CN109340008B - 一种柴油机启动促动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机启动促动器，包括活塞筒、设置在活塞筒内的活塞，活塞筒的一端设有第一盖体，活塞筒的另一端设有第二盖体，第一盖体和活塞之间形成压缩空气腔，第二盖体与活塞之间形成滑油腔，压缩空气腔内设有供压缩空气进入的进气道，滑油腔内设有供滑油流出的出油道。本发明能够有效缩减柴油机在启动过程中从启动状态到怠速状态所耗费的时间。

Description

一种柴油机启动促动器

技术领域

本发明涉及柴油机，具体涉及一种柴油机启动促动器。

背景技术

船舶柴油机包括为船舶提供动力的主机柴油机和为船舶用电设备提供电力的发电柴油机，大型船舶的柴油机的功率较大，而大功率的柴油机一般都是靠压缩空气启动，通过空气分配器把压缩空气引入到相应的气缸中，使活塞作往复运动，然后通过气缸内的可燃混合气体燃烧膨胀作功，从而推动曲轴旋转。柴油机开始运转后，调速器开始工作，调速器使柴油机的转速逐渐升到怠速转速并稳定下来。通常在柴油机启动时，从静止状态到怠速稳定，整个过程耗时较长，对于大功率柴油机尤其如此。现有公开号为CN204783405U，名称为柴油发动机促动器的专利文献，其利用霍尔效应控制柴油机射嘴，以提高柴油机的整体效率，虽然通过这种方法，也能减少柴油机的启动时间，但是在柴油机的射嘴处设置该柴油发动机促动器需要改变柴油机总成的部分结构，因而实施成本较高，并且电磁式的控制系统的结构较为复杂，不利于大范围实施。

发明内容

本发明的目的是提出一种柴油机启动促动器，以缩减柴油机在启动过程中从启动状态到怠速状态所耗费的时间。

本发明所述的一种柴油机启动促动器，包括活塞筒、设置在活塞筒内的活塞，所述活塞筒的一端设有第一盖体，所述活塞筒的另一端设有第二盖体，所述第一盖体和所述活塞之间形成压缩空气腔，所述第二盖体与所述活塞之间形成滑油腔，所述压缩空气腔内设有供压缩空气进入的进气道，所述滑油腔内设有供滑油流出的出油道。

进一步的，所述滑油腔内设有供滑油流入的进油道。

进一步的，所述进油道内设有进油单向阀。

进一步的，所述滑油腔内设有第一螺旋弹簧，所述第一螺旋弹簧的一端与所述第二盖体相连，所述第一螺旋弹簧的另一端和所述活塞相连。

进一步的，所述出油道内设有出油单向阀。

进一步的，所述出油阀为节流阀。

进一步的，所述出油道为设在所述第二盖体上的出油孔，所述出油孔包括第一台阶孔段，所述第一台阶孔段的小孔径段位于所述第一台阶孔段的大孔径段的上游，所述出油单向阀包括设在所述第一台阶孔段的大孔径段内的第一钢球，所述第一钢球用于同所述第一台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制所述出油道的开闭。

进一步的，所述出油单向阀还包括固设在所述第一台阶孔段的大孔径段内的固定块以及设在所述固定块的上游一侧的第二螺旋弹簧，所述固定块上设有供滑油通过的第一油道，所述第二螺旋弹簧的一端和所述固定块相连，所述第二螺旋弹簧的另一端和所述第一钢球相连。

进一步的，所述进油道为设在所述第二盖体上的进油孔，所述进油孔包括第二台阶孔段，所述第二台阶孔段的小孔径段位于所述第二台阶孔段的大孔径段的上游，所述进油单向阀包括设在所述第二台阶孔段的大孔径段内的第二钢球，所述第二钢球用于同所述第二台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制所述进油道的开闭。

