CN107143399A - 一种救生艇柴油机润滑系统 - Google Patents
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Abstract
一种救生艇柴油机润滑系统,包括机油泵、机身,机身内部设有曲轴箱,机身底部设有油底壳;所述润滑系统还包括设置在机身旁底部设有支架的滑油油箱和呼吸管;所述机油泵为进、出油口分别独立的双联泵,分别为润滑泵、回油泵;回油泵的进油口在油底壳型腔的底部,出油口至滑油油箱;润滑泵进油口在滑油油箱内,出油口至机滤器入口,机滤器出口与机身主油道联通;所述滑油油箱包含油箱盖和油箱体;所述油箱盖上设置一只呼吸口和一只加油口;所述油箱体的底部设有一只放油阀,油箱体侧面设有一只油位指示器。本发明是将救生艇柴油机油底壳承担机油的汇集功能和储存功能分开,使柴油机无论是纵向、还是横向翻转、倒置,柴油机都能够正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油机润滑系统,特别涉及一种倒置不停车救生艇柴油机润滑系统,即实现救生艇在柴油机工作状态下,从母船的抛落架上不停车抛落入水,属于船舶柴油机技术领域。
背景技术
救生艇在母船上抛落式释放,可以大大提高救生效率。该技术越来越多地被人们重视和使用。但选用的救生艇主机为倒置停车柴油机,即柴油机在救生艇入水自动扶正后开始点火,从而会浪费一些宝贵的救生时间,因此又制约了抛落式救生艇快捷效能的发挥。
目前,倒置不停车救生艇柴油机润滑系统,在救生艇翻转倒置时,不仅存在着柴油机只能绕着与曲轴轴线平行的轴线翻转,即救生艇只能横向翻转,而且还存在着柴油机在翻转倒置时机油泄漏问题。虽然柴油机符合:国际海事组织《国际海上人命安全公约》2009以及国际海事组织海上安全委员会MSC.81(70)决议通过的《经修订的关于救生设备试验的建议案》,“发动机倒置试验6.14.6将发动机固定于一个可绕着相当于救生艇纵轴的轴线旋转的架子上,在发动机下方设置一个盘子收集漏油以便测量。6.14.7在试验时按下述步骤进行:……6.14.7.8将运转中的发动机沿顺时针方向旋转180°,保持于180°的位置达10s,然后沿顺时针方向再旋转180°,以完成一周(综合试验步骤,柴油机一次试验需完成顺时针和逆时针旋转共6周);6.14.8在试验期间,发动机不应发生过热、工作失效,或当任一次倒置时漏油超过250ml。”,但是它不能满足救生艇柴油机在不停车的状态下,从母船艇架上抛落式入水,以及救生艇在行驶过程中,被海浪卷起引起的纵向翻转的使用要求。
众所周知,保持柴油机能够在翻转、倒置状态下短时工作的条件是需要为柴油机提供良好的润滑。现有救生艇柴油机,其倒置不停车装置,如专利号:200810154941.5,该装置设置了安装在缸头罩壳上的主呼吸器,安装在提前器盖上的副呼吸器,主呼吸器用于柴油机正置工作,副呼吸器用于柴油机倒置工作;除此之外,该装置主要结构还包括在曲轴箱与油底壳型腔之间设置一块隔板,将曲轴箱与油底壳型腔密封隔开,并在隔板上设置单向阀,柴油机正置、或横倾小于等于90°时,单向阀都处于导通状态,曲轴箱与油底壳型腔联通,以便柴油机回油;当柴油机横倾大于90°后,单向阀阀口自动关闭,曲轴箱与油底壳型腔隔开,从而控制油底壳型腔内机油流入曲轴箱,使得柴油机在翻转、倒置时机油泵吸油口始终浸没在油底壳型腔的机油内,保持柴油机润滑。
