一種船用低速柴油機的液壓油獨立供油系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種柴油機供油系統，具體涉及一種船用低速柴油機的液壓油獨立供油系統，屬于柴油機技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，為了控制航運業的溫室氣體排放、提高船舶能效，國際海事出臺了一系列嚴格規則，對船用柴油機的排放、油耗等指標提出了更高要求。為此，市場推出了 ME系列電控柴油機，以降低運行成本和減少船用低速柴油機的排放。與傳統的柴油機相比，ME系列電控柴油機取消掉了鏈傳動機構和凸輪軸機構，采取了全新的液壓控制單元(HCU)和液壓動力單元(HPS)，通過曲軸帶動HPS提供液壓油作為電控的動力，由電磁閥控制HCU開閉以進行噴油和排氣動作。傳統的油栗導筒機構被全新的HCU取代，由控制系統驅動電磁閥動作，完成噴油和排氣，由液壓油為噴油和排氣提供動力。
[0003]由于HCU液壓控制單元內部的精密密封結構的特殊性，對液壓油油質的清潔度要求非常高，于是對液壓油的過濾精度就提出了很高的要求。在進入HPS液壓動力單元前，液壓油經過船用低速柴油機自帶的精濾器進行過濾。
[0004]HPS液壓動力單元為ME電控柴油機提供高壓液壓油，進而為噴油和排氣機構提供動力，是ME電控柴油機的核心部件之一，對液壓油清潔度的要求非常高。
[0005]HCU液壓控制單元布置于缸體的操縱側，取代了傳統MC機型柴油機的凸輪軸機構和燃油驅動機構。從HPS過來的高壓液壓油進入到液壓油管，并通過各缸的軟管進入HCU，為噴油器和排氣閥提供動力。HCU液壓控制單元中有一核心控制零件為燃油噴射排氣控制多路閥(FIVA閥)，也是HCU液壓控制單元內最主要的控制閥。該FIVA閥具有三個工作狀態，即靜態不工作、噴油狀態和排氣狀態，分別用于控制噴油量和排氣量。船用低速柴油機是否能夠良好有序地運行依賴于該FIVA閥是否能夠穩定可靠的運作，而該閥是否能夠良好的工作，又完全取決于超高純度的液壓油，因此液壓油內不能含有任何雜質，否則影響到FIVA閥的開關靈敏度，進而導致船用低速柴油機不能正常運作。
[0006]機器之中任何運動部分均少不了潤滑，柴油機的滑油循環系統包括:主滑油、凸輪軸滑油、增壓器滑油、機座滑油、鏈輪箱滑油以及HCU滑油、HPS滑油等，滑油通過管路進入到各運動部分，不但起到潤滑作用，而且具有冷卻作用、清潔作用，也有用作為壓力傳遞，在HCU液壓控制單元及HPS液壓動力單元中主要是起壓力傳遞作用。
[0007]HCU和HPS對液壓油清潔度的要求相對于其它滑油系統要嚴格，不允許有任何雜質進入其液壓油內部，否則會對HCU內部的精密密封機構以及FIVA閥的做功產生影響，使船用低速柴油機各缸的噴油和排氣順序產生混亂，對船用低速柴油機造成無法避免的損傷。
[0008]傳統的MC船用低速柴油機滑油系統的示意圖見圖1。
[0009]滑油循環柜I中的滑油經過粗濾器由滑油栗抽出，再經過精濾器和板式冷卻器輸入到以下幾路船用低速柴油機7的滑油總管中:主滑油管2、鏈輪箱滑油管3、機座主滑油管4、增壓器滑油管5和凸輪軸滑油管6。各滑油總管中接有若干支管，滑油經各支管流至主軸承、連桿軸承、十字頭軸承等處進行潤滑。所有的潤滑與冷卻用的滑油在完成其任務后，經專門的管路匯集于油底殼，再回到滑油循環柜1，完成整個滑油系統的循環。
[0010]由于傳統的MC機型的船用低速柴油機的凸輪軸及油栗氣閥機構對滑油的要求并不是太高，因而傳統MC機型的船用低速柴油機的滑油系統采用圖1的結構，不存在太大的問題。
[0011]現有的ME電控柴油機滑油系統的示意圖見圖2。
[0012]滑油循環柜I中的滑油經過粗濾器由滑油栗抽出，再經過精濾器和板式冷卻器輸入到船用低速柴油機7的以下幾路滑油總管中:主滑油管2、機座主滑油管4、增壓器滑油管5^HPS液壓動力單元8和HCU液壓控制單元9。各滑油總管中接有若干支管，滑油經各支管流至主軸承、連桿軸承、十字頭軸承等處進行潤滑。所有的潤滑與冷卻用的滑油在完成其任務后，經專門的管路匯集于油底殼，再回到滑油循環柜1，完成整個滑油系統的循環。
[0013]隨著技術的更新，由MCC進化而來的MEC機型，ME電控柴油機取消掉了鏈傳動機構和凸輪軸機構。采取了全新的液壓控制單元(HCU)和液壓動力單元(HPS)，傳統的油栗導筒機構被全新的HCU取代，由控制系統驅動電磁閥動作，完成噴油和排氣，液壓油為噴油和排氣提供動力。新的HPS和HCU兩個單元對滑油清潔度的要求非常高，從圖2可以看出，HPS和HCU兩個單元的滑油都是由滑油循環柜I提供的，而整個柴油機的所有滑油都泄放到滑油循環柜1，隨著柴油機強化程度的提高和劣質燃油的使用，使得潤滑油的工作條件愈來愈差，由同一個循環油柜供油會使HPS和HCU存在安全隱患，并損傷整個柴油機。另外，由于使用同一個滑油循環柜1，使得整個滑油管路的壓力是一致的，因而無法滿足船用低速柴油在低負荷時對HPS和HCU的供油要求，過高的油壓會使兩個單元不能穩定的工作。
