專利名稱：可控供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定量供給系統(tǒng)的操作方法，所述定量供給系統(tǒng)用于大型柴油機如 船用發(fā)動機的汽缸潤滑油，其具有各自帶有閥并連接到中心供給泵的供給管和回流管，并 具有與各個汽缸中的潤滑點數(shù)目相應(yīng)并與所述管連接的多個噴射單元，各個單元包括-各個潤滑點的噴射嘴，其用于將潤滑油噴射到相連的汽缸中，所述噴射嘴包括閥 針和位于所述閥針前部的隔間，所述閥針在后部抵靠在壓縮彈簧上；-活塞，其置于噴嘴桿的后端上，以及-可控馬達(dá)，其經(jīng)由螺釘?shù)挚吭诨钊?，由此調(diào)節(jié)活塞的泵沖程/位置，該系統(tǒng)還 包括-中央計算機，其用于控制閥和可控馬達(dá)。例如可從W002/35068獲知這種類型的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
借助于傳統(tǒng)的時控潤滑裝置將油供給到單獨的噴嘴，小活塞泵通過閥從該時控潤 滑裝置將給定量的油發(fā)送到其各個噴嘴。一個潤滑裝置用于一個發(fā)動機汽缸或者一組發(fā)動機汽缸，并總是由柴油機直接驅(qū) 動且在所述的油部分定時(即，在發(fā)動機循環(huán)的一定時間點)施加到汽缸表面上時與之同 步。潤滑裝置通常與各個單獨的潤滑點相距一定距離。在非常長的管道中，油的可壓縮性 對劑量精確度有決定性的影響。即使使用該系統(tǒng)方面的經(jīng)驗已經(jīng)示出在長達(dá)6-7米的管 道中，劑量精確度看來沒有發(fā)生很大的偏差，但是，在用于確定劑量和時間(定時)的單元 與定量供給點(汽缸壁)之間，管道長度越短，就越有利。在發(fā)動機每轉(zhuǎn)或每固定的轉(zhuǎn)數(shù)定量供給一部分汽缸潤滑油時，調(diào)節(jié)供給量的唯一 可能性就是改變泵的沖程。在專利申請DK 4998/85中敘述了用于此目的的系統(tǒng)。通過凸 輪盤機構(gòu)來操作這一系統(tǒng)，該凸輪盤機構(gòu)用于根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷來調(diào)節(jié)泵沖程。通過用不同 傳輸功能的其他凸輪盤替換該凸輪盤，才有效地改變這種相關(guān)性。不是所有的柴油機能夠與該柴油機轉(zhuǎn)數(shù)同步地直接機械驅(qū)動潤滑裝置。而且，就 愈加需要根據(jù)不同的可測量的發(fā)動機參數(shù)按照發(fā)動機的實際直接需要柔性而方便地調(diào)節(jié) 定量的汽缸潤滑油量。也需要根據(jù)實際操作情況以柔性方式連續(xù)地調(diào)節(jié)定時。所有這些調(diào) 節(jié)優(yōu)選可通過中心控制進(jìn)行。與發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)同步地驅(qū)動潤滑裝置在電子學(xué)方法上可行，但是這規(guī)模較大且成本 較高。利用這種系統(tǒng)，可立即改變定時。也已經(jīng)提出通過可控馬達(dá)來調(diào)節(jié)泵沖程，例如步進(jìn)馬達(dá)。這已經(jīng)用于點潤滑。
用于汽缸壁潤滑的系統(tǒng)也是現(xiàn)有技術(shù)，其中，潤滑油作為細(xì)小油滴的噴霧噴射。這 種噴射存在掃氣能夠帶走部分潤滑油的危險，因此就有潤滑不充分的危險，或可替換地，就 有需要更大的消耗潤滑油的危險。在傳統(tǒng)的汽缸壁潤滑方面，迄今已經(jīng)在實際使用彈簧加載的止回閥，該止回閥能 夠抵抗汽缸中的內(nèi)部壓力，但是屈服于稍高的外部噴射壓力。在本發(fā)明的方面，需要并且必 須使得閥系統(tǒng)只是在更高的油壓下打開，以便油噴射從一開始就呈現(xiàn)致密的油射流噴射特 征。