一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，包括閥體，閥體上豎向設有主油通道、旁路通道和冷卻活塞油通道，閥體上橫向設有長孔和短孔，長孔的一端分別與主油通道和冷卻活塞油通道垂直相通，所述長孔內設有后端帶壓縮長彈簧的長活塞；所述長活塞在壓縮長彈簧的彈力下，其前端能將主油通道和冷卻活塞油通道封閉；所述短孔的一端與旁路通道垂直相通，短孔內設有后端帶壓縮短彈簧的短活塞；所述短活塞在壓縮短彈簧的彈力下，其前端能將旁路通道封閉。本優(yōu)先閥可提供三種壓力控制，針對不同壓力值來開啟或關閉不同的油路通道，從而控制不同的機油通道來潤滑柴油機不同的潤滑部位；優(yōu)先閥還對機油泵進行超壓保護。
【專利說明】一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種優(yōu)先閥，尤其涉及一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，屬于機油優(yōu)先閥【技術領域】。
【背景技術】
[0002]機油對柴油機零部件起潤滑、導熱、清洗、密封、防銹作用；同時，機油使柴油機運動單元獲得潤滑，減少摩擦損失，減少零部件磨損，以保證柴油機的動力性、經濟性、可靠性和耐久性。機油消耗量是柴油機重要的性能指標，是衡量柴油機是否經濟的主要指標。在設計柴油機時，要充分考慮如何降低機油消耗量，提高柴油機經濟性，同時還要考慮機油的壓力控制方式。而目前影響柴油機機油消耗量的途徑主要有以下三方面:
[0003]1.機油通過活塞環(huán)或氣閥導管等竄入燃燒室燒損，未燒盡部分進入排氣管排出到大氣中；
[0004]2.機油在曲軸箱中霧化和蒸發(fā)損失；
[0005]3.機油通過不緊密處泄漏。
[0006]為了降低現(xiàn)有柴油機機油的消耗，現(xiàn)在采用的方案主要是在柴油機機油系統(tǒng)中設計一臺安全閥。安全閥被裝配在柴油機油底殼自由端板右側，安全閥被設定為一定值如
0.7MPa，當機油泵泵出來的機油壓力小于0.7MPa時，安全閥關閉，機油進入機油系統(tǒng)主管路，再經過機油濾清器、機油熱交換器，再進入柴油機機體主油道、冷卻活塞油道；當機油泵泵出來的機油壓力達到0.7MPa時，安全閥就會開啟，將機油系統(tǒng)主管路中的機油通過安全閥泄一部分到油底殼中，把主油路機油壓力降低，從而達到保護機油泵的目的。
[0007]因此，該安全閥能夠保護機油泵在系統(tǒng)機油壓力超高時不被損壞。
[0008]但是，這種通過涉及定值安全閥的方案存在以下不足之處:由于安全閥只能被調定到某一固定值，該固定值為機油泵不被損壞的臨界值，當機油壓力小于該固定值時，機油就會進入柴油機機體主油道、冷卻活塞油道，即使當柴油機在空載怠速時(轉速:350r/min)，在活塞運轉速度較低，當活塞環(huán)不需要大量機油潤滑時，由于對進入活塞潤滑的機油沒有控制，從機油泵泵出來的機油只要當柴油機在運轉時，該路所有的機油就會通過冷卻活塞油道進入活塞噴嘴通道對活塞環(huán)、缸套內壁潤滑，而進入活塞潤滑的機油不可避免地要通過活塞環(huán)或氣閥導管等竄入燃燒室燒損或被排出到大氣中，這樣就增加了機油消耗量，降低了柴油機經濟性。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在于:針對柴油機機油消耗的主要途徑是通過活塞環(huán)或氣閥導管等竄入燃燒室燒損，為降低機油消耗量，提供一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，解決現(xiàn)有柴油機通過安全閥不能有效降低柴油機機油消耗的技術問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題。