【發明內容】
[0014]本發明的目的在于解決現有技術存在的液壓油和潤滑油使用同一個滑油循環油柜帶來的安全隱患以及HPS和HCU在低負荷時不能改變液壓油供油壓力的問題，提供一種船用低速柴油機的液壓油獨立供油系統，實現滑油系統和液壓油系統的分離，并使HCU和HPS在低負荷時液壓油進回油管路內的壓差減小。
[0015]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0016]一種船用低速柴油機的液壓油獨立供油系統，包括潤滑油系統，該潤滑油系統包括主滑油管、機座主滑油管、增壓器滑油管和潤滑油循環柜，其中，潤滑油循環柜中的潤滑油輸入到主滑油管、機座主滑油管、增壓器滑油管中，之后分別流至所述船用低速柴油機上的各潤滑處進行潤滑和冷卻，完成任務后匯集并回到潤滑油循環柜，從而完成整個系統的潤滑油循環，其特征在于:所述供油系統還包括與所述潤滑油系統相互獨立的液壓油系統，實現所述船用低速柴油機的液壓油的獨立供油。
[0017]作為進一步改進，所述的液壓油系統連接所述船用低速柴油機的HPS液壓動力單元和HCU液壓控制單元，該HCU液壓控制單元與HPS液壓動力單元連接；所述液壓油系統包括:
[0018]液壓油循環柜，用于盛放液壓油，與所述HCU液壓控制單元的回油管連接；
[0019]螺桿栗組，連接所述液壓油循環柜并從該液壓油循環柜中抽取液壓油；
[0020]自清濾器，用于對液壓油進行過濾，連接所述液壓油循環柜，同時連接所述HPS液壓動力單元并將過濾后的液壓油傳送給HPS液壓動力單元；
[0021]板式冷卻器和溫控閥，其中，板式冷卻器用于冷卻液壓油，溫控閥用于檢測所述螺桿栗組從液壓油循環柜中抽出來的液壓油的油溫，該溫控閥中預先設定有溫度閾值；所述板式冷卻器和溫控閥連接于所述螺桿栗組與自清濾器之間，當所述螺桿栗組從液壓油循環柜中抽出來的液壓油的溫度符合所述溫控閥中的溫度閾值時，該溫控閥打開，液壓油無需冷卻即供給所述HPS液壓動力單元，當所述螺桿栗組從液壓油循環柜中抽出來的液壓油的溫度高于所述溫控閥中的溫度閾值時，該溫控閥關閉，液壓油經過所述板式冷卻器進行冷卻后再供給所述HPS液壓動力單元；
[0022]壓差調節閥，連接在所述HPS液壓動力單元的進油管與所述HCU液壓控制單元的回油管之間；當所述HPS液壓動力單元的進油管與所述HCU液壓控制單元的回油管的壓差升高時，該壓差調節閥關小，當所述HPS液壓動力單元的進油管與所述HCU液壓控制單元的回油管的壓差降低時，該壓差調節閥開大，從而使所述HPS液壓動力單元的進油管內與所述HCU液壓控制單元的回油管內保持恒定的壓差；
[0023]所述螺桿栗組從獨立的液壓油循環柜中抽取液壓油，通過所述板式冷卻器和溫控閥調節油溫后供給所述自清濾器，經該自清濾器過濾后的液壓油傳送給所述HPS液壓動力單元，該HPS液壓動力單元提供液壓油給所述HCU液壓控制單元并驅動該HCU液壓控制單元，以控制所述船用低速柴油機的噴油和排氣，所述HCU液壓控制單元內的液壓油直接回到所述液壓油循環柜，所述壓差調節閥自動調節管內液壓油的壓力，提高所述HCU液壓控制單元的穩定性。
[0024]作為進一步改進，所述的液壓油循環柜上設置有用來監測該液壓油循環柜內油位高度的液位計、用于排放污油的污油泄放管路、方便人員進行清潔和檢修的檢修孔、用以保證氣流通暢的透氣管路以及用以加油的進油口和油柜濾器。
[0025]作為進一步改進，所述的自清濾器具有本身自動清洗的功能。
[0026]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0027]I)將傳統的船用柴油機的滑油系統分離成液壓油供油系統和潤滑油系統，潤滑油系統與液壓油系統內的滑油分別在各自的系統內循環，互不干涉，實現了對船用低速柴油機的HPS和HCU的獨立供油，不會對主潤滑油系統造成影響，提高了液壓油的油質純凈度，減少了損傷柴油機的安全隱患，并大大提高了液壓控制單元和相關主機零部件的工作穩定性。
[0028]2)隨著船用低速柴油機負荷的變動來自動調節液壓油供油管內部壓力，在低負荷時自動關閉FIVA閥來減小供油管內部的壓力，從而能夠自動調節供油回油管的壓差，有效解決了船用低速柴油機在低負荷時HCU/HPS滑油管路內壓差過大的問題。
[0029]3)本發明安裝簡單安全，系統維護檢修方便。
【附圖說明】
[0030]圖1為傳統的MC船用低速柴油機的滑油系統示意圖。
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