CN204113377U - 用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，包括一端封闭且内部设有轴套的翻转圆筒，翻转圆筒通过轴套固定套装在机械式注油器的摇臂轴上，轴套上套装有扭簧，扭簧一端固定在机械式注油器上，扭簧另一端固定在翻转圆筒上，机械式注油器上设有伸缩端朝向翻转圆筒外壁的吸铁开关，吸铁开关的伸缩端上安装有定位销，翻转圆筒的外壁上分别设有与定位销相配合的最小位定位孔和最大位定位孔，吸铁开关与控制单元相连，初始位置时，定位销插装在最小位定位孔内，摇臂轴处于最小注油量位置，定位销插装在最大位定位孔内时，摇臂轴处于最大注油量位置。适用于发动机。

Description

用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于机械式注油器的调控装置，具体地说是一种用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置。

背景技术

目前，大型船用低速柴油机一般采用十字头式二冲程柴油机，在十字头式二冲程柴油机中，机架上部都设有横隔板和活塞杆填料函把气缸和曲柄箱隔开，这样的结构特点决定了活塞组与气缸套之间的润滑必须采用气缸润滑系统。

一般的气缸润滑系统大多采用HJ型气缸注油器，这种机械式注油器是由发动机带动注油器的主轴4c作旋转运动，再由主轴4c带动凸轮轴4d转动，同时，凸轮轴4d上的凸轮随之一起转动，当凸轮转动到上方与摇臂4f接触后便驱动柱塞4e向上运动，完成注油动作，其注油频率与发动机转速同步，其注油量由摇臂4f的最大角度位置决定，而摇臂4f的最大角度位置又由注油量调节螺钉4b调节控制(其中，摇臂4f通过摇臂轴4a活动安装在注油器壳体内)。由于该注油器的注油频率与发动机转速同步，所以在发动机低速运行时，该注油器的注油量较少，从而导致润滑不够，影响了气缸的正常工作；而在发动机高速运行时，该注油器的注油量又太多，从而导致润滑油液过多，过多的润滑油液容易导致气缸内产生积碳。

为解决上述问题，人们便开始对传统的十字头式二冲程柴油机的气缸润滑系统进行改造，改造方法一般为：在发动机内再加设一套电控式注油器，形成机械与电控组合式气缸润滑系统，但这种组合式气缸润滑系统只使用加设的电控式注油器对气缸进行润滑，对于发动机内原有的机械式注油器直接废弃不用。因此，这种组合式气缸润滑系统在实际使用时存在以下问题：

1、由于发动机内原有的机械式注油器废弃不用，所以严重造成了资源的浪费；

2、一旦电控式注油器发生故障，则发动机无法正常运行。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种能充分利用资源且提高发动机的可靠性的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，包括一端封闭且内部设有轴套的翻转圆筒，所述翻转圆筒通过所述轴套固定套装在机械式注油器的摇臂轴上，所述轴套上套装有扭簧，所述扭簧一端固定在所述机械式注油器上，所述扭簧另一端固定在所述翻转圆筒上，所述机械式注油器上设有伸缩端朝向所述翻转圆筒外壁的吸铁开关，所述吸铁开关的伸缩端上安装有定位销，所述翻转圆筒的外壁上分别设有与所述定位销相配合的最小位定位孔和最大位定位孔，所述吸铁开关与所述控制单元相连，初始位置时，所述定位销插装在所述最小位定位孔内，所述摇臂轴处于最小注油量位置，所述定位销插装在所述最大位定位孔内时，所述摇臂轴处于最大注油量位置。通过在机械式注油器的摇臂轴上加设本轴翻转装置，这样，当电控式注油器发生故障时，控制单元便切断电控式注油器同时控制本轴翻转装置动作，以驱动摇臂轴转动到最大注油量的位置，由机械式注油器继续给气缸注油，保证了发动机的正常运行，从而充分地利用资源且提高了发动机的可靠性。

在上述方案中，所述最小位定位孔和最大位定位孔之间由设置在所述翻转圆筒外壁上的圆弧槽连接过渡，所述圆弧槽的深度分别小于所述最小位定位孔和最大位定位孔的深度。加设的圆弧槽能对定位销起到限位作用，以防止定位销跑偏，提高了轴翻转装置运行的稳定性。