进一步的，所述第二台阶孔段的大孔径段内设有用于限制所述第二钢球的活动范围的限位部，所述限位部位于所述第二钢球的下游侧，所述限位部上设有供滑油通过的第二油道。

本发明的有益效果在于，本发明巧妙地利用了柴油机调速器的动力活塞向增油方向运动有利于快速提高柴油机转速的原理，通过向压缩空气腔通入压缩空气，使得活塞向第二盖体方向运动，使滑油腔内的滑油形成正压，以使滑油分别进入调速器的动力活塞的两侧的腔室，通过利用同等油压的情况下，动力活塞的受压面积较大的一侧的推力更大的原理，使得动力活塞向增油方向运动，以使启动后的柴油机的转速实现尽快提升，达到缩减柴油机从启动状态到怠速状态的时间的目的。

附图说明

图1为实施例中所述的柴油机促动器的结构示意图；

图2为图1的AA剖面图；

图3为实施例中所述的柴油机促动器的使用原理图。

图中：1—活塞筒；2—活塞；3—第一盖体；4—第二盖体；5—滑油腔；6—第一螺旋弹簧；7—出油孔；8—第一钢球；9—固定块；10—第二螺旋弹簧，11—进油孔，12—第二钢球，13—限位部，14—动力活塞，15—钢丝螺套，16—第一密封圈，17—第二密封圈，18—进气道，19—压缩空气腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的一种柴油机启动促动器，包括活塞筒1、设置在活塞筒1内的活塞2，活塞筒1的一端设有第一盖体3，活塞筒1的另一端设有第二盖体4，第一盖体3和活塞2之间形成压缩空气腔19，第二盖体4与活塞2之间形成滑油腔5，压缩空气腔19内设有供压缩空气进入的进气道18，滑油腔5内设有供滑油流出的出油道。通过在压缩空气腔19内冲入压缩空气，压缩空气推动活塞2向第二盖体4的方向运动，储存在滑油腔5内的滑油将被压缩，滑油腔内压力升高，滑油将从出油道中溢出；又由于柴油机上设有调速器，由于调速器的动力活塞14向增油方向运动有利于快速提高柴油机的转速，利于柴油机的启动，通过将从本柴油机启动促动器的出油道中溢出的加压滑油分别导入调速器的动力活塞14的两侧的腔室，只要保证用于分别将滑油导入动力活塞14两侧腔室的两根导管的流通截面及长度一致，就能够保证动力活塞14两侧腔室所受到的压强一致，但动力活塞14的位于增油方向一侧的表面积相对较小，因此动力活塞14就会向增油方向运动，从而有利于尽快提高柴油机的转速，因而有利于提高柴油机的启动效率；通过利用这种原理，能够缩减柴油机的从启动状态到怠速状态的时间。

作为优选的，滑油腔5内设有供滑油流入的进油道。由于活塞2向第二盖体4运动以推动滑油进入调速器，滑油腔5内的滑油逐渐减少，因此需要往滑油腔5内补充滑油，通过进油道可以为滑油腔5提供滑油。滑油由进油道进入滑油腔的时候，可以关闭出油道，然后活塞2会向第一盖体3运动。可以通过调速器的油池为滑油腔5补充滑油。

作为优选的，进油道内设有进油单向阀。通过设置进油单向阀，在进行柴油机启动的时候，活塞2向第二盖体4运动，由于进油单向阀的作用，滑油不会进入进油道，保证了出油道的出油压强，以使滑油顺利进入调速器的动力活塞14的两侧的腔室。

作为优选的，滑油腔5内设有第一螺旋弹簧6，第一螺旋弹簧6的一端与第二盖体4相连，第一螺旋弹簧6的另一端和活塞2相连。通过第一螺旋弹簧6的作用，在完成柴油机启动后，可以使活塞2复位，活塞2复位的时候产生的负压正好可以带动滑油经进油道进入滑油腔5。

作为优选的，出油道内设有出油单向阀。活塞2在复位的时候，滑油腔5内会产生负压，一方面，该负压有利于将使滑油经进油道进入滑油腔5，另一方面也有可能导致出油道内的滑油回流，而影响调速器的运转，因而设置单向阀的目的在于防止出油道内的滑油回流。

