CN112177705A - 一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及船用低速柴油发动机润滑系统技术领域，具体涉及一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器，包括支架、喷嘴和止回阀，支架中心有轴向贯通的进油通道，喷嘴装配于支架下端；所述止回阀由阀壳体和阀盖以及组装于其中的阀部件构成整体式结构，通过螺纹拧入喷嘴中；钢球置于弹簧座上，弹簧下端抵住阀壳体，上端抵住弹簧座的下肩胛面，弹簧挤压弹簧座使得钢球紧贴于阀盖的密封面，使止回阀为常闭状态；使用时，滑油从支架的进油口进入中空腔，在喷射压力下，使弹簧压缩，止回阀开启，滑油流入喷嘴。该船用滑油喷油器结构简单、紧凑，制造成本低，采用模块化设计易于更换维修，解决了传统滑油喷油器容易失效、诊断时间长、更换维修繁琐的问题。

Description

一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器
技术领域
本发明涉及船用低速柴油发动机润滑系统技术领域，具体涉及一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器。
背景技术
随着国内外排放法规日趋严格，船舶运输多样，船用低速柴油机工况繁多，缸径冲程设计各有不同。在发动机工作过程中，缸套润滑起着重要作用，要求缸套润滑均匀充分，一旦润滑不好会导致发动机拉缸造成巨大损失。船用低速柴油机缸套润滑主要靠滑油喷油器喷射滑油到缸套上进行润滑。每缸需配套滑油喷油器6～12个，每台机需36～120个。传统滑油喷油器因结构设计原因，容易失效且故障诊断时间长、更换维修过程繁琐，可靠性低，使用成本高。因此，需发明一种船用新型滑油喷油器，以解决上述问题，同时满足船用低速柴油机缸套润滑需求，降低柴油机缸套拉缸、活塞咬卡风险，提高系统可靠性，降低制造成本，节省更换维修时间。传统滑油喷油器(图4)设计密封面在支架1上，支架因为上紧力矩过大或者柴油机振动等存在端面塌陷的风险，此时钢球8行程空隙变小，导致出油不足，甚至行程空隙为零，钢球卡死，滑油喷油器不出油。这会导致缸套拉伤，柴油机损坏，造成巨大经济损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是传统滑油喷油器容易失效、诊断时间长、更换维修繁琐。
本发明所述的一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器，包括支架1、喷嘴2和止回阀3，所述支架1中心有轴向贯通的进油通道，所述喷嘴2装配于支架1下端；
所述止回阀3由阀壳体4和阀盖7以及组装于其中的阀部件构成整体式结构，通过螺纹拧入喷嘴2中；所述阀盖7和阀壳体4过盈配合形成阀腔，并分别设有与所述进油通道同轴贯通的进油口和出油口；所述阀部件包括弹簧座5、弹簧6和钢球8；弹簧6的下端抵住阀壳体4的内台阶面，上端抵住弹簧座5的下肩胛面；弹簧座5中心设置与所述进油口和出油口同轴贯通的中孔9，密封用钢球8装配于中孔9上；弹簧座5在弹簧6的作用下使得钢球8紧抵于阀盖7上进油口的密封面，使止回阀3处于常闭状态；使用时，滑油从支架1的进油通道进入，油压推动钢球8，钢球8向下带动弹簧座5压缩弹簧6，止回阀3开启，滑油通过止回阀3进油口，经弹簧座5中孔9流入喷嘴2，最终通过喷嘴2喷出；
所述支架1下端面与喷嘴2上部的内台阶面配合，形成一级定位结构0-1-1，所述止回阀3的下端面与喷嘴2下部的内台阶面配合，形成二级定位结构0-1-2；
在所述止回阀3的上端面与支架1下端面之间留有空隙0-1。
