CN116888437A - 润滑油流量传感器和具备它的船舶 - Google Patents

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Abstract

润滑油流量传感器(70)具备水平管路(72)、堰(74)以及液位传感器(76)。水平管路(72)设置在润滑油(O)水平地流动的润滑油排出线路(28d)。堰(74)具有下部的小流量用开口(75a)和上部的大流用用开口(75b)。液位传感器(76)具有漂浮在水平管路内的液面附近的浮子(76a),检测水平管路内的液面(L)。润滑油流量传感器(70)还具备中空的保护管(78)。

Description

润滑油流量传感器和具备它的船舶
技术领域
本发明涉及设置在润滑油排出线路的润滑油流量传感器(lubricant flowsensor)和具备它的船舶。
背景技术
船舶用双重反转螺旋桨装置可以大体上分为双轴驱动方式和单轴驱动方式。双轴驱动方式将前螺旋桨和后螺旋桨用同心的两个轴分别驱动。单轴驱动方式在前螺旋桨与后螺旋桨之间具备反转机构,将两方的螺旋桨用一个轴驱动。
在船舶用双重反转螺旋桨装置,设置有将润滑油供给到反转机构等的润滑油供给线路。此外,在从反转机构等将润滑油排出的润滑油排出线路,设置有用来确认润滑油的排出的润滑油流量传感器。
以往,为了检测润滑油排出线路的润滑油流量而使用瓣(flap)式流量计。
例如在专利文献1中公开了这样的瓣式流量计。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-267074号公报
发明内容
发明要解决的课题
瓣式流量计在润滑油流动的管路的途中具有角度对应于流量而变化的受压板,根据受压板的角度来读取润滑油流量。
但是,瓣式流量计用弹簧等对受压板施力,以对抗润滑油的流动。因此,在将瓣式流量计设置在润滑油的压力较低的润滑油排出线路的情况下,有背压变大的问题点。
本发明是为了解决上述的问题点而做出的。即,本发明的目的在于提供即使在设置于润滑油的压力较低的润滑油排出线路的情况下也能够将背压抑制为较低而计测流量、并且耐久性较高、难以发生误动作的润滑油流量传感器和具备它的船舶。
用来解决课题的手段
根据本发明,提供一种润滑油流量传感器,具备:水平管路,设置在润滑油水平地流动的润滑油排出线路;堰,设置在前述水平管路的下游侧,具有下部的小流量用开口和上部的大流用用开口;以及液位传感器,具有漂浮在前述水平管路内的液面附近的浮子,检测前述水平管路内的液面。
发明效果
根据上述本发明的结构,水平管路被设置在润滑油水平地流动的润滑油排出线路,堰被设置在水平管路的下游侧,在堰设置有下部的小流量用开口和上部的大流用用开口。
因而,从润滑油排出线路的上游侧水平地流入的润滑油被堰阻挡而积存在水平管路内,并且借助自重从小流量用开口和大流用用开口向下游侧流出。此时,由于润滑油上部的空气被维持为大气压,所以能够防止润滑油排出线路的背压的发生。
此外,在润滑油排出线路的流量比流过小流量用开口的流量小的情况下,水平管路内的润滑油的液面被保持为最低液位,在润滑油排出线路的流量为流过大流用用开口的大流量以上的情况下,水平管路内的润滑油的液面被保持为最高液位。
因而,通过借助漂浮在水平管路内的液面附近的浮子检测润滑油的液面,能够由液位传感器检测流过小流量用开口的小流量与流过大流用用开口的大流量之间的流量。
此外,由于浮子仅是漂浮在积存于水平管路内的润滑油的液面附近,所以液位传感器耐久性较高,难以发生误动作。
附图说明
图1是具有根据本发明的润滑油流量传感器的船舶用双重反转螺旋桨装置的轴封装置的实施方式图。
图2是根据本发明的润滑油流量传感器的截面侧视图。
图3是图2的A-A向视图。
图4是图2的B-B向视图。
