CN113153488B - 一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法，该系统包括油底壳，所述油底壳内固定连接有呈十字型布置的四个挡油隔板，四个所述挡油隔板一端分别与所述油底壳一侧的内壁固定连接，另一端与竖直设置的直管道外壁连接；四个所述挡油隔板将所述油底壳内部分隔为四个储油区，所述直管道下方安装有分别与四个储油区连通的吸油阀，所述直管道内插设有与所述吸油阀连接的吸油管；所述油底壳底部设置有分别与四个储油区连通的回油装置；所述挡油隔板底部设置有连通相邻两个储油区的隔板通孔；所述油底壳底部开设有油底壳放油口。基于本发明上述供油系统的供油方法能够提高发动机在陡坡地形工作时的性能，延长发动机使用寿命。

Description

一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法

技术领域

本发明涉及农林业和草原领域，特别是涉及一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法。

背景技术

发动机工作过程中，机油泵依靠吸油管将油底壳中的润滑油吸入并且增压之后，沿油道送入到滤清器，并在这里将润滑油分成几条路径，输送至需要润滑的零部件，进而实现润滑、冷却等目的。

当作业机及车辆陡坡运行时，发动机油底壳随之产生倾斜，润滑油将流向位置较低处。当倾斜角度过大时，产生吸油管的吸油口无法全部浸没于润滑油中的现象，便会出现机油泵吸入空气甚至空吸的现象，导致润滑系统中润滑油的油压、油量不足，进而影响发动机零部件的可靠性与使用寿命。

目前，发动机油底壳内部的吸油管类型，除了固定式之外，还有随动式。随动式吸油管上部与油泵机油口铰接，发动机油底壳倾斜之后，在重力的作用下，吸油口自动旋转向最低位置，与润滑油接触后吸油。

随动式吸油管易产生下列问题：

大部分油底壳呈长方体或者类长方体形式，吸油口扫掠过的区域为圆形面，所以存在“死区”，即存在吸油口涉及不到的位置，比如油底壳的四个底角等；

随动式反应速度慢，即润滑油的流速大于吸油管的随动转速，尤其是在连续颠簸时。例如在上坡的过程中，吸油管和润滑油同时处在发动机后部，突然下坡时，润滑油会很快流向发动机前部，而吸油口需要旋转180°，这时对于吸油管，在重力与杆支持力相互作用下，往往反应不够迅速；

这些都影响了发动机的寿命和限制了发动机应用的广泛性。尤其对于经常上下坡作业的大功率农林机械，易产生发动机故障，影响生产作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高发动机在陡坡地形工作时的性能，延长发动机使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统，包括油底壳，所述油底壳内固定连接有呈十字型布置的四个挡油隔板，四个所述挡油隔板一端分别与所述油底壳一侧的内壁固定连接，另一端与竖直设置的直管道外壁连接；四个所述挡油隔板将所述油底壳内部分隔为四个储油区，所述直管道下方安装有分别与四个储油区连通的吸油阀，所述直管道内插设有与所述吸油阀连接的吸油管；所述油底壳底部设置有分别与四个储油区连通的回油装置；所述挡油隔板底部设置有连通相邻两个储油区的隔板通孔；所述油底壳底部开设有油底壳放油口。

可选的，所述挡油隔板通过螺钉与所述油底壳侧壁固定连接；所述隔板通孔两侧固定设置有与所述挡油隔板底部两侧固定连接的左护板和右护板，所述左护板和右护板上分别对称开设有一个与所述隔板通孔连通的连接通孔，所述隔板通孔内活动设置有球芯，所述球芯的直径大于所述连接通孔的内径，所述球芯的直径小于所述隔板通孔的内径；所述连接通孔靠近隔板通孔的一侧和所述隔板通孔底部均开设有球形槽，所述球芯能够活动卡接于所述球形槽内。