具体的，所述弹簧座5向下延伸形成导向部5-1，弹簧6套装于弹簧座5的导向部5-1上。导向部在弹簧压缩伸长过程中起导向作用，防止弹簧左右摆动甚至弯折卡死情况发生。
进一步的，所述弹簧座5上端沿中孔9内壁设置向轴心倾斜的多个斜油槽5-2，整体形成漏斗状结构。
具体的，所述油道5-2有4个，对称设置。4个油道的设计，保证了润滑油流通顺畅，拥有足够的滑油喷射量。
进一步的，弹簧座5的中孔9的口部与钢球8接触部位为锥面5-3。锥面可限制钢球在工作过程中的径向晃动，稳固钢球轴向上下往复运动，避免因钢球落座不稳而造成密封失效，或落座偏心导致钢球磨损挤压变形，密封失效。
具体的，所述支架1与喷嘴2通过螺纹配合。
进一步的，所述止回阀3通过螺纹连接安装于喷嘴2内。
具体的，所述止回阀3的端面带一字槽，使用简单螺丝刀即可拆卸更换，该特征利于滑油喷油器的更换维修，解决了传统滑油喷油器故障诊断时间长、维修繁琐的缺点。当滑油喷油器出现喷射压力不足，流量过低甚至不出油的故障时，在排除喷嘴喷孔堵塞的情况下，直接更换止回阀即可恢复正常使用。
进一步的，所述阀壳体4、弹簧座5和阀盖7均采用合金钢材料制成，有较强的机械性能和硬度，耐磨损和冲击，保证了滑油喷油器的使用寿命。
进一步的，支架1与喷嘴2选用碳素结构钢制成，无高要求孔道和面设计，结构简单，通过螺纹配合装配，加工制造容易、拆装方便。
船用低速柴油机工作振动大，传统滑油喷油器容易因力矩过大和振动而出现支架端面塌陷，钢球行程变小，喷油压力不对，出油量偏小，甚至钢球卡死，不出油等故障问题。本申请，通过两级定位外加空隙的设计很好地解决了这一问题，即使支架端面塌陷也不会影响滑油喷油器的开启压力以及油量，良好保证了缸套滑油系统的正常工作，提高了柴油机的可靠性。
止回阀采用整体式设计，通过螺纹与喷嘴连接，易于拆卸装配。在日常维修和拆检过程中能高效率处理缸套润滑问题，在排除喷孔堵塞的情况下，直接更换止回阀即可恢复正常使用，大大节约故障诊断时间，降低产品维修成本。
装配过程需保证钢球运动灵活无卡滞，并根据实际情况进行反向保压试验，保证整个止回阀的密封性。
滑油喷油器工作原理如下：
润滑油从支架的进油口进入，止回阀为常闭状态，当压力达到开启压力时，油压推动钢球，钢球向下带动弹簧座压缩弹簧，止回阀开启，滑油通过止回阀通孔，经弹簧座通孔以及4个油道进入喷嘴，最终滑油通过喷嘴喷出，对柴油机缸套进行润滑。当压力低于开启压力时，弹簧复位，带动钢球落座，止回阀回到关闭状态，滑油喷油结束。
本发明的有益效果：
1、本发明的支架和喷嘴结构简单，均采用普通材料，无特殊热处理，无高形位公差要求，加工效率高，生产成本低；阀壳体、阀盖、弹簧座等采用高强度合金钢，有较强的机械性能和硬度，耐磨损和冲击，使用寿命更长。
2、采用模块化设计，即整个滑油喷油器由支架、喷嘴、止回阀三大模块组成，该设计特点不仅简化了滑油喷油器的结构、便于拆装；更重要的是，各个模块功能分工明确，彼此的功能关联性不强，尤其是“两级定位+空隙”的设计，使支架与喷嘴刚性接触，喷嘴与止回阀的阀壳体刚性接触，保证钢球有足够的工作安全空间，即使支架因挤压变形，对整个滑油喷油器的性能也不会造成功能性损伤，从而提高系统的可靠性，降低柴油机缸套拉伤风险。另外，由于是模块化设计，各模块的替代性强，即使出现喷油性能上的障碍，可拆解滑油喷油器，对症下药，通过更换问题模块快速解决问题，从而大幅缩短故障诊断时间，降低维修成本。
3、适应船用低速柴油各种工况缸套的润滑需求，降低柴油机缸套拉缸、活塞咬卡风险，降低制造成本，节约更换维修时间，提高系统可靠性。
附图说明
图1、传统滑油喷油器示意
图2、本发明专利结构示意图
图3、止回阀示意图
图4、止回阀剖面图
