CN112504686A - 一种柴油机密封油控制单元流量测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机密封油控制单元流量测试装置，包括机械换向机构、与机械换向机构联系的液压系统、与机械换向机构和液压系统电连接的控制器；所述机械换向机构包括安装在电机座上的微型直流调速电机、配合连接在微型直流调速电机删除端的偏心轮，还包括二位四通阀及与之配合连接的顶杆，所述顶杆的自由端与所述偏心轮紧靠；所述液压系统包括油泵电机、柱塞泵，所述柱塞泵输出的高压油通过油管经细过滤器与所述二位四通阀的输入口P连通；被测试的密封油控制单元进油口C通过油管与所述二位四通阀的输出口A连通。本发明还提供一种柴油机密封油控制单元流量测试方法。本发明能够检测、调定密封油控制单元的流量，满足低速柴油机排气阀杆的润滑需求。

Description

一种柴油机密封油控制单元流量测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及柴油机润滑系统，具体涉及一种柴油机密封油控制单元流量测试装置及测试方法。

背景技术

柴油机排气阀机构的密封油控制单元，根据其泄漏出油液的多少可以检验出阀杆与轴套密封圈的密封性能。同时，此处的密封主要是防止排气腔内废气往上渗漏与空气缸内的空气外泄，以免造成排气阀开启关闭的故障。密封油控制单元是低速柴油机润滑系统中重要的单元之一，多为国外进口。近几年实现国产化后暴露出国内产品的问题：国内密封油控制单元出厂前只进行功能性测试，没有进行流量测试。在没有控制润滑油流量时，可能出现流量过小排气阀杆润滑不充分导致导套磨损，也可能出现流量过大溢流到排气阀阀面上，遇上高温积碳影响排气阀的正常工作。因此，很有必要开发出一种密封油控制单元流量测试装置，对密封油控制单元进行流量测试，将流量调节合格后才准予出厂，确保主机运行时，排气阀阀杆恰到好处充分润滑而又不会引起积碳。

CN 111794827A公开了“一种柴油机润滑系统测试装置及测试方法”，测试装置包括测试用柴油机和试验台架，测试用柴油机机体的多段待测油道上分别开设有安装孔，用以测量润滑机油温度和压力的温度压力传感器通过安装孔和测试用柴油机机体连通，温度压力传感器和安装孔为一一对应连接，用以测量润滑机油流量的流量计的两端和待测油道上的两个安装孔连接，以使待测油道中的润滑机油通过流量计后再流回到测试用柴油机机体内；所述温度压力传感器和流量计分别和试验台架信号连接，以传输数据。所述测试方法可以根据所述装置实时、准确地测量出柴油机在不同转速下各位置的润滑机油流量和温度压力分布，以便于对柴油机润滑系统进行定量研究。该专利文献公开的技术方案不失为所述技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油机密封油控制单元流量测试装置，其能够检测、调定密封油控制单元的流量，以满足低速柴油机排气阀杆的润滑需求，降低排气阀杆与导套间干摩擦及排气阀积碳风险。本发明还提供一种柴油机密封油控制单元流量测试方法。

本发明所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试装置，包括机械换向机构、与机械换向机构联系的液压系统、与机械换向机构和液压系统电连接的控制器，其特征是：

所述机械换向机构包括安装在电机座上的微型直流调速电机、配合连接在微型直流调速电机删除端的偏心轮，还包括二位四通阀及与之配合连接的顶杆，所述顶杆的自由端与所述偏心轮紧靠；所述液压系统包括油泵电机、柱塞泵，所述柱塞泵输出的高压油通过油管经细过滤器与所述二位四通阀的输入口P连通；被测试的密封油控制单元进油口C通过油管与所述二位四通阀的输出口A连通。

进一步，所述被测试的密封油控制单元包括通过油道与进油口C连通的滑阀、用以检查所述滑阀移动的杆轴及第一弹簧，还包括在油压的推动下能够下移，腾出储油空间的立轴及第二弹簧。

进一步，所述液压系统还包括通过油管与所述柱塞泵的进油端连通的过滤器，所述过滤器与油箱相通；还包括通过油管与所述柱塞泵的出油端连通的溢流阀，所述溢流阀与油箱相通；

进一步，所述控制器设有电机的启按钮动、停止按钮和调速旋钮；所述控制器与微型直流调速电机、油泵电机电连接。

进一步，在所述柱塞泵的出油端设有压力表。

本发明所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试方法，其特征是：采用如权利要求1所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试装置测试，包括以下步骤：

步骤一，将被测试的密封油控制单元与流量测试装置的二位四通阀连通，并配备用于测量出油的量杯；

步骤二，选用32#机油注入油箱；

步骤二，启动微型直流调速电机，调节控制器上的调速旋钮，使微型直流调速电机的转速为90r/min；

步骤三，启动油泵电机驱动柱塞泵，并调节溢流阀，使柱塞泵输出的润滑油压力15Mpa；

步骤四，观察顶杆是否往复运动，同时，观察被测密封油控制单元的杆轴是否被推动及复位；

步骤五，确认顶杆和密封油控制单元的杆轴有动作后，同时，观察密封油控制单元的出油口是否有油滴出；

步骤六，确认有油从密封油控制单元的出油口滴出后，用量杯接油，并开始计时；一小时后，量杯接油的在27ml—54ml（按每毫升油20滴计算，即每5-10转滴一滴油），即可判定密封油控制单元的流量合格。