在上述方案中，所述翻转圆筒的封闭端位于下方，所述翻转圆筒的封闭端的底面上设有操作手柄，以方便翻转圆筒的复位和手动旋转翻转圆筒。

在上述方案中，所述扭簧另一端通过卡接机构卡装固定在所述翻转圆筒内，所述卡接机构包括安装在所述翻转圆筒的封闭端面上的套筒、通过弹簧插装在所述套筒内的卡接杆、横向设置在所述卡接杆上的限位销和设置在所述套筒的下端口上且与所述限位销相配合的限位槽，所述卡接杆的朝向所述扭簧的一端插装在所述翻转圆筒内且与所述扭簧另一端卡接。这样，当预润滑时，只需将卡接杆拉出并旋转一定角度卡接在套筒的下端口上，使接杆与扭簧完全脱开，并使定位销从最小位定位孔或最大位定位孔内脱出，便可轻松地手动旋转翻转圆筒，实现气缸的预润滑，操作简单方便且省时省力。

在上述方案中，所述吸铁开关通过安装架安装在所述机械式注油器上。当然，也可采用其他方式安装在所述机械式注油器的壳体上。

在上述方案中，所述安装架上设有用于操控所述定位销运动位置的操控机构，所述操控机构包括安装在所述安装架上的铰链座和铰接在所述铰链座上的操控手柄，所述操控手柄的一端卡装在所述定位销上，所述操控手柄的另一端向所述安装架的外部延伸。这样，当预润滑时，只需操作所述操控手柄，使定位销从最小位定位孔或最大位定位孔内脱出，即可手动旋转翻转圆筒，实现气缸的预润滑，操作简单方便。

在上述方案中，所述翻转圆筒的封闭端通过竖向布置的固定螺栓固定安装在所述摇臂轴上。通过固定螺栓实现了翻转圆筒的竖向固定。

在上述方案中，所述轴套通过横向布置的固定销钉固定安装在所述摇臂轴上。通过固定销钉实现了翻转圆筒的横向固定。

在上述方案中，所述扭簧一端通过螺钉固定安装在所述机械式注油器上。

本实用新型与现有技术对比，充分显示其优越性在于：

1、通过在机械式注油器的摇臂轴上加设本轴翻转装置，这样，当电控式注油器发生故障时，控制单元便切断电控式注油器同时控制本轴翻转装置动作，以驱动摇臂轴转动到最大注油量的位置，由机械式注油器继续给气缸注油，保证了发动机的正常运行，从而充分地利用资源且提高了发动机的可靠性；

2、加设的圆弧槽能对定位销起到限位作用，以防止定位销跑偏，提高了轴翻转装置运行的稳定性；

3、加设的操作手柄方便了翻转圆筒的复位和手动旋转翻转圆筒；

4、当预润滑时，只需将卡接杆拉出并旋转一定角度卡接在套筒的下端口上，使接杆与扭簧完全脱开，并使定位销从最小位定位孔或最大位定位孔内脱出，便可轻松地手动旋转翻转圆筒，实现气缸的预润滑，操作简单方便且省时省力；

5、当预润滑时，只需操作所述操控手柄，使定位销从最小位定位孔或最大位定位孔内脱出，即可手动旋转翻转圆筒，实现气缸的预润滑，操作简单方便；

6、通过固定螺栓和固定销钉分别实现了翻转圆筒的竖向和横向固定，能有效地防止翻转圆筒与摇臂轴之间发生相对位移。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1为采用了本轴翻转装置的组合式气缸润滑系统的电路原理图；

图2为本轴翻转装置的安装初始状态结构示意图；

图3为图2的俯视结构示意图；

图4为图3的剖面结构示意图；

图5为图3中摇臂轴转动到最大注油量位置时的结构示意图；

图6为图5的剖面结构示意图；

图7为翻转圆筒的结构示意图；

图8为沿图7中A-A线的剖面结构示意图；

图9为沿图7中B-B线的剖面结构示意图；

图10为HJ型气缸注油器处于初始状态时的结构示意图；

图11为HJ型气缸注油器处于注油状态时的结构示意图。

在图中，轴翻转装置1，轴套1a，翻转圆筒1b，扭簧1c，吸铁开关1d，定位销1e，最小位定位孔1f，最大位定位孔1g，圆弧槽1h，操作手柄1i，卡接机构1m，套筒1m1，弹簧1m2，卡接杆1m3，限位销1m4，限位槽1m5，安装架1n，操控机构1p，铰链座1p1，操控手柄1p2，固定螺栓1q，固定销钉1r，气缸2，注油嘴3，机械式注油器4，摇臂轴4a，注油量调节螺钉4b，主轴4c，凸轮轴4d，柱塞4e，摇臂4f，电控式注油器5、控制单元6，控制器6a，传感器6b，人机交互单元6c，不间断电源6d，充电机6e，供油单元7。

