一种大功率柴油机的机油系统

摘要

本发明提供一种大功率柴油机的机油系统，包括机油泵、机油优先阀、机油离心式滤油器、增压器以及增压器滤清器和调压阀。机油泵与机油离心式滤油器连接相通，增压器通过调压阀与增压器滤清器连接相通，机油泵上的机油泵第一出油管与机油优先阀上的机油优先阀主油道入口连接相通，机油泵第二出油管与机油优先阀上的机油优先阀辅助油道入口连接相通，机油优先阀上的机油优先阀至冷却活塞油道接口与柴油机冷却活塞油道连接相通。采用本发明可以提高柴油机机油的自滤清能力，降低系统机油消耗且整个机油系统的压力控制更可靠，而且使得机油系统的整体结构更加合理、紧凑，有利于保证柴油机的动力性、经济性、可靠性和耐久性。

权利要求

1.一种大功率柴油机的机油系统，包括机油泵(1)、机油离心式滤油器(9)、增压器以及增压器滤清器和调压阀，机油泵(1)通过机油泵第三出油管(7)与机油离心式滤油器(9)连接相通，增压器通过调压阀与增压器滤清器连接相通，其特征在于：还包括机油优先阀(8)，机油泵(1)上的机油泵第一出油管(3)与机油优先阀(8)上的机油优先阀主油道入口(20)连接相通，并通过机油优先阀至主油道接口(28)与机体主润滑油油道(18)相通，机油泵(1)上的机油泵第二出油管(6)与机油优先阀(8)上的机油优先阀辅助油道入口(21)连接相通，并通过机油优先阀至柴油机机体油底壳接口(31)与柴油机油底壳相通；机油优先阀(8)上的机油优先阀至冷却活塞油道接口(29)与柴油机冷却活塞油道连接相通。

2.根据权利要求1所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述的机体主润滑油油道(18)布置在柴油机机体(17)内中间上部，并且设有三路分支，一路分支经柴油机机体(17)左筋板孔进入左凸轮轴润滑油道(22)，一路分支经柴油机机体(17)右筋板孔进入右凸轮轴润滑油道(26)，一路分支经柴油机机体(17)正下方立筋板孔进入曲轴润滑油道(24)。

3.根据权利要求1所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述的柴油机冷却活塞油道设置在柴油机机体(17)内左右两侧，并分别与左冷却活塞润滑油道(23)、右冷却活塞润滑油道(25)连接相通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述的机油离心式滤油器(9)设置有三台，并列安装在柴油机机体(17)右边靠前端的曲轴箱观察孔位置，且均与机油泵第三出油管(7)连接相通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述的增压器设置两台，分为第一增压器(13)和第二增压器(14)，其中的第一增压器(13)通过第一调压阀(12)与第一增压器滤清器(11)连接相通，第二增压器(14)通过第二调压阀(27)与第二增压器滤清器(15)连接相通。

6.根据权利要求5所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述的第一增压器滤清器(11)和第二增压器滤清器(15)均是过滤精度为20微米的增压器滤清器，每台增压器滤清器的一端均与机体主润滑油油道(18)末端连接相通，另一端分别通过对应的调压阀与对应的增压器连接相通。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种大功率柴油机的机油系统，其特征在于：所述机油系统还包括机油热交换器(4)和机油滤清器(5)，且机油泵(1)上的机油泵第一出油管(3)与机油热交换器(4)、机油滤清器(5)、机油优先阀主油道入口(20)依次连接相通。

说明书

一种大功率柴油机的机油系统

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油机技术领域，尤其是涉及一种大功率柴油机的机油系统。

背景技术

[0002] 柴油机的机油系统是柴油机的重要组成部分，机油系统对柴油机的零部件起到润滑、导热、清洗、密封、防锈作用，使柴油机的运动单元获得充分的润滑，从而减少摩擦损失，减轻零部件磨损，以保证柴油机的动力性、经济性、可靠性和耐久性。