本发明的有益效果：

由于模拟了主机结合密封油控制单元的实际使用工况，供油压力稳定、指定脉冲频率和足够流量润滑油（实际供油压力为15MPa，实际供油脉冲为90次/min，实际供油流量为2.4L/min），完全能够满足密封油控制单元的实际使用工况的条件。

由于选择了机械强制换向方式，经过较长时间的使用，测试装置完全可靠。为液压换向提供了一种全新的思路。

附图说明

图1为本发明与密封油控制单元连接的示意图；

图2为本发明的二位四通阀机构示意图；

图3为被测试的密封油控制单元结构示意图。

图中：

10—电机座，11—微型直流调速电机，12—偏心轮，13—顶杆，14—二位四通阀；

21—油泵电机，22—柱塞泵，23—过滤器，24—油箱，25—溢流阀，26—压力表，27—细过滤器；

31—控制器；

41—密封油控制单元，42—量杯，43—杆轴，44—滑阀，45—立轴，46—第一弹簧，47—第二弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

参见图1、图2和图3所示的一种柴油机密封油控制单元流量测试装置，包括机械换向机构、与机械换向机构联系的液压系统、与机械换向机构和液压系统电连接的控制器，其特征是：

所述机械换向机构包括安装在电机座10上的微型直流调速电机11、配合连接在微型直流调速电机删除端的偏心轮12，还包括二位四通阀14及与之配合连接的顶杆13，所述顶杆13的自由端与所述偏心轮12紧靠；微型直流调速电机带动偏心轮旋转，偏心轮每旋转一转，推动顶杆往复移动一次。这样二位四通阀就实现一次机械强制换向，解决电磁换向阀很难实现供油脉冲40～100次/分钟的问题。

所述液压系统包括油泵电机21、柱塞泵22，所述柱塞泵22输出的高压油通过油管经细过滤器27与所述二位四通阀14的输入口P连通；柱塞泵向二位四通阀提供特定压力的润滑油。

被测试的密封油控制单元41的进油口C通过油管与所述二位四通阀14的输出口A连通。

所述密封油控制单元41包括通过油道与进油口C连通的滑阀44、用以检查所述滑阀44移动的杆轴43及第一弹簧46，还包括在油压的推动下能够下移，腾出储油空间的立轴45及第二弹簧47。

被测密封油控制单元在额定工况下，需要由主机输入压力15Mpa，脉冲频率90次/min的润滑油，使用密封油控制单元流量测试装置能够模拟主机提供的输入压力和脉冲频率的润滑油，以测试密封油控制单元的流量。

所述液压系统还包括通过油管与所述柱塞泵22的进油端连通的过滤器23，所述过滤器23与油箱24相通；还包括通过油管与所述柱塞泵22的出油端连通的溢流阀25，所述溢流阀25与油箱24相通；

所述控制器31设有电机的启按钮动、停止按钮和调速旋钮；所述控制器31与微型直流调速电机11、油泵电机21电连接。通过所述调速旋钮调节微型直流调速电机的转速，以得到设定转速和脉冲频率。

在所述柱塞泵22的出油端设有压力表26。

所述的二位四通阀14内部设有弹簧，在偏心轮12推动顶杆13移动前，二位四通阀14的阀芯在弹簧力的作用下常处于左边位置，二位四通阀14的输入口P与输出口A连通，稳定压力的润滑油通过油管流向被测密封油控制单元41，二位四通阀14的输出口B口是被堵住的，多余的油通过O口流回油箱24；随着偏心轮12转动，偏心轮12推动顶杆13向右移动，二位四通阀14的阀芯到达右边位置，二位四通阀14的输入口P与输出口B连通 ，而输出B口是被堵住的，输出口A与O口连通，润滑油不能通过油管到达被测密封油控制单元41，只能通过O口流回到油箱24；偏心轮12继续转动，在二位四通阀14的弹簧力的作用下，阀芯向左移动又到达左边位置时，输入口P又与输出口A连通，稳定压力的润滑油又通过油管流向被测密封油控制单元41，就这样微型直流调速电机11带偏心轮12不停地转动，顶杆13就不停地往复循环运动，产生脉冲频率的润滑油，通过调节微型直流调速电机11的转速来达到所需要的脉冲频率。

所述的被测密封油控制单元41接收到来自二位四通阀14的高压油时，高压油从进油口C通过油道到达滑阀44的端面，推动所述滑阀44、杆轴43向右移动，可以观察到所述的杆轴43被推动。所述滑阀44向右移动到极限位置时出油口D与储油仓隔开，进油口C与储油仓接通，高压油推动立轴45向下移动，储油仓充满油。当二位四通阀14断油，密封油控制单元41卸压，杆轴43在第一弹簧46的作用下与滑阀44一起向左移动，杆轴43复位，储油仓与进油口C隔开，同时储油仓通过滑阀44的油槽与出油口D接通，立轴45在第二弹簧47的作用下向上移动，将油挤到滑阀44的油槽中。二位四通阀14脉冲频率供油，滑阀44的油槽得到脉冲频率充油，油槽充满了油就从出油口D滴出来。