具体实施方式

本实用新型实际使用时，需配合传统的组合式气缸润滑系统一起使用，如图1所示的一种采用了本轴翻转装置的组合式气缸润滑系统，其包括安装在气缸2上的注油嘴3、机械式注油器4、电控式注油器5、可根据发动机工况实时控制所述电控式注油器5的控制单元6以及分别为所述机械式注油器4和电控式注油器5供油的供油单元7，所述机械式注油器4和电控式注油器5的出油口均与所述注油嘴3连通，本轴翻转装置1设置在所述机械式注油器4上且与机械式注油器4的摇臂轴4a相连；

所述轴翻转装置1包括一端封闭且内部中心轴线上设有轴套1a的翻转圆筒1b，所述翻转圆筒1b通过所述轴套1a固定套装在所述摇臂轴4a上，所述轴套1a上套装有扭簧1c，所述扭簧1c一端固定在所述机械式注油器4上，所述扭簧1c另一端固定在所述翻转圆筒1b上，所述机械式注油器4上设有伸缩端朝向所述翻转圆筒1b外壁的吸铁开关1d，所述吸铁开关1d的伸缩端上安装有定位销1e，所述翻转圆筒1b的外壁上分别设有与所述定位销1e相配合的最小位定位孔1f和最大位定位孔1g，所述最小位定位孔1f和最大位定位孔1g位于所述翻转圆筒1b外壁的同一圆周上，所述最小位定位孔1f和最大位定位孔1g之间由设置在所述翻转圆筒1b外壁上的圆弧槽1h连接过渡，所述圆弧槽1h的深度分别小于所述最小位定位孔1f和最大位定位孔1g的深度，所述最小位定位孔1f和最大位定位孔1g均为通孔，所述吸铁开关1d与所述控制单元6相连，初始位置时，所述定位销1e插装在所述最小位定位孔1f内，所述摇臂轴4a处于最小注油量位置，所述定位销1e插装在所述最大位定位孔1g内时，所述摇臂轴4a处于最大注油量位置，所述机械式注油器4的注油量调节螺钉4b始终处于最大注油量位置。通过将机械式注油器4和电控式注油器5的油路并联共用一个供油单元7，并在机械式注油器4的摇臂轴4a上加设由控制单元6控制的轴翻转装置1，这样，当电控式注油器5发生故障时，控制单元6便切断电控式注油器5同时控制轴翻转装置1动作，以驱动摇臂轴4a转动到最大注油量的位置，由机械式注油器4继续给气缸2注油，保证了发动机的正常运行，从而充分地利用资源且提高了发动机的可靠性。

上述翻转圆筒1b的封闭端通过竖向布置的固定螺栓1q固定安装在所述摇臂轴4a上。通过固定螺栓1q实现了翻转圆筒1b的竖向固定。所述轴套1a通过横向布置的固定销钉1r固定安装在所述摇臂轴4a上。通过固定销钉1r实现了翻转圆筒1b的横向固定。所述翻转圆筒1b的封闭端位于下方，所述翻转圆筒1b的封闭端的底面上设有操作手柄1i，以方便翻转圆筒1b的复位和手动旋转翻转圆筒1b。

上述扭簧1c一端通过螺钉固定安装在所述机械式注油器4上。所述扭簧1c另一端通过卡接机构1m卡装固定在所述翻转圆筒1b内，所述卡接机构1m包括竖直安装在所述翻转圆筒1b的封闭端面上的套筒1m1、通过弹簧1m2插装在所述套筒1m1内的卡接杆1m3、横向设置在所述卡接杆1m3上的限位销1m4和设置在所述套筒1m1的下端口上且与所述限位销1m4相配合的限位槽1m5，所述卡接杆1m3的朝向所述扭簧1c的一端插装在所述翻转圆筒1b内且与所述扭簧1c另一端卡接。这样，当预润滑时，只需将卡接杆1m3拉出并旋转一定角度卡接在套筒1m1的下端口上，使接杆1m3与扭簧1c完全脱开，并使定位销1e从最小位定位孔1f或最大位定位孔1g内脱出，便可轻松地手动旋转翻转圆筒1b，实现气缸2的预润滑，操作简单方便且省时省力。

上述吸铁开关1d通过安装架1n安装在所述机械式注油器4上。当然，也可采用其他方式安装在所述机械式注油器4的壳体上。所述安装架1n上设有用于操控所述定位销1e运动位置的操控机构1p，所述操控机构1p包括安装在所述安装架1n上的铰链座1p1和铰接在所述铰链座1p1上的操控手柄1p2，所述操控手柄1p2的一端卡装在所述定位销1e上，所述操控手柄1p2的另一端向所述安装架1n的外部延伸。这样，当预润滑时，只需操作所述操控手柄1p2，使定位销1e从最小位定位孔1f或最大位定位孔1g内脱出，即可手动旋转翻转圆筒1b，实现气缸2的预润滑，操作简单方便。

