專(zhuān)利名稱(chēng)：氣缸油劑量泵、氣缸潤(rùn)滑系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣缸油劑量泵，其用于將氣缸潤(rùn)滑油定量配給至內(nèi)燃機(jī)尤其是低速運(yùn)行的兩沖程大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的潤(rùn)滑套筒(lubricating quill)中，并且還涉及一種包括油劑量泵的氣缸潤(rùn)滑裝置和根據(jù)相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)常用作船舶的動(dòng)力單元，或者在定點(diǎn)作業(yè)時(shí)還用于例如驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生電功率的大型發(fā)電機(jī)。這里發(fā)動(dòng)機(jī)一般在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)處于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性和可用性方面提出了高要求。出于這個(gè)原因，對(duì)于操作員而言，長(zhǎng)的檢修間隔、低的磨損程度和尤其燃料及操作材料的節(jié)約使用是針對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的中心原則。其中這種大缸徑緩慢運(yùn)行的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的運(yùn)行性能是針對(duì)檢修間隔的長(zhǎng)短、可用性的決定性因素，并且通過(guò)滑潤(rùn)劑的消耗還直接關(guān)系到運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和因而關(guān)系到經(jīng)濟(jì)可行性。因而與大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜問(wèn)題具有不斷提升的重要性。 在大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，但不僅僅在這些柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的潤(rùn)滑是由位于往復(fù)式活塞或氣缸壁中的潤(rùn)滑裝置承擔(dān)的，通過(guò)潤(rùn)滑裝置將潤(rùn)滑油施加到氣缸壁的運(yùn)行表面上，從而最大限度地減小在活塞和運(yùn)行表面之間的摩擦，并因而減小運(yùn)行表面和活塞環(huán)的磨損。因而在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，例如Waertsilae公司的RTA發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在1000小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的運(yùn)行表面的磨損小于0. 05mm。輸送的滑潤(rùn)劑的量大約為1. 3g/kWh和更少，并且應(yīng)該進(jìn)一步減少，這不僅僅是由于費(fèi)用的原因，并且同時(shí)應(yīng)最大限度地減小磨損。
對(duì)于潤(rùn)滑運(yùn)行表面的潤(rùn)滑系統(tǒng)，目前都已知曉各種完全不同的解決方案，不僅關(guān)于潤(rùn)滑裝置本身的實(shí)際操作而且關(guān)于潤(rùn)滑的方法。因而已知通過(guò)多個(gè)潤(rùn)滑劑開(kāi)口施加潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑裝置，這些潤(rùn)滑劑開(kāi)口在周向方向容納在氣缸壁中，潤(rùn)滑油被施加到通過(guò)潤(rùn)滑劑開(kāi)口的活塞上，使?jié)櫥瑒┍换钊h(huán)不僅分布在周向方向而且分布在軸向方向上。
為了保證改善潤(rùn)滑油的分布，即為了保證運(yùn)行表面上形成更均勻的潤(rùn)滑油薄膜，在例如WO 00/28194中提出了一種潤(rùn)滑系統(tǒng)，其中潤(rùn)滑油在高壓下通過(guò)包含在氣缸壁中的霧化噴嘴以相對(duì)氣缸壁成基本切向的方向噴射到存在于燃燒室中的掃氣空氣中，使?jié)櫥捅混F化成小的粒子。這樣，霧化的潤(rùn)滑油被精細(xì)地分布在掃氣空氣中，并被掃氣空氣所支撐的旋渦的離心力以及因而精細(xì)地分布在掃氣空氣中的潤(rùn)滑油粒子的離心力而甩到氣缸壁的運(yùn)行表面上。在這種方法中，在運(yùn)行表面上產(chǎn)生了比徑向注入潤(rùn)滑油的情況下均勻得多的潤(rùn)滑油薄膜；然而這種方法的一個(gè)重大缺點(diǎn)是相當(dāng)一部分使用的潤(rùn)滑油隨掃氣空氣一起被帶走，或者還在燃燒循環(huán)期間被燃燒了。