作为优选的，出油阀为节流阀。通过节流阀的作用可以调节滑油的流速、流量等。

作为优选的，出油道为设在第二盖体4上的出油孔7，出油孔7包括第一台阶孔段，第一台阶孔段的小孔径段位于第一台阶孔段的大孔径段的上游，出油单向阀包括设在第一台阶孔段的大孔径段内的第一钢球8，第一钢球8用于同第一台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制出油道的开闭。在未通入压缩空气的时候，第一钢球8静止并堵住第一台阶孔段的小孔径段的开口；通入压缩空气，在活塞2被压缩空气推动并向第二盖体4运动的时候，小钢球被滑油腔5内的压力所推动而离开第一台阶孔段的小孔径段的开口，从而燃油进入出油道并最终分成两支流而分别进入调速器的动力活塞14的两侧的腔室；关闭压缩空气并在压缩空气腔19内通入大气后，活塞2复位的过程中，滑油腔5形成的负压拉动第一钢球8堵住第一台阶孔段的小孔径段的开口，此时滑油腔5内的负压只负责将滑油从进油道内吸入滑油腔5。

作为优选的，出油单向阀还包括固设在第一台阶孔段的大孔径段内的固定块9以及设在固定块9的上游一侧的第二螺旋弹簧10，固定块9上设有供滑油通过的第一油道，第二螺旋弹簧10的一端和固定块9相连，第二螺旋弹簧10的另一端和第一钢球8相连。固定块9上的第一油道保证滑油顺利通过固定块9，第二螺旋弹簧10有利于推动第一钢球8堵住第一台阶孔段的小孔径段的开口，即有利于第一钢球8的复位，在活塞2向第二盖体4运动的时候，滑油腔5内形成的正压推动小钢球，第二螺旋弹簧10压缩，第一台阶孔段被打开。

作为优选的，进油道为设在第二盖体4上的进油孔11，进油孔11包括第二台阶孔段，第二台阶孔段的小孔径段位于第二台阶孔段的大孔径段的上游，进油单向阀包括设在第二台阶孔段的大孔径段内的第二钢球12，第二钢球12用于同第二台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制进油道的开闭。通入压缩空气的时候，滑油腔5内产生的正压推动第二钢球12向进油道的上游方向运动，正好可以使第二钢球12堵住第二台阶孔段的小孔径段的开口，从而避免滑油腔5内的滑油回流至进油道，影响滑油进入出油道；而活塞2向第一盖体3运动的时候，滑油腔5内产生的负压拉动第二钢球12向进油道的下游运动，从而使第二台阶孔段的小孔径段的开口呈开启状态，有利于滑油通过进油道进入滑油腔5。优选的，第二台阶孔段的大孔径段与小孔径段之间的台阶面在径向上由内向外向下游方向倾斜，这种设计有利于第二钢球12在滑油腔5产生正压的时候，对第二钢球12产生导向作用，从而顺利是第二钢球12堵住第二台阶孔段的小孔径段的开口。

作为优选的，第二台阶孔段的大孔径段内设有用于限制第二钢球12的活动范围的限位部13，限位部13位于第二钢球12的下游侧，限位部13上设有供滑油通过的第二油道。限位部13的作用在于防止第二钢球12离开第二台阶孔段的大孔径段，防止进油单向阀失效。优选的，本实施例中使用的限位部13为钢丝螺套15，该钢丝螺套15同轴设在第二台阶孔段的大孔径段内，钢丝螺套15的端部的长度呈径向方向延伸，正好为第二钢球12进行限位，由能够避免进油道在进油的时候，第二钢球12封堵住钢丝螺套15，保证滑油顺利地进入滑油腔5。