上述控制单元6包括控制器6a、与所述控制器6a的信号输入端连通的传感器6b、所述控制器6a的信号端互通的人机交互单元6c、与所述控制器6a的电源输入口连通的不间断电源6d和与所述不间断电源6d的电源输入口连通的充电机6e，所述控制器6a的信号输出端和所述不间断电源6d的电源输出口分别与所述电控式注油器5的控制电路的信号输入端和电源输入口连通，所述控制器6a的信号输出端和所述不间断电源6d的电源输出口还分别与所述吸铁开关1d的控制电路的信号输入端和电源输入口连通。所述传感器6b的输出信号包括角度编码器传感器的内燃机曲轴转角信号、转速信号，来自负荷指示传感器的内燃机负荷信号，燃油的含硫量、缸套及活塞组磨合状态等数字信号。

上述控制单元6根据设定的控制模式，来自角度编码器传感器的内燃机曲轴转角信号、转速信号，来自负荷指示传感器的内燃机负荷信号，燃油的含硫量、缸套及活塞组磨合状态等数字信号，经过计算后给出最佳供油量，进而控制所述电控式注油器5的注油时刻和注油量以实现气缸油的准确注入。而且，还可以根据需要，依据柴油机的工况在人机交互面板上自动或手动调节注油量和注油定时。所述控制单元6及电路的工作原理属于本领域技术人员的惯常设计，在此不再赘述。

图1中采用了本轴翻转装置的组合式气缸润滑系统的工作过程如下：

当电控式注油器5正常工作时，只需控制单元6根据设定的控制模式，来自角度编码器传感器的内燃机曲轴转角信号、转速信号，来自负荷指示传感器的内燃机负荷信号，燃油的含硫量、缸套及活塞组磨合状态等数字信号正常控制电控式注油器5即可；此时，定位销1e插装在最小位定位孔1f内，即机械式注油器4的注油量为零。

当电控式注油器5出现故障且不能恢复时，控制器6a自动控制吸铁开关1d得电动作，吸铁开关1d便拉动定位销1e从翻转圆筒1b上的最小位定位孔1f中抽离，此时在扭簧1c的作用下，卡接机构1m带动翻转圆筒1b转动，翻转圆筒1b又带动摇臂轴4a转动，直至定位销1e滑过圆弧槽1h到达最大位定位孔1g的位置，控制器6a便控制吸铁开关1d失电复位，从而带动定位销1e插入最大位定位孔1g内，此时，摇臂轴4a处于最大注油量位置，机械式注油器4继续给气缸2注油，保证了发动机的正常运行即本气缸润滑系统由电控式注油模式完全切换到了机械式注油模式，其注油量按机械式注油器正常设定水平工作。

当发动机开机前需预润滑时，如果电控式注油器5能正常工作，只需通过控制器6a控制电控式注油器5按正常预润滑方式即可。如果电控式注油器5发生故障且不能恢复，则先将卡接杆1m3从套筒1m1内抽出一段距离，然后旋转一定角度，使卡接杆1m3上的限位销1m4卡在套筒1m1的下端口上，此时，翻转圆筒1b便与扭簧1c完全脱离；然后，通过控制器6a控制吸铁开关1d得电或者将操控手柄1p2移动到预润滑位置，使定位销1e从翻转圆筒1b上的最小位定位孔1f中抽离，此时，翻转圆筒1b和摇臂轴4a便处于自由状态；最后，只需手握操作手柄1i和卡接杆1m3一起旋转翻转圆筒1b即可实现预润滑，方法同传统的机械式注油器的预润滑。

预润滑完毕后，首先，手握操作手柄1i和卡接杆1m3一起旋转翻转圆筒1b，使翻转圆筒1b上的最大位定位孔1g对准定位销1e；然后，回转卡接杆1m3，使其重新卡接在扭簧1c上；接着，再次手握操作手柄1i和卡接杆1m3一起旋转翻转圆筒1b，使翻转圆筒1b上的最小位定位孔1f对准定位销1e；最后，通过控制器6a控制吸铁开关1d失电或者将操控手柄1p2移动到初始位置，使定位销1e重新插入翻转圆筒1b上的最小位定位孔1f内即可。此时，轴翻转装置1便回复到初始状态。

