一種船舶柴油機電控共軌式氣缸注油潤滑系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種柴油機，具體地說是船舶柴油機的氣缸潤滑系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]大型低速二沖程船舶柴油機多采用十字頭式結構，在氣缸下部開設橫隔板，這樣把氣缸與曲軸箱空間隔開以免氣缸內(nèi)的臟油、煙灰和燃氣等漏入曲軸箱，污損曲軸箱底部的滑油，這對燃燒重油的柴油機來說是很重要的。這樣的結構特點決定了其氣缸潤滑必須采用氣缸注油潤滑系統(tǒng)。
[0003]傳統(tǒng)機械式氣缸注油潤滑系統(tǒng)都是通過凸輪軸驅(qū)動機械注油器來注油的，由凸輪頂動小柱塞做往復運動，它的栗油頻率與柴油機轉(zhuǎn)速同步，注油量的大小與主機轉(zhuǎn)速的變化成線性關系，它的注油量調(diào)節(jié)主要依靠手動調(diào)節(jié)每個注油小單元的柱塞行程來實現(xiàn)。這種系統(tǒng)具有明顯的缺點:注油壓力低，定時粗放且不能隨柴油機的負荷變化而變化，不僅浪費了氣缸油，增加運行成本，也增加了對環(huán)境的污染和污油處理的工作量和費用；同時還造成活塞頂面、氣口、排氣閥處積炭，引起活塞環(huán)、排氣閥的粘著，氣流通道的不暢，多余氣缸油進入活塞下部造成掃氣箱著火。
[0004]為提高柴油機運行性能，減少潤滑油消耗和污染物排放，國內(nèi)外不少公司和研究單位都進行了新一代氣缸注油潤滑系統(tǒng)的研究。
[0005]丹麥漢斯延森氣缸注油系統(tǒng)公司推出的SIP(Swirl Inject1n Principle--漩渦噴霧原理)注油器系統(tǒng)，通過安裝于氣缸內(nèi)的SIP閥上的斜噴嘴針孔將潤滑油高壓霧化，直接強力噴射到氣缸缸套內(nèi)壁上區(qū)域，形成油霧滴云。油滴云隨氣缸中掃氣氣體的漩渦作用進行漩渦流流動，在離心力作用下均勻擴散分布到氣缸壁的大片表面上，從而在活塞環(huán)即將上行經(jīng)過之前在氣缸壁的上半部分環(huán)形區(qū)域上形成與各個噴嘴相對的一層薄薄的均勻連續(xù)的擴散油霧膜，實現(xiàn)較為理想的氣缸潤滑條件。
[0006]芬蘭瓦錫蘭公司開發(fā)了脈沖潤滑系統(tǒng)PLS (Pulse Lubricating System),其潤滑模塊單元的工作動力來自經(jīng)過減壓閥減壓后的伺服油共軌系統(tǒng)中的高壓伺服油，通過嵌置在環(huán)繞氣缸壁四周方向上多達6?8個單序列油槽中的潤滑油注油裝置向氣缸壁表面定向噴射加壓的潤滑油。每個注油器的噴嘴頭部有多個噴油孔，以多頭射流的脈沖方式從噴油孔各自定向向氣缸壁表面的分離點位置噴射潤滑油。實現(xiàn)了對注油量、注油壓力和注油定時的智能電子控制，在滿足柴油機活塞運動特性的前提下，減少了潤滑油消耗，提高了柴油機運行的經(jīng)濟性。
[0007]德國曼恩公司開發(fā)了阿爾法智能氣缸潤滑系統(tǒng)，即Alpha ACC (Alpha AdaptiveCylinder oil Control)，由多臺油栗組成的液壓動力供給單元(HPS)提供20MPa的共軌動力伺服油作為Alpha注油器的驅(qū)動力，采用自動控制方式定時定量把氣缸油成扇面狀噴入氣缸壁，能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸油注油量與燃油含硫量相匹配，以及氣缸油注油量與柴油機負荷相匹配。實際使用證明，使用Alpha注油器系統(tǒng)，比傳統(tǒng)的機械注油器氣缸油消耗有明顯下降，氣缸套的磨損也顯著降低。
[0008]國內(nèi)武漢理工大學提出了一種機械與電控組合式氣缸潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)由注油嘴、機械式注油器、電控式注油器、控制單元等部件組成，通過將機械式注油器和電控式注油器的油路并聯(lián)，并在機械式注油器的搖臂軸上加設由控制單元控制的軸翻轉(zhuǎn)裝置。這樣，當電控式注油器發(fā)生故障時，控制單元便切斷電控式注油器，并使控制軸翻轉(zhuǎn)動作，由機械式注油器繼續(xù)給氣缸注油。其優(yōu)點是既能獲得電控式注油器潤滑效果好的特點，又可適當利用原有機械式注油器的資源，提高了潤滑的可靠性。