由此，可以說有直至百分之幾百的壓差因子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于通過使用致密的潤滑油射流來潤滑大型柴油機中 的汽缸的系統(tǒng)，由此，能夠獲得對泵沖程的中心柔性控制，并由此除了獲得定時的精確控制 之外，還獲得油量的精確控制。依照本發(fā)明，該目的可以通過引言部分提到的定量供給系統(tǒng)實現(xiàn)，該定量供給系 統(tǒng)的特征在于，各個潤滑點的所述噴射嘴用于將至少一種致密的潤滑油射流噴射到相連汽 缸的汽缸表面上，最大程度地避免潤滑油射流通過噴嘴發(fā)生霧化。利用這種系統(tǒng)，通過設(shè)置可控馬達(dá)就可容易地調(diào)節(jié)沖程。這可通過計算機從接收 的有關(guān)馬達(dá)的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)在中心完成。而且，閥的打開和關(guān)閉可由計算機來控制。利 用依照本發(fā)明的系統(tǒng)，因此能夠轉(zhuǎn)換馬達(dá)的操作參數(shù)，以改變定量供給的汽缸潤滑油的定 時和量。可在馬達(dá)的操作循環(huán)中的所需時間定量供給該潤滑油。當(dāng)噴射致密的射流時，將 能夠獲得特別有效的汽缸潤滑，這是由于不存在纖細(xì)的霧化液滴形狀的潤滑油隨著掃氣被 引導(dǎo)帶走的風(fēng)險。在一個汽缸中可具有一個或多個噴射單元。通常，噴射單元的數(shù)目為汽缸數(shù)的倍 數(shù)。依照本發(fā)明的特別實施例，該系統(tǒng)的特別之處在于，噴嘴包括用于配合穿過汽缸 壁中的孔的圓柱形噴嘴桿，該噴嘴桿具有用于針閥本體的中心通道和用于將加壓油可控地 供給到前部壓力室中的第二通道，其中，該針閥本體被沿向外方向彈簧加載，以用于在噴嘴 桿的噴嘴出口內(nèi)關(guān)閉內(nèi)部閥座，在該前部壓力室中，加壓油可向針閥本體施加向后的壓力， 以用于打開內(nèi)部閥座以及通過打開的噴嘴進(jìn)行潤滑油的過壓噴射，直到油壓降低，以有效 地關(guān)閉針閥，第二通道由外部管狀的圓柱形噴嘴桿和中心設(shè)置的貫通管之間的環(huán)形圓柱形 空間構(gòu)成，該中心設(shè)置的貫通管用于在中心容納針閥本體。依照本發(fā)明，使用閥控的噴嘴，以用于將汽缸的潤滑油噴射到大型柴油機汽缸中。 由于在這個系統(tǒng)中利用很高的噴射壓力進(jìn)行操作，由此獲得所需的濃縮且致密的潤滑油射 流，其中，潤滑油射流噴射到汽缸表面上，而不是在一種系統(tǒng)中，潤滑油只是流過汽缸中的 潤滑小孔。已知一些噴嘴閥(其在相應(yīng)條件下工作)，也就是用于發(fā)動機汽缸的燃料的各種 噴射單元，但是，由于這些現(xiàn)有設(shè)備設(shè)置在其他安裝條件下而不是與穿過汽缸壁插入相應(yīng) 的那些條件下，因此，這些現(xiàn)有設(shè)備不涉及汽缸潤滑油的噴射，并且不直接適用于此目的， 并且其噴霧的傳播是不同的。然而，在本發(fā)明的方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，新型閥以這些現(xiàn)有的燃料閥的一些基本特征為，其具有中心通道、壓縮彈簧和液體通道，因此在 所需的壓力應(yīng)用于液體上時，將該閥體并由此將針閥向后推動，其中，該中心通道用于接收 閥體，該閥體具有與閥座相互作用的前閥針，該閥座非常靠近外部噴嘴口，所述壓縮彈簧置 于后面，以將閥體和針向前推靠到閥座上，所述液體通道用于將加壓液體引導(dǎo)至閥體前部 的壓力室中。由此，只是在建立高壓時才可打開噴嘴，即，可從閥開口的開始處就可直接噴 射射流狀的液體，直到較高的液體壓力下降如此多或如此少，以至于壓力不再能夠克服所 述的壓縮彈簧的作用，即，射流狀的噴射然后將突然停止，同時在液體上仍有非常大的壓 力。將會從所述的壓力室發(fā)生少量的向后泄漏的液體，該泄漏的液體然后可通過所述的中 心通道排出。相關(guān)的燃料閥通?？蓻]有任何困難地制造和裝配到發(fā)動機的汽缸頭內(nèi)，并具有所 需尺寸的所述閥桿。此處，決定性的條件是，通過這種設(shè)置，存在用于這些桿的充足的空間， 以呈現(xiàn)用于建立所述中心通道和與之平行的液體供給通道所需的橫截面大小，這些通道在 燃料閥內(nèi)具有明顯的厚度。