可选的，所述吸油阀包括阀套、阀腔、阀芯、阀滑块；所述阀套为设置于直管道底部的中空圆柱状结构，所述阀套内设有内部中空的阀芯，所述阀芯底部均匀环设有四个阀芯进油口，所述阀套沿周向设置有四个间隔90°布置的阀套进油孔，四个所述阀套进油孔分别布置于四个储油区内；阀套进油孔底部与阀芯进油口相连通，四个所述阀套进油孔顶部分别与其所在储油区连通；所述阀芯外壁均布四个向其下倾斜的沉孔，所述沉孔内滑动设置有长条椭圆状的阀滑块，所述阀滑块直径与所述阀套进油孔内径相等，且所述阀滑块能够堵塞所述阀套进油孔；所述油底壳底部开设有吸油阀放油口，所述吸油阀放油口与所述吸油阀底部连通；所述吸油管底部与所述阀芯顶部开口连通。

可选的，所述沉孔位于上方的内壁上固定设置有键，所述阀滑块上方开设有键槽，所述沉孔内的键与阀滑块的键槽间隙配合安装。

可选的，所述回油装置包括设置于所述油底壳底部内的两条回油道，两条所述回油道呈十字交叉型布置，且两条回油道的末端分别与四个储油区连通；所述回油道连接有回油管，所述回油管始段设置有电磁二通阀；每个所述回油道内间隙配合安装有一个回油道滑块，所述回油道滑块能够堵塞所述回油道端部与储油区连通的开口；所述油底壳外底部开设有与所述回油道连通的回油道进/放油口，所述回油道进/放油口开设于两条所述回油道交叉位置处。

可选的，所述油底壳放油口、吸油阀放油口、回油道进/放油口均分别设置在所述油底壳底部，所述油底壳放油口、吸油阀放油口、回油道进/放油口分别用于清理油底壳、吸油阀、回油道中的润滑油，且所述回油道进/放油口能够同时作为返回油底壳的润滑油的通道。

可选的，所述直管道为阶梯式，下部直径大于上部直径，所述吸油阀安装于所述直管道下部；所述阀芯与阀套过盈配合安装；所述吸油管外壁与所述直管道内壁过盈配合设置。

可选的，所述阀芯内设置有过滤网，所述过滤网顶部与所述吸油管底部连接。

本发明还提供一种陡坡山地用发动机润滑油供油方法，包括如下步骤：

步骤一：机车倾斜运行时，润滑油集中于各个储油区低位置处，在储油区中间接合处，布置吸油装置，吸油装置通过吸油阀吸油；

步骤二：吸油阀在每个储油区均设有一个阀套进油孔，吸油阀中有自动密封的阀滑块，位于低位置储油区的阀滑块会在重力作用下，堵塞阀套进油孔，高位置储油区的阀套进油孔呈开启状态，吸取润滑油；

步骤三：在倾斜地形运行时，回油道滑块堵塞低位置出油口，同时，手动触发电信号或坡度感应装置自动触发电磁二通阀，润滑油通过回油道返回高位置油底壳，向吸油区补充润滑油；

步骤四：挡油隔板上设有隔板通孔，机车倾斜地形运行时，球芯堵塞左护板或右护板的连接通孔，防止吸油区的润滑油流失；当机车在平坦地形运行时，球芯位于隔板通孔底部的球形槽内，连接通孔开启，使得各个储油区连通，平衡油底壳各个储油区的油量。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明结构简单，设计紧凑，使机动车底盘在爬坡或下坡作业时，即发动机在倾斜状态下，保证吸油阀高位置进油孔可以随时吸到润滑油，吸油阀低位置进油孔堵塞，与空气隔断。同时将返回油底壳的润滑油供给到高位置储油区。能够保证润滑系统供油充分且稳定，维持润滑油的压力，反应速度快，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为发动机润滑油供油系统倾斜工作状态示意图；