[0009]以上四種氣缸注油潤滑系統(tǒng)，雖然相比傳統(tǒng)機械式氣缸潤滑系統(tǒng)有很大進步，但依然具有局限性，這主要表現(xiàn)在它們都采用柱塞式結構對氣缸油加壓然后噴射到氣缸中(SIP注油系統(tǒng)和武漢理工的電控注油系統(tǒng)都采用凸輪機構驅(qū)動柱塞；PLS注油系統(tǒng)和Alpha ACC注油系統(tǒng)采用高壓伺服油驅(qū)動柱塞)，即高壓氣缸油的產(chǎn)生過程和注油過程是耦合在一起的，這導致對注油壓力的控制精度降低，系統(tǒng)響應速度變慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供注油過程不受高壓氣缸油產(chǎn)生過程的影響，可以實現(xiàn)注油壓力、注油量、注油正時更為精確的控制，從而提高氣缸潤滑效果，節(jié)省氣缸油消耗的一種船舶柴油機電控共軌式氣缸注油潤滑系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0012]本發(fā)明一種船舶柴油機電控共軌式氣缸注油潤滑系統(tǒng)，其特征是:包括氣缸油箱、輸油栗、高壓油栗、共軌管、控制閥，所述共軌管包括圓環(huán)狀共軌，兩個圓弧狀共軌之間通過直管相連，每個直管均通過兩個油管與氣缸油箱相連，所述兩個油管其中之一設置濾清器、輸油栗、高壓油栗，所述兩個油管中另一個油管與直管相連處設置壓力限制閥，高壓油栗上設置壓力控制閥，直管上設置軌壓傳感器，圓環(huán)狀共軌上連接有注油控制閥，所述注油控制閥包括殼體以及安裝在殼體里的銜鐵、彈簧和靜鐵芯，彈簧和靜鐵芯分別固定在殼體兩端的內(nèi)壁，銜鐵位于彈簧和靜鐵芯之間并與彈簧相連，靜鐵芯上纏繞線圈，殼體上分別設置進油口和出油口，出油口位于銜鐵的行程上，線圈通電時，銜鐵向線圈移動使得出油口打開，線圈斷電時，銜鐵在彈簧作用下背向線圈移動使得出油口關閉，出油口連接位于氣缸里的注油嘴，控制閥通過信號線分別連接注油控制閥、軌壓傳感器和壓力控制閥。
[0013]本發(fā)明還可以包括:
[0014]1、所述圓環(huán)狀共軌包括兩段以上的圓弧管，圓弧管兩端分別設置第一法蘭和第二法蘭，第一法蘭上開有密封槽，相鄰圓弧管通過其中一個圓弧管的第一法蘭與另一個圓弧管的第二法蘭相連。
[0015]2、每個共軌管對應柴油機一個氣缸，每個氣缸上安裝三個以上的注油嘴，每個注油嘴對應一個注油控制閥，注油嘴內(nèi)設有防止氣缸內(nèi)氣體進入注油嘴內(nèi)部的單向閥。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:高壓氣缸油的產(chǎn)生過程和注油過程完全分離，使得注油過程不受高壓氣缸油產(chǎn)生過程的影響；通過高速注油控制閥的打開和關閉實現(xiàn)注油的開始和停止，使得系統(tǒng)的響應速度更快；通過壓力控制閥和軌壓傳感器可以實現(xiàn)氣缸油共軌壓力的動態(tài)調(diào)節(jié)，從而靈活的調(diào)節(jié)注油壓力；注油量完全取決于注油壓力和注油控制閥打開的時間，使得注油量的控制更加精確；共軌在每個氣缸周圍都以圓環(huán)狀布置，使得在氣缸上均勻布置的各注油嘴到共軌的距離相等，從而使氣缸的潤滑更加均勻，這種布置方式也使得注油嘴和共軌之間的高壓油管非常短，也提高了系統(tǒng)的響應速度。另外，共軌管采用多段式結構，加工和安裝方便。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明法蘭一示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明法蘭二示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明注油控制閥示意圖。
【具體實施方式】<