在用于汽缸壁潤滑的閥的方面，所定尺寸和安裝條件完全不同。關(guān)鍵在于閥桿直 徑設(shè)為極小，特別是在現(xiàn)有的發(fā)動機汽缸中，此時就不容許其上穿透比初始預(yù)設(shè)大的“潤滑 孔”，并且，實際上，這些潤滑孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)地小于設(shè)在汽缸頭內(nèi)用于通過燃料閥的孔。在這個背景下，在汽缸壁潤滑中使用相同的技術(shù)的優(yōu)點在于，由于此處必要的液 體供給將只是構(gòu)成燃油流量的較小部分，此處的液體供給管道可相當(dāng)窄，因此，這將是小直 徑閥桿的優(yōu)點。然而，實際上，此處的問題是，形成非常薄的穿過相對細(xì)長的桿體的管道是 非常困難的，特別是在管道置于桿體內(nèi)的通道的外部時。所述現(xiàn)有技術(shù)的直接應(yīng)用因此將 意味著窄桿體的制造會不切實際的昂貴或者制成不可接受的非常厚的桿體。通過本發(fā)明，通過分散的液體供給管道，已經(jīng)實現(xiàn)對這些情況的徹底改變，其中， 分散的液體供給管道設(shè)置為中心通道周圍的環(huán)形管道，并分別作為中心內(nèi)管和周圍的桿管 之間的區(qū)域中的一個或多個軸向凹槽。通過這樣分成兩個管，在不需任何困難的切割操作 的情況下，可設(shè)有窄的管道，其可在徑向方向占據(jù)最小空間，并且，實際上，其能夠采取厚度 非常小的噴嘴閥，以能夠完全適用于此處所述的特定目的。


現(xiàn)將參考附圖敘述本發(fā)明，其中圖1示出依照本發(fā)明的系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有用于一個汽缸的三個噴射單元；圖2示出圖1中的噴射單元沿著線II-II以放大比例示出的局部截面圖；以及圖3示出用在定量供給單元的閥的另一個實施例的局部截面圖。
具體實施例方式依照圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)示出為帶有三個噴射單元/閥的裝置，但是，其數(shù)目 不限于三個。噴射單元包括直接安裝在各個單獨的閥上的定量供給單元。發(fā)動機所帶有的 各個汽缸具有與其相連的相應(yīng)系統(tǒng)。定量供給單元(其在圖2中更清楚地示出)由活塞1組成，其可具有圖示的差動 活塞。在該系統(tǒng)沒有壓力時，該活塞由彈簧1'保持在左側(cè)。在打開閥3時，將加壓油從泵
5(未示出)經(jīng)由加壓管17供給到隔間5，由此，使活塞移動到右側(cè)，由活塞的右端移動的油 通過壓力閥7經(jīng)由輸送管道9、24和28被引導(dǎo)至在到達(dá)噴嘴針18之前的隔間30，并進(jìn)一步 引導(dǎo)穿過噴嘴11的噴嘴管道12。下文將更詳細(xì)地敘述閥的功能。從閥泄漏的油通過管道13、15和21被引導(dǎo)至回流管23。彈簧1 ‘周圍的隔間25 通過孔19與回流管23連續(xù)地相連，因此，這個隔間25中的變化的油容積沒有擾亂其功能。 在活塞1已經(jīng)到達(dá)其底部位置時，閥27開啟，且閥3關(guān)閉。由此，隔間5與回流管29相連， 彈簧1'將迫使活塞1返回到其極左位置，通過活塞1中的吸入閥31將新的油供給到隔間 51。吸入閥不必置于活塞1內(nèi)。用通過可控馬達(dá)37轉(zhuǎn)動的螺釘33來調(diào)節(jié)泵沖程。閥3和27的開啟和關(guān)閉以及控制馬達(dá)37可由計算機(未示出)在中心開始進(jìn)行， 該計算機接收馬達(dá)的操作參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換，以分別改變定時和泵沖程。所述的定量供給單元不必安裝在各個單獨的噴嘴單元上，而是，例如其可與用于 汽缸的其他噴嘴單元的定量供給單元裝配而安裝，因此，可通過一個單獨的馬達(dá)37就可為 所有定量供給單元執(zhí)行位置/沖程調(diào)節(jié)。