改造阀座以改进大型低速二冲程发动机的润滑器泵单元和润滑系统，以及改进的润滑器泵单元技术方案

通过改造润滑器泵单元(11)尤其是Alpha型润滑器泵单元中的单向阀系统(102)的阀座(23)，改进了大型低速二冲程发动机中的润滑系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改造阀座以改进大型低速二冲程发动机的润滑器泵单元和润滑系统，以及改进的润滑器泵单元
本专利技术涉及一种用于改进大型低速二冲程发动机中的润滑系统的润滑器泵单元的方法。对现有的润滑系统进行改造以获得更长的寿命而没有泄漏。例如，大型低速二冲程发动机是船用发动机或发电厂中的大型发动机。
技术介绍
由于对环境保护的关注，人们正在努力降低船用发动机的排放。尤其由于竞争增加，这还涉及对用于这种发动机的润滑系统的稳定优化。越来越受到关注的经济因素之一是降低油耗，这不仅是因为环境保护，而且是因为这是船舶运营成本的重要部分。德国专利文献DE19743955B4和等效丹麦专利DK173288B1中公开了一种用于船用发动机的润滑系统。其公开了一种润滑系统，其中中央控制器将润滑剂供给到船用发动机的每个气缸的润滑器。润滑器将润滑剂分配到围绕气缸的圆周分布的多个润滑剂注射器。该润滑器包括壳体，在该壳体中多个活塞泵围绕圆布置并且由液压驱动的致动器活塞共同同步驱动。这些活塞泵中的每个活塞泵包括注射柱塞，该注射柱塞通过单向阀将润滑剂泵送到单个气缸的注射器的一个注射器中。液压驱动的致动器活塞在其固定的后端止动部与前端止动部之间的可通过调节螺钉调节的可调距离上移动。为了转动调节螺钉，可以在端盖处接近该调节螺钉，该端盖覆盖壳体的凸缘，调节螺钉延伸穿过该凸缘。由于将紧凑的润滑剂射流注射到船用发动机气缸中以及将润滑剂细流(quill)注射到活塞环之间的活塞上，该系统已经获得广泛的分销，并且由MANB&WDieselandTurbo公司以商标名Alpha润滑器(AlphaLubricator)泵单元销售。图1示出了用于Alpha润滑系统的润滑器泵单元的实例，如在以下互联网页面上所见：http://www.mariness.co.kr/02_business/Doosan％20Retrofit％20Service.pdf？PHPSESSID＝fd56da9de6eaca2f1f446512e84fcf69。用另外的附图标记对附图进行了少量修改，以便更详细地解释原理。为了简单起见，由MANB&WDieselandTurbo销售的用于Alpha润滑系统的润滑器泵单元在下文中被称为“Alpha润滑器”。该术语与船用发动机
中的常用术语一致，并且与互联网和技术文献中的相关出版物一致。类似于上述DE19743955B4和DK173288B1，Alpha润滑器100包括金属壳体101，在该金属壳体中，多个注射柱塞119被布置成一个圆，并且由液压驱动的致动器活塞123共同同步驱动。每个注射柱塞119滑动地布置在定量给料通道115中，该定量给料通道通过入口孔113从壳体101的内部容积114接收润滑剂。入口孔113在注射柱塞119的前向运动期间由注射柱塞119关闭，使得注射柱塞119的进一步前向运动对在定量给料通道115的剩余部分中接收的润滑剂加压，并且将其通过单向阀102泵送到管道103中并且泵送到单个气缸的注射器中的一个注射器。在由预压紧弹簧109引起的致动器活塞123的回缩期间，注射柱塞119回缩，并且在定量给料通道115中产生真空，直到注射柱塞119的前端回缩经过入口孔113并且润滑剂可以流动通过入口孔113并重新填充定量给料通道115。由注射柱塞119在定量给料通道115中加压并通过单向阀102排出的润滑剂的体积由注射柱塞119从入口孔113到回缩之前的最前位置的行进距离限定。在致动器活塞123在冲程长度上移动期间，注射柱塞119的移动的第一部分经过入口孔113，并且仅在注射柱塞119已经移动经过入口孔113并将其关闭时，润滑剂被加压并从剩余的定量给料通道距离中排出。液压驱动的致动器活塞123在其固定的后端止动部104和前端止动部105之间的可通过调节螺钉调节的可调节距离上移动。为了转动调节螺钉121，可以在端盖106处接近该调节螺钉，该端盖覆盖壳体101的凸缘107，调节螺钉121延伸穿过该凸缘。Alpha润滑器100中的凸缘107支撑间隔件122并且包含用于对调节螺钉121进行调节的螺纹110。往复致动器活塞123由致动器活塞123后面的体积108中的振荡油压驱动，其中电磁阀116在致动器活塞123后面的该体积108中的两个压力水平之间转换。一旦达到较低的压力水平，弹簧109负载就将致动器活塞123压回到后端止动部。电磁阀116由来自控制单元的对应信号调节。如在图1中可以看见，在端盖106后面的凸缘107中设置用于泵冲程的基本设置的间隔件122，在该凸缘处可以接近调节螺钉121的头部以通过旋转进行调节。该Alpha润滑器相对于上述专利DE19743955B4和DK173288B1的不同之处在于将电容反馈传感器120用于验证液压致动器的足够长的冲程长度。该反馈传感器120也在图1中示出。如图所示，液压致动器活塞包括两个周向槽111，并且如果液压致动器活塞123的冲程足够长以使第二槽111移动经过反馈传感器120，则反馈传感器120向中央控制器发出适当润滑的确认信号。当第一槽和第二槽111经过反馈传感器120时，反馈传感器120产生双脉冲信号，中央控制器将该双脉冲信号作为适当润滑的确认。如果第一槽111中仅一个经过反馈传感器120，则来自反馈传感器120的对应单脉冲信号向中央控制器指示反馈传感器120的一般功能和致动器活塞123在至少一小段距离上的移动，但致动器活塞123的移动不足以进行适当的润滑。如果反馈传感器120给出任何信号，则控制器提供警告消息，该警告消息表示没有测量到足够长的冲程以便适当润滑。单向阀102设置在阀室102’内部，并且传统上通过包括阀构件来构建，阀构件在这种情况下为球形阀构件，其通过弹簧抵靠阀座预压紧。