图2为发动机润滑油供油系统轴测示意图；

图3为发动机润滑油供油系统俯视示意图；

图4为A-A方向剖视结构示意图；

图5为B-B方向剖视结构示意图；

图6为C-C方向剖视结构示意图；

图7为吸油阀剖视结构示意图；

图8为D-D方向剖视结构示意图。

其中，100为陡坡山地用发动机润滑油供油系统、1为油底壳、2为挡油隔板、3为隔板通孔、4球芯、5为直管道、6为回油道、7为油底壳放油口、8为吸油阀放油口、9为回油道进/放油口、10为右护板、11为左护板、12为螺钉、13为球形槽、14为吸油管、15为过滤网、16为吸油阀、17为吸油阀阀套、18为吸油阀阀腔、19为吸油阀阀芯、20为吸油阀滑块、21为阀套进油孔、22为阀芯进油口、23为沉孔、24为键、25键槽、26为回油道滑块、27为润滑油。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统与方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高发动机在陡坡地形工作时的性能，延长发动机使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考附图1-附图8所示，本发明提供一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统100，包括油底壳总成，油底壳总成包括油底壳1，油底壳1内固定连接有呈十字型布置的四个挡油隔板2，四个挡油隔板2一端分别与油底壳1一侧的内壁固定连接，另一端与竖直设置的直管道5外壁连接；四个挡油隔板2将油底壳1内部分隔为四个储油区，直管道5下方安装有分别与四个储油区连通的吸油阀16，直管道5内插设有与吸油阀16连接的吸油管14；油底壳1底部设置有分别与四个储油区连通的回油装置；挡油隔板2底部设置有连通相邻两个储油区的隔板通孔3；油底壳1底部开设有油底壳放油口7。

具体的，油底壳总成主要包括油底壳1、挡油隔板2、隔板通孔3、球芯4、直管道5、油底壳放油口7、吸油阀放油口8、回油道进/放油口9；油底壳内用于盛放润滑油27。

挡油隔板2的作用是将油底壳1分成4个储油区，挡油隔板2与油底壳1通过卡槽安装在一起，侧面通过螺钉12紧固。隔板通孔3包括左护板11、右护板10，球芯4，挡油隔板2上开设隔板通孔3比球芯4直径略大，保证球芯4安装在隔板通孔3中并能自由运动。左护板11、右护板10开设的连接通孔比球芯4直径略小，保证球芯4不能通过连接通孔。左护板11、右护板10被螺钉12安装在挡油隔板2上。挡油隔板3内壁、左护板11内侧、右护板10内侧上均加工有球形槽13，尺寸与球芯4的直径相等，目的是保证球芯4可以在此处停留，又可以在重力作用下脱离此位置。挡油隔板2的目的是：当倾斜地形运行时，球芯4会滚动进入左护板11、右护板10的连接通孔处，并卡接在此处的球形槽13内，堵塞挡油隔板2的连接通孔，防止吸油区的润滑油流失；当平坦地形时，球芯4会滚动进入挡油隔板2的隔板通孔3底部的球形槽13处，使得各个储油区联通起来，平衡油底壳1各个储油区的油量。

挡油隔板2交接处设置圆柱状的直管道5，直管道5为阶梯式，分为上下两部分，下部较粗用于安装吸油阀16。油底壳放油口7、吸油阀放油口8、回油道进/放油口9设置在油底壳1底部，在任何地形下，分别清理油底壳1、吸油阀16、回油道6中的润滑油，其中回油道进/放油口同时作为返回油底壳1的润滑油的通道。

