CN112747872A - 船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法 - Google Patents

Abstract

一种船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，采用辅助器具对液压安全块组件进行性能检测，以判断其是否满足实际工况要求；液压安全块组件包括安全块本体以及安装在该安全块本体上且包含有阀芯组件的机械泵液压油输入单向阀、电动泵液压油输入单向阀、液压油输出单向阀、电磁阀、调压阀和压力传感器；性能检测的项目包括阀芯组件贴合性检测、安全块本体泵压测试、液压安全块组件气密性测试和液压安全块组件过压泄放测试；辅助器具包括：液压油泄放口闷板、液压油输出单向阀接口闷板、通用闷板、液压油输出口闷板、机械泵滑油进口闷板、进油接头、进油闷板和闷塞。本发明解决了出厂前的质量检测问题，能够对液压安全块组件进行全面的性能检测，以判断其是否满足实际工况要求，保证了船用柴油机的运行安全。

Description

船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制船用柴油机部件的检测方法，具体涉及一种船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，属于柴油机制造技术领域。

背景技术

液压安全块组件系船用柴油机液压系统中最重要的部件之一，是柴油机液压系统的安全保障。液压油经过加压后，首先进入液压安全块系统，而后由液压安全块输出给各个液压系统及液压系统零部件。

液压安全块组件接收两路供油系统提供过来的高压滑油，请参阅图1，其中一路是由电动泵站01通过电动泵供油管路04提供(柴油机启动阶段使用)，另一路是由机械泵站02通过机械泵供油管路05提供(柴油机正常运转时使用)。高压滑油通过液压安全块组件03上各种阀的配合调控，为后续的气缸液压单元提供稳定的高压液压油。

电动泵站01主要是电机驱动滑油泵进行供油。机械泵站02主要是斜盘可调式滑油泵，动力来源于柴油机曲轴，曲轴通过链传动再经过一系列的齿轮传动最终到达机械泵站02。

液压安全块组件03的结构见图2和图3所示，其包含安全块本体301以及安装在该安全块本体301上的机械泵液压油输入单向阀304、电动泵液压油输入单向阀305、液压油输出单向阀309、电磁阀310、调压阀311和压力传感器320。

所述安全块本体301的内腔油路主要包括有：机械泵进油管路、电动泵进油管路、输出油管路、电磁阀及调压阀泄放管路和泵控制油管路，外表面设有第一内部测压口3011、第二内部测压口3012、液压油泄放口3013、液压油输出口3014、机械泵滑油进口3015和电动泵滑油进口3016(见图23)。

所述机械泵液压油输入单向阀304、电动泵液压油输入单向阀305、液压油输出单向阀309、电磁阀310和调压阀311的内部均包括有阀芯组件V。请参阅图4，该阀芯组件V包括阀体V1、阀芯V2和弹簧V3；在阀体V1与阀芯V2的接触处存在有贴合面P，该贴合面P要求具有良好的密封性。

所述液压安全块组件03上各种阀件的功能如下：

机械泵液压油输入单向阀304：主要作用是防止液压油逆流(因为机械泵站02不允许逆流，逆流会对其造成损坏)，并与液压油输出单向阀309、电磁阀310和调压阀311等单向阀共同形成液压安全块高压油腔，其中高压油只从机械泵站02输入机械泵液压油输入单向阀304。

电动泵液压油输入单向阀305：主要作用是防止液压油逆流(电动泵站01不允许逆流，逆流会对其造成损坏)，高压油从电动泵液压油输入单向阀305输入后，直接输出，而并不通过液压油输出单向阀309输出，这是与机械泵液压油输入单向阀304之间的区别。

液压油输出单向阀309：主要作用是防止液压油逆流，确保液压安全块内部压力维持稳定平衡，其开启压力为280bar。

调压阀311：主要作用是调整液压安全块组件03的液压油输出压力(额定值)。液压油流量过大或压力过大时，调压阀311开启，将过剩的液压油通过液压油泄放口3013排出液压安全块组件03，进而保护本系统。