一旦润滑剂压力升高到预先确定的极限之上，即加压润滑剂产生的力高于预压紧力，定量给料通道115中的润滑剂就克服螺旋弹簧的预压紧力而使球形阀构件移位。一旦打开，只要在注射阶段压力处于增加状态，单向阀102就给管道103提供通路，用于润滑剂流到注射器。当定量给料通道115中的油压减小到预先确定的极限以下时，单向阀102再次关闭以用于空闲阶段，并且保持关闭直到下一个注射阶段。已经发现，具有Alpha型润滑器的用于船用发动机的润滑系统在运行相对较短的时间后不符合要求。由于包括Alpha润滑器的整个系统相对昂贵并且通常要求长期可靠性，因此期望在较长的时间跨度上扩展适当的功能。US2013/260647公开了一种共轨高压燃料喷射系统，其中燃料在高达2000巴的压力下以升高的速度溢出控制室。由于在高压阀中球和球座之间的距离仅提升50微米的事实(这导致非常高的燃料速度)，因此存在空化的风险。为了使空化的风险最小化，工具设置有特殊的倒角区域，以便在阀体的球座扩散器处提供倒角底切部分。倒角部分减小了燃料流动力并减少了空化。在Alpha润滑器中，压力远低于100巴，并且与US2013/260647中的2000巴相比，通常比Alpha润滑器中不存在空化低30倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进大型低速发动机的润滑系统的方法，/n其中所述发动机包括气缸(1)，所述气缸具有在内部的往复活塞并且具有沿着所述气缸(1)的周边分布的多个润滑剂注射器(4)，以用于在注射阶段期间在所述周边上的各种位置处将润滑剂注射到所述气缸(1)中；/n其中所述润滑系统被配置用于在所述注射阶段中向所述注射器(4)提供润滑剂；其中所述润滑系统包括润滑器(11)，所述润滑器通过润滑剂供给导管(9)管道式连接到每个注射器(4)，以用于在所述注射阶段中通过所述润滑剂供给导管(9)将加压润滑剂提供给每个注射器(4)；/n其中所述润滑器(11)包括壳体(101)，在所述壳体中，液压驱动的致动器活塞(123)被布置成沿着冲程长度往复运动，/n其中所述壳体(101)还包含多个注射柱塞(119)和对应的多个定量给料通道(115)以及单向阀(102)，针对每个定量给料通道(115)存在一个单向阀，每个注射柱塞(119)滑动地布置在所述定量给料通道(115)中的一个定量给料通道中，其中所述注射柱塞(119)联接到所述致动器活塞(123)，以便通过所述致动器活塞(123)在所述冲程长度上共同移动，并因此在定量给料通道距离上对所述定量给料通道(115)中的润滑剂加压，以将所加压的润滑剂从每个定量给料通道(115)通过对应的单向阀(102)排出，以将所述润滑剂注射到所述发动机气缸(1)中；其中所述定量给料通道距离限定在所述注射阶段期间从所述定量给料通道(115)通过所述单向阀(102)排出的润滑剂的体积；/n其中每个单向阀(102)设置在所述壳体(11)中的对应阀室(102')中并且包括通过弹簧(25)的负载抵靠阀座(24)被预压紧的阀构件(23)；/n其特征在于，所述方法包括从所述阀室(102’)移除所述弹簧(25)和所述阀构件(23)，并通过用加工工具加工所述阀座来改造所述阀室(102’)中的所述阀座(24)，所述加工工具将材料移位、移除或添加到所述阀座并且通过所述加工来改进所述阀座(24)的尺寸精度；随后利用所述改造的阀座(24)操作所述发动机的所述润滑系统中的所述润滑器(11)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181002 DK PA2018706481.一种改进大型低速发动机的润滑系统的方法，
其中所述发动机包括气缸(1)，所述气缸具有在内部的往复活塞并且具有沿着所述气缸(1)的周边分布的多个润滑剂注射器(4)，以用于在注射阶段期间在所述周边上的各种位置处将润滑剂注射到所述气缸(1)中；
其中所述润滑系统被配置用于在所述注射阶段中向所述注射器(4)提供润滑剂；其中所述润滑系统包括润滑器(11)，所述润滑器通过润滑剂供给导管(9)管道式连接到每个注射器(4)，以用于在所述注射阶段中通过所述润滑剂供给导管(9)将加压润滑剂提供给每个注射器(4)；
其中所述润滑器(11)包括壳体(101)，在所述壳体中，液压驱动的致动器活塞(123)被布置成沿着冲程长度往复运动，
其中所述壳体(101)还包含多个注射柱塞(119)和对应的多个定量给料通道(115)以及单向阀(102)，针对每个定量给料通道(115)存在一个单向阀，每个注射柱塞(119)滑动地布置在所述定量给料通道(115)中的一个定量给料通道中，其中所述注射柱塞(119)联接到所述致动器活塞(123)，以便通过所述致动器活塞(123)在所述冲程长度上共同移动，并因此在定量给料通道距离上对所述定量给料通道(115)中的润滑剂加压，以将所加压的润滑剂从每个定量给料通道(115)通过对应的单向阀(102)排出，以将所述润滑剂注射到所述发动机气缸(1)中；其中所述定量给料通道距离限定在所述注射阶段期间从所述定量给料通道(115)通过所述单向阀(102)排出的润滑剂的体积；
其中每个单向阀(102)设置在所述壳体(11)中的对应阀室(102')中并且包括通过弹簧(25)的负载抵靠阀座(24)被预压紧的阀构件(23)；
其特征在于，所述方法包括从所述阀室(102’)移除所述弹簧(25)和所述阀构件(23)，并通过用加工工具加工所述阀座来改造所述阀室(102’)中的所述阀座(24)，所述加工工具将材料移位、移除或添加到所述阀座并且通过所述加工来改进所述阀座(24)的尺寸精度；随后利用所述改造的阀座(24)操作所述发动机的所述润滑系统中的所述润滑器(11)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将所述阀座(24)加工成圆对称形状，其中当横跨不同的阀座(24)测量时，圆对称性变化小于0.2mm。