所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试方法，其特征是：采用如权利要求1所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试装置测试，包括以下步骤：

步骤一，将被测试的密封油控制单元41与流量测试装置的二位四通阀14连通，并配备用于测量出油的量杯42；

步骤二，选用32#机油注入油箱24；

步骤二，启动微型直流调速电机11，调节控制器31上的调速旋钮，使微型直流调速电机11的转速为90r/min；

步骤三，启动油泵电机21驱动柱塞泵22，并调节溢流阀25，使柱塞泵22输出的润滑油压力15Mpa；

步骤四，观察顶杆13是否往复运动，同时，观察被测密封油控制单元41的杆轴43是否被推动及复位；

步骤五，确认顶杆13和密封油控制单元41的杆轴43有动作后，同时，观察被测试的密封油控制单元41的出油口D是否有油滴出；

步骤六，确认有油从被测试的密封油控制单元41的出油口D滴出后，用量杯42接油，并开始计时；一小时后，量杯42接油的在27ml—54ml（按每毫升油20滴计算，即每5-10转滴一滴油），即可判定被测试的密封油控制单元41的流量合格。

柱塞泵在油泵电机的带动下，经过溢流阀的调节能稳定输出10-15Mpa压力的润滑油，微型直流调速电机带动偏心轮转动，推动顶杆往复运动，使得稳定油压的润滑油经过二位四通阀后能够产生脉冲频率为90次/min的润滑油。测试装置模拟主机给密封油控制单元提10-15Mpa压力、冲频率为90次/min的润滑油，检测密封油控制单元流量。

Claims (6)

1.一种柴油机密封油控制单元流量测试装置，包括机械换向机构、与机械换向机构联系的液压系统、与机械换向机构和液压系统电连接的控制器，其特征是：

所述机械换向机构包括安装在电机座（10）上的微型直流调速电机（11）、配合连接在微型直流调速电机删除端的偏心轮（12），还包括二位四通阀（14）及与之配合连接的顶杆（13），所述顶杆（13）的自由端与所述偏心轮（12）紧靠；所述液压系统包括油泵电机（21）、柱塞泵（22），所述柱塞泵（22）输出的高压油通过油管经细过滤器（27）与所述二位四通阀（14）的输入口P连通；被测试的密封油控制单元（41）进油口C通过油管与所述二位四通阀（14）的输出口A连通。

2.根据权利要求1所述的柴油机密封油控制单元流量测试装置，其特征是：所述被测试的密封油控制单元（41）包括通过油道与进油口C连通的滑阀（44）、用以检查所述滑阀（44）移动的杆轴（43）及第一弹簧（46），还包括在油压的推动下能够下移，腾出储油空间的立轴（45）及第二弹簧（47）。

3.根据权利要求1或2所述的柴油机密封油控制单元流量测试装置，其特征是：所述液压系统还包括通过油管与所述柱塞泵（22）的进油端连通的过滤器（23），所述过滤器（23）与油箱（24）相通；还包括通过油管与所述柱塞泵（22）的出油端连通的溢流阀（25），所述溢流阀（25）与油箱（24）相通。

4.根据权利要求1或2所述的柴油机密封油控制单元流量测试装置，其特征是：所述控制器（31）设有电机的启按钮动、停止按钮和调速旋钮；所述控制器（31）与微型直流调速电机（11）、油泵电机（21）电连接。

5.根据权利要求2所述的柴油机密封油控制单元流量测试装置，其特征是：在所述柱塞泵（22）的出油端设有压力表（26）。

6.一种柴油机密封油控制单元流量测试方法，其特征是：采用如权利要求1所述的一种柴油机密封油控制单元流量测试装置测试，包括以下步骤：

步骤一，将被测试的密封油控制单元（41）与流量测试装置的二位四通阀（14）连通，并配备用于测量出油的量杯（42）；

步骤二，选用32#机油注入油箱（24）；

步骤二，启动微型直流调速电机（11），调节控制器（31）上的调速旋钮，使微型直流调速电机（11）的转速为90r/min；

步骤三，启动油泵电机（21）驱动柱塞泵（22），并调节溢流阀（25），使柱塞泵（22）输出的润滑油压力15Mpa；

步骤四，观察顶杆（13）是否往复运动，同时，观察被测密封油控制单元（41）的杆轴（43）是否被推动及复位；

步骤五，确认顶杆（13）和密封油控制单元（41）的杆轴（43）有动作后，同时，观察密封油控制单元（41）的出油口D是否有油滴出；

步骤六，确认有油从密封油控制单元（41）的出油口D滴出后，用量杯（42）接油，并开始计时；一小时后，量杯（42）接的油在27ml—54ml，即可判定密封油控制单元（41）的流量合格。

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