电磁阀310：主要作用是与压力传感器320结合输出电信号(组合信号)，CPU进而对电动泵站01/机械泵站02进行控制，加大(或减小)输油功率，进而维持系统内部液压油稳定。

液压安全块组件03出厂前必须确保安全可靠，因为其一旦发生事故，液压系统将面临瘫痪，最终会导致柴油机停止运转，后果特别严重。

发明内容

本发明提供一种船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，在出厂前对液压安全块组件进行性能检测，以判断其是否满足实际工况要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，所述液压安全块组件包括安全块本体以及安装在该安全块本体上且包含有阀芯组件的机械泵液压油输入单向阀、电动泵液压油输入单向阀、液压油输出单向阀、电磁阀、调压阀和压力传感器；所述安全块本体的内腔油路主要包括有：机械泵进油管路、电动泵进油管路、输出油管路、电磁阀及调压阀泄放管路和泵控制油管路，外表面设有第一内部测压口、第二内部测压口、液压油泄放口、液压油输出口、机械泵滑油进口和电动泵滑油进口；所述阀芯组件包括有阀体和阀芯，该阀体与阀芯的接触处存在有贴合面；其特征是：采用辅助器具对所述液压安全块组件进行性能检测，以判断其是否满足实际工况要求；所述性能检测的项目包括阀芯组件贴合性检测、安全块本体泵压测试、液压安全块组件气密性测试和液压安全块组件过压泄放测试。

进一步地，所述的辅助器具包括：液压油泄放口闷板、液压油输出单向阀接口闷板、通用闷板、液压油输出口闷板、机械泵滑油进口闷板、进油接头、进油闷板和闷塞。

进一步地，所述的阀芯组件贴合性检测在所述阀芯组件装配前进行，测试步骤包括：

在所述阀芯或阀体的贴合面上均匀涂抹上蓝油，然后将所述阀芯与阀体以贴合面处接触，并且两者作相对旋转3×360°，之后将该阀芯与阀体分离，观察所述阀芯或阀体的贴合面上的蓝油分布情况，该蓝油面的宽度在1.5mm-2mm间为合格。

进一步地，所述的安全块本体泵压测试在所述液压安全块组件装配前进行，测试步骤包括：

首先在所述安全块本体的液压油输出单向阀的接口上密封地安装所述液压油输出单向阀接口闷板，在所述机械泵液压油输入单向阀、电磁阀和调压阀的接口上密封地安装所述通用闷板，在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上密封地安装所述机械泵滑油进口闷板，在所述压力传感器的接口、电动泵滑油进口、第一内部测压口和第二内部测压口上密封地安装所述闷塞；然后由所述液压油泄放口向所述安全块本体的内腔中灌注滑油，灌满后将所述液压油泄放口闷板密封地安装在该液压油泄放口上，之后连接所述液压油泄放口闷板与高压泵，开启高压泵进行泵压测试；当压力达到475bar时，高压泵暂停工作，持续时间15min，观察所述安全块本体是否有渗漏，高压泵的压力表示值是否有变化，若无渗漏现象且期间压力损失小于25bar，则所述安全块本体测试合格。

进一步地，所述的液压安全块组件气密性测试在所述液压安全块组件装配后进行，测试步骤包括：

1)在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油闷板，在所述电动泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油接头，在所述第一内部测压口和第二内部测压口上分别安装测压表；

2)连接高压泵与所述进油接头，开启高压泵向所述液压安全块组件内腔注油；高压滑油从所述电动泵滑油进口进入，到达所述电动泵进油管路和输出油管路，调节所述调压阀使得压力表显示300-310bar，同时所述液压油泄放口无滑油冒出，保压持续15min，观察所述机械泵滑油进口和电动泵滑油进口处无任何泄漏，且所述第二内部测压口上的测压表显示无压力损失，完成后泄放内腔中的高压滑油；