抛落式救生艇是以艇艏向下,艇的纵向与水平面呈35°~45°斜角的方式固定在母船抛落架上,救生艇柴油机是以齿轮室端对着艇艏,飞轮端对着艇艉,固定在救生艇机舱底部,救生艇抛落时,艇艏向下直抛入水,柴油机跟随纵向翻转约90°,齿轮室向下。因此,将现有的倒置不停车救生艇柴油机装入抛落式救生艇内,再将救生艇固定到母船抛落架上,油底壳隔板上单向阀尚未截止,即油底壳与柴油机曲轴箱为连通,因此,柴油机油底壳型腔内一部分机油将通过单向阀阀口流入曲轴箱和齿轮室内,导致油底壳型腔内油位下降,使得油底壳型腔内剩余的机油不能维持柴油机整个抛落过程的润滑;此外,目前柴油机在工作时,仅对润滑系统的机油压力进行控制,对其流量并没控制,通常润滑泵在设计时,都会有较充足的富裕量,因此,柴油机工作时,溢流阀会产生大量溢油,提升了油温,同时,使得柴油机翻转倒置时耗油量增大;增加了油底壳型腔的储油量,又会导致柴油机在抛落架固定后油位升高,机油浸没柴油机副呼吸器口,从而使机油从副呼吸器口流出机器,造成机油浪费和环境污染。
此外,当柴油机向下抛落时,原先柴油机在固定状态下,从油底壳型腔流入到曲轴箱和齿轮室盖内的机油,将浸没柴油机副呼吸器口,导致柴油机机油泄漏不可控;所以,该结构不能满足抛落式倒置不停车救生艇柴油机的使用要求。
另外,由于救生艇内柴油机油底壳外部空间极其狭小,柴油机更换机油,通常是利用油尺管将机油从油底壳型腔内抽出,不仅效率低,而且很难将油底壳型腔内机油抽净,从而影响柴油机清洁度。
综上所述,目前救生艇柴油机倒置不停车装置,要实现救生艇在柴油机工作状态下,从母船的抛落架上不停车抛落入水,需要解决的问题:1、柴油机不能够纵向翻转;2、柴油机翻转时对外机油泄漏;3、柴油机润滑油流量不能合理配置。
发明内容
本发明的目的是克服现有倒置不停车救生艇柴油机润滑系统,只能横向翻转,不能纵向翻转,且柴油机翻转时会产生机油泄漏污染;以及柴油机润滑油流量不能合理配置,溢流阀溢油过多,造成资源浪费。
发明一种救生艇柴油机润滑系统及其流量配置方法,满足救生艇柴油机,从母船的抛落架上,在不停车的状态下抛落入水,以及救生艇在行驶过程中被海浪卷起引起的纵向、横向等翻转、倒置状态下的使用要求。
为达到上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现。
一种救生艇柴油机润滑系统,所述润滑系统包括机油泵、机身,机身内部设有曲轴箱,机身底部设有油底壳;其特征在于:所述润滑系统还包括设置在机身旁底部设有支架的滑油油箱和呼吸管;所述机油泵为进、出油口分别独立的双联泵,上下叠加,上层为润滑泵,下层为回油泵;所述回油泵的进油口由管路连接至油底壳型腔的底部,出油口由管路连接至滑油油箱内;所述润滑泵进油口由管路连接至滑油油箱内,出油口由管路连接至机滤器入口,机滤器出口与机身主油道联通;所述滑油油箱包含油箱盖和油箱体;所述油箱盖上设置一只呼吸口和一只加油口;所述呼吸口与呼吸管一端连通,呼吸管另一端连通曲轴箱;所述加油口上设有一只加油口盖;所述油箱体的底部设有一只放油阀,油箱体侧面设有一只油位指示器。
本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现。
上述所述机油泵,设置在油底壳内,机油泵的泵轴上端伸出泵体,并穿过机身上轴承孔,在泵轴的上顶端还设有一只蜗轮,与柴油机凸轮轴上设置的蜗杆相啮合;机油泵泵体的上端设有法兰,固定在机身上。
上述所述回油泵和润滑泵,均为转子泵。
上述所述回油泵和润滑泵,在柴油机额定转速2800转/分钟下,润滑泵设计理论流量为23~24升/分钟;回油泵设计理论流量大于润滑泵流量1~1.5升/分钟。
上述所述回油泵,出油口由管路连接至所述滑油油箱内,在出油口管路端头与滑油油箱之间设有一只回油阀。
上述所述润滑泵,其进油口由管路连接至所述滑油油箱内,润滑泵进油口由管路连接至截流管一端,截流管另一端与连接至进油阀出口,进油阀进口与滑油油箱内柔性油管端头连接。
上述所述截流管通径为Φ5.0毫米;管长为12.0毫米。
上述所述油位指示器,设置在油箱体的左侧面中上部,立式安装,油位指示器上下设有两个油位指示区段;上端油位区间为绿色标记,下端油位区间为蓝色标记。
上述所述蜗轮为13齿,蜗杆为13头,端面模数为1.5。
上述所述油底壳,为长方形,盆底右高左低,倾斜角α=2~3°,且在油盆右端底部,还设有集油槽。