由此引起了不必要的高的潤(rùn)滑油消耗，其對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用具有極大的負(fù)面影響。 在另一方法中，在移動(dòng)的活塞中優(yōu)選容納多個(gè)潤(rùn)滑噴嘴，從而可將滑潤(rùn)劑基本上在運(yùn)行表面的整個(gè)高度上施加到任何所需的位置上。 在這種布置中，除了將滑潤(rùn)劑施加到氣缸壁的運(yùn)行表面上的方式之外，滑潤(rùn)劑的劑量也是一個(gè)中心點(diǎn)。出于這個(gè)目的，從現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)知曉大量不同的油劑量泵。為了確保均勻的油分布到內(nèi)燃機(jī)氣缸的潤(rùn)滑套筒上，已知的油劑量泵包括促動(dòng)活塞，其驅(qū)動(dòng)附著或連接在促動(dòng)活塞上的一定量的劑量柱塞。劑量柱塞可驅(qū)動(dòng)地設(shè)置在定量配給空間中，從而在沿著柱塞軸線的工作行程的傳送和返回沖程中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在返回沖程中，將可預(yù)先設(shè)定的量的潤(rùn)滑油填充到柱塞頂部的定量配給空間中。在接收到注入信號(hào)后，促動(dòng)活塞開(kāi)始移動(dòng)，并通過(guò)由促動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)的柱塞對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加壓，并使?jié)櫥蛷母鱾€(gè)定量配給空間供給至相應(yīng)的潤(rùn)滑套筒。 這種在例如C朋73506、DE19743955B4或EP1386063A1中所公開(kāi)的已知的氣缸油劑量泵在結(jié)構(gòu)上都是非常復(fù)雜的，導(dǎo)致泵的價(jià)格相當(dāng)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因而是提出一種改進(jìn)的氣缸油劑量泵，用于定量配給氣缸潤(rùn)滑油，這種油劑量泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并比現(xiàn)有技術(shù)已知的泵更為可靠，結(jié)果，節(jié)省了相當(dāng)大的成本。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括改進(jìn)的氣缸油劑量泵的改進(jìn)的氣缸潤(rùn)滑裝置以及具有這種氣缸潤(rùn)滑裝置的內(nèi)燃機(jī)。 滿足這些目的的本發(fā)明的主題由相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)表達(dá)。
相應(yīng)的從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例。 因而，本發(fā)明涉及一種氣缸油劑量泵，用于將可預(yù)先設(shè)定的量的氣缸潤(rùn)滑油定量配給到內(nèi)燃機(jī)尤其是兩沖程的大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的潤(rùn)滑套筒。這種氣缸油劑量泵包括促動(dòng)活塞、劑量柱塞，尤其是在操作狀態(tài)下被促動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)的僅一個(gè)單獨(dú)的劑量柱塞，以及傳送裝置，用于將潤(rùn)滑油經(jīng)由定量配給空間傳送到潤(rùn)滑套筒上，其中，在所述定量配給空間中，劑量柱塞是可驅(qū)動(dòng)的，其設(shè)置成可在沿著柱塞軸線的工作行程上在傳送和返回沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，傳送裝置是具有兩部分設(shè)計(jì)的中空的傳送裝置，包括開(kāi)關(guān)部件和傳送部件。開(kāi)關(guān)部件可移動(dòng)地設(shè)置在傳送部件中，從而在填充位置和傳送位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，在填充位置，可通過(guò)潤(rùn)滑油供給口而重新填充潤(rùn)滑油給定量配給空間，在傳送位置，可通過(guò)劑量柱塞經(jīng)由套筒開(kāi)口而將潤(rùn)滑油傳送到潤(rùn)滑套筒。 在一個(gè)實(shí)踐中非常重要的特殊的實(shí)施例中，只有一個(gè)單獨(dú)的劑量柱塞連接在促動(dòng)活塞上。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的油劑量泵在結(jié)構(gòu)上較為簡(jiǎn)單，并且比現(xiàn)有技術(shù)已知的泵更為可靠，結(jié)果，節(jié)省了相當(dāng)?shù)某杀尽?