3.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中方法包括将所述阀座(24)加工成使所述阀座(24)具有减小的表面粗糙度，用于所述阀构件(23)与所述阀座(24)之间的紧密接触。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包括通过所述加工提供小于12.5μm的所述阀座(24)的表面粗糙度。


5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中方法包括将所述阀座(24)改造成具有第一曲率半径(34)的凹形形状，以及提供以等于或小于所述第一曲率半径(34)的第二曲率半径(33)凸出的所述阀构件(23)；其中所述第一曲率半径和所述第二曲率半径在与所述阀座(24)正交的平面中测量。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一曲率半径比所述第二曲率半径大5％-50％。


7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述加工包括电火花机加工、钻孔、铣削、焊接、研磨、抛光、蚀刻、电镀、电解机加工中的至少一者。


8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括在所述改造之前使所述润滑系统中的所述润滑器(11)操作至少100,000个润滑注射循环，并且在所述改造之后利用所述润滑器(11)和所述改造的阀座(24)继续操作所述润滑系统。


9.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括通过以下方式来操作所述润滑系统：利用经改造的润滑器(11)在20巴-100巴范围内的润滑剂压力下将润滑剂供给到所述注射器以及通过所述注射器将润滑剂的雾化液滴的薄雾注射到所述发动机气缸内的涡旋扫气中并且在所述液滴通过涡旋运动朝向所述气缸的上止点即TDC传输期间将所述液滴分配到气缸壁上。


10.一种改进大型低速发动机的润滑器(11)的方法，所述发动机包括气缸(1)，所述气缸具有在内部的往复活塞并且具有沿着所述气缸(1)的周边分布的多个润滑剂注射器(4)，以用于在注射阶段期间在所述周边上的各种位置处将润滑剂注射到所述气缸(1)中；其中所述润滑器(11)被配置用于在所述注射阶段中向所述注射器(4)提供加压润滑剂；
其中所述润滑器(11)包括壳体(101)，在所述壳体中，液压驱动的致动器活塞(123)被布置成沿着冲程长度往复运动，
其中所述壳体(101)还包含多个注射柱塞(119)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔·巴克，埃米尔·弗洛德高，
申请(专利权)人：汉斯延森注油器公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK