CN2596024Y - 恒温式多功能滤清、废气净化轴瓦保护器 - Google Patents

Abstract

恒温式多功能滤清、废气净化轴瓦保护器，是一种用于柴油发动机燃滤清、预热恒温空气自排废气净化的多功能轴瓦保护装置。由底座、缸体、柱塞、压缩弹簧、调节螺杆、壳体、滤芯预热恒温器组成。柱塞装在缸体内，缸体后段设有机油腔、油腔侧面缸体壁上制有与发动机轴瓦润滑油道连通的油孔和连通警器的油孔，前段缸体中部侧面制有连通回油阀的排气孔，中段壁上制有进、出油孔，进油孔连通滤座出油孔，进油也连通滤座出油孔，出油孔供燃油系统。柱塞中段制有油孔或油槽，前端装有压缩弹簧和调节螺杆。通过机油压力变化推动柱塞移动，控制燃油孔开、闭，及报警触点离、合，将轴瓦润滑情况与机器转速排空有机结合。壳体内的恒温预热器正负极接发动机正负极电路，本装置装在各种作业柴油机上使用，具有保护轴瓦，增强可靠性延长使用寿命，净化废气的效果。

Description

恒温式多功能滤清、废气净化轴瓦保护器

                          技术领域

本实用新型涉及柴油发动机的燃油过滤，燃油预热恒温、空气自动排除、废气净化、并有油压过低报警多功能的轴瓦保护装置，特别是利用压入式机油润滑的恒温式多功能滤清、废气净化轴瓦保护器。

                          背景技术

现有的列车、汽车、船舶、拖拉机以及固定作业机械上使用的柴油发动机的润滑系统、燃油供给系统以及燃烧系统：(一)其润滑系统上采用压入式润滑的轴瓦轴承，一般由油箱(或油底壳)、吸油器、机油泵、限压阀、安全阀、机油滤清器、油道、油压表(或感应塞)组成。发动机工作时，油泵被驱动，机油从吸油器吸入，经机油泵增压后沿油道进入滤清器，经过滤清后的压力油经油道压入各润滑部位，与机油泵并联的限压阀以限制机油泵输出的最大油压，与滤清器并联的安全阀保证在机油粘度过大或滤清器的滤芯堵塞时旁道。主油道上的油压表显示机油压力。该润滑系统对轴瓦润滑的保护主要靠安全阀和油压表，特别是油压表；这种润滑系统对轴瓦保护的不足之处：(1)如主油道堵塞，油道机油压力升高，限压阀打开，机油流入油箱，这时油压表显示的只不过是限压阀控制的压力，即允许的最高压力，这时操作者一般不会引起注意，另外如限压阀调节不当，略低于允许最高压力时就打开，这时油压表显示的还是安全范围，更不会引起操作者注意。此情况下往往不能及时停机而造成“烧瓦抱轴”事故。(2)如机油变质较稀或润滑不足，即使油压表有所显示，但机油压力与发动机转速不能有机结合，在油压低的情况下也可能发动机是高速工作，这样恶性循环会加快轴瓦磨损。(3)油压表装在汽车、拖拉机上，汽车、拖拉机行驶中颠覆较大，给油压表带来急烈振动，往往会使油压表损坏失去显示作用。(4)油压表显示靠人的视觉掌握，受人的因素制约较大，如责任心不强或其它原因影响来及时观察，也会造成事故的发生。(二)燃油供给系统的低压油路，一般由燃油箱，柴油滤清粗滤器、滤清器、输油泵、单向溢流阀、低压输油管组成。发动机工作时，输油泵输出的压力燃油，经输油管进入滤清器，滤清器内燃油压力一般设定为0.08-0.1Mpa，油压超过此值时，燃油混合气体从溢流阀溢流，经油管流入油箱。在发动机不超负荷工作情况下，正常工作时，往往不会超过此值，故此燃油中由于各种原因：如油管接头紧固件松动，垫圈老化渗漏，车辆行驶颠覆，上坡、下坡燃油箱的燃油荡动较大，空气从吸入器中带入，影响发动机正常工作和功率输出，这种情况往往总是人工排除空气，排空时混合气体中含有大量燃油排出，浪费燃料，又耽误工时。(三)柴油机的燃烧过程是借助喷油设备(喷油泵、喷油器等)，在接近压缩终了时，将燃料喷入燃烧室。被喷散的燃料与高温高压空气混合，经过一系列物理化学准备，形成合适浓度的混合气，并达到自燃温度即自行着火燃烧。在燃烧过程中，往往由于运行工况、喷油质量、混合气形成不良或较浓、温度过低或缺氧而造成废气中的CO、HC排出大气污染环境有害于人身健康。为此人们对CO、HC的有害气体的净化有所注视，机械工程杂志2000年第二期刊登报道，采用涡轮增压使过量空气系数提高，进气温度上升，能降低CO、HC及碳烟的排放，但在实际使用中MO_x有害气体增加，而生产造价高，尚未推广采用。至于柴油滤清器从柴油机诞生至今，仍然是单一滤清功能，人工排除空气。中国实用新型专利，专利申请号为L962124520.4提供一种滤清、轴瓦安全保护器。其结构为组合式，在柴油滤清器底座的出油孔增设一个油缸体，缸体内装有柱塞，缸体的中段壁上加工有连通燃油管的燃油进、出孔，柱塞的中段加工有油孔或油槽，柱塞的两端装有o型密封圈，缸体的前端装有压缩弹簧和调节螺栓，缸体后端设有机油腔和连通润滑油道的机油进油孔。柴油机工作时，借助机油的压力推动柱塞，向前移动，燃油孔打开，混合气体随燃油排出，并可根据机油的压力大小控制燃油的流量，当机油压力过低或缺油润滑时。缸体前端压缩弹簧的反作用力推动柱塞移动，关闭燃油而停机，从而达到保护轴瓦的目的。但在实际实用中，机油压力降至0.1mpa时，能推动柱塞关闭燃油控制停机。小于此值时，由于密封圈阻力大，灵敏性差，故尚未被广泛推广应用。

综上所述现有的柴油发动机的燃油低压供给系统、燃烧废气的净化、以及润滑系统存在的不足之处，在实际使用中常有燃油净化不良，影响功率输出和机器的工作性能，轴瓦润滑不良或缺油润滑常有烧瓦磨轴事故发生，燃烧净化不良，有害气体排出大气污染环境的现象依然存在。燃油系统和轴瓦润滑系统是机器的核心部位，机器工作的不正常；轴瓦的损坏，往往给用户、给社会带来较大的损失。目前社会上还来发现更可靠的轴瓦润滑保护装置和一器多用组合式多功能的轴瓦润滑保护装置。

                          发明内容

本实用新型的目的是要提供一种具有柴油虑清、燃油预热恒温、燃油空气自动排除、燃烧中CO、MC有害气体的净化、机油压力过低报警、飞车或缺油润滑控制停机的组合式多功能轴瓦保护装置。该装置能将燃油净化，提高喷油质量和燃烧室的燃烧温度，净化混合气形成不良或燃烧温度过低而造成的CO、HC有害气体，并有助于低温地区冷机启动。又能使机油压力与发动机转速有机结合，在轴瓦缺油润滑和高速飞车时能及时控制发动机在3-5秒钟内停机，在轴瓦润滑不良时发出语言报警信号，同时能使发动机转速降低，从而达到保护轴瓦，增强可靠性，延长机器使用寿命，提高机器综合性能。净化废气的目的。

本实用新型的目的是这样实现的，在现在的双级单级柴油滤清器的滤清底座上的出油端增设一个油缸体，或在燃油箱开关的开关位置上设一个法兰结构的油缸体，柱塞装在缸体内，可在缸体内滑动，缸体的后段设有机油腔，油腔的上部缸体壁上装有能顶动柱塞移动的偏心轴，侧面缸体壁上加工有与发动机上的轴瓦润滑油道连通的机油进油孔和能连通油压感应报警器的螺孔，缸体的尾端装有螺塞，缸体前段中部侧面缸体壁上制有连通燃油回油阀的燃油空气排除孔，孔内连接有限压溢流空芯螺栓，柱塞的中段加工有油孔或油槽，缸体中段壁上相对柱塞中段的油孔或油槽开有进、出油孔，该进油孔连通滤清座上的出油孔，而缸体的出油孔供燃油系统，柱塞的尾端装有密封垫和限压弹簧，柱塞的前端装有压力弹簧，并在油缸体头端装有调节螺栓和固定螺母。为能净化燃烧室局部低温燃烧造成的CO、HC有害气体，提高燃烧温度又是这样实现的，在柴油滤清器滤芯的内圈装有燃油恒温预热器，预热器中间和底座连接孔内装有耐温、耐油的绝缘连接拉杆和绝缘垫圈，预热器的正级通过铜拉杆上端螺栓与发动机正极电路连接，负极与发动机负极电路连通的滤清器壳体中心拉杆座连接。

下面结合附图作进一步说明：

图1是本实用新型应用于大、中、小型柴油发动机结构示意图。

图2是本实用新型应用于小型单缸卧式柴油发动机结构示意图。

图3是本实用新型应用于超小型单缸卧式柴油发动机结构示意图。

                           具体实施方式

实施例：参照图1、本实施例主要由滤清底座(10)、壳体(27)、滤芯(26)、恒温预热器(22)、油缸(19)、柱塞(6)、偏心轴(8)、压缩弹簧(3)、调节螺栓(2)、固定螺母(1、)固定螺栓(16)组成。滤清底座(10)用铸铁或铝合金压铸加工成，座体上加工有油缸(19)和燃油进口(11)、燃油出口(20)，缸体两端加工有内螺纹，壳体(27)用薄钢板冲压或拉伸制成，滤芯(26)用微孔纸制作，绝缘拉杆(24)用尼龙棒加工成，恒温预热器(22)用铁铬铝材料制作，预热器的正负极接触板(21)和(25)用铜板制作，正极通过铜拉杆(23)与连接螺栓(16)、(15)连接，螺栓(15)与发动机正极电路连接(图中未画出)，而负极(25)与发动机负极电路接通的滤清器壳体中心拉杆座连接，绝缘垫圈(17)用尼龙或工程塑料制作，用来绝缘正极电路，固定螺栓(16)用元钢加工成内螺纹，用来连接固定滤清底座与壳体连成整体。柱塞(6)呈圆柱形，用元钢加工成，中段加工有环形油槽(5)，并在油缸(19)的中段壁上相对柱塞(6)中段的油槽(5)开有进、出油孔，进油孔(18)连通底座的出油孔，出油孔(20)连接高压供油系统，(图中未画出)，柱塞(6)能在缸体内滑动，柱塞的外园与缸体的内壁有良好的配合，柱塞的尾端装有密封垫(7)，限压弹簧(28)，密封垫(7)用耐油橡胶与薄铁板组合制作，密封垫和限压弹簧用半元头螺钉固定。柱塞的前段加工有台阶杆，杆的外园装有压缩弹簧(3)，压缩弹簧在自由状态时能使柱塞中段的油槽连通缸体壁上燃油进出孔横断面的零或四分之一。压缩弹簧通过调节螺栓(2)限位和调节，再通过锁紧螺母(1)锁紧。缸体的后段设有机油腔(9)、油腔由缸体(19)、柱塞(6)、螺塞(12)形成，油腔的中段上部缸体壁上装有偏心轴(8)，偏心轴用碳素钢加工成，用空芯螺栓和胶垫固定和密封，侧面缸体壁上加工有与发动机上轴瓦润滑油道连通的机油进油孔(13)和连通油压感应报警器的油孔(14)，缸体前段中部侧面缸体壁上加工有连通回油阀的燃油空气排除孔(4)，孔内连接有限压溢流空芯螺栓。本实施例应用方法是：将恒温式多功能滤清、废气净化轴瓦保护器安装在原柴油滤清器的位置上，串联在柴油发动机燃油供给系统的低压油路上，燃油进油孔(11)与发动机燃油输油泵或油箱的油道(图中示画出)连通，燃油出油孔(20)与高压燃油供给系统(图中未画出)连通，机油进油孔(13)通过油管接头与发动机轴瓦润滑油道(图中未画出)连通，燃油空气排除孔(4)用限压溢流空心螺栓与发动机回油路的溢流阀(图中未画出)连通，油压感应报警器与螺孔(14)连接。恒温预热器的正极接线螺栓(15)与发动机正极电路(图中未画出)接通，顶出机构偏心轴(8)在特殊情况下，如检修调整燃油供给系统低高压油路或人工排除空气时，拧动偏心轴转动90度，可连通柱塞关闭的燃油通路。本实施例的工作过程是：发动机启动时输入一定的燃油经滤清器过滤、预热器加温预热，机油泵也开始工作，随着发动机转速的提高，保护器机油腔中的油压逐渐升高，克服弹簧的张力推动柱塞(6)移动，燃油通道增大，使油量增大，当油腔(9)的油压达到正常压力时，柱塞油糟(5)完全与缸休壁上的油孔通道。当滤清器内控制的燃油溢流压力大于保护器溢流阀的排空压力时，此时克服排空溢流阀弹簧的张力，混合气体从空气排除孔(4)自动排出。只要机油压力没有大的变化，保护器对发动机燃油供给和空气排除不起控制作用。若油腔(9)的油压发生变化，如发动机高速运转飞车时，油腔(9)油压上升机油压力克服压缩弹簧(3)和限压弹簧(28)张力推动柱塞(6)移动，将缸体壁上的燃油进油孔逐渐关闭，切断发动机燃油而停机，从而避免发动机飞车高速运转损坏机件。若轴瓦润滑油路堵塞或机油变质变稀，油压下降，轴瓦润滑不足，则反映在保护器机油腔(9)的压力小于弹簧张力，弹簧(3)推动柱塞(6)移动，缸体壁上的燃油通孔逐渐关小，供油量减少，转速降低，从而保护轴瓦，若突发性轴瓦断油润滑，机油压力在很短的时间内降为0时，保护器压缩弹簧(3)的张力迅速推动柱塞(6)移动，缸体上的燃油关闭，切断燃油通道，发动机在3-5秒钟内自动停机。保护轴瓦曲轴及相关部位的机件，从而提高机器的使用寿命。在发动机停机前，连通油腔(9)的限压感应报警器发出语言报警信号提醒人们注意；或将车辆停靠安全地段，避免交通路障和交通事故的发生，保证人民生命财产的安全。