就一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例而言，在促動(dòng)活塞上提供了復(fù)位彈簧，以便在傳送沖程之后在操作狀態(tài)下使促動(dòng)活塞返回到平衡位置(restposition)。 優(yōu)選地，在開(kāi)關(guān)部件的彈簧壓力面上提供開(kāi)關(guān)彈簧，以便在操作狀態(tài)下使開(kāi)關(guān)部件從填充位置返回到傳送位置。 因此，在與彈簧壓力面相對(duì)的開(kāi)關(guān)部件處可提供填充壓力面，所述填充壓力面具有比彈簧壓力面的面積更大的有效面積，其中在與填充壓力面相對(duì)的開(kāi)關(guān)部件處優(yōu)選提供傳送壓力面。 關(guān)于本發(fā)明的又一特殊的實(shí)施例，彈簧壓力面的和傳送壓力面的總面積等于填充壓力面的有效面積。 優(yōu)選提供多個(gè)，尤其四個(gè)供給口，其中在另一實(shí)施例中，供給口是環(huán)形空間。
另外，提供了多個(gè)，尤其四個(gè)套筒開(kāi) ，其中在本發(fā)明的一個(gè)特殊的實(shí)施例中，套筒開(kāi)口是環(huán)形空間。 此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述氣缸油劑量泵的氣缸潤(rùn)滑裝置。 優(yōu)選地，提供可加壓的供油(oil su卯ly)，其連接在氣缸油劑量泵的供給口上，并
提供可預(yù)先設(shè)定的壓力的氣缸油。 關(guān)于在實(shí)踐中非常重要的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可加壓的供油是共軌蓄壓器。 套筒開(kāi)口可有利地連接在公共油空間上，從而可將潤(rùn)滑油從套筒開(kāi)口通過(guò)公共油
空間而供應(yīng)至油分配器上，以用于將油均勻分布到內(nèi)燃機(jī)氣缸的潤(rùn)滑套筒。 本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，尤其是兩沖程的大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括氣缸油劑量
泵或包括本說(shuō)明書(shū)中所描述的氣缸潤(rùn)滑裝置。


以下將借助于示意圖更完整地描述本發(fā)明，其顯示了
圖1是根據(jù)本發(fā)明的氣缸油劑量泵；
圖2是傳送裝置，其中開(kāi)關(guān)部件處于填充位置；
圖3是傳送裝置，其中開(kāi)關(guān)部件處于傳送位置。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的氣缸油劑量泵。氣缸油劑量泵1用于將可預(yù)先設(shè)定量的氣缸潤(rùn)滑油2定量配給至內(nèi)燃機(jī)氣缸的潤(rùn)滑套筒，其包括促動(dòng)活塞3、在操作狀態(tài)下被促動(dòng)活塞3驅(qū)動(dòng)的劑量柱塞4、以及用于將潤(rùn)滑油2經(jīng)由定量配給空間6傳送至潤(rùn)滑套筒的傳送裝置5，潤(rùn)滑套筒設(shè)于內(nèi)燃機(jī)氣缸的氣缸壁上。在定量配給空間6中，劑量柱塞4是可驅(qū)動(dòng)的，其設(shè)置成可在沿著柱塞軸線7的工作行程上在傳送和返回沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。傳送裝置5是具有兩部分設(shè)計(jì)的中空的傳送裝置5。傳送裝置5的第一部分是開(kāi)關(guān)部件51 ，其可移動(dòng)地設(shè)置在傳送部件52中，傳送部件52是傳送裝置5的第二部分。在操作狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)部件51在填充位置5101和傳送位置5102之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在圖2和圖3中分別更詳細(xì)地顯示了填充位置5101和傳送位置5102。在填充位置5101，可用潤(rùn)滑油2通過(guò)潤(rùn)滑油供給口 8重新填充定量配給空間6，在傳送位置5102，可通過(guò)劑量柱塞4經(jīng)由套筒開(kāi)口9而將潤(rùn)滑油2傳送給圖1中未顯示的潤(rùn)滑套筒。 在促動(dòng)活塞3上提供了復(fù)位彈簧10，以便在操作狀態(tài)下使促動(dòng)活塞3在傳送沖程之后返回到平衡位置ll，在傳送沖程中，潤(rùn)滑油從定量配給空間6輸出至潤(rùn)滑套筒。參照?qǐng)D2和圖3可更詳細(xì)地研究傳送裝置5，圖2和圖3分別顯示了開(kāi)關(guān)部件51處于填充位置5101和傳送位置5102的傳送裝置5。 如已經(jīng)提到的那樣，在操作狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)部件51在填充位置5101和傳送位置5102之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作原理最好從油劑量泵1結(jié)束注入并且即將開(kāi)始其返回沖程的狀態(tài)進(jìn)行描述。上述復(fù)位彈簧10促進(jìn)了促動(dòng)活塞3的返回。在促動(dòng)活塞3的返回沖程期間，開(kāi)關(guān)部件51由于壓力而克服開(kāi)關(guān)彈簧13的彈簧力而上升，該壓力首先只作用在填充壓力面14的外填充面141上，在經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)部件51的一定的上升之后，作用在填充壓力面14的整個(gè)有效面積上。 開(kāi)關(guān)部件51克服開(kāi)關(guān)彈簧13的上升打開(kāi)開(kāi)口 8，開(kāi)關(guān)部件51將沿著柱塞軸線7
6移動(dòng)，直至傳送壓力面15與設(shè)于傳送部件52上的其配對(duì)面(counter-part-face) 521直接 接觸。這容許氣缸潤(rùn)滑油2填充在劑量柱塞4頂部的定量配給空間6中。劑量空間6的填 充持續(xù)到促動(dòng)活塞3到達(dá)其平衡位置11。 在接收到來(lái)自圖中未顯示的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的注入信號(hào)后，將加壓的油供給至促動(dòng) 活塞3的下側(cè)31處，并且促動(dòng)活塞3開(kāi)始沿著柱塞軸線7移動(dòng)而離開(kāi)平衡位置ll，從而在 相同的方向上驅(qū)動(dòng)附著的劑量柱塞4。 在傳送裝置5中被劑量柱塞4加壓的氣缸潤(rùn)滑油2與開(kāi)關(guān)彈簧13的彈簧力一起 作用在彈簧壓力面12上。 開(kāi)關(guān)彈簧13的彈簧力以這樣一種方式進(jìn)行調(diào)整，即當(dāng)開(kāi)關(guān)部件51從填充位置 5101移動(dòng)到傳送位置5102時(shí)，由彈簧力13提供的力與由于加壓的潤(rùn)滑油2的壓力而引起 的作用在彈簧壓力面12以及傳送壓力面15上的力的和大于由于加壓的潤(rùn)滑油2的壓力而 引起的作用在填充壓力面14上的力。 在傳送位置5102，套筒開(kāi)口 9被打開(kāi)，并且可通過(guò)套筒開(kāi)口 9使?jié)櫥?經(jīng)由例如 內(nèi)部鉆孔離開(kāi)傳送裝置5而被供給至公共空間中，從公共空間將潤(rùn)滑油2傳遞到例如分配 器上，此分配器可優(yōu)選安裝為靠近潤(rùn)滑套筒，以達(dá)到均勻的油分布。 當(dāng)定量配給空間6中提供的一定量的潤(rùn)滑油2被釋放給潤(rùn)滑套筒，傳送裝置5中 的壓力將下降，并且克服開(kāi)關(guān)彈簧13的開(kāi)關(guān)部件51的上升將再次開(kāi)始，直至傳送壓力面15 與設(shè)于傳送部件52上的其配對(duì)面521直接接觸。
權(quán)利要求
一種用于將預(yù)先設(shè)定的量的氣缸潤(rùn)滑油(2)定量配給至內(nèi)燃機(jī)尤其是兩沖程大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的潤(rùn)滑套筒的氣缸油劑量泵，所述氣缸油劑量泵包括促動(dòng)活塞(3)，劑量柱塞(4)，尤其是在操作狀態(tài)下被所述促動(dòng)活塞(3)驅(qū)動(dòng)的僅一個(gè)單獨(dú)的劑量柱塞(4)，以及用于將所述潤(rùn)滑油(2)經(jīng)由定量配給空間(6)傳送到所述潤(rùn)滑套筒的傳送裝置(5)，在所述定量配給空間(6)中，所述劑量柱塞(4)是可驅(qū)動(dòng)的，設(shè)置成可在沿著柱塞軸線(7)的工作行程上在傳送和返回沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述傳送裝置(5)是具有兩部分設(shè)計(jì)的中空的傳送裝置(5)，包括開(kāi)關(guān)部件(51)和傳送部件(52)，所述開(kāi)關(guān)部件(51)可移動(dòng)地設(shè)置在所述傳送部件(52)中，從而在填充位置(5101)和傳送位置(5102)之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，在所述填充位置(5101)，可用潤(rùn)滑油(2)通過(guò)潤(rùn)滑油供給口(8)重新填充所述定量配給空間(6)，在所述傳送位置(5102)，可通過(guò)所述劑量柱塞(4)經(jīng)由套筒開(kāi)口(9)而將所述潤(rùn)滑油(2)傳送給所述潤(rùn)滑套筒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，在所述促動(dòng)活塞(3)上提供復(fù)位彈簧(10)，以便在操作狀態(tài)下使所述促動(dòng)活塞(3)在傳送沖程之后返回到平衡位置(11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，在所述開(kāi)關(guān)部件(51)的彈簧壓力面(12)上提供開(kāi)關(guān)彈簧(13)，以便在操作狀態(tài)下使所述開(kāi)關(guān)部件(51)從所述填充位置(5101)返回到所述傳送位置(5102)。
4. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，在與所述彈簧壓力面(12)相對(duì)的開(kāi)關(guān)部件(51)處提供填充壓力面(14)，所述填充壓力面(14)具有比所述彈簧壓力面(12)的面積更大的有效面積。
5. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，在與所述填充壓力面(14)相對(duì)的開(kāi)關(guān)部件(51)處提供傳送壓力面(15)。
6. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，所述彈簧壓力面(12)和所述傳送壓力面(15)的總面積等于所述填充壓力面(14)的有效面積。
7. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，提供有多個(gè)，尤其是四個(gè)供給口 (8)。
8. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，所述供給口 (8)是環(huán)形空間。
9. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，提供有多個(gè)，尤其是四個(gè)套筒開(kāi)口 (9)。
10. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵，其特征在于，所述套筒開(kāi)口 (9)是環(huán)形空間。
11. 一種氣缸潤(rùn)滑裝置，包括根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的氣缸油劑量泵(1)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣缸潤(rùn)滑裝置，其特征在于，提供有可加壓的供油，連接在所述氣缸油劑量泵(1)的供給口 (8)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的氣缸潤(rùn)滑裝置，其特征在于，所述可加壓的供油是共軌蓄壓器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的氣缸潤(rùn)滑裝置，其特征在于，所述套筒開(kāi)口 (9)連接在公共油空間上，從而可將所述潤(rùn)滑油(2)從所述套筒開(kāi)口 (9)通過(guò)所述公共油空間而傳送到油分配器中，用于實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)燃機(jī)氣缸的潤(rùn)滑套筒的均勻的油分布。
15. —種內(nèi)燃機(jī)，尤其是兩沖程大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的氣缸油劑量泵，或者包括根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的氣缸潤(rùn)滑裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣缸油劑量泵(1)，其用于將預(yù)先設(shè)定的量的氣缸潤(rùn)滑油(2)定量配給到內(nèi)燃機(jī)尤其是兩沖程大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的潤(rùn)滑套筒。這種氣缸油劑量泵包括促動(dòng)活塞(3)、劑量柱塞(4)和傳送裝置(5)。根據(jù)本發(fā)明，傳送裝置是具有兩部分設(shè)計(jì)的中空的傳送裝置，包括開(kāi)關(guān)部件(51)和傳送部件(52)。開(kāi)關(guān)部件可移動(dòng)地設(shè)置在傳送部件中，從而在填充位置(5101)和傳送位置(5102)之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中在填充位置，可用潤(rùn)滑油通過(guò)潤(rùn)滑油供給口(8)而重新填充定量配給空間(6)，在傳送位置，可通過(guò)劑量柱塞經(jīng)由套筒開(kāi)口(9)而將潤(rùn)滑油傳送到潤(rùn)滑套筒。另外，本發(fā)明還涉及帶有根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑裝置的氣缸潤(rùn)滑裝置和內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F01M1/02GK101749069SQ20091026260
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者M·普塔西恩斯基 申請(qǐng)人:瓦特西拉瑞士股份有限公司