定量供給單元然后可借助于管接頭連接到汽缸壁 中的閥上。由于與傳統(tǒng)的潤滑裝置相比，該定量供給單元較小，連接到一起的定量供給單元 可安裝在接近于潤滑點的任何位置，而不會招致大型的傳統(tǒng)潤滑裝置所包含的限制。因此， 定量供給單元和閥之間的必要管接頭可仍保持相當(dāng)短。圖3所示的裝置包括細(xì)長的薄外管2，其要插入用點狀輪廓線標(biāo)示的汽缸壁內(nèi)的 橫向鉆孔4中，并界定在點狀的彎曲線6a和6b之間。該管用一噴嘴塞8在汽缸的內(nèi)壁6a 上終止，該噴嘴塞8在噴嘴突起10內(nèi)具有嘴，并且具有外部傾斜的噴嘴管道12，以噴射致密 的潤滑油射流，該潤滑油射流的方向與汽缸的內(nèi)壁大致成切線，并通過中心進(jìn)入管道14供閥針18的外端部16裝在這個管道14中，將閥針18沿軸向在連接到內(nèi)管22上的 阻塞部(block part) 20內(nèi)引導(dǎo)，該內(nèi)管22從整個外管2延伸穿出，并與之相距一定的徑向 距離，或者其間設(shè)有凹槽，因此，管道24界定在這些管之間。這個管道24用于將加壓油從 連接殼體26引導(dǎo)至阻塞部20，在該阻塞部20內(nèi)形成有傾斜管道28，其可向上向下引導(dǎo)加 壓油，以與閥針18上的加厚部分32前部的隔間30連通，連接殼體26位于馬達(dá)汽缸的外壁 6b的外側(cè)。由此，所供給的加壓油可在閥針上施加反壓力。在后部，閥針18抵靠在壓縮彈簧32上，該壓縮彈簧32嵌入內(nèi)管22中并支撐在圓 柱形滑塊34的前端上，該圓柱形滑塊34可在內(nèi)管22中縱向滑動，并可通過阻塞部26后部 上的螺釘33在其內(nèi)往復(fù)調(diào)節(jié)，其中，該螺釘能夠由馬達(dá)37驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。借助于導(dǎo)向件35來 防止滑塊34旋轉(zhuǎn)。阻塞部26中的管道24連接到徑向管道38上，該徑向管道38連接到用 于加壓油的管接頭42上。內(nèi)管22的內(nèi)側(cè)經(jīng)由連接件44與第二管接頭46相連，即，用于排 出泄漏的油，該泄漏的油從噴嘴端區(qū)域向后穿過內(nèi)管，其中，該內(nèi)管除了配合之外，沒作特 殊密封。將彈簧32保持在與閥針?biāo)璧拈]合壓力相應(yīng)的適當(dāng)預(yù)負(fù)荷下，并且，在管接頭42 上的油壓增加至開啟水平時，閥針將經(jīng)由作用在閥針加厚部分32上的油壓被迫稍微后退， 因此，閥針點離開其在向外到噴嘴管道12的窄管道的端部上的閥座接觸部，并由此正好從 開口的開始部分產(chǎn)生從噴嘴射出的附圖標(biāo)記48所指示的油射流的致密高壓射流。維持這 種狀態(tài)，直至所供給的潤滑油開始出現(xiàn)壓力下降，由此，從噴嘴的噴射突然結(jié)束。
顯而易見，整個管部可出現(xiàn)相對較小的直徑，分別用于加壓油和泄漏油的供給管 道和排放管道不需要任何特別的切割操作(外部的傾斜管道28除外)，并且彈簧32也可置 于內(nèi)管22中，阻塞部20由于其不容納彈簧32這一事實，因此尺寸很小。在圖3中，示出的噴嘴徑向地穿過汽缸壁6a、6b。可替換地，噴嘴可相對于一弧度 以傾斜角度定向。這要根據(jù)空間條件、材料厚度等而定。要指出的是，可經(jīng)由外管2或內(nèi)管22中的一個或多個縱向凹槽來可替換地供給加 壓油，這將意味著如前所述相同的生產(chǎn)便利性。
權(quán)利要求