[0010]本實用新型目的通過下述技術方案來實現(xiàn):一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，包括閥體，閥體上豎向設有主油通道、旁路通道和冷卻活塞油通道，所述主油通道的一端與機油泵出油管主路連接相通，另一端與柴油機主油道連接相通，所述旁路通道的一端與機油泵出油管旁路連接相通，另一端與柴油機油底殼連接相通；所述冷卻活塞油通道的一端與柴油機冷卻活塞油道連接相通；閥體上橫向設有長孔和短孔，長孔的一端分別與主油通道和冷卻活塞油通道垂直相通，所述長孔內設有后端帶壓縮長彈簧的長活塞；所述長活塞在壓縮長彈簧的彈力下，其前端能將主油通道和冷卻活塞油通道封閉；所述短孔的一端與旁路通道垂直相通，短孔內設有后端帶壓縮短彈簧的短活塞；所述短活塞在壓縮短彈簧的彈力下，其前端能將旁路通道封閉。
[0011]作為一種優(yōu)選方式，在長孔內設有對壓縮長彈簧起到定位作用的導向銷。
[0012]作為一種優(yōu)選方式，在冷卻活塞油通道的另一端設有帶O形密封圈的堵頭。
[0013]作為一種優(yōu)選方式，在閥體的端面上設有外蓋。
[0014]進一步地，所述外蓋通過帶密封圈的螺栓與閥體的末端端面固定。
[0015]作為一種優(yōu)選方式，所述長孔的長度為277mm,直徑為Φ75ι?πι。
[0016]作為一種優(yōu)選方式,所述短孔的長度為145mm,直徑為Φ75ι?πι。
[0017]其中，本實用新型部分零部件的具體作用如下:
[0018]短彈簧:該彈簧外徑Φ44πιπι，自由長度為131.4mm，裝配在短活塞Φ 46mm孔內，工作長度為102mm，此時彈簧被壓縮后產生的彈力為1000 KPa，該彈力將短活塞端面頂在閥體
相應端面上，二者形成密封面。
[0019]短活塞:內部裝有短彈簧，其外圓面與閥體Φ 75mm孔配合并裝配在該孔內，端面與閥體端面形成密封面，根據(jù)機油壓力大小可左右移動。
[0020]長活塞:內部裝有長彈簧和導向銷，其外圓面與閥體Φ 75mm孔配合并裝配在該孔內，端面與閥體端面形成密封面，中心有Φ3_的平衡孔，根據(jù)機油壓力大小可左右移動。
[0021]長彈簧:該彈簧外徑Φ 43mm，自由長度為203.8mm，裝配在長活塞Φ44.5mm孔內，工作長度為164mm，此時彈簧被壓縮后產生的彈力為430 KPa，該力將長活塞端面頂在閥體相應端面上，二者形成密封面。
[0022]O型密封圈:材料為氟橡膠，裝配在閥體與蓋之間，防止機油從閥體與蓋間泄漏。
[0023]堵頭:當需要檢修優(yōu)先閥時，將堵頭拆下，將優(yōu)先閥里面的機油放干凈。
[0024]導向銷:外圓面裝配在長活塞Φ55_孔內，內圓面裝配長彈簧，將長彈簧定位。
[0025]主油通道:與柴油機機體主油道連接相通，里面的機油去潤滑柴油機齒輪系、泵軸承、調控裝置、曲軸軸承、凸輪軸軸承、凸輪軸凸輪和噴油凸輪、氣缸蓋搖臂軸及座潤滑、左右增壓器等。
[0026]旁路通道:為機油泵出油管旁路，屬于油路分支，當機油泵超壓時，通過該油路可機油泵內的機油壓力快速降低。
[0027]冷卻活塞油通道:與柴油機左右噴嘴冷卻油道連接相通，里面的機油通過噴嘴冷卻裝置去冷卻柴油機活塞環(huán)、缸套內壁等。
[0028]本實用新型的工作原理如下:
[0029]預先設置壓縮長彈簧和壓縮短彈簧的壓縮力，該壓縮力的設置根據(jù)柴油機的潤滑部位及需要的潤滑機油的壓力來設定。本優(yōu)先閥主油通道的下端接口接機油泵出油管主路，當柴油機開始工作，機油泵也隨之工作，機油通過該主油通道進入柴油機主油道。根據(jù)此時機油壓力大小，再由壓縮長彈簧控制機油是否進入柴油機冷卻活塞油道。本優(yōu)先閥中間的旁路通道接機油泵出油管旁路，當柴油機開始工作，機油泵也隨之工作，該旁路通道內也有機油進入，根據(jù)此時機油壓力大小，再由壓縮短彈簧控制機油是否進入柴油機油底殼。
[0030]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果:本實用新型所述的優(yōu)先閥可提供三種壓力控制，針對不同壓力值來開啟或關閉不同的油路通道，從而控制不同的機油通道來潤滑柴油機不同的潤滑部位，當柴油機有的部位不需要潤滑時，該路油路就通過優(yōu)先閥被關閉，此時柴油機有的部位就沒有機油，也就不會發(fā)生機油消耗；當柴油機在100%負荷工作時，所有摩擦表面均需要潤滑，優(yōu)先閥的控制油路全部開啟，機油進入柴油機所有需要潤滑的部位；同時，當機油泵泵出來的機油進入系統(tǒng)主油路時壓力偏高時，優(yōu)先閥相應的控制活塞馬上會開啟，將系統(tǒng)主油路的機油泄漏一部分到柴油機油底殼，主油路機油壓力馬上降低，對機油泵進行超壓的保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型優(yōu)先閥的剖面結構示意圖。
[0032]圖2是本實用新型優(yōu)先閥的工作狀態(tài)示意圖之一；
[0033]圖3是本實用新型優(yōu)先閥的工作狀態(tài)示意圖之二 ；
[0034]圖4是本實用新型優(yōu)先閥的工作狀態(tài)示意圖之三；
[0035]圖5是本實用新型優(yōu)先閥的工作狀態(tài)示意圖之四。
[0036]其中:短彈簧-1， 短活塞_2， 長活塞-3， 長彈簧_4，閥體-5， O型密封圈-6， 堵頭_7， 導向銷_8，密封圈-9， 螺栓-10，墊圈-11，外蓋-12，短孔-13，長孔-14， 柴油機主油道-21， 柴油機冷卻活塞油道-22， 柴油機油底殼-23， 機油泵出油管主路-24， 機油泵出油管旁路-25， 主油通道-51，旁路通道-52， 冷卻活塞油通道-53。
【具體實施方式】
[0037]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0038]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。
實施例
[0039]如圖1所示，一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，包括閥體5，在閥體5的端面上設有外蓋13，所述外蓋13通過帶密封圈9的螺栓10與閥體5的末端端面固定，夕卜蓋作為壓縮長彈簧和壓縮短彈簧一端的抵擋件，并且外蓋通過螺栓與閥體連接，方便拆卸，當閥體內出現(xiàn)雜質，或者需要更換彈簧時，可以通過拆卸掉外蓋來進行清除和更換。閥體5上豎向設有主油通道51、旁路通道52和冷卻活塞油通道53，所述主油通道51的一端與機油泵出油管主路24連接相通，另一端與柴油機主油道21連接相通，所述旁路通道52的一端與機油泵出油管旁路25連接相通，另一端與柴油機油底殼23連接相通；所述冷卻活塞油通道53的一端與柴油機冷卻活塞油道22連接相通；在冷卻活塞油通道53的另一端設有帶O形密封圈6的堵頭7。此處的O形密封圈6起到密封堵頭7的作用，而堵頭的存在是為了防止機油從該冷卻活塞油通道的底端露出。閥體5上橫向設有長孔14和短孔13，長孔14的一端分別與主油通道51和冷卻活塞油通道53垂直相通，所述長孔14內設有后端帶壓縮長彈簧4的長活塞3 ;所述長活塞3在壓縮長彈簧4的彈力下，其前端能將主油通道51和冷卻活塞油通道53封閉；所述短孔13的一端與旁路通道52垂直相通，短孔13內設有后端帶壓縮短彈簧I的短活塞2 ;所述短活塞2在壓縮短彈簧I的彈力下，其前端能將旁路通道52封閉。
