CN107429653A - 检测用于液化气的喷射阀的方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测用于诸如甲醇之类的液化气的喷射阀的方法。MAN Diesel&Turbo公司开发出了新型的用于二冲程内燃机的甲醇喷射阀。向喷射阀供应密封油和控制油以控制液化气的供应。如果存在渗漏则可能非常危险。根据本发明的喷射阀安置在保持部(2)中，顶盖被去除并被替换为连接件(8)，增大控制油的压力直到到达开启压力，所述喷射阀在喷洒室(29)中喷洒。因此，可以检查开启压力。

Description

检测用于液化气的喷射阀的方法
技术领域
本发明涉及一种检测用于诸如甲醇之类的液化气的喷射阀的方法。
背景技术
MAN Diesel&Turbo公司开发出了一种新型的用于二冲程内燃机的甲醇喷射阀。向喷射阀供应密封油和控制油以控制液化气的供应。如果存在渗漏则可能非常危险。
以IOP Marine A/S的名义公开的WO 2013068090公开了一种检测用于内燃机的喷射阀的方法。具有顶盖的喷射阀安置在具有第一室和第二室的保持部中，阀喷洒喷嘴安置在第一室中并供应密封油和控制油。此后通过压力状态下的检测气体影响处于关闭位置的阀，以控制阀座和阀衬垫是否防渗漏。但是，不能检查开启压力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可替代且更好的用于检测喷射阀方式。
根据本发明，提供一种检测用于内燃机的喷射阀的方法，其中，将具有顶盖的所述喷射阀安置在保持部中，此后供应密封油和控制油，增大所述密封油的压力至最大值，增大所述控制油的压力直到到达所述喷射阀的开启压力，所述喷射阀在喷洒室中喷洒，其特征在于，在供应密封油和控制油之前将所述顶盖去除并替换为连接件。因此，也可检查开启压力。
根据本发明，可增大所述控制油的压力至低于所述开启压力约20巴以检查是否从所述喷射阀的喷嘴滴油。因此，也可检查喷嘴密封。
根据本发明，可通过以下方式检查清洗功能：关闭燃料油入口并检查燃料油的压力，因为除非存在渗漏、例如控制油的渗漏，否则所述燃料油的压力应为零。
根据本发明，提供一种检查用于喷射阀的除气阀的方法，其中，具有活塞和顶盖的喷射阀安置在保持部中，所述除气阀安装到所述顶盖中，将控制油供应到所述除气阀，其特征在于，增大所述控制油的压力以关闭所述除气阀，将控制油蓄积在蓄能器中，此后，所述控制油的压力缓慢减小直到所述除气阀开启，开启压力显示在显示器上。因此，可检查除气阀的开启压力。
附图说明
在下文中将参照附图来描述本发明，其中：
图1例示出拟安置在喷射阀中的连接件；
图2是安置在喷射阀中的连接件；
图3是安置在喷射阀中的连接件的剖视图；
图4是具有连接件的喷射阀的纵向剖视图；
图5是相对于图3转动后的喷射阀的纵向剖视图；
图6是图5中的细节的放大图；
图7是具有连接件的喷射阀的另一纵向剖视图；
图8是图7中的细节的放大图；
图9是具有连接件的喷射阀的另一纵向剖视图；
图10是图9中的细节的放大图；
图11是具有顶盖的喷射阀；
图12是顶盖的立体图；
图13是顶盖中的一些活塞；
图14是具有安置在保持部中的顶盖的喷射阀的立体图；
图15是喷射阀中的吸入阀；
图16是如图11中所示喷射阀稍稍转动后的纵向剖视图；
图17是拟安装到图12中所示顶盖中的除气阀；
图18是具有连接件的喷射阀的例示图；
图19－21是具有顶盖的喷射阀的立体图和纵向剖视图；
图22是具有顶盖的喷射阀的立体图；
图23是清洁系统的示意图；以及
图24是检测系统的示意图，其中具有密封油供应线路、燃料入口和清洗油。
具体实施方式
由MAN Diesel&Turbo公司设计的喷射阀是用于二冲程的内燃机。喷射阀已被设计通过低燃点燃料(例如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、或二甲醚(DME))运行内燃机。
喷射阀被供应密封油、控制油、清洗油、和作为燃料的液化气。密封油用于防止液化气的内部渗漏而进入喷射阀的不希望区域。控制油用于控制拟传输到燃烧室的液化气的时间和负载。清洗油用于在引擎不运行时去除留存在喷射阀中的液化气(通过施加清洗油，吸入阀将开启，且液化气可被推出并回到燃料分配管)。液体燃料恒定地以8巴(bar)的压力被供应到喷射阀。
