一种低速机气缸滑油泵测试系统的制作方法

1.本发明涉及大功率船用低速柴油机润滑系统技术领域，具体涉及一种低速机气缸滑油泵测试系统。


背景技术：

2.随着国内外排放法规日趋严格，船舶运输多样，船用低速柴油机工况繁多，缸径冲程设计各有不同。在发动机工作过程中，缸套润滑起着重要作用，要求缸套润滑均匀充分，一旦润滑不好会导致发动机拉缸造成巨大损失。船用低速柴油机缸套润滑主要靠滑油泵将润滑油加压，经过滑油喷油器喷射滑油到缸套上进行润滑。每缸需配备至少1个滑油泵，随着发动机功率的不断增大，缸数不断增加，滑油泵在发动机上的数量也不断增加。滑油泵的正常工作越来越重要，甚至直接影响到柴油机的正常工作。于是，对滑油泵进行出厂测试，和柴油机检修时，对滑油泵重新测试就显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种低速机气缸滑油泵测试系统，能检测低速机气缸滑油泵的性能，判断气缸滑油泵是否正常或者出厂是否合格。
4.本发明所述的一种低速机气缸滑油泵测试系统，包含油箱、液位计、低压球阀、第一高压过滤阀、第一单向阀、第一换向阀、测漏组件、吸滤、齿轮泵、第一电机、第二高压过滤阀、溢流阀、第二单向阀、流控阀、第二换向阀、第二比例溢流阀、柱塞泵、控制系统及监控主机和第二电机；试验油与柴油机气缸润滑使用的滑油一致，均存储于试验油箱中；所述吸滤设置在验油箱内，所述吸滤、齿轮泵、第二高压过滤阀、第二单向阀、流控阀和第二换向阀依次连接，第二换向阀与滑油泵的低压进油口连接，第一电机与齿轮泵连接，试验油经过吸滤被齿轮泵吸出，并流进第二高压过滤阀，在第二高压过滤阀的后端设有溢流阀，以使试验油具有稳定压力，满足压力要求的试验油经过第二单向阀流进流控阀，以保证要求的试验油油量；达到要求的压力和流量的试验油再流过第二换向阀，当试验进行时，第二换向阀打开，达到要求的试验油流进测试滑油泵的低压进油口；当试验停止时，第二换向阀关闭，达到要求的试验油直接流回油箱；所述柱塞泵设置在验油箱内，柱塞泵、第一高压过滤阀和第一单向阀依次连接，第二电机与柱塞泵连接，试验油被柱塞泵抽出，形成高压油，流进第一高压过滤阀和第一单向阀，在第一单向阀的后端设有第二比例溢流阀，以保证要求的稳定压力，当压力过大时多余油通过回油管直接流回油箱；第一单向阀与第一换向阀连接，达到要求压力和流量的试验油再流过第一换向阀，第一换向阀与滑油泵的高压控制进油口连接，当试验进行时，第一换向阀打开，达到要求的试验油流进测试滑油泵的高压控制进油口；在电信号的作用下，滑油泵电池阀不断开关闭合，形成脉冲控制油；当试验停止时，第一换向阀关闭，达到要求的试验油直接流回油箱；
低压进油进入滑油泵后，在脉冲控制油的作用下，试验油在滑油泵活塞作用下加压，通过滑油管连接的喷油器喷出；根据设定喷油次数，以及喷油重量得出单次喷油量；控制系统及监控主机分别与第一换向阀、测漏组件、滑油泵、第一电机、流控阀、第二换向阀、第二比例溢流阀和第二电机电连接，控制系统及监控主机用于控制滑油泵电池阀开关频率，控制油压力，以及低压进油温度、进油压力，实现滑油泵动作的精确控制；同时，在结果分析方面，能够监控滑油泵出油口压力，形成压力曲线，自动识别峰值压力，计算压力升高到最大值时间。
5.可选地，所述第二换向阀的后端依次设有第一高压截止阀和第三单向阀；所述第一换向阀的后端依次设有第二高压截止阀和第四单向阀；所述第三单向阀和第四单向阀的后端依次连接有第三高压滤器、齿轮流量计和第一比例溢流阀，该第一高压截止阀、第二高压截止阀、齿轮流量计和第一比例溢流阀分别与控制系统及监控主机电连接；用于检测背压和流量，并将多余部分实验油流回油箱。
6.可选地，所述油箱内设有加热器，该加热器与控制系统及监控主机电连接，以保证试验油温度保持在要求范围内。
7.可选地，还包括制冷机，该制冷机与油箱连接，该制冷机与控制系统及监控主机连接，以保证试验油温度保持在要求范围内。
8.可选地，所述油箱内设有数显式温度传感器和液位继电器，该数显式温度传感器和液位继电器分别与控制系统及监控主机电连接，用于监控试验油温度和液位高度。