吸油装置包括吸油管14、过滤网15、吸油阀16。吸油管14与直管道5同心过盈配合安装在一起。过滤网15浸没于润滑油中吸油。直管道5下部安装吸油阀16。吸油阀16包括阀套17、阀腔18、阀芯19、阀滑块20。阀套17为中空圆柱状，沿其周向设置有4个间隔90°布置的阀套进油孔21，阀套进油孔21底部与阀芯19底部的阀芯进油口22相联通。阀芯19为中空圆柱状，与阀套17过盈配合安装在一起，通过键防止其相对转动，阀芯19可以套设在直管道5底部的外壁上，阀芯进油口22一端与阀套进油孔21连通，另一端贯穿直管道5后与直管道5内部连通，过滤网15设置于直管道5内底部；阀芯也可以设置于直管道5底部，阀芯顶部开口端与直管道5底部连通，过滤网15设置于阀芯19内；阀芯19外壁均布四个向其下倾斜的沉孔23，沉孔23上表面设有键24，键24与沉孔23加工在一起。阀滑块20为长条椭圆状，直径与阀套进油口相等，阀滑块上表面开设键槽25，键24与阀滑块20间隙配合安装，沉孔23和键24的作用是阻止阀滑块20旋转角度过大，阀滑块20可以在保证完全堵塞阀套进油孔21的情况下绕其轴心转动。吸油阀的工作原理是：机车在平坦地形运行时，4个阀滑块收缩于沉孔23中，润滑油27被吸收进阀腔18，然后通过过滤嘴被吸油管吸走；机车在倾斜地形运行时，在重力作用下，高位置的阀滑块20缩入沉孔23中，低位置阀滑块20突出沉孔23堵塞阀套进油孔21，隔离空气。如此，使得机车发动机在倾斜状态下能够供给润滑油的同时，不产生吸收空气的现象。

回油装置主要涉及电磁二通阀、回油管、两个回油道6，两个回油道滑块26。电磁二通阀位于回油管始段，可通过坡度感应器或者手动电信号开关控制电磁二通阀阀芯位置决定润滑油流向。回油管有2个分支。一个分支流向油底壳1，另一个分支通过回油道进/放油口9、回油道6流向油底壳1。回油道6呈对称十字交叉型，贯通四个储油区。回油道6中间隙配合安装回油道滑块26。发动机的回油工序工作原理是：在平坦地形运行时，经过过滤和冷却的润滑油直接返回油底壳1；在倾斜地形运行时，回油道滑块26堵塞低位置出油口，同时，手动触发电信号或坡度感应装置自动触发电磁二通阀，润滑油通过回油道6返回高位置油底壳1储油区。即在倾斜地形运行时，返回油底壳1的润滑油向吸油区补充。

本发明陡坡山地用发动机润滑油供油系统挡油隔板将油底壳分成四个储油区，目的是为了使其在倾斜状态下，润滑油不会集中在同一位置，在中间接合处，均存在润滑油，其供油方法包括如下步骤：

步骤一：机车倾斜运行时，润滑油集中于各个储油区低位置处，在储油区中间接合处，布置吸油装置，吸油装置通过吸油阀吸油；

步骤二：吸油阀在每个储油区均设有一个阀套进油孔，吸油阀中有自动密封的阀滑块，位于低位置储油区的阀滑块会在重力作用下，堵塞阀套进油孔，高位置储油区的阀套进油孔呈开启状态，吸取润滑油；

步骤三：在倾斜地形运行时，回油道滑块堵塞低位置出油口，同时，手动触发电信号或坡度感应装置自动触发电磁二通阀，润滑油通过回油道返回高位置油底壳，向吸油区补充润滑油；