图5是图2的C-C向视图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。另外,对于在各图中共同的部分赋予相同的附图标记,省略重复的说明。
根据本发明的船舶具备根据本发明的润滑油流量传感器70和船舶用双重反转螺旋桨装置100。
图1是船舶用双重反转螺旋桨装置100的轴封装置50的实施方式图。
在该图中,船舶用双重反转螺旋桨装置100将前螺旋桨1和后螺旋桨2同轴地配置,使各自相互向反方向旋转。
船舶用双重反转螺旋桨装置100具备外侧螺旋桨轴12和内侧螺旋桨轴14。
外侧螺旋桨轴12是中空状,在后端部(图中左端)安装着前螺旋桨1,能够以轴心Z-Z为中心旋转地被船尾管轴承16支承。
内侧螺旋桨轴14在后端部(图中左端)安装着后螺旋桨2,能够以轴心Z-Z为中心旋转地被设置在前螺旋桨1的船首侧双重反转轴承5以及船尾侧双重反转轴承18支承。
外侧螺旋桨轴12和内侧螺旋桨轴14的前端部(图中右端)与反转装置20连结,使外侧螺旋桨轴12和内侧螺旋桨轴14相互向反方向旋转。
在图1中,3是船体的船尾,4是驱动轴,5是船首侧双重反转轴承,6是推力轴承,7是船首侧双重反转密封装置,8是船首侧船尾管密封装置兼外轴油分配装置(以下称作“外轴油分配装置”),9是内轴油分配装置,10是螺旋桨帽。
船尾管轴承16被安装在设置于船尾3的水平贯通孔内。以下,假设在船尾管轴承16包含船首侧以及船尾侧的船尾管衬套(liner)及其凸缘。
反转装置20例如是行星齿轮装置或并行齿轮装置,借助驱动轴4的旋转,使外侧螺旋桨轴12和内侧螺旋桨轴14相互向反方向旋转。驱动轴4与在图中设置在右方的旋转驱动装置(例如船内发动机,未图示)连结。
内侧螺旋桨轴14被船首侧双重反转轴承5和船尾侧双重反转轴承18支承,在外侧螺旋桨轴12的内侧向与前螺旋桨1相反方向旋转。
推力轴承6将作用于前螺旋桨1的推力传递到内侧螺旋桨轴14。
船首侧双重反转密封装置7设置在外侧螺旋桨轴12和内侧螺旋桨轴14的船内侧,将它们之间密封。
外轴油分配装置8被固定在船内(船尾3的船内侧),将润滑油供给到在内侧旋转的外侧螺旋桨轴12。
外轴油分配装置8在该例中具有4个外轴密封部件8b,所述4个外轴密封部件8b形成了在轴向上被分割的3个外轴环状腔室8a。
内轴油分配装置9被固定在船内,具有从沿着内侧螺旋桨轴14以及驱动轴4的轴心Z-Z设置的中空孔14a、4a将润滑油排出并向润滑油箱28a送回的功能。
内轴油分配装置9在该例中具有3个内轴密封部件9b,所述3个内轴密封部件9b形成了在轴向上被分割的两个内轴环状腔室9a。
船舶用双重反转螺旋桨装置100还具有两个密封油装置22、26和1个润滑油供给装置28。
密封油装置22从密封油箱22a将密封油供给到外轴油分配装置8的轴向两侧的两个外轴环状腔室8a。
密封油装置26从密封油箱26a将密封油供给到内轴油分配装置9的轴向内侧的内轴环状腔室9a。
润滑油供给装置28具有润滑油箱28a、泵28b、润滑油供给线路28c、双重反转轴承润滑油排出线路28dc、以及船尾管轴承润滑油排出线路28ds。
润滑油箱28a在内部拥有润滑油。在该例中,润滑油箱28a的润滑油被加压空气B加压。
润滑油供给线路28c从润滑油箱28a将密封油供给到泵28b,将被泵28b加压后的润滑油供给到外轴油分配装置8的中央的外轴环状腔室8a(图中的a1)和船尾管轴承16的船内侧端部(图中的b1)。
被供给到外轴油分配装置8的中央的外轴环状腔室8a(图中的a1)的润滑油在图中经过设置在外侧螺旋桨轴12的流路从a1流到a2,在船首侧双重反转密封装置7的船尾侧,流入到外侧螺旋桨轴12与内侧螺旋桨轴14的轴间流路64。
进而,该润滑油在图中经过推力轴承6的间隙流到图中的a3,经过设置在后螺旋桨2的轴向贯通孔2a到达内侧螺旋桨轴14的船尾端。