优选的，活塞2的侧壁设有同活塞筒1的内壁相接触的第一密封圈16，第一盖体3与活塞筒1之间设有第二密封圈17，第二盖体4与活塞筒1之间设有第三密封圈。

本实施例的实施过程在于，如图3所示，在启动动柴油机的时候，首先向压缩空气腔19内充入压缩空气，活塞2向第二盖体4方向运动，第一螺旋弹簧6压缩，滑油腔5内形成正压，此时进油道内的第二钢球12堵住进油道，而第二螺旋弹簧10压缩，第一钢球8向出油道的下游方向运动，从而打开出油道，滑油经出油道溢出，如图3所示，黑色箭头表示滑油的流动方向，滑油溢出后分成两支，第一支滑油通过导管进入调速器的动力活塞14的一侧的腔室，而第二支滑油通过与导管等长等流通截面的另一导管通入动力活塞14的另一侧腔室，由于动力活塞14的增油方向的一侧的表面面积较小，因而同等油压下，动力活塞14的减油方向的一侧所受到的推力更大，因而动力活塞14向增油方向运动，从而能够快速提升柴油机的转速，因而能够缩减柴油机从启动状态到怠速状态所需的时间，保证柴油机的快速启动；柴油机启动完成后，关闭压缩空气，向压缩空气腔19内冲入大气，第一螺旋弹簧6伸长，活塞2向第一盖体3方向运动并逐渐复位，滑油腔5内产生负压，此时第一钢球8向出油道的上游方向运动，出油道被堵塞，然后第二钢球12向进油道的下游方向运动，进油道开启，滑油顺利进入滑油腔5，以备下次启动柴油机时使用。

本实施例的有益效果在于，本发明巧妙地利用了柴油机调速器的动力活塞14向增油方向运动有利于快速提高柴油机转速的原理，通过向压缩空气腔19通入压缩空气，使得活塞2向第二盖体4方向运动，使滑油腔5内的滑油形成正压，以使滑油分别进入调速器的动力活塞14的两侧的腔室，通过利用同等油压的情况下，动力活塞14的受压面积较大的一侧的推力更大的原理，使得动力活塞14向增油方向运动，以使启动后的柴油机的转速实现尽快提升，达到缩减柴油机从启动状态到怠速状态的时间的目的。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种柴油机启动促动器，其特征在于，包括活塞筒（1）、设置在活塞筒（1）内的活塞（2），所述活塞筒（1）的一端设有第一盖体（3），所述活塞筒（1）的另一端设有第二盖体（4），所述第一盖体（3）和所述活塞（2）之间形成压缩空气腔（19），所述第二盖体（4）与所述活塞（2）之间形成滑油腔（5），所述压缩空气腔（19）内设有供压缩空气进入的进气道（18），所述滑油腔（5）内设有供滑油流出的出油道。

2.根据权利要求1 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述滑油腔（5）内设有供滑油流入的进油道。

3.根据权利要求2 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述进油道内设有进油单向阀。

4.根据权利要求1 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述滑油腔（5）内设有第一螺旋弹簧（6），所述第一螺旋弹簧（6）的一端与所述第二盖体（4）相连，所述第一螺旋弹簧（6）的另一端和所述活塞（2）相连。

5.根据权利要求4 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述出油道内设有出油单向阀。

6.根据权利要求5 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述出油单向阀为节流阀。

7.根据权利要求6 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述出油道为设在所述第二盖体（4）上的出油孔（7），所述出油孔（7）包括第一台阶孔段，所述第一台阶孔段的小孔径段位于所述第一台阶孔段的大孔径段的上游，所述出油单向阀包括设在所述第一台阶孔段的大孔径段内的第一钢球（8），所述第一钢球（8）用于同所述第一台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制所述出油道的开闭。

8.根据权利要求7 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述出油单向阀还包括固设在所述第一台阶孔段的大孔径段内的固定块（9）以及设在所述固定块（9）的上游一侧的第二螺旋弹簧（10），所述固定块（9）上设有供滑油通过的第一油道，所述第二螺旋弹簧（10）的一端和所述固定块（9）相连，所述第二螺旋弹簧（10）的另一端和所述第一钢球（8）相连。

9.根据权利要求3 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述进油道为设在所述第二盖体（4）上的进油孔（11），所述进油孔（11）包括第二台阶孔段，所述第二台阶孔段的小孔径段位于所述第二台阶孔段的大孔径段的上游，所述进油单向阀包括设在所述第二台阶孔段的大孔径段内的第二钢球（12），所述第二钢球（12）用于同所述第二台阶孔段的小孔径段的开口相触离以控制所述进油道的开闭。

10.根据权利要求9 中所述的柴油机启动促动器，其特征在于，所述第二台阶孔段的大孔径段内设有用于限制所述第二钢球（12）的活动范围的限位部（13），所述限位部（13）位于所述第二钢球（12）的下游侧，所述限位部（13）上设有供滑油通过的第二油道。

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