一種定量供給系統(tǒng)的操作方法，所述定量供給系統(tǒng)用于大型柴油機如船用發(fā)動機的汽缸潤滑油，該定量供給系統(tǒng)具有各自帶有閥(3，27)并連接到中心供給泵的供給管和回流管，并具有與各個汽缸中的潤滑點數(shù)目相應(yīng)并與所述管連接的多個噴射單元，各個噴射單元包括 各個潤滑點的噴射嘴，其用于將潤滑油噴射到相連的汽缸中，所述噴射嘴包括閥針(18)和位于所述閥針(18)前部的隔間(30)，所述閥針在后部抵靠在壓縮彈簧(32)上；； 活塞(1)，其置于噴嘴桿的后端上，以及 可控馬達(dá)(37)，其通過螺釘(33)抵靠在活塞(1)上，由此調(diào)節(jié)活塞(1)的泵沖程/位置，該系統(tǒng)還包括 中央計算機，其用于控制閥(3，27)和可控馬達(dá)(37)，其特征在于，所述方法包括通過打開所述閥(3)將加壓油由加壓管(17)引導(dǎo)到隔間(30)，隔間(30)中的壓力將所述閥針(18)在噴嘴管道(12)處由閥座向后推動，由此開始將至少一個致密潤滑油射流噴射到相連汽缸的汽缸表面上，最大程度地避免潤滑油射流穿過噴射嘴發(fā)生霧化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，噴嘴包括用于穿過汽缸壁內(nèi)的孔(4)安裝的 圓柱形噴嘴桿(2)，該噴嘴桿具有用于針閥本體(18)的中心通道(14)以及用于將加壓油受 控地供給到構(gòu)成前部壓力室(30)的所述隔間的第二通道(24)，該針閥本體(18)沿向外方 向受到彈簧加載，以在噴嘴桿的噴嘴出口關(guān)閉內(nèi)部閥座，在該前部壓力室(30)中，加壓油 可對針閥本體施加向后的壓力，以開啟內(nèi)部閥座以及使該加壓油通過打開的噴嘴進(jìn)行過壓 噴射，直到油壓降低，以用于有效地關(guān)閉針閥，該第二通道由設(shè)在外部管狀的圓柱形噴嘴桿 (2)和中心設(shè)置的貫通管(22)之間的導(dǎo)槽(24)組成，該貫通管(22)用于在中心容納針閥 本體(18)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，活塞(1)由彈簧(1')加載，以在系統(tǒng) 沒有壓力時，向著油供給隔間(5)推動活塞。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，噴射嘴(11)設(shè)有外部傾斜的噴嘴通 道(12)。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，噴射嘴和可控馬達(dá)繞共同軸同心地設(shè)置。
6.如權(quán)利要求2-5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，作用于針閥本體上的彈 簧(32)抵靠在可縱向移動的滑塊(34)上，其沖程/位置由可控馬達(dá)(37)確定。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，滑塊(34)通過導(dǎo)向件(37)被旋轉(zhuǎn)地固定。
8.如權(quán)利要求2-7中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，作用于針閥本體上的彈 簧(32)具有與用于閥針(18)的所需閉合壓力相應(yīng)的預(yù)負(fù)荷。全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于大型柴油機如船用發(fā)動機的汽缸潤滑油的定量供給系統(tǒng)的操作方法。該系統(tǒng)具有各自帶有閥(3，27)并連接到中心供給泵的供給管和回流管。其包括與所述管相連的多個噴射單元。各個單元包括多個噴嘴、活塞(1)和可控馬達(dá)(37)，其中，所述噴嘴用于將至少一個致密的潤滑油射流噴射到相連汽缸的汽缸表面上，這是由于最大程度地避免潤滑油射流穿過噴嘴發(fā)生霧化，所述活塞置于噴嘴桿的最后部分上，所述可控馬達(dá)經(jīng)由螺釘(33)依次連接在活塞(1)上，由此調(diào)節(jié)活塞(1)的泵沖程/位置。而且，該系統(tǒng)包括用于控制閥(3，27)和可控馬達(dá)(37)的中央計算機，因此，能夠精確控制油量和精確定時。
文檔編號F01M3/04GK101915140SQ20101025492
公開日2010年12月15日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者T·延森 申請人:漢斯延森潤滑油有限公司