[0003] 现有的柴油机机油系统主要由机油泵及其进出油管装配、机油离心式滤油器、增压器滤清器、安全阀、齿轮润滑管系、左右增压器润滑油管总成、调压阀和机油管路等组成。其系统具体布置如下：(1)机油泵为一台定容齿轮机油泵，由柴油机曲轴齿轮驱动，安装于柴油机油底壳自由端板中间位置，作为整个机油系统的动力装置；(2)机油离心式滤油器设置两台，并列安装在柴油机右边靠前端的曲轴箱观察孔位置；(3)安全阀一台，安装在油底壳自由端板左上部；(4)柴油机缸盖内的摇臂轴及喷油凸轮的润滑管路设计在机体外部；(5)柴油机冷却活塞油道布置在机体内左右两侧，进入左侧冷却活塞油道的机油去润滑和冷却左列活塞和气缸套，进入右侧冷却活塞油道的机油去润滑和冷却右列活塞和气缸套，润滑完的机油进入油底壳；(6)增压器滤清器为两台，分别布置在连接箱两侧，每台增压器滤清器的一端连接柴油机主油道末端，另一端连接调压阀后进入增压器。由于机油离心式滤油器仅有两台，对整个机油系统的自滤清能力较差；安全阀是一种开启压力值工作方式的安全阀，不利于柴油机降低机油消耗；由于缸盖内的摇臂轴及喷油凸轮的润滑管路设计在机体外部，使柴油机机油系统结构分散、不紧凑，占用外部空间；另外，其中的增压器滤清器的过滤精度为25微米，也不利于增压器的润滑，降低了增压器的使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种大功率柴油机的机油系统，提高机油系统的自滤清能力，降低柴油机的机油消耗，并且机油系统的系统压力控制更可靠、结构更紧凑。

[0005] 本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种大功率柴油机的机油系统，包括机油泵、机油优先阀、机油离心式滤油器、增压器以及增压器滤清器和调压阀，机油泵通过机油泵第三出油管与机油离心式滤油器连接相通，增压器通过调压阀与增压器滤清器连接相通，机油泵上的机油泵第一出油管与机油优先阀上的机油优先阀主油道入口连接相通，并通过机油优先阀至主油道接口与机体主润滑油油道相通，机油泵上的机油泵第二出油管与机油优先阀上的机油优先阀辅助油道入口连接相通，并通过机油优先阀至柴油机机体油底壳接口与柴油机油底壳相通；机油优先阀上的机油优先阀至冷却活塞油道接口与柴油机冷却活塞油道连接相通。

[0006] 进一步地，所述的机体主润滑油油道布置在柴油机机体内中间上部，并且设有三路分支，一路分支经柴油机机体左筋板孔进入左凸轮轴润滑油道，一路分支经柴油机机体右筋板孔进入右凸轮轴润滑油道，一路分支经柴油机机体正下方立筋板孔进入曲轴润滑油道。

[0007] 进一步地，所述的柴油机冷却活塞油道设置在柴油机机体内左右两侧，并分别与左冷却活塞润滑油道、右冷却活塞润滑油道连接相通。

[0008] 进一步地，所述的机油离心式滤油器设置有三台，并列安装在柴油机机体右边靠前端的曲轴箱观察孔位置，且均与机油泵第三出油管连接相通。

[0009] 进一步地，所述的增压器设置两台，分为第一增压器和第二增压器，其中的第一增压器通过第一调压阀与第一增压器滤清器连接相通，第二增压器通过第二调压阀与第二增压器滤清器连接相通。

[0010] 进一步地，所述的第一增压器滤清器和第二增压器滤清器均是过滤精度为20微米的增压器滤清器，每台增压器滤清器的一端均与机体主润滑油油道末端连接相通，另一端分别通过对应的调压阀与对应的增压器连接相通。

[0011] 进一步地，所述机油系统还包括机油热交换器和机油滤清器，且机油泵上的机油泵第一出油管与机油热交换器、机油滤清器、机油优先阀主油道入口依次连接相通。

[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过采用机油优先阀使得柴油机低速时可以降低系统机油消耗且整个机油系统的压力控制更可靠；通过增压器滤清器提高柴油机机油的自滤清能力，从而提高增压器的工作寿命，降低增压器投入成本；通过合理的管道布置设计和关键零部件的布局，尽量减少机油系统的外部管路，使得机油系统的整体结构更加合理、紧凑，有利于减轻机油系统的整体重量。本发明的机油系统使柴油机运动单元能够获得充分的润滑，减少了运动单元的摩擦损失，提高了柴油机零部件的工作寿命和可靠性，因而可以保证柴油机的动力性、经济性、可靠性和耐久性。