借助上述的外轴油分配装置8、其他结构,能够不在内侧螺旋桨轴14以及外侧螺旋桨轴12设置长尺寸的润滑油流路而将润滑油供给到外侧螺旋桨轴12与内侧螺旋桨轴14的轴间流路64。
在该例中,内侧螺旋桨轴14以及驱动轴4具有从内侧螺旋桨轴14的船尾端沿着轴设置的中空孔14a、4a,润滑油经过中空孔14a、4a返回到内轴油分配装置9的轴向外侧的内轴环状腔室9a。
内轴油分配装置9具有将润滑油从中空孔4a排出使其返回到润滑油箱28a的功能。
即,双重反转轴承润滑油排出线路28dc将内轴油分配装置9的轴向外侧的内轴环状腔室9a与润滑油箱28a连通,使从内轴油分配装置9排出的润滑油返回到润滑油箱28a。将双重反转轴承5的润滑油称作“双重反转轴承润滑油”。
借助上述的结构,能够使双重反转轴承润滑油以a1-a2-a3-a4-a5-a6的顺序流动,能够将位于途中的轴间流路64中的船首侧双重反转轴承5、推力轴承6以及船尾侧双重反转轴承18润滑。
在图1中,轴封装置50具有将润滑油供给到船尾管轴承16的润滑油流路。将船尾管轴承16的润滑油称作“船尾管轴承润滑油”。
即,在图1中,被供给到船尾管(图的b1)的润滑油从b1经过b2被供给到船尾侧的船尾管轴承16的船尾侧,进而经由图中的b3将船尾管轴承润滑之后,被从船内侧端部(图的b4)排出到船尾管轴承润滑油排出线路28ds。
借助上述的结构,能够使船尾管轴承润滑油以b1-b2-b3-b4的顺序流动,能够将位于途中的船尾管轴承16润滑。
在图1中,根据本发明的轴封装置50还具备船尾侧的船尾管密封部52、船尾侧的双重反转密封部54、单一的空气供给装置56、船尾管排液(drain)回收装置58、以及双重反转排液回收装置60。
船尾侧的船尾管密封部52防止海水侵入到船尾管轴承16。
船尾侧的双重反转密封部54防止海水侵入到船尾侧双重反转轴承18。
单一的空气供给装置56向船尾侧的船尾管密封部52、以及经由船尾侧的船尾管密封部52向船尾侧的双重反转密封部54供给密封加压空气A。此外,由润滑油加压空气B将润滑油箱28a加压。
以下,除了需要的情况以外,将密封加压空气A简称作“密封空气A”,将润滑油加压空气B简称作“加压空气B”。
船尾管排液回收装置58将被从船尾侧的船尾管密封部52排出的前部排液D1单独地回收。
双重反转排液回收装置60将被从船尾侧的双重反转密封部54排出的后部排液D2与前部排液D1分离并回收。
根据本发明的润滑油流量传感器70设置在上述的双重反转轴承润滑油排出线路28dc和船尾管轴承润滑油排出线路28ds的一方或两者。
以下,将双重反转轴承润滑油排出线路28dc和船尾管轴承润滑油排出线路28ds简单称作“润滑油排出线路28d”。
图2是根据本发明的润滑油流量传感器70的截面侧视图。
在该图中,润滑油流量传感器70具备水平管路72、堰74以及液位传感器(levelsensor)76。
水平管路72设置在润滑油O水平地流动的润滑油排出线路28d中。
在该例中,润滑油排出线路28d具有与水平管路72的上游侧和下游侧连接且内径d为一定的水平圆管42。此外,在水平圆管42的端部设置有凸缘43。此外,在凸缘43设置有多个螺栓孔,将螺栓44穿通于该螺栓孔,而与对置的凸缘72b(后述)连结。
例如,水平圆管42是外径60.5mm、厚度5.5mm的钢管。
在图2中,水平管路72具有水平躯体部72a和凸缘72b。凸缘72b借助焊接等而与水平躯体部72a的上游端以及下游端一体地连结。此外,在凸缘72b设置有上述的螺栓44螺合的阴螺纹孔72c,借助螺栓44而与凸缘43连结。
另外,该结构不是必须的,例如也可以在凸缘72b焊接双头螺栓,用与双头螺栓螺合的螺母将凸缘72b与凸缘43连结。