上述所述回油泵,其带有滤网的长条漏斗形吸油口,设置在集油槽右下侧,且漏斗大端朝向集油槽底部。
上述所述润滑泵,其吸油口端口形状为漏斗形,漏斗的大端带有磁性滤网始终向下,漏斗的小端利用柔性油管连接至滑油油箱侧面进油阀的进口油管端。
上述所述滑油油箱,油箱体与油箱盖之间设有密封圈。
上述所述滑油油箱,为长方体,容量为8~9升,其材质为不锈钢。
上述所述支架,其高度不低于200毫米。
上述所述呼吸口,为铰接螺纹孔,设置在油箱盖的左侧中部,与呼吸管铰接式连接。
本发明的优点和有益效果:
本发明是将救生艇柴油机油底壳承担机油的汇集功能和储存功能分开,油底壳承担机油的汇集功能,在机外单独设置一只滑油油箱储存机油。柴油机工作时,利用润滑泵将滑油油箱内机油经机滤器,输送至柴油机的主油道润滑机器,同时利用回油泵将润滑后汇集在油底壳内的机油输送到滑油油箱储存;实现柴油机机油循环利用。由于润滑泵进油阀通过试验,获得准确的截流管通径,以及油箱实际需要储油量,减少柴油机倒置时机油需求量,降低了机油溢流产生的温升,因此使产品结构更加科学。润滑泵在滑油油箱内采用柔性油管连接吸油口,使滑油油箱内的机油能够得到充分利用。
本发明回油泵比润滑泵的流量略大,从而使柴油机工作时,油底壳内无存油,因此,柴油机无论是纵向、还是横向翻转、倒置,机体内都不会有机油溢出,造成机油泄漏污染。
此外,由于机油滑油油箱固定在柴油机的机体外部,因此,改善了机油的散热环境,省略了机油冷却器,同时通过设置滑油油箱液位计,使油位观察更方便;通过在滑油油箱下部设置的放油阀门,并架空滑油油箱,让柴油机更换机油更加方便;通过管路,将滑油油箱内左上部的集气空间与曲轴箱联通,不仅避免救生艇固定在抛落架或抛落时,滑油油箱内呼吸单向阀出口被机油封堵,满足滑油油箱的气压平衡,而且避免油气外泄,使滑油油箱排放更环保。
此外,利用机体内凸轮轴上设置的蜗杆,带动双联机油泵泵轴上的蜗轮,实现机油泵的动力传输,结构更加紧凑。
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是柴油机及其滑油油箱连接示意图
图2本发明润滑系统示意图
图3本发明柴油机纵剖示意图
图4本发明柴油机横剖示意图
图中:101、机身,102、主油道,103、定位孔,104、凸轮轴,104A、蜗杆,105、蜗轮,106、轴承,107、腰形法兰,108、螺钉,109、油泵外壳,110、泵轴,111、润滑泵,112、回油泵,114、回油泵吸油口,118、油底壳,118A、放油螺钉孔,119、分油路块,122、回油阀,123、进油阀,1231、截流管,124、柔性油管,125、油箱盖,126、吸油口,127、滑油油箱,127A、油箱体,128、放油阀,129、油位指示器,130、加油口,132、呼吸口,133、呼吸管,134、机滤器,135、溢流阀,151、支架。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案更加清楚,下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
本发明中所述的“左、右、上、下”的含义指的是阅读者正对附图时,阅读者的左边即为左,阅读者的右边即为右,阅读者的上边即为上,阅读者的下边即为下,而非对本发明的特定限定。
本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