附图说明

[0013] 图1为本发明一种大功率柴油机的机油系统的系统构造图。

[0014] 图2为图1中机油优先阀的结构剖视图。

[0015] 图3为柴油机机油系统的内部润滑油道布局图。

[0016] 图中标记：1-机油泵，2-机油泵进油管，3-机油泵第一出油管，4-机油热交换器，5-机油滤清器，6-机油泵第二出油管，7-机油泵第三出油管，8-机油优先阀，9-机油离心式滤油器，10-左增压器润滑油管总成，11-第一增压器滤清器，12-第一调压阀，13-第一增压器，14-第二增压器，15-第二增压器滤清器，16-右增压器润滑油管总成，17-柴油机机体，
18-机体主润滑油油道，19-齿轮润滑管系，20-机油优先阀主油道入口，21-机油优先阀辅助油道入口，22-左凸轮轴润滑油道，23-左冷却活塞润滑油道，24-曲轴润滑油道，25-右冷却活塞润滑油道，26-右凸轮轴润滑油道，27-第二调压阀，28-机油优先阀至主油道接口，
29-机油优先阀至冷却活塞油道接口，30-第一活塞，31-机油优先阀至柴油机机体油底壳接口，32-第一弹簧，33-第二活塞，34-第二弹簧。

具体实施方式

[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0018] 如图1所示的一种大功率柴油机的机油系统，主要由机油泵1、机油热交换器4、机油滤清器5、机油优先阀8、机油离心式滤油器9、增压器以及增压器滤清器和调压阀组成，其中的增压器设置两台，分为第一增压器13和第二增压器14。所述的增压器滤清器设有两台，分别是第一增压器滤清器11和第二增压器滤清器15，每台增压器滤清器的一端均与机体主润滑油油道18末端连接相通，另一端分别通过对应的调压阀与对应的增压器连接相通。所述的调压阀也设置有两个，分为第一调压阀12和第二调压阀27，并且，第一增压器13通过第一调压阀12与第一增压器滤清器11连接相通，第二增压器14通过第二调压阀27与第二增压器滤清器15连接相通。所述的机油泵1安装于柴油机油底壳自由端板中间位置，其通过机油泵第三出油管7与机油离心式滤油器9连接相通，所述的机油离心式滤油器9设置有三台，并列安装在柴油机机体17右边靠前端的曲轴箱观察孔位置，且均与机油泵第三出油管7连接相通。所述机油泵1上的机油泵第一出油管3与机油热交换器4、机油滤清器5、机油优先阀主油道入口20依次连接相通。所述的机油优先阀8为一台，安装在柴油机机体17前端右上部，其通过机油优先阀至主油道接口28与机体主润滑油油道18连接相通，机油泵1上的机油泵第二出油管6与机油优先阀8上的机油优先阀辅助油道入口21连接相通，并通过机油优先阀至柴油机机体油底壳接口31与柴油机油底壳相通；机油优先阀8上的机油优先阀至冷却活塞油道接口29则与柴油机冷却活塞油道连接相通。

[0019] 所述的柴油机冷却活塞油道设置在柴油机机体17内左右两侧，并分别与左冷却活塞润滑油道23、右冷却活塞润滑油道25连接相通。因此，进入左冷却活塞润滑油道23的机油可以润滑和冷却左列活塞和气缸套，而进入右冷却活塞润滑油道25的机油可以去润滑和冷却右列活塞和气缸套，润滑完的机油进入油底壳；润滑和冷却左、右两列的缸套、活塞环的油道管路设计在柴油机机体17内，这样的结构布置可以减少机油系统的外部管路，使机油系统的结构更加合理、紧凑，而且还减轻了机油系统的整体重量。