水平躯体部72a在该例中是外径101.6mm、厚度8.1mm的钢管。但是,水平躯体部72a并不限定于中空圆筒形的圆管,也可以是矩形管,也可以是截面形状在轴向上变化的异形管。
在图2中,堰74设置在水平管路72的下游侧(图中左侧)。此外,堰74具有下部的小流量用开口75a和上部的大流用用开口75b。
图3是图2的A-A向视图。
在该图中,小流量用开口75a位于下游侧的水平圆管42的内侧下端。
小流量用开口75a的开口面积被设定为,在润滑油排出线路的润滑油O的流量比预先设定的最小流量小的情况下,水平管路内的润滑油O的液面L被保持为最低液位。
此外,大流用用开口75b位于下游侧的水平圆管42的内侧上部。在该例中,大流用用开口75b是下端为水平的半圆形开口。
大流用用开口75b的开口面积被设定为,在润滑油排出线路28d的润滑油O的流量比预先设定的最大流量大的情况下,水平管路内的润滑油O的液面L被保持为最高液位。在半圆形开口的下端为水平的情况下,最高液位被保持在半圆形开口的下端或其附近。
因而,通过借助漂浮在水平管路内的液面附近的浮子76a检测润滑油O的液面L,能够用液位传感器76检测流过小流量用开口75a的小流量与流过大流用用开口75b的大流量之间的流量。
在图2和图3中,堰74还在小流量用开口75a与大流用用开口75b之间具有流量调节用的插塞孔75c和能够拆装的多个(在该例中是3个)插塞(plug)77。
借助该结构,通过将1个或多个插塞77拆下、将插塞孔75c开口,能够使液面L成为最高液位的润滑油O的最大流量增加,能够扩大由液位传感器76检测的流量范围。
在图2中,液位传感器76具有漂浮在水平管路内的液面附近的浮子76a,检测水平管路内的液面L。
在该例中,液位传感器76还具有引导浮子76a的上下运动的杆(stem)76b和将信号输出到外部的输出器76c。在浮子76a装入有磁铁,在杆76b装入有簧片开关,因润滑油O的浮力而浮子76a上下移动,由簧片开关检测浮子76a的高度,从输出器76c输出与润滑油O的液面L对应的信号。
该输出在液面上升时、液面下降时,既可以是液面中间位置的接通(ON)/断开(OFF)信号,也可以是与液面L或流量成比例的连续信号。
在图2中,润滑油流量传感器70还具备中空的保护管78。在此情况下,浮子76a漂浮在保护管内的液面附近。
图4是图2的B-B向视图。
在该图中,中空的保护管78铅垂地设置在水平管路72的内部,在下端附近和上端附近具有与水平管路内连通的连通孔78a、78b。
下方的连通孔78a被设定为,在润滑油O的液面L为最低液位时将保护管78的内侧与外侧连通,将保护管内的润滑油O的液面L保持为最低液位。
此外,上方的连通孔78b被设定为,在润滑油O的液面L为最高液位时,在比液面L靠上部将保护管78的内侧与外侧连通,将保护管内的润滑油上部保持为与水平管路内的润滑油上部的空气压相同。由此,当润滑油O的液面L为最高液位时,能够将保护管内的润滑油O的液面L保持为最高液位。
连通孔78a、78b的大小(开口面积)只要是润滑油O顺畅地出入、在它们之间不发生有意义的压力差(压力损失)的大小即可。
图5是图2的C-C向视图。
在图5中,水平管路72在其内表面与保护管78的外表面之间具有比水平圆管42的内表面大的流路截面积。
借助该结构,能够使水平圆管42的内部的润滑油O的流速比水平圆管42小,能够使水平圆管42中的润滑油O的流动变得顺畅。
根据上述的本发明的实施方式,水平管路72被设置在润滑油O水平地流动的润滑油排出线路28d,堰74被设置在水平管路72的下游侧,在堰74设置有下部的小流量用开口75a和上部的大流用用开口75b。
因而,从润滑油排出线路28d的上游侧水平地流入的润滑油O被堰74阻挡而积存在水平管路内,并且借助自重从小流量用开口75a和大流用用开口75b向下游侧流出。此时,由于润滑油上部的空气被维持为大气压,所以能够防止润滑油排出线路28d的背压的发生。