[0040]所述長孔的長度為277mm，直徑為Φ 75mm ;所述短孔的長度為145mm，直徑為Φ75πιπι。該尺寸是根據(jù)各個油路的尺寸以及油壓而得出的，在該尺寸范圍內安裝的長短彈簧才能夠有效的根據(jù)油壓而實現(xiàn)對油路的開閉。具體來說，機油壓力低時，由壓縮短彈簧I將長活塞3頂住，長活塞的端面密封在閥體端面，使得主油通道形成封閉油路；當機油壓力高于壓縮短彈簧I的彈力時，長活塞3端面與閥體端面脫離開，形成另一路油路通路。
[0041]在長孔14內設有對壓縮長彈簧4起到定位作用的導向銷8，防止由于壓縮長彈簧的長度過長，而在受到機油壓力時產生變形。
[0042]本實用新型所述的優(yōu)先閥可提供三種壓力控制，針對壓縮短彈簧和壓縮長彈簧受到來自機油的不同壓力值來開啟或關閉不同的油路通道，從而控制不同的機油通道來潤滑柴油機不同的潤滑部位。
[0043]根據(jù)實際工作需要，預先設置壓縮短彈簧和壓縮長彈簧的壓縮力，并將兩彈簧預壓設于優(yōu)先閥內，其具體工作方式如下:
[0044]如圖2所示，當柴油機空載怠速時，轉速:350r/min，柴油機的活塞環(huán)、缸套內壁不需要潤滑。由于機油泵轉速低，機油泵泵出來的機油壓力小于140KPa，該壓力使得壓縮長彈簧4和壓縮短彈簧I均處于伸長狀態(tài)，因此，此時優(yōu)先閥的冷卻活塞油通道、旁路通道都被關閉，機油通過優(yōu)先閥只進入柴油機主油通道，對曲軸軸承、凸輪軸軸承、凸輪軸凸輪和噴油凸輪、氣缸蓋搖臂軸及座潤滑。
[0045]如圖3所示，當柴油機在額定轉速工作時，轉速:1000r/min，柴油機的活塞環(huán)、缸套內壁就需要潤滑。由于機油泵轉速升高，機油泵泵出來的機油壓力大于140KPa而小于430KPa，該壓力使得壓縮長彈簧4和壓縮短彈簧I均處于壓縮狀態(tài)，此時優(yōu)先閥的主油通道、冷卻活塞油通道都被開啟，旁路通道被關閉，機油通過優(yōu)先閥進入柴油機主油通道和冷卻活塞油通道，對曲軸軸承、凸輪軸軸承、凸輪軸凸輪和噴油凸輪、氣缸蓋搖臂軸及座潤滑、活塞環(huán)、缸套內壁潤滑。
[0046]如圖4所示，當柴油機在額定轉速工作時，轉速:1000r/min，如果機油系統(tǒng)中某處管路有堵塞造成油路中的機油壓力大于430KPa而小于lOOOKPa。該壓力使得壓縮長彈簧4和壓縮短彈簧I均處于壓縮狀態(tài)，此時優(yōu)先閥的主油通道、冷卻活塞油通道都被開啟，旁路通道被關閉但短活塞被頂開行程達86mm，該距離使得密封回油底殼的活塞也被頂開，機油從此旁路通道把至冷卻活塞的機油泄漏一部分回到油底殼，保護主油道、冷卻活塞油通道的機油壓力不能太高。[0047]如圖5所示，當柴油機在超額定轉速工作時或者機油泵出現(xiàn)異常，轉速:1100r/min，造成油路中的機油壓力大于lOOOKPa。該壓力使得壓縮長彈簧4和壓縮短彈簧I均處于壓縮狀態(tài)，此時優(yōu)先閥的主油通道、冷卻活塞油通道、旁路通道都被開啟，機油通過優(yōu)先閥進入柴油機主油道和活塞冷卻油道的同時機油會泄漏到油底殼，使機油泵的機油壓力快速降低，對機油泵進行保護。
[0048]因此，本實用新型機油優(yōu)先閥可以根據(jù)柴油機工作方式和產生的機油壓力來達到對柴油機不同部位進行潤滑，本機油優(yōu)先閥完全可以代替現(xiàn)有的機油安全閥。