参照图2、图3，本实施例与图1所示实施例的不同之处是：缸体(19)设在燃油箱燃油开关开关的位置上，与法兰(29)为整体，没有滤清底座和壳体，没有报警功能，滤芯(26)淹没在燃油箱盛油中直接过滤，燃油空气排除孔(4)由缸体内壁穿过法兰座，直通油箱。本实施例适用于单缸卧式小型和超小型柴油发动机上使用。其应用方法是首先将柴油滤芯(26)安装在法兰(29)的进油端并用连接螺栓(16)固定，再将法兰(29)固定在油箱原安装燃油开关的位置上，研项目燃油进油孔(18)与连接拉杆的纵横油道(11)连通，出油孔(20)与高压油泵的进油接头(图中未画出)连接，机油进油孔(13)与轴瓦润滑油道连接(图中未画出)。发动机工作时，燃油经淹没在油箱中的滤芯过滤后，清洁燃油供给燃烧系统。其工作过程与图1实施例相同。

本实用新型恒温式多功能滤清，废气净化轴瓦保护器，能将轴瓦润滑情况与发动机的转速及报警有机地结合在一起，较好地克服了现有轴瓦润滑系统存在的不足之处，在装有轴瓦(采用压力油润滑)的机器上采用，能大大增加轴瓦保护的安全系数，提高了机器的使用寿命，减少人身和机器的安全事故发生。燃油排空净化预热，提高了喷油质量和燃烧温度，较好地提高机器的综合性能和有害气体的净化，并以最低的生产成本达到一器多用六重功能的最佳效果。该保护器体积小、结构紧凑、新颖，在机器上连接安装简便容易，使用可靠，广泛用于各种车辆、船舶、拖拉机以及固定作业机械上的大、中、小功率柴油发动机上使用，具有极高的推广价值。

Claims (5)

1、用于柴油发动机上的恒温式多功能滤清，废气净化轴瓦保护器，主要由滤清底座、缸体、柱塞、压缩弹簧、调节螺栓、壳体、滤芯、恒温预热器、绝缘螺栓组成，具有滤清底座或法兰、装有发动机滤清座上或燃油箱上的滤清系统，其特征在于；在滤清底座上的出油端增设一个油缸体(19)，或在燃油箱开关的开关位置上设一个法兰结构的油缸体(29)、(19)，柱塞装在缸体内，可在缸体内滑动，缸体的后段设有机油腔(9)，油腔(9)的上部缸体壁上装有能顶动柱塞(6)移动的偏心轴(8)，侧面缸体壁上加工有与发动机上的轴瓦润滑油道连通的机油进油螺孔(13)和能连通油压感应报警器的螺孔(14)，缸体尾端装有螺塞(12)，缸体前段中部侧面缸体壁上制有连通回油阀的燃油空气排除孔(4)，孔内连接有限压溢流空芯螺栓，柱塞的中段加工有油孔或油槽(5)，缸体中段壁上相对柱塞中段的油孔或油槽开有进油孔(18)，出油孔(20)，该进油孔连通滤清座上的出油孔，而缸体的出油孔供燃油系统，柱塞的尾端装有密封热(7)和限弹簧(28)，柱搴的前端装有压缩弹簧(3)，并在缸体头端装有调节螺栓(2)和固定螺母(1)。

2、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于限压溢流阀压力弹簧压力为0.03-0.05mpa。

3、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于滤芯(26)中间装有恒温预热器(22)。

4、根据权利要求1或3所述的保护器，其特征在于恒温预热器(22)中间装有绝缘拉杆(24)。

5、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于滤清器底座连接孔内装有绝缘垫圈(17)。

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