9.可选地，所述油箱上设置空气过滤器，以保证油箱内的压力与环境气压一致，正常工作。
10.可选地，还包括废油箱，滑油泵在试验过程中产生的回油和试验消耗油流入废油箱。
11.可选地，还包括液位发讯开关、抽油泵机组和过滤器；所述液位发讯开关设置在废油箱内，该液位发讯开关、抽油泵机组均与控制系统及监控主机电连接，当所述液位发讯开关检测到废油箱内的废油到达设置液位时，控制系统及监控主机控制抽油泵机组自动启动，将多余废油经过滤器抽入试验油箱，使其得到循环利用。
12.可选地，还包括第五单向阀，该第五单向阀的进口端与滑油泵的出口连接，第五单向阀的出口端与第三单向阀和第四单向阀的出口连接，提供滑油泵背压。
13.本发明的有益效果：本发明所述低速机气缸滑油泵测试系统，能够通过控制系统的控制，模拟被测滑油泵在柴油机上的运行状态，能够实现以下精确控制，包括：精确控制实验过程中试验进油温度和压力；精确控制高压控制油压力和脉冲频率；精确控制滑油泵动作喷油次数；能够实现以下精确检测：精确检测滑油最大泵油压力；精确检测压力升高到最大值的反应时间（ms级）；精确检测滑油泵泵压滑油体积；能够实现自动出具检测报告，根据机型要求自动对比检测结果，自动判断，出具电子检测报告。运用范围广，可检测目前所有柴油机缸径的滑油泵性能。同时试验台的自动化和集成化大大减少了测试操作人员对试验参数的调节，对试验结果的主观判断，避免了试验过程中的人为失误，大大提高了测试的效率和安全性。
附图说明
14.图1为本发明测试系统的原理结构图；其中，1、油箱，2、液位计，3、低压球阀，4、加热器、5、数显式温度传感器，6、液位继电器，7、空气过滤器，8、第一高压过滤阀，9、第一单向阀，10、第一换向阀，11、测漏组件，12、滑油泵，13、液位发讯开关，14、抽油泵机组，15、过滤器，16、吸滤，17、齿轮泵，18、第一电机、19、第二高压过滤阀，20、溢流阀，21、第二单向阀，22、流控阀、23、第二换向阀、24、第一高压截止阀、25、第三单向阀、26、齿轮流量计、27、第一比例溢流阀、28、第二比例溢流阀、29、柱塞泵，30、制冷机、31、控制系统及监控主机、32、第三高压过滤阀，33、第二高压截止阀，34、第四单向阀，35、第五单向阀，36、第二电机；37、废油箱。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作详细说明。
16.参见图1所示，一种低速机气缸滑油泵测试系统，包含油箱1、液位计2、低压球阀3、第一高压过滤阀8、第一单向阀9、第一换向阀10、测漏组件11、吸滤16、齿轮泵17、第一电机18、第二高压过滤阀19、溢流阀20、第二单向阀21、流控阀22、第二换向阀23、第二比例溢流阀28、柱塞泵29、控制系统及监控主机31和第二电机36；具体连接关系如下：试验油与柴油机气缸润滑使用的滑油一致，均存储于试验油箱1中；所述吸滤16设置在验油箱1内，所述吸滤16、齿轮泵17、第二高压过滤阀19、第二单向阀21、流控阀22和第二换向阀23依次连接，第二换向阀23与滑油泵12的低压进油口连接，第一电机18与齿轮泵17连接，试验油经过吸滤16被齿轮泵17吸出（25bar左右），并流进第二高压过滤阀19过滤，在第二高压过滤阀19的后端设有溢流阀20，溢流阀20保证要求的稳定压力。满足压力要求的试验油经过第二单向阀21流进流控阀22，以保证要求的试验油油量；达到要求的压力和流量的试验油再流过第二换向阀23，当试验进行时，第二换向阀23打开，达到要求的试验油流进测试滑油泵12的低压进油口，此为滑油泵低压进油。低压进油通过滑油泵端盖和泵体孔道流入泵体内腔，然后流入主活塞孔内部，等待活塞运动加压。当试验停止时，第二换向阀23关闭，达到要求的试验油直接流回油箱1。