[0049]并且，本實用新型所述的機油優(yōu)先閥在柴油機低速工作時可降低機油消耗量。
[0050]應用實施例:
[0051]通過本優(yōu)先閥，在柴油機低速工作時可降低機油消耗量，其節(jié)約機油費用的計算如下:
[0052]機油價格m=34.5 元 /kg ;
[0053]柴油機:功率Ne=3800kw ;節(jié)約機油 gel=0.05g/ (kw.h)；
[0054]每年工作時間n=350天/年；每天工作時間B=21小時/天，柴油機負荷率V=75%,則一臺柴油機運行一年節(jié)約的費用為:
[0055]節(jié)約的費用=B*V*Ne*gel*n*m/1000=21*75%*3800*0.05*350*34.5/1000=36.3萬(元)
[0056]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:包括閥體(5)，閥體(5)上豎向設有主油通道(51)、旁路通道(52)和冷卻活塞油通道(53)，所述主油通道(51)的一端與機油泵出油管主路(24)連接相通，另一端與柴油機主油道(21)連接相通，所述旁路通道(52)的一端與機油泵出油管旁路(25)連接相通，另一端與柴油機油底殼(23)連接相通；所述冷卻活塞油通道(53)的一端與柴油機冷卻活塞油道(22)連接相通；閥體(5)上橫向設有長孔(14)和短孔(13)，長孔(14)的一端分別與主油通道(51)和冷卻活塞油通道(53)垂直相通，所述長孔(14)內設有后端帶壓縮長彈簧(4)的長活塞(3);所述長活塞(3)在壓縮長彈簧(4)的彈力下，其前端能將主油通道(51)和冷卻活塞油通道(53)封閉；所述短孔(13)的一端與旁路通道(52)垂直相通，短孔(13)內設有后端帶壓縮短彈簧(I)的短活塞(2)；所述短活塞(2)在壓縮短彈簧(I)的彈力下，其前端能將旁路通道(52)封閉。
2.如權利要求1所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:在長孔(14)內設有對壓縮長彈簧(4)起到定位作用的導向銷(8)。
3.如權利要求1或者2中任一所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:在冷卻活塞油通道(53)的另一端設有帶O形密封圈(6)的堵頭(7)。
4.如權利要求1所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:在閥體(5)的端面上設有外蓋(13)。
5.如權利要求4所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:所述外蓋(13)通過帶密封圈(9)的螺栓(10)與閥體(5)的末端端面固定。
6.如權利要求1所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:所述長孔(14)的長度為277mm，直徑為Φ75πιπι。
7.如權利要求1所述的降低中速柴油機機油消耗量的優(yōu)先閥，其特征在于:所述短孔(13)的長度為145mm,直徑為Φ75ι?πι。
【文檔編號】F01M11/06GK203730096SQ201420087612
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權日:2014年2月28日
【發(fā)明者】梅霖魁, 李生凱, 羅靈娟, 汪勤, 談存艷 申請人:南車玉柴四川發(fā)動機股份有限公司