[0020] 如图1、图3所示，柴油机的机体主润滑油油道18布置在柴油机机体17内中间上部，该机体主润滑油油道18设有三路分支，一路分支经柴油机机体17左筋板孔进入左凸轮轴润滑油道22，以对柴油机的左凸轮轴轴承及左进、排气凸轮和喷油凸轮进行润滑，然后进入左列气缸盖润滑摇臂轴及座后流入油底壳；一路分支经柴油机机体17右筋板孔进入右凸轮轴润滑油道26，以对右凸轮轴轴承及右进、排气凸轮和喷油凸轮进行润滑，然后进入右列气缸盖润滑摇臂轴及座后流入油底壳；还有一路分支经柴油机机体17正下方立筋板孔进入曲轴润滑油道24，以对曲轴轴承进行润滑，然后也流入油底壳。其中的左列气缸盖摇臂轴及座的管路设计在柴油机机体17内，右列气缸盖摇臂轴及座的管路也设计在柴油机机体17内部，采用这种布置方案可以减少机油系统的外部管路，使机油系统的结构更加合理、紧凑，有利于减轻机油系统的整体重量。

[0021] 上述结构的一种大功率柴油机的机油系统的工作过程如下，来自柴油机机体17的润滑油经过机油泵1底部的吸油口进入机油泵进油管2，经机油泵1加压后分三路分别输出，其中一路从机油泵第一出油管3输出到机油热交换器4，然后流经机油滤清器5输出到机油优先阀8，另外一路从机油泵第二出油管6直接输出到机油优先阀8，还有一路则从机油泵第三出油管7分别输出到并列安装的三台机油离心式滤油器9中，最后均从机油离心式滤油器9流回柴油机机体17中。其中的机油优先阀8的构造如图2所示，主要包括第一活塞30以及与之连接的第一弹簧32和第二活塞33以及与之连接的第二弹簧34。其中的第一活塞30、第二活塞33在进入到机油优先阀8中的润滑油的压力作用下可以向右运动，并使相应的第一弹簧32、第二弹簧34产生弹性变形，同时，第一弹簧32、第二弹簧34由于弹性变形的回复也会驱动第一活塞30、第二活塞33向左运动。因此，第一活塞30、第二活塞33的实际运动方向就取决于进入到机油优先阀主油道入口20和机油优先阀辅助油道入口21的润滑油的实际压力大小。根据实际压力的不同，机油优先阀8可以具有三种与不同的压力值范围相对应的工作方式，这三种工作方式分别对应的是：第一，仅有机油优先阀8至机体主润滑油油道18的通道导通；第二，机油优先阀8至机体主润滑油油道18和至冷却活塞油道的通道同时导通；第三，机油优先阀8至机体主润滑油油道18、至冷却活塞油道和至柴油机机体17油底壳的通道同时导通。采用这种结构和工作方式的机油优先阀8在柴油机低速运行时可以降低机油的消耗，有利于节约机油成本。从机油优先阀8出口端输出的机油一部分进入齿轮润滑管系19中以满足齿轮的润滑需要，其他大部分则进入到机体主润滑油油道18内，然后经过左增压器润滑油管总成10，最后输出到第一增压器13中，同时经过右增压器润滑油管总成16，最后输出到第二增压器14中。

[0022] 本发明中的机油泵1采用一台定容齿轮机油泵，由柴油机曲轴齿轮驱动，作为整个机油系统的动力装置；其中的机油离心式滤油器9设置三台，且机油离心式滤油器9流量为35升／分钟，以提高柴油机机油的自滤清能力，使柴油机零部件的润滑油质量更高；其中的增压器滤清器设置两台，分别是第一增压器滤清器11和第二增压器滤清器15，且其过滤精度均为20微米，以提高第一增压器13和第二增压器14润滑油的过滤精度，进而提高增压器的工作寿命，降低增压器的使用成本。

[0023] 由于采用上述的技术方案，本发明可以通过机油优先阀8使得柴油机低速时可以降低系统机油消耗，且整个机油系统的压力控制更可靠，同时，本发明的机油系统还使柴油机运动单元能够获得充分的润滑，减少了运动单元的摩擦损失，提高了柴油机零部件的工作寿命和可靠性，进一步提升了更换柴油机机油的周期，因而可以保证柴油机的动力性、经济性、可靠性和耐久性。采用下述参数进行评估，节约机油的费用计算如下：设定机油价格m为34.5元／千克，柴油机功率Ne为3800kW，节约机油ge为0.05g／kW.h，每年工作时间n为350天／年，每天工作时间B为21小时／天，柴油机负荷率V为75％，则该柴油机运行一年可以节约的费用为：

[0024] B*V*Ne*ge*n*m／1000=21*75％*3800*0.05*350*34.5／1000=36.3万(元)，其中的“*”表示相乘。

[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。