3)连接高压泵与所述进油闷板，开启高压泵向所述液压安全块组件内腔注油；高压滑油从机械泵滑油进口进入，到达所述机械泵进油管路，当所述第一内部测压口上压力表显示270-275bar时停止供油，保压持续15min，观察所述机械泵滑油进口和电动泵滑油进口处无任何泄漏，且所述第一内部测压口上的测压表显示无压力损失，完成后泄放内腔中的高压滑油。

进一步地，所述的液压安全块组件过压泄放测试在液压安全块组件装配后进行，测试步骤包括：

在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油闷板，在所述电动泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油接头，在所述第一内部测压口和第二内部测压口上分别安装测压表；连接高压泵与所述进油接头，开启高压泵向液压安全块组件内腔以315-320bar的供油压力持续注油；高压滑油从所述电动泵滑油进口进入，由所述液压油泄放口流出，保压持续5min，观察所述第一内部测压口和第二内部测压口上的测压表显示不低于310bar；完成后泄放内腔中的高压滑油，并拆除进油闷板和进油接头，至此，液压安全块组件的性能测试全部完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够对液压安全块组件进行全面的性能检测，以保证液压安全块组件的出厂质量，确保船用柴油机的运行安全。

附图说明

图1是液压安全块组件的供油管路示意图。

图2是本发明液压安全块组件的结构示意图之一。

图3是本发明液压安全块组件的结构示意图之二。

图4是阀芯组件的结构示意图。

图5是液压油泄放口闷板的结构示意图。

图6是液压油输出单向阀接口闷板的结构示意图。

图7是图6的侧视图。

图8是图6的后视图。

图9是通用闷板的结构示意图。

图10是图9的侧视图。

图11是闷塞的结构示意图。

图12是液压油输出口闷板的结构示意图。

图13是图12的后视图。

图14是机械泵滑油进口闷板的结构示意图。

图15是图14的侧视图。

图16是进油接头的结构示意图。

图17是进油闷板的结构示意图。

图18是安全块本体泵压测试装置示意图。

图19是图18的主视图。

图20是图19的俯视图。

图21是液压安全块组件气密性测试和过压泄放测试装置示意图。

图22是图21的俯视图。

图23是图21的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明用于检验装配后的液压安全块组件是否满足实际工况需求：高压滑油不允许逆流且过压时压力正常释放。

船用柴油机液压安全块组件性能测试采用的辅助器具包括：液压油泄放口闷板3013A、液压油输出单向阀接口闷板309A、通用闷板3A、液压油输出口闷板3014A、机械泵滑油进口闷板3015A、进油接头3016A、进油闷板3015B和闷塞MS。

请参阅图5，所述液压油泄放口闷板3013A通过外六角螺钉密封固定在所述液压油泄放口3013上，包括板体3013-1、高压接头P和密封圈M1；所述板体3013-1设有台阶型的中心孔，所述高压接头P通过螺纹连接于该中心孔的上部，所述密封圈M1嵌置于该中心孔的下部。

请结合参阅图6、图7和图8，所述液压油输出单向阀接口闷板309A通过外六角螺钉密封固定在所述安全块本体301的液压油输出单向阀309的接口上，包括有板体309-1，该板体309-1为圆盘状构件，其外侧面安装有球阀QV和螺塞LS，内侧面嵌置有大密封圈M2和小密封圈M3，顶部固定连接有吊耳309-2。

请结合参阅图9和图10，所述通用闷板3A通过外六角螺钉密封固定在所述安全块本体301的机械泵液压油输入单向阀304、电磁阀310和调压阀311的接口上，包括有板体3A-1，该板体3A-1的内侧面设有圆柱形凸起，该圆柱形凸起的外周套置有大密封圈M4，所述板体3A-1的内侧面还嵌置有小密封圈M5，外侧面的中心安装有闷塞MS。

