑油泵3输送的高压气缸滑油,并将该高压气缸滑油输送至注油枪部件内等待喷射,低压回油通道72用于收集注油枪部件内控制油回油及泄漏回油等低压气缸滑油,该高压蓄压通道71与低压回油通道72互不连通。所述共轨管7安装有压力传感器8及压力控制阀6,压力传感器8和压力控制阀6连通所述高压蓄压通道71且分别连接所述控制部件。压力传感器8用于实时监测所述高压蓄压通道71中气缸滑油的压力,并反馈给控制部件,该控制部件根据实际需要和压力传感器8检测到的油压值控制压力控制阀6,从而实现高压蓄压通道71中滑油压力的调节,即实现所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力的灵活调节。
所述气缸滑油供给部件负责向气缸滑油共轨管部件提供一定压力且稳定的气缸滑油,包括油箱1、粗滤器2、细滤器4、高压滑油泵3、单向阀5及相应连接管路,其中,粗滤器2、高压滑油泵3、细滤器4和单向阀5依序连接于油箱1与共轨管7之间。低压气缸滑油从油箱1经过粗滤器2后,进入高压滑油泵3,高压滑油泵3将低压气缸滑油加压至一定压力后,再经过细滤器4、单向阀5输送至共轨管7的高压蓄压通道71中,压力控制阀6和高压蓄压通道71连接所述油箱1,以向该油箱1回流所述气缸滑油。
请参阅图2,所述注油枪部件为电子控制式注油枪,包括蓄压腔9、电磁阀组件、针阀组件12和喷嘴13。蓄压腔9位于所述注油枪部件的顶部,并且与所述共轨管7的高压蓄压通道71相连接;蓄压腔9内充满待喷射的高压气缸滑油,用于将高压气缸滑油蓄积在注油枪部件内等待喷射,其可以稳定滑油喷射压力,抑制压力波动。喷嘴13是气缸滑油的喷射通道,位于所述注油枪部件的底部,喷嘴13采用多喷孔结构,可以根据需要灵活加工不同孔径及不同数量的喷孔,以确保良好的雾化效果。针阀组件位于喷嘴13的上方,顶部设有盛油槽,底部设有控制腔,该控制腔采用进、出油量孔控制结构;蓄压腔9中的高压气缸滑油一路进入该盛油槽,另一路通过进油量孔进入该控制腔。电磁阀组件位于蓄压腔9与针阀组件之间并连接所述控制部件,用于控制滑油的喷射时刻和喷射量;电磁阀组件为球阀式结构,包括电磁铁10和控制阀杆11。
当电磁铁10未通电时,控制阀杆11压紧在阀座上,控制腔内的泄油通道被封闭,而针阀组件紧闭切断高压气缸滑油进入喷嘴13的通道,喷嘴13不喷油;当电磁铁10通电时,控制阀杆11离开阀座,控制腔内的泄油通道被打通,而针阀组件开放,高压滑油通过喷嘴13喷出,形成具有一定雾化形状的油束;控制部件根据需求通过电磁阀组件控制滑油喷射时刻和滑油喷射量。
本发明的具体工作原理如下:油箱1中的低压气缸滑油,经过粗滤器2进入高压滑油泵3,在高压滑油泵3中,气缸滑油被加压,并经过细滤器4、单向阀5输送至共轨管7中的高压蓄压通道71内,共轨管7与注油枪部件通过高压油管连接,因此,气共轨管7中的高压气缸滑油会经过高压油管进一步蓄积在注油枪部件的蓄压腔9内。在注油枪部件内,蓄压腔9中的高压气缸滑油一路进入到针阀组件顶部的盛油槽内,促使针阀抬起,另一路经过进油量孔进入到针阀组件底部的控制腔内,促使针阀压紧在针阀座上,当电磁铁10未通电时,控制阀杆11压紧在阀座上,故控制腔内的泄油通道被封闭,控制腔内的高压气缸滑油和针阀组件的弹簧力远远大于针阀组件盛油槽内促使针阀开启的力,因此,针阀紧闭,喷嘴13不喷油;但当电磁铁10通电时,控制阀杆11在电磁力作用下,离开阀座,控制腔内的泄油通道被打通,高压气缸滑油泄放,控制腔内压力迅速降低,此时,针阀组件盛油槽内促使针阀开启的力大于针阀弹簧预紧力,因此,针阀抬起,高压气缸滑油通过喷嘴13喷出;当要停止喷射时,控制部件控制电磁铁10失电,此时,控制阀杆11落座,控制腔泄油通道被关闭,控制腔内压力迅速上升,当控制腔内的高压气缸滑油和针阀组件的弹簧力大于针阀组件盛油槽内促使针阀开启的力时,针阀关闭,喷嘴13停止喷射。