如图1、图2所示,滑油油箱127为长方体,包含油箱体127A和油箱盖125,在油箱体与油箱盖之间还设有密封圈。容量约为8~9升,根据试验,需要储油6~7升,保证柴油机翻转和倒置试验时润滑需要,其材质为不锈钢。固定在柴油机的右侧的支架151上,支架151固定在船舱底部,支架151的高度为200~250毫米。在油箱盖125上,分别设有一只加油口130和一只呼吸口132,呼吸口132设置在油箱盖125的左侧中部。在油箱体127A的左侧面,分别立式安装一只油位指示器129,以及一只回油阀122和一只进油阀123。油位指示器129上下设有两个油位指示区间,上端油位区间为绿色标记,为救生艇正置时柴油机油位标记;下端油位区间为蓝色标记,为救生艇固定在抛落架上时柴油机油位标记;下端油位区间标记是上端油位区间,在滑油油箱127左端向上倾斜35°后的映射区间。在油箱体127A的右侧面,下部设有放油阀128,便于更换机油。在油箱体127A内部,进油阀123的右端,连接着一根柔性油管124,柔性油管124的另一端,连接着一只带有磁性吸附功能漏斗形的吸油口126,吸油口126能够在自身重力的作用下,随着滑油油箱127翻转、倒置,吸油口126吸口始终向下,并保持在滑油油箱127内机油的下部,确保柴油机在翻转、倒置时润滑泵111吸油口126的进油,满足柴油机润滑。
呼吸口132为铰接螺纹孔,设置在油箱盖125的左侧中部,与呼吸管133铰接式连接。呼吸管133的另一端连接至曲轴箱,也为铰接式连接。滑油油箱127的呼吸通道为:呼吸口132—呼吸管133—分油路块119—机身101内的曲轴箱。
如图2、图3、图4所示,机身101的下部设有油底壳118,在柴油机的轴向方向,油底壳118底部左高右低,倾斜角α=2~3°,在右侧底部设有集油槽;在油底壳118内的右侧,设有机油泵,机油泵为进、出油口分别独立的双联转子泵,上下叠加,上层为润滑泵111,下层为回油泵112;在柴油机额定转速2800转/分钟下,润滑泵111的理论流量为23~24升/分钟,回油泵112的理论流量比润滑泵111流量大1~1.5升/分钟。
回油泵吸油口114设置在油底壳118的集油槽下右侧,为长条形;回油泵112的出油路线,回油泵112出油端—分油路块119—回油阀122—滑油油箱127。
润滑泵111的进油路线:吸油口126—柔性油管124—进油阀123—截流管1231—分油路块119—润滑泵111进油端。润滑泵111的出油路线:润滑泵111出油端—分油路块119—机滤器134—分油路块119—主油道102,机油进入机滤器134前,在分油路块119内部,设有一只溢流阀135,控制主油道102机油压力为0.25~0.3Pa,溢流阀135的溢油流回柴油机内部曲轴箱。
如图4所示,润滑泵111与回油泵112共用一只泵轴110和油泵外壳109,泵轴110穿过机身101上设置的定位孔103,定位在轴承106内,并通过油泵外壳109的上端设有腰形法兰107,利用螺钉108固定在机身101上,泵轴110的上端固定一只蜗轮105与凸轮轴104上设置的蜗杆104A啮合,蜗轮105为13齿,蜗杆104A为13头,即传动比1:1,端面模数1.5,因此,本发明机油泵是通过凸轮轴104传递动力,结构更加紧凑。
如图1、图2、图4所示,本实施例润滑系统的流量配置方法,包括以下步骤:
(1)、润滑泵111流量配置前准备;校准柴油机上的机油压力表0位,设定最低机油压力报警值:≥0.05MPa;选取一根内径为Φ10柔性管,一端接上管接头,并利用管接头接在分油路块119的溢流口上,溢流管另一端通过油底壳118的放油螺钉孔118A引出柴油机,放入测量量杯内,并用软木封堵放油螺钉孔118A的空隙;给滑油油箱127加机油,加油量为7升。
(2)、柴油机额定转速时机油压力设定;打开进油阀123和回油阀122,起动柴油机,并使柴油机转速达到额定转速2800转/分钟,调节溢流阀135调压螺钉,柴油机的机油压力保持在0.28~0.3MPa,锁紧溢流阀135调压螺钉。
(3)、设定润滑泵111流量;柴油机保持额定转速,减小进油阀123开度至62%,溢流阀135的溢流口连续溢流流量为1.8L/min,锁定进油阀123开度。