所述闷塞MS的结构请参阅图11，该闷塞MS为闷头螺钉，其外周设有外螺纹MS-1，头部的内侧嵌置有密封环MS-2，外侧设有内六角孔MS-3。

请结合参阅图12和图13，所述液压油输出口闷板3014A通过外六角螺钉密封固定在所述安全块本体301的液压油输出口3014上，包括有板体3014-1，该板体3014-1为圆盘状构件，其外侧面的中心安装有闷塞MS，内侧面嵌置有密封圈M6。

请结合参阅图14和图15，所述机械泵滑油进口闷板3015A通过内六角螺钉密封固定在所述安全块本体301的机械泵滑油进口3015上，包括有板体3015-1，该板体3015-1为矩形构件，其外侧面的中心安装有闷塞MS，内侧面嵌置有密封圈M7。

所述进油接头3016A的结构请参阅图16，该进油接头3016A为管状构件，连接于所述安全块本体301的电动泵滑油进口3016上，其两端的外周设有外螺纹，中心为油管。

请参阅图17，所述进油闷板3015B通过内六角螺钉密封固定在所述安全块本体301的机械泵滑油进口3015上，包括板体3015B-1、高压接头P和密封圈M8；所述板体3015B-1设有台阶型的中心孔，所述高压接头P通过螺纹连接于该中心孔的上部，所述密封圈M8嵌置于该中心孔的下部。

所述船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法包括如下具体项目和内容：

1、阀芯组件贴合性检测

测试目的：确保阀芯组件关闭时无泄漏。

测试要求：阀体与阀芯的贴合面上蓝油面宽度在1.5mm-2mm间。

测试步骤：测试在阀芯组件V装配前进行，参见图4，在阀芯V2或阀体V1的贴合面N上均匀涂抹上蓝油，然后将阀芯V2与阀体V1以贴合面N处接触，并且两者作相对旋转3×360°，之后将阀芯V2与阀体V1分离，观察阀芯V2或阀体V1的贴合面N上的蓝油分布情况，蓝油面宽度在1.5mm-2mm间为合格。

2、安全块本体泵压测试

测试目的：确保安全块本体内腔承受额定压力(315Bar)的1.5倍而不失效泄漏(出于安全方面考虑)。

测试要求：安全块本体内腔承受压力475±10Bar，持续时间15min且期间压力损失小于25Bar。

测试步骤：测试在液压安全块组件03装配前进行，参见图18、图19和图20，首先在所述安全块本体301的液压油输出单向阀309的接口上密封地安装液压油输出单向阀接口闷板309A，在机械泵液压油输入单向阀304、电磁阀310和调压阀311的接口上密封地安装通用闷板3A，在液压油输出口3014上密封地安装液压油输出口闷板3014A，在机械泵滑油进口3015上密封地安装机械泵滑油进口闷板3015A，在压力传感器320的接口、电动泵滑油进口3016、第一内部测压口3011和第二内部测压口3012上密封地安装闷塞MS；然后由液压油泄放口3013向安全块本体301的内腔中灌注长城3008润滑油，灌满后将液压油泄放口闷板3013A密封地安装在液压油泄放口3013上，之后连接液压油泄放口闷板3013A的高压接头P与高压泵，开启高压泵进行泵压测试；当压力达到475bar时，高压泵暂停工作，持续时间15min，观察安全块本体301是否有渗漏，高压泵的压力表示值是否有变化，若无渗漏现象且期间压力损失小于25Bar，则安全块本体301测试合格。拆除合格的安全块本体301上除液压油输出口闷板3014A外其余的闷塞MS和闷板，清洗后总装成液压安全块组件03。