电磁阀组件是所述共轨式气缸注油润滑系统的关键部件,滑油喷射时刻、喷射量均由电磁阀组件直接控制,因此系统的控制精度高,控制自由度大;系统的滑油喷射压力则直接取决于共轨管7内的滑油蓄压压力,而共轨管7中的油压则可以根据实际需求,控制部件通过压力控制阀6实时控制和调节。另外,注油枪部件内集成的蓄压腔9会进一步稳定气缸注油时的压力波动。
本发明实现了气缸注油量、注油压力和注油定时的灵活柔性控制,极大改善了控制精度和控制自由度,显著改善了气缸润滑状况,提高了气缸注油效率,降低了气缸滑油消耗,具有系统结构紧凑、注油压力稳定、润滑效果更好的优点,可以适用于低速二冲程柴油机等大功率船用柴油机。
上述仅为本发明的优选实施例,必须指出的是,所属领域的技术人员凡依本发明申请内容所作的各种等效修改、变化与修正,都应成为本发明专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述注油润滑系统采用共轨式喷射原理且只含有气缸滑油一种油品,该共轨式气缸注油润滑系统包括气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件、注油枪部件和控制部件;所述气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件依序连接,所述控制部件分别连接气缸滑油供给部件、气缸滑油共轨管部件和注油枪部件,控制所述气缸滑油共轨管部件实现根据需求调节所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力,控制所述注油枪部件实现根据需求调节滑油喷射时刻和滑油喷射量。
2.根据权利要求1所述的共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述的气缸滑油共轨管部件包括共轨管、压力传感器和压力控制阀;所述共轨管内含有用以通过高压气缸滑油的高压蓄压通道和用以通过低压气缸滑油的低压回油通道,所述压力传感器和压力控制阀连通所述高压蓄压通道且分别连接所述控制部件,该压力传感器监测所述高压蓄压通道中气缸滑油的压力并传输给所述控制部件,该控制部件根据所述压力传感器检测到的油压值,调节所述气缸滑油供给部件的滑油供给压力。
3.根据权利要求2所述的共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述的气缸滑油供给部件包括油箱、粗滤器、细滤器、高压滑油泵和单向阀,所述油箱通过依序连接的粗滤器、高压滑油泵、细滤器和单向阀向所述共轨管的高压蓄压通道中输气缸滑油,所述压力控制阀和高压蓄压通道连接所述油箱以向该油箱回流所述气缸滑油。
4.根据权利要求2所述的共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述的注油枪部件包括蓄压腔、电磁阀组件、针阀组件和喷嘴;其中,蓄压腔位于所述注油枪部件的顶部且与所述共轨管的高压蓄压通道相连接,喷嘴位于所述注油枪部件的底部,针阀组件位于喷嘴的上方,顶部设有盛油槽,底部设有控制腔,蓄压腔中的高压气缸滑油一路进入该盛油槽,另一路进入该控制腔,电磁阀组件包括电磁铁和控制阀杆,位于蓄压腔与针阀组件之间并连接所述控制部件,当电磁铁未通电时,控制阀杆压紧在阀座上,控制腔内的泄油通道被封闭而针阀组件紧闭,喷嘴不喷油,当电磁铁通电时,控制阀杆离开阀座,控制腔内的泄油通道被打通而针阀组件开放,高压滑油通过喷嘴喷出形成雾化状油束;控制部件根据需求通过电磁阀组件控制滑油喷射时刻和滑油喷射量。
5.根据权利要求4所述的共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述的电磁阀组件为球阀式结构。
6.根据权利要求4所述的共轨式气缸注油润滑系统,其特征在于:所述的喷嘴采用多喷孔结构。
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