在引擎的正常操作过程中，喷射阀被从燃料分配管供以8巴压力的液化气到喷射阀的各端口24a，见图22(存在4个端口24a)。液化气流动通过通道24(图18)和吸入阀(图15)而到喷射阀中的室48(图11)。控制油被供应到端口27a(图22)。清洗油(液压矿物油)被供应到端口46a(图22)。密封油(液压矿物油)被供应到端口47a，其由此流动通过通道12a(图19)并进入围绕活塞7的室51(图19)和围绕针状物13的室50。当引擎工作时，密封油被施加150～200巴的压力。渗漏油从端口28a流出(图22)。清洗油被供应到端口46a(图22)，其由此流动通过通道25(图20)至吸入阀(图15)。
喷射阀以如下方式工作：
－被施加了8巴压力的液化气流动通过吸入阀。吸入阀是常闭的，这是因为吸入阀中的活塞16利用弹簧17(图15)被压下。当液化气被施加8巴的压力时，活塞16升高，且液化气可流动到室48(图19)。8巴的压力将使活塞7、6升高(图19)。
－当控制油以300巴的压力施加于端口27(图11)时，控制油将流动通过室49并下推活塞6、7。结果，液化气在室48中被压缩并被外推通过通道18、18a至室52(图21)。室52中的压力使针状物13升高，且液体将通过喷射阀的喷嘴20(图7)外喷(喷射到燃烧室)。为使针状物13升高，有必要使来自压力的力大于来自下压针状物13的弹簧21的力。
－当施加控制油时，少量的控制油将流动通过除气阀38(图17)，直到除气阀38关闭(关闭压力为5巴)。除气阀38的功能是：使控制油在室49中流通和对室49除气(图11)。
－在喷射之后，控制油将被释放，且具有8巴压力的液化气将再次升高活塞7、6。
当引擎停止时，有必要从室48中去除液化气。当以300巴的压力施加清洗油时，液压油将流动通过通道25(图20)和通道26(图10)，并使活塞16(图10)升高。此后，将施加控制油，且活塞7将从室48外推液化气通过吸入阀至通道24并向外至液化气分配管。清洗油将开启吸入阀(其是常闭的)。吸入阀是单向阀。
喷射阀1安置在保持部2中，如图14中所示。喷射阀1利用板3被下压，板3利用两个螺母4固紧。喷射阀具有向其施加密封油的端口11(图4)和向其施加控制油的端口12。喷射阀还具有向其供应燃料入口油的端口14(图5)和向其供应清洗油的端口19(图9)。喷射阀还具有端口28(图11)和端口33(图5)，其中端口28通过渗漏软管连接到喷洒室29(图14)，而端口33通过渗漏软管连接到喷洒室29。喷射阀还具有端口30和端口31(图11)，且端口30和端口31连接到喷洒室29。喷射阀还具有向其供应控制油的端口27(图11)和通过渗漏软管连接到喷洒室29的端口28。
粘度为10厘斯(cSt)的矿物液压油用于所述检测。
图24中所示的检测系统包括：空气驱动的泵219，其能够从箱240提供油压高达1000巴的液压油。利用人工操作的空气压力调节器202来控制泵219。还通过气动方向阀213来操作泵219。液压压力被显示在数字设备216处。数字设备从压力发送器(变换器)接收4～20毫安(mA)的电信号。数字设备216可利用选择器230被设定到不同模式。数字设备216接收来自压力发送器的电信号，并响应于该信号而操作方向阀203。数字设备216响应于由选择器230所设定的模式而开启或关闭气动方向阀213。泵219的油压可利用泄压阀201释放，在此情况下，释放的液压油将流回到箱240。泵219还从箱240吸入液压油，并产生用作对于燃料喷射阀的控制油的液压油的压力。在泵219的出口管线处，安装有人工操作的开/关阀224、222。通过开/关阀224的开启或关闭，液压蓄能器225可被充能。安全阀被调节至液压蓄能器225的最大压力。
检测系统还包括：第二空气驱动的泵218。此泵也从箱240吸入液压油，并利用空气压力调节器204被控制。通过调节调节器204，来自泵218的液压油压力可被调节至特定值。压力计214显示出来自泵218的液压油压力。来自泵218的油压力可利用泄压阀203释放。压力调节器使其可以调节来自泵218的最大油压力。来自泵218的具有压力的油被用作应用于图24中所示的不同部分的密封油、燃料入口和清洗油。在密封油部分处，来自泵218的液压油流动通过减压阀226和液压方向阀210至燃料喷射阀，密封油压力显示在压力计处。液压方向阀210具有两个位置。在第一位置，油可从燃料喷射阀流动到箱241，在第二位置，液压油可从泵218流动到喷射阀。在燃料入口部分处，液压油可从泵218流动通过减压阀227、液压减压阀209和截止阀208至燃料喷射阀，燃料入口压力显示在压力计206处。液压方向阀具有两个位置。在第一位置，油可从燃料喷射阀流动到箱241。在第二位置，液压油可从泵218流动到燃料喷射阀。通过关闭截止阀208，如果在燃料喷射阀处的燃料入口压力增大，则可在压力计206处看到压力。在清洗油部分处，液压油将从泵218流动通过液压方向阀211至燃料喷射阀，清洗油压力显示在压力计处。方向阀211具有两个位置。在第一位置，油可从燃料喷射阀流动到箱241，在第二位置，液压油可从泵218流动到燃料喷射阀。利用减压阀226、227，来自泵218的液压压力可具有三种不同的值。