3、液压安全块组件气密性测试

测试目的：确保液压安全块组件承受额定压力而不失效泄漏。

测试要求：液压安全块组件内腔承受压力300Bar或270bar，持续时间15min且期间无压力损失。

测试步骤：测试在液压安全块组件03装配后进行，参见图21、图22和图23，在液压安全块组件03的液压油输出口3014上密封地安装液压油输出口闷板3014A，在机械泵滑油进口3015上分别密封地安装闷塞MS和一进油闷板3015B，在电动泵滑油进口3016上分别密封地安装闷塞MS和一进油接头3016A，在第一内部测压口3011和第二内部测压口3012上分别安装测压表；

1)连接高压滑油泵与进油接头3016A，开启高压滑油泵向液压安全块组件03内腔注油；高压滑油从电动泵滑油进口3016进入，将电动泵液压油输入单向阀305打开，到达所述电动泵进油管路和输出油管路，调节调压阀310上的调压螺钉，使得压力表显示300-310bar时，液压油泄放口3013恰无滑油冒出(即高压滑油泵处压力表指针无变化)，保压持续15min，观察机械泵滑油进口3015和电动泵滑油进口3016处无任何泄漏，且第二内部测压口3012上的测压表显示无压力损失；完成后泄放内腔中的高压滑油。

2)连接高压滑油泵与进油闷板3015B的高压接头P，开启高压滑油泵向液压安全块组件03内腔注油；高压滑油从机械泵滑油进口3015进入，将机械泵液压油输入单向阀304打开，到达所述机械泵进油管路，第一内部测压口3011上压力表显示270-275bar时停止供油，保压持续15min，观察机械泵滑油进口3015和电动泵滑油进口3016处无任何泄漏，且第一内部测压口3011上的测压表显示无压力损失；完成后泄放内腔中的高压滑油。

4、液压安全块组件过压泄放测试

测试目的：确保液压安全块组件在过压状态下正常泄放而不失效。

测试要求：液压安全块组件内腔承受压力310Bar，持续时间5min。

测试步骤：测试在液压安全块组件03装配后进行，参见图21、图22和图23，在液压安全块组件03的液压油输出口3014上密封地安装液压油输出口闷板3014A，在机械泵滑油进口3015上分别密封地安装闷塞MS和一进油闷板3015B，在电动泵滑油进口3016上分别密封地安装闷塞MS和一进油接头3016A，在第一内部测压口3011和第二内部测压口3012上分别安装测压表；连接高压滑油泵与进油接头3016A，开启高压滑油泵向液压安全块组件03内腔以315-320bar的供油压力持续注油；高压滑油从电动泵滑油进口3016进入，由液压油泄放口3013流出，保压持续5min，观察第一内部测压口3011和第二内部测压口3012上的测压表显示不低于310bar；完成后泄放内腔中的高压滑油，并拆除进油闷板3015B和进油接头3016A；至此，液压安全块组件03的性能测试全部完成，最后将合格的液压安全块组件03油封入库保存。

本发明显然不限于上述实施例，本领域的技术人员所进行的各种显而易见的修改、变化和修正，也应包括在本发明要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，所述液压安全块组件包括安全块本体以及安装在该安全块本体上且包含有阀芯组件的机械泵液压油输入单向阀、电动泵液压油输入单向阀、液压油输出单向阀、电磁阀、调压阀和压力传感器；所述安全块本体的内腔油路主要包括有：机械泵进油管路、电动泵进油管路、输出油管路、电磁阀及调压阀泄放管路和泵控制油管路，外表面设有第一内部测压口、第二内部测压口、液压油泄放口、液压油输出口、机械泵滑油进口和电动泵滑油进口；所述阀芯组件包括有阀体和阀芯，该阀体与阀芯的接触处存在有贴合面；其特征是：采用辅助器具对所述液压安全块组件进行性能检测，以判断其是否满足实际工况要求；所述性能检测的项目包括阀芯组件贴合性检测、安全块本体泵压测试、液压安全块组件气密性测试和液压安全块组件过压泄放测试。