图5、弹簧座俯视图
图6、沿图5中A-A线的剖面图
图7、弹簧座的立体图
图中标记：支架1，喷嘴2，止回阀3，阀壳体4，弹簧座5，弹簧6，阀盖7，钢球8，中孔9，导向部5-1，油道5-2，锥面5-3，空隙0-1，一级定位0-1-1，二级定位0-1-2。
具体实施方式
实施例船用低速柴油机缸套滑油喷油器的装配与使用
如图2～4所示，该喷油器包括包括支架1、喷嘴2和止回阀3，所述支架1中心有轴向贯通的进油通道，所述喷嘴2装配于支架1下端；
所述止回阀3由阀壳体4和阀盖7以及组装于其中的阀部件构成整体式结构，通过螺纹拧入喷嘴2中；所述阀盖7和阀壳体4过盈配合形成阀腔，并分别设有与所述进油通道同轴贯通的进油口和出油口；所述阀部件包括弹簧座5、弹簧6和钢球8；弹簧6的下端抵住阀壳体4的内台阶面，上端抵住弹簧座5的下肩胛面；弹簧座5中心设置与所述进油口和出油口同轴贯通的中孔9，密封用钢球8装配于中孔9上；弹簧座5在弹簧6的作用下使得钢球8紧抵于阀盖7上进油口的密封面，使止回阀3处于常闭状态；使用时，滑油从支架1的进油通道进入，油压推动钢球8，钢球8向下带动弹簧座5压缩弹簧6，止回阀3开启，滑油通过止回阀3进油口，经弹簧座5中孔9流入喷嘴2，最终通过喷嘴2喷出；
所述支架1下端面与喷嘴2上部的内台阶面配合，形成一级定位结构0-1-1，所述止回阀3的下端面与喷嘴2下部的内台阶面配合，形成二级定位结构0-1-2；
在所述止回阀3的上端面与支架1下端面之间留有空隙0-1。
如图5～7所示，弹簧座5向下延伸形成导向部5-1，弹簧6套装于弹簧座5的导向部5-1上。导向部在弹簧压缩伸长过程中起导向作用，防止弹簧左右摆动甚至弯折卡死情况发生。所述弹簧座5上端沿中孔9内壁设置向轴心倾斜的多个斜油槽5-2，整体形成漏斗状结构。弹簧座5的中孔9的口部与钢球8接触部位为锥面5-3。锥面可限制钢球在工作过程中的径向晃动，稳固钢球轴向上下往复运动，避免因钢球落座不稳而造成密封失效，或落座偏心导致钢球磨损挤压变形，密封失效。对称设置4个油道，保证了润滑油流通顺畅，拥有足够的滑油喷射量。
船用低速柴油机工作振动大，传统滑油喷油器容易因力矩过大和振动而出现支架端面塌陷，钢球行程变小，喷油压力不对，出油量偏小，甚至钢球卡死，不出油等故障问题(如图1所示)。通过两级定位外加空隙的设计很好地解决了这一问题，即使支架端面塌陷也不会影响滑油喷油器的开启压力以及油量，良好保证了缸套滑油系统的正常工作，提高了柴油机的可靠性。
如图2和图3所示，所述支架1与喷嘴2通过螺纹配合。进一步的，所述止回阀3通过螺纹连接固定于喷嘴2内。具体的，所述止回阀3的端面带一字槽，使用简单螺丝刀即可拆卸更换，该特征利于滑油喷油器的更换维修，解决了传统滑油喷油器故障诊断时间长、维修繁琐的缺点。当滑油喷油器出现喷射压力不足，流量过低甚至不出油的故障时，在排除喷嘴喷孔堵塞的情况下，直接更换止回阀即可恢复正常使用。
进一步的，所述阀壳体4、弹簧座5和阀盖7均采用高强度合金钢材料制成，有较强的机械性能和硬度，耐磨损和冲击，保证了滑油喷油器的使用寿命。
进一步的，支架1与喷嘴2选用优质碳素结构钢，无高要求孔道和面设计，结构简单，通过螺纹配合装配，加工制造容易、拆装方便。
止回阀采用整体式设计，通过螺纹与喷嘴连接，易于拆卸装配。在日常维修和拆检过程中能高效率处理缸套润滑问题，在排除喷孔堵塞的情况下，直接更换止回阀即可恢复正常使用，大大节约故障诊断时间，降低产品维修成本。
装配过程需保证钢球运动灵活无卡滞，并根据实际情况进行反向保压试验，保证整个止回阀的密封性。
滑油喷油器工作原理如下：