步骤四：挡油隔板上设有隔板通孔，机车倾斜地形运行时，球芯堵塞左护板或右护板的连接通孔，防止吸油区的润滑油流失；当机车在平坦地形运行时，球芯位于隔板通孔底部的球形槽内，连接通孔开启，使得各个储油区连通，平衡油底壳各个储油区的油量。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种陡坡山地用发动机润滑油供油系统，其特征在于：包括油底壳，所述油底壳内固定连接有呈十字型布置的四个挡油隔板，四个所述挡油隔板一端分别与所述油底壳一侧的内壁固定连接，另一端与竖直设置的直管道外壁连接；四个所述挡油隔板将所述油底壳内部分隔为四个储油区，所述直管道下方安装有分别与四个储油区连通的吸油阀，所述直管道内插设有与所述吸油阀连接的吸油管；所述油底壳底部设置有分别与四个储油区连通的回油装置；所述挡油隔板底部设置有连通相邻两个储油区的隔板通孔；所述油底壳底部开设有油底壳放油口；所述挡油隔板通过螺钉与所述油底壳侧壁固定连接；所述隔板通孔两侧固定设置有与所述挡油隔板底部两侧固定连接的左护板和右护板，所述左护板和右护板上分别对称开设有一个与所述隔板通孔连通的连接通孔，所述隔板通孔内活动设置有球芯，所述球芯的直径大于所述连接通孔的内径，所述球芯的直径小于所述隔板通孔的内径；所述连接通孔靠近隔板通孔的一侧和所述隔板通孔底部均开设有球形槽，所述球芯能够活动卡接于所述球形槽内；所述吸油阀包括阀套、阀腔、阀芯、阀滑块；所述阀套为设置于直管道底部的中空圆柱状结构，所述阀套内设有内部中空的阀芯，所述阀芯底部均匀环设有四个阀芯进油口，所述阀套沿周向设置有四个间隔90°布置的阀套进油孔，四个所述阀套进油孔分别布置于四个储油区内；阀套进油孔底部与阀芯进油口相连通，四个所述阀套进油孔顶部分别与其所在储油区连通；所述阀芯外壁均布四个向其下倾斜的沉孔，所述沉孔内滑动设置有长条椭圆状的阀滑块，所述阀滑块直径与所述阀套进油孔内径相等，且所述阀滑块能够堵塞所述阀套进油孔；所述油底壳底部开设有吸油阀放油口，所述吸油阀放油口与所述吸油阀底部连通；所述吸油管底部与所述阀芯顶部开口连通；所述直管道为阶梯式，下部直径大于上部直径，所述吸油阀安装于所述直管道下部；所述阀芯与阀套过盈配合安装；所述吸油管外壁与所述直管道内壁过盈配合设置；所述阀芯内设置有过滤网，所述过滤网顶部与所述吸油管底部连接。

2.根据权利要求1所述的陡坡山地用发动机润滑油供油系统，其特征在于：所述沉孔位于上方的内壁上固定设置有键，所述阀滑块上方开设有键槽，所述沉孔内的键与阀滑块的键槽间隙配合安装。

3.根据权利要求2所述的陡坡山地用发动机润滑油供油系统，其特征在于：所述回油装置包括设置于所述油底壳底部内的两条回油道，两条所述回油道呈十字交叉型布置，且两条回油道的末端分别与四个储油区连通；所述回油道连接有回油管，所述回油管始段设置有电磁二通阀；每个所述回油道内间隙配合安装有一个回油道滑块，所述回油道滑块能够堵塞所述回油道端部与储油区连通的开口；所述油底壳外底部开设有与所述回油道连通的回油道进/放油口，所述回油道进/放油口开设于两条所述回油道交叉位置处。

4.根据权利要求3所述的陡坡山地用发动机润滑油供油系统，其特征在于：所述油底壳放油口、吸油阀放油口、回油道进/放油口均分别设置在所述油底壳底部，所述油底壳放油口、吸油阀放油口、回油道进/放油口分别用于清理油底壳、吸油阀、回油道中的润滑油，且所述回油道进/放油口能够同时作为返回油底壳的润滑油的通道。

5.一种基于权利要求1～4任一项所述的陡坡山地用发动机润滑油供油系统的陡坡山地用发动机润滑油供油方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：机车倾斜运行时，润滑油集中于各个储油区低位置处，在储油区中间接合处，布置吸油装置，吸油装置通过吸油阀吸油；

步骤二：吸油阀在每个储油区均设有一个阀套进油孔，吸油阀中有自动密封的阀滑块，位于低位置储油区的阀滑块会在重力作用下，堵塞阀套进油孔，高位置储油区的阀套进油孔呈开启状态，吸取润滑油；

步骤三：在倾斜地形运行时，回油道滑块堵塞低位置出油口，同时，手动触发电信号或坡度感应装置自动触发电磁二通阀，润滑油通过回油道返回高位置油底壳，向吸油区补充润滑油；

步骤四：挡油隔板上设有隔板通孔，机车倾斜地形运行时，球芯堵塞左护板或右护板的连接通孔，防止吸油区的润滑油流失；当机车在平坦地形运行时，球芯位于隔板通孔底部的球形槽内，连接通孔开启，使得各个储油区连通，平衡油底壳各个储油区的油量。