此外,在润滑油排出线路28d的流量比流过小流量用开口75a的流量小的情况下,水平管路内的液面L被保持为最低液位,相反在流量为流过大流用用开口75b的大流量以上的情况下,水平管路内的液面L被保持为最高液位。
因而,通过借助漂浮在水平管路内的液面附近的浮子76a检测润滑油O的液面L,能够由液位传感器76检测流过小流量用开口75a的小流量与流过大流用用开口75b的大流量之间的流量。
此外,由于浮子76a仅是在保护管78的内侧漂浮在积存于水平管路内的润滑油O的液面附近,所以液位传感器76耐久性较高,难以发生误动作。
另外,本发明并不限定于上述的实施方式,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够加以各种变更。
附图标记说明
A密封加压空气(密封空气);B润滑油加压空气(加压空气);内径d;
D1前部排液;D2后部排液;O润滑油;L液面;Z-Z轴心;
1前螺旋桨;2后螺旋桨;2a轴向贯通孔;3船尾;4驱动轴;
4a中空孔;5船首侧双重反转轴承;6推力轴承;
7船首侧双重反转密封装置;8外轴油分配装置;8a外轴环状腔室;
8b外轴密封部件;9内轴油分配装置;9a内轴环状腔室;
9b内轴密封部件;10螺旋桨帽;12外侧螺旋桨轴;
14内侧螺旋桨轴;14a中空孔;16船尾管轴承;
18船尾侧双重反转轴承;20反转装置;22、26密封油装置;
22a、26a密封油箱;28润滑油供给装置;
28a润滑油箱;28b泵;28c润滑油供给线路;
28d润滑油排出线路;28dc双重反转轴承润滑油排出线路;
28ds船尾管轴承润滑油排出线路;42水平圆管;43凸缘;
44螺栓;50轴封装置;52船尾侧的船尾管密封部;
54船尾侧的双重反转密封部;58船尾管排液回收装置;
60双重反转排液回收装置;70润滑油流量传感器;72水平管路;
72a水平躯体部;72b凸缘;74堰;
75a小流量用开口;75b大流用用开口;75c插塞孔;
76液位传感器;76a浮子;77插塞;78保护管;
78a、78b连通孔;100船舶用双重反转螺旋桨装置

Claims (7)

1.一种润滑油流量传感器,其特征在于,
具备:
水平管路,设置在润滑油水平地流动的润滑油排出线路;
堰,设置在前述水平管路的下游侧,具有下部的小流量用开口和上部的大流用用开口;以及
液位传感器,具有漂浮在前述水平管路内的液面附近的浮子,检测前述水平管路内的液面。
2.如权利要求1所述的润滑油流量传感器,其特征在于,
具备中空的保护管,所述保护管铅垂地设置在前述水平管路内,在下端附近和上端附近具有与前述水平管路内连通的连通孔;
前述浮子漂浮在前述保护管内的液面附近。
3.如权利要求2所述的润滑油流量传感器,其特征在于,
前述润滑油排出线路具有与前述水平管路的上游侧和下游侧连接且内径为一定的水平圆管;
前述小流量用开口位于前述下游侧的前述水平圆管的内侧下端;
前述大流用用开口位于前述下游侧的前述水平圆管的内侧上部。
4.如权利要求3所述的润滑油流量传感器,其特征在于,
前述水平管路在其内表面与前述保护管的外表面之间具有比前述水平圆管的内表面大的流路截面积。
5.如权利要求1所述的润滑油流量传感器,其特征在于,
前述大流用用开口是下端为水平的半圆形开口。
6.如权利要求1所述的润滑油流量传感器,其特征在于,
前述堰在前述小流量用开口与前述大流用用开口之间具有流量调节用的插塞孔和能够拆装的插塞。
7.一种船舶,其特征在于,
具有权利要求1所述的润滑油流量传感器。
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