2.根据权利要求1所述的船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，其特征是：所述的辅助器具包括：液压油泄放口闷板、液压油输出单向阀接口闷板、通用闷板、液压油输出口闷板、机械泵滑油进口闷板、进油接头、进油闷板和闷塞。

3.根据权利要求2所述的船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，其特征是：所述的阀芯组件贴合性检测在所述阀芯组件装配前进行，测试步骤包括：

在所述阀芯或阀体的贴合面上均匀涂抹上蓝油，然后将所述阀芯与阀体以贴合面处接触，并且两者作相对旋转3×360°，之后将该阀芯与阀体分离，观察所述阀芯或阀体的贴合面上的蓝油分布情况，该蓝油面的宽度在1.5mm-2mm间为合格。

4.根据权利要求2所述的船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，其特征是：所述的安全块本体泵压测试在所述液压安全块组件装配前进行，测试步骤包括：

首先在所述安全块本体的液压油输出单向阀的接口上密封地安装所述液压油输出单向阀接口闷板，在所述机械泵液压油输入单向阀、电磁阀和调压阀的接口上密封地安装所述通用闷板，在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上密封地安装所述机械泵滑油进口闷板，在所述压力传感器的接口、电动泵滑油进口、第一内部测压口和第二内部测压口上密封地安装所述闷塞；然后由所述液压油泄放口向所述安全块本体的内腔中灌注滑油，灌满后将所述液压油泄放口闷板密封地安装在该液压油泄放口上，之后连接所述液压油泄放口闷板与高压泵，开启高压泵进行泵压测试；当压力达到475bar时，高压泵暂停工作，持续时间15min，观察所述安全块本体是否有渗漏，高压泵的压力表示值是否有变化，若无渗漏现象且期间压力损失小于25bar，则所述安全块本体测试合格。

5.根据权利要求2所述的船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，其特征是：所述的液压安全块组件气密性测试在所述液压安全块组件装配后进行，测试步骤包括：

1)在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油闷板，在所述电动泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油接头，在所述第一内部测压口和第二内部测压口上分别安装测压表；

2)连接高压泵与所述进油接头，开启高压泵向所述液压安全块组件内腔注油；高压滑油从所述电动泵滑油进口进入，到达所述电动泵进油管路和输出油管路，调节所述调压阀使得压力表显示300-310bar，同时所述液压油泄放口无滑油冒出，保压持续15min，观察所述机械泵滑油进口和电动泵滑油进口处无任何泄漏，且所述第二内部测压口上的测压表显示无压力损失，完成后泄放内腔中的高压滑油；

3)连接高压泵与所述进油闷板，开启高压泵向所述液压安全块组件内腔注油；高压滑油从机械泵滑油进口进入，到达所述机械泵进油管路，当所述第一内部测压口上压力表显示270-275bar时停止供油，保压持续15min，观察所述机械泵滑油进口和电动泵滑油进口处无任何泄漏，且所述第一内部测压口上的测压表显示无压力损失，完成后泄放内腔中的高压滑油。

6.根据权利要求2所述的船用柴油机液压安全块组件的性能测试方法，其特征是：所述的液压安全块组件过压泄放测试在液压安全块组件装配后进行，测试步骤包括：

在所述液压油输出口上密封地安装所述液压油输出口闷板，在所述机械泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油闷板，在所述电动泵滑油进口上分别密封地安装所述闷塞和一进油接头，在所述第一内部测压口和第二内部测压口上分别安装测压表；连接高压泵与所述进油接头，开启高压泵向液压安全块组件内腔以315-320bar的供油压力持续注油；高压滑油从所述电动泵滑油进口进入，由所述液压油泄放口流出，保压持续5min，观察所述第一内部测压口和第二内部测压口上的测压表显示不低于310bar；完成后泄放内腔中的高压滑油，并拆除进油闷板和进油接头，至此，液压安全块组件的性能测试全部完成。

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