(4)、柴油机机油压力验证;将柴油机分别以纵向、横向方式固定在翻转架上,按国际海事组织海上安全委员会MSC.81(70)决议通过的《经修订的关于救生设备试验的建议案》,6.14.7款,柴油机怠速运转,并进行顺时针、逆时针翻转试验,试验过程中柴油机机油压力变化范围为0.08~0.12MPa,无报警,符合设定。
(5)、设置机油截流管1231并确定滑油油箱127实际需要储油;在进油阀123的出口端与进油口管路端头之间,设置连接一根截流管,管孔面积等于进油阀开度面积,因此,截流管的管孔通径放大约整为Φ5.0毫米;管长为12.0毫米,根据翻转后所观察的最低油位,剩余油量约3.5升,因此确定油箱实际需要储油6升。
(6)、再次验证柴油机机油压力:打开进油阀和回油阀,柴油机额定转速2800转/分钟下,机油压力保持在0.25~0.3MPa,怠速运转下,机油压力未报警;
(7)、复位;拆开油底壳,拆除溢流管,并将油底壳重新复位。
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。
Claims (9)
1.一种救生艇柴油机润滑系统,包括机油泵、机身,机身内部设有曲轴箱,机身底部设有油底壳;其特征在于:所述润滑系统还包括设置在机身旁底部设有支架的滑油油箱和呼吸管;所述机油泵为上下安置,进、出油口分别独立的双联泵,上层为润滑泵,下层为回油泵;所述回油泵的进油口由管路连接至油底壳的型腔底部,出油口由管路连接至滑油油箱内;所述润滑泵进油口由管路连接至滑油油箱内,出油口由管路连接至机滤器入口,机滤器出口与机身主油道联通;所述滑油油箱包含油箱盖和油箱体;所述油箱盖上设置一只呼吸口和一只加油口;所述呼吸口通过呼吸管连通曲轴箱;所述加油口上设有一只加油口盖;所述油箱体的底部设有一只放油阀,油箱体侧面设有一只油位指示器。
2.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述机油泵设置在油底壳内,机油泵的泵轴上端伸出泵体,并穿过机身上轴承孔,在泵轴的上顶端还设有一只蜗轮,与柴油机凸轮轴上设置的蜗杆相啮合;机油泵泵体的上端设有法兰,固定在机身上。
3.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述回油泵和润滑泵,在柴油机额定转速2800转/分钟下,润滑泵设计理论流量为23~24升/分钟;回油泵设计理论流量大于润滑泵流量1~1.5升/分钟。
4.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述回油泵,出油口由管路连接至所述滑油油箱内,在出油口管路端头与滑油油箱之间设有一只回油阀。
5.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述润滑泵,其进油口由管路连接至所述滑油油箱内,润滑泵进油口由管路连接至截流管一端,截流管另一端连接至进油阀出口,进油阀进口与滑油油箱内柔性油管端头连接。
6.根据权利要求2所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述蜗轮为13齿,蜗杆为13头,端面模数为1.5。
7.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述油底壳,为长方形,盆底右高左低,倾斜角α=2~3°,且在油盆右端底部,还设有集油槽。
8.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述润滑泵,其吸油口端口形状为漏斗形,漏斗的大端带有磁性滤网始终向下,漏斗的小端利用柔性油管连接至滑油油箱侧面进油阀的进口油管端。
9.根据权利要求1所述的一种救生艇柴油机润滑系统,其特征在于:所述呼吸口,为铰接螺纹孔,设置在油箱盖的左侧中部,与呼吸管铰接式连接。
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