本实用新型通过在机械式注油器4的摇臂轴4a上加设本轴翻转装置1，这样，当电控式注油器5发生故障时，控制单元6便切断电控式注油器5同时控制本轴翻转装置1动作，以驱动摇臂轴4a转动到最大注油量的位置，由机械式注油器4继续给气缸2注油，保证了发动机的正常运行，从而充分地利用资源且提高了发动机的可靠性；加设的操作手柄1i方便了翻转圆筒1b的复位和手动旋转翻转圆筒1b；当预润滑时，只需将卡接杆1m3拉出并旋转一定角度卡接在套筒1m1的下端口上，使接杆1m3与扭簧1c完全脱开，并使定位销1e从最小位定位孔1f或最大位定位孔1g内脱出，便可轻松地手动旋转翻转圆筒1b，实现气缸2的预润滑，操作简单方便且省时省力；当预润滑时，只需操作所述操控手柄1p2，使定位销1e从最小位定位孔1f或最大位定位孔1g内脱出，即可手动旋转翻转圆筒1b，实现气缸2的预润滑，操作简单方便；通过固定螺栓1q和固定销钉1r分别实现了翻转圆筒1b的竖向和横向固定，能有效地防止翻转圆筒1b与摇臂轴4a之间发生相对位移。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是包括一端封闭且内部设有轴套(1a)的翻转圆筒(1b)，所述翻转圆筒(1b)通过所述轴套(1a)固定套装在机械式注油器(4)的摇臂轴(4a)上，所述轴套(1a)上套装有扭簧(1c)，所述扭簧(1c)一端固定在所述机械式注油器(4)上，所述扭簧(1c)另一端固定在所述翻转圆筒(1b)上，所述机械式注油器(4)上设有伸缩端朝向所述翻转圆筒(1b)外壁的吸铁开关(1d)，所述吸铁开关(1d)的伸缩端上安装有定位销(1e)，所述翻转圆筒(1b)的外壁上分别设有与所述定位销(1e)相配合的最小位定位孔(1f)和最大位定位孔(1g)，所述吸铁开关(1d)与气缸润滑系统的控制单元(6)相连，初始位置时，所述定位销(1e)插装在所述最小位定位孔(1f)内，所述摇臂轴(4a)处于最小注油量位置，所述定位销(1e)插装在所述最大位定位孔(1g)内时，所述摇臂轴(4a)处于最大注油量位置。 

2.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述最小位定位孔(1f)和最大位定位孔(1g)之间由设置在所述翻转圆筒(1b)外壁上的圆弧槽(1h)连接过渡，所述圆弧槽(1h)的深度分别小于所述最小位定位孔(1f)和最大位定位孔(1g)的深度。 

3.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述翻转圆筒(1b)的封闭端位于下方，所述翻转圆筒(1b)的封闭端的底面上设有操作手柄(1i)。 

4.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述扭簧(1c)另一端通过卡接机构(1m)卡装固定在所述翻转圆筒(1b)内，所述卡接机构(1m)包括安装在所述翻转圆筒(1b) 的封闭端面上的套筒(1m1)、通过弹簧(1m2)插装在所述套筒(1m1)内的卡接杆(1m3)、横向设置在所述卡接杆(1m3)上的限位销(1m4)和设置在所述套筒(1m1)的下端口上且与所述限位销(1m4)相配合的限位槽(1m5)，所述卡接杆(1m3)的朝向所述扭簧(1c)的一端插装在所述翻转圆筒(1b)内且与所述扭簧(1c)另一端卡接。 

5.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述吸铁开关(1d)通过安装架(1n)安装在所述机械式注油器(4)上。 

6.根据权利要求5所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述安装架(1n)上设有用于操控所述定位销(1e)运动位置的操控机构(1p)，所述操控机构(1p)包括安装在所述安装架(1n)上的铰链座(1p1)和铰接在所述铰链座(1p1)上的操控手柄(1p2)，所述操控手柄(1p2)的一端卡装在所述定位销(1e)上，所述操控手柄(1p2)的另一端向所述安装架(1n)的外部延伸。 

7.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述翻转圆筒(1b)的封闭端通过竖向布置的固定螺栓(1q)固定安装在所述摇臂轴(4a)上。 

8.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述轴套(1a)通过横向布置的固定销钉(1r)固定安装在所述摇臂轴(4a)上。 

9.根据权利要求1所述的用于机械与电控组合式气缸润滑系统的轴翻转装置，其特征是所述扭簧(1c)一端通过螺钉固定安装在所述机械式注油器(4)上。