检测系统具有两个箱240、241。第一箱240填充有矿物液压油。第二箱241包含从燃料喷射阀收集的液压油。箱241中的液压油可包括来自燃料喷射阀的甲醇。
1.喷射阀的清洁处理
当喷射阀1从引擎拆除时，喷射阀必须被安置在清洁装置中(图23)，这是因为其可包含甲醇，例如在室48、通道18、18a和喷嘴20中。留存在喷射阀1中的甲醇在检测喷射阀之前必须被冲洗干净。
图23中所示的清洁系统被构建为具有四轮的可移动单元。清洁系统包括箱100和液压系统。箱100包括两个阀保持部。利用清洁系统，可以同时安全地运输两个燃料喷射阀。已从引擎的气缸盖拆卸的燃料喷射阀可包含一些甲醇。通过将喷射阀安置在阀保持部之一中，喷射阀可被安全地运输到车间。
清洁系统包括：利用空气压力调节器所控制的空气驱动的液压泵104。泵104从箱中通过过滤器105吸入冲洗液体。来自泵104的冲洗液体的压力显示在压力计处。来自泵的冲洗液体的压力可利用泄压阀释放。在泵104的出口处设置有安全阀107。箱100填充有冲洗液体，该冲洗液体是95％的水与5％的润滑添加剂的混合物。甲醇可溶解于水中。
通过使用清洁系统，燃料喷射阀可将甲醇(其可能留存于燃料喷射阀中)冲洗干净。通过从燃料喷射阀的几次喷射，存留在燃料喷射阀中的甲醇将被冲洗干净。在冲洗过程中，来自泵的冲洗液体被施加到来自清洁系统的燃料喷射阀上。
在冲洗了燃料喷射阀之后，其可被拆卸和复原。
清洁处理如下进行：
－将具有清洁液体的软管连接到端口106(图23)，端口106连接到通道24(图10)(密封油和控制油被供应到端口27和47)。
－针对泵关闭回流阀203(图24)。
－利用回流阀204和泵增大压力，直到在压力计214上指示出300巴的压力。
－将方向阀210切换到“开启”位置以供应密封油。
－关闭阀103(图23)。
－利用控制阀101(图23)将冲洗液体的压力增大至8巴。冲洗液体将流动通过吸入阀并填充于室48。冲洗液体是水和润滑/抗腐蚀添加剂的混合物。
－将选择器230设定到位置“清洁”(图24)。
－关闭回流阀201。
－开启阀224。
－关闭出口阀222。
－利用控制阀202和泵将控制油的压力增大，直到其在约200巴时自动切断。压力显示在显示器216上。控制油的压力蓄积在液压蓄能器225中(图24)。
－快速开启出口阀222。控制油现在将从蓄能器225中释放，并流动通过通道44(图11)至室49，且下推活塞6、7。活塞7将会将液体从室48经由通道18、18a推到喷嘴20(图7)，且液体将喷出到室29。
－清洁处理必须重复多次。
2.燃料喷射阀的检测
1.顶盖5和活塞6、7必须从喷射阀拆卸。
－具有密封环9的连接件8必须利用螺丝10安装。
－喷射阀被安置在阀保持部2中。
2.开启压力的检测
－将选择器230设定到“开启压力”位置。
－关闭阀203。
－利用阀204将压力增大至最大300巴。
－关闭阀201。
－将方向阀210切换到“开启”以将密封油施加于端口11。密封油现在将流动通过端口12至针状物13和连接件8。
－将方向阀209切换到“开启”位置以将具有8巴压力的燃料油施加于端口14。燃料油现在将流动通过吸入阀至通道15(图6)。显示在图15中的吸入阀是常闭的。8巴的燃料入口油的压力使活塞16克服弹簧17的作用而升高。在没有燃料入口油的压力的情况下，活塞16由于弹簧17的作用被下压，从而使吸入阀保持关闭。
－开启阀222。
－关闭阀224。
－利用控制阀202(图24)增大控制油的压力，直到到达开启压力，且喷射阀在室29中喷洒。被测量的开启压力显示在显示器16上。泵自动停止。控制油的压力利用压力控制阀202增大。供应到端口12的控制油现在将流动通过通道15、18、18a至针状物13。针状物13由于弹簧21的作用被下推。当达到开启压力时，针状物13升高(同时弹簧21将被压缩)，连接部22(图7)将开启，且油将从喷嘴20向喷洒室29喷洒。