滑油从支架的进油口进入，止回阀为常闭状态，当压力达到开启压力时，油压推动钢球，钢球向下带动弹簧座压缩弹簧，止回阀开启，滑油通过止回阀通孔，经弹簧座通孔以及4个油道进入喷嘴，最终滑油通过喷嘴喷出，对柴油机缸套进行润滑。当压力低于开启压力时，弹簧复位，带动钢球落座，止回阀回到关闭状态，滑油喷油结束。

Claims (10)

1.一种船用低速柴油机缸套滑油喷油器，包括支架(1)、喷嘴(2)和止回阀(3)，所述支架(1)中心有轴向贯通的进油通道，所述喷嘴(2)装配于支架(1)下端；其特征在于：
所述止回阀(3)由阀壳体(4)和阀盖(7)以及组装于其中的阀部件构成整体式结构，通过螺纹拧入喷嘴(2)中；所述阀盖(7)和阀壳体(4)过盈配合形成阀腔，并分别设有与所述进油通道同轴贯通的进油口和出油口；所述阀部件包括弹簧座(5)、弹簧(6)和钢球(8)；弹簧(6)的下端抵住阀壳体(4)的内台阶面，上端抵住弹簧座(5)的下肩胛面；弹簧座(5)中心设置与所述进油口和出油口同轴贯通的中孔(9)，密封用钢球(8)装配于中孔(9)上；弹簧座(5)在弹簧(6)的作用下使得钢球(8)紧抵于阀盖(7)上进油口的密封面，使止回阀(3)处于常闭状态；使用时，滑油从支架(1)的进油通道进入，油压推动钢球(8)，钢球(8)向下带动弹簧座(5)压缩弹簧(6)，止回阀(3)开启，滑油通过止回阀(3)进油口，经弹簧座(5)中孔(9)流入喷嘴(2)，最终通过喷嘴(2)喷出；
所述支架(1)下端面与喷嘴(2)上部的内台阶面配合，形成一级定位结构(0-1-1)，所述止回阀(3)的下端面与喷嘴(2)下部的内台阶面配合，形成二级定位结构(0-1-2)；在所述止回阀(3)的上端面与支架(1)下端面之间留有空隙(0-1)。
2.如权利要求1所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述弹簧座(5)向下延伸形成导向部(5-1)，弹簧(6)套装于弹簧座(5)的导向部(5-1)上。
3.如权利要求1或2所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述弹簧座(5)上端沿中孔(9)内壁设置向轴心倾斜的多个斜油槽(5-2)，整体形成漏斗状结构。
4.如权利要求3所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述油道(5-2)有4个，对称设置。
5.如权利要求1～4任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述弹簧座(5)的中孔(9)的口部与钢球(8)接触部位为锥面(5-3)。
6.如权利要求1～5任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述支架(1)与喷嘴(2)通过螺纹配合。
7.如权利要求1～6任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述止回阀(3)通过螺纹连接安装于喷嘴(2)内。
8.如权利要求1～7任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述止回阀(3)的端面带一字槽。
9.如权利要求1～8任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：所述阀壳体(4)、弹簧座(5)和阀盖(7)均采用合金钢材料制成。
10.如权利要求1～9任一项所述的船用低速柴油机缸套滑油喷油器，其特征在于：支架(1)与喷嘴(2)选用碳素结构钢制成。
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