－将方向阀209切换到“关闭”位置。
－将方向阀210切换到“关闭”位置。
－开启压力控制阀202且将其逆时针转动。
开启阀201以释放控制油的压力。
3.对喷嘴密封的检测
－将选择器设定到“喷嘴密封位置”。
－关闭阀201。
－将方向阀209切换到“开启”。
－将方向阀210切换到“开启”。
－开启阀222。
－关闭阀224。
－利用压力控制阀202将压力增大至低于开启压力的20巴。
－关闭阀208。
－压力计206上所示的压力应为零。在渗漏情况下，压力计206上的压力将增大。现在将检查吸入阀是否关闭。如果连接部未紧封，则压力计206上所示压力将增大。控制油尽力从通道15经连接部23流动至通道24。控制油从通道15流动通过通道18、18a至室52。在连接部22(图7)渗漏的情况下，油将从喷嘴20(图7)滴出。
－将方向阀210切换到“关闭”。
－通过逆时针转动而开启压力控制阀202。
－开启阀201。
－开启阀208。
4.对清洗功能的检测
－将选择器230设定到清洗功能。
－关闭阀201。
－开启阀222。
－关闭阀224。
－将方向阀211切换到“开启”位置。施加于端口19的清洗油现在将流动通过通道25、26。清洗油的压力上推活塞16而使得连接部23开启。
－利用压力控制阀202尽量增大压力。如果清洗功能操作正确，则不可能增大显示器216上显示的控制油的压力，这是因为，控制油将从通道15经吸入阀流动到通道24。
－将方向阀211切换到“关闭”。
－通过逆时针转动来开启压力控制阀202。
－开启阀201。
5.对除气阀功能的检测
－将活塞6、7安装到喷射阀中并安装顶盖5。
－将选择器230设定到除气阀位置。
－将方向阀210切换到“开启”。
－将方向阀209切换到“开启”。
－关闭阀201。
－关闭阀222。
－开启阀224。
－利用压力控制阀202增大控制油的压力，直到其自动切断(约在160巴处)。控制油的压力蓄积在液压蓄能器225中。
－快速开启阀222。蓄积在蓄能器225中的控制油现在将流动通过通道44(图11)至端口41(图17)，并推动活塞43，从而将使除气阀中的连接部40关闭(其结果是，油不能流动通过除气阀38)。当除气阀38开启时，控制油可从端口41流动到端口42(控制油可从通道44(图11)流动通过除气阀38至端口28(图11)，端口28连接到喷洒室29)。连接部40是常开的，这是因为弹簧39将活塞43保持在“开启”位置。
－控制油的压力现在将缓慢减小，直到达到除气阀38的开启压力。当除气阀38开启时，开启压力冻结在显示器216上。
－将方向阀210切换到“关闭”。
－将方向阀209切换到“关闭”。
－通过逆时针转动来开启压力控制阀202。
－开启阀201。
如果O形环32(图11)不密封，则油将从端口30渗漏。如果O形环32a不密封，则油将从端口31渗漏。
在密封体34、34a、35和35a和36、36a处发生渗漏的情况下，渗流将会流动通道通道37至端口31。
重要的是，通过检查开启压力而检查除气阀的功能。

Claims (4)

1.一种检测用于内燃机的喷射阀(1)的方法，将具有顶盖(5)的所述喷射阀安置在保持部(2)中，此后，供应密封油和控制油，增大所述密封油的压力至最大值，增大所述控制油的压力直到到达所述喷射阀(1)的开启压力，所述喷射阀在喷洒室(29)中喷洒，其特征在于，
在供应所述密封油和所述控制油之前，将所述顶盖(5)去除并替换为连接件(8)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
增大所述控制油的压力至低于所述开启压力约20巴以检查是否从所述喷射阀的喷嘴(20)滴油。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
关闭燃料油入口，检查所述燃料油的压力(在216处)，因为除非存在渗漏、例如控制油渗漏，否则所述燃料油的压力应为零。
4.一种检查用于喷射阀的除气阀(38)的方法，其中，具有活塞(6,7)和顶盖(5)的所述喷射阀(1)安置在保持部(2)中，所述除气阀(38)安装到所述顶盖(5)中，将控制油供应到所述除气阀，其特征在于，
增大所述控制油的压力以关闭所述除气阀且控制油蓄积在蓄能器(225)中，此后，所述控制油的压力缓慢减小直到所述除气阀(38)开启，开启压力显示在显示器(216)上。
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