17.本实施例中，所述柱塞泵29设置在验油箱1内，柱塞泵29、第一高压过滤阀8和第一单向阀9依次连接，第二电机36与柱塞泵29连接，试验油被柱塞泵29抽出，形成高压油320bar左右，流进第一高压过滤阀8和第一单向阀9，在第一单向阀9的后端设有第二比例溢流阀28，以保证要求的稳定压力，当压力过大时多余油通过回油管直接流回油箱1；第一单向阀9与第一换向阀10连接，达到要求压力和流量的试验油再流过第一换向阀10，第一换向阀10与滑油泵12的高压控制进油口连接，当试验进行时，第一换向阀10打开，达到要求的试验油流进测试滑油泵12的高压控制进油口，此为滑油泵高压控制油。在电信号的作用下，滑油泵12电池阀不断开关闭合，形成脉冲控制油，推动端盖中的控制活塞向下运动，然后它继续推动主活塞向下，其中试验油因相对运动的作用，被主活塞中小活塞加压挤出，流进止回阀后，最后通过连接油管，通过滑油喷油器喷出。当试验停止时，第一换向阀10关闭，达到要求的试验油直接流回油箱1，循环流动。
18.本实施例中，所述第二换向阀23的后端依次设有第一高压截止阀24和第三单向阀25；所述第一换向阀10的后端依次设有第二高压截止阀33和第四单向阀34；所述第三单向
阀25和第四单向阀34的后端依次连接有第三高压滤器32、齿轮流量计26和第一比例溢流阀27，该第一高压截止阀24、第二高压截止阀33、齿轮流量计26和第一比例溢流阀27分别与控制系统及监控主机31电连接；用于检测背压和流量，并将多余部分实验油流回油箱1。
19.低压进油进入滑油泵12后，在脉冲控制油的作用下，试验油在滑油泵活塞作用下加压，通过滑油管连接的喷油器喷出，根据设定喷油次数，以及喷油重量得出单次喷油量。
20.止回阀出口连通泵体孔道，接有压力传感器，用于检测滑油泵泵压压力和时间。
21.控制系统及监控主机31分别与第一换向阀10、测漏组件11、滑油泵12、第一电机18、流控阀22、第二换向阀23、第二比例溢流阀28和第二电机36电连接，控制系统及监控主机（31）用于控制滑油泵12电池阀开关频率，控制油压力，以及低压进油温度、进油压力，实现滑油泵动作的精确控制；同时，在结果分析方面，能够监控滑油泵出油口压力，形成压力曲线，自动识别峰值压力，计算压力升高到最大值时间。
22.本实施例中，所述油箱1内设有加热器4，该加热器4与控制系统及监控主机31电连接，以保证试验油温度保持在要求范围内。
23.本实施例中，还包括制冷机30，该制冷机30与油箱1连接，该制冷机30与控制系统及监控主机31连接，以保证试验油温度保持在要求范围内。
24.本实施例中，所述油箱1内设有数显式温度传感器5和液位继电器6，该数显式温度传感器5和液位继电器6分别与控制系统及监控主机31电连接，用于监控试验油温度和液位高度。
25.本实施例中，所述油箱1上设置空气过滤器7，以保证油箱1内的压力与环境气压一致，正常工作。
26.本实施例中，还包括废油箱37，滑油泵12在试验过程中产生的回油和试验消耗油流入废油箱37。
27.本实施例中还包括液位发讯开关13、抽油泵机组14和过滤器15；所述液位发讯开关13设置在废油箱37内，该液位发讯开关13、抽油泵机组14均与控制系统及监控主机31电连接，当所述液位发讯开关13检测到废油箱37内的废油到达设置液位时，控制系统及监控主机31控制抽油泵机组14自动启动，将多余废油经过滤器15抽入试验油箱1，使其得到循环利用。
28.本实施例中，还包括第五单向阀35，该第五单向阀35的进口端与滑油泵12的出口连接，第五单向阀35的出口端与第三单向阀25和第四单向阀34的出口连接，提供滑油泵背压。
29.本实施例中，控制系统及监控主机31能够控制各类阀和开关动作，采集温度、压力等信息，从而实现对测试系统的控制和监测。如滑油泵电池阀开关频率，控制油压力，低压进油温度、进油压力，实现滑油泵动作的精确控制。同时，在结果分析方面，能够监控滑油泵出油口压力，形成压力曲线，自动识别峰值压力，计算压力升高到最大值时间（ms级）。
30.滑油泵性能的主要指标为最大泵压压力，压力升高到最大值时间，泵压喷油量，以及压力曲线的稳定性。此发明测试系统完全能够实现以上要求的测试和检测，同时还能根据具体机型要求判断测试滑油泵是否正常或者合格。在试验结束后，根据测试滑油泵机型，对比试验要求，自动形成测试报告，开具电子合格证书。
31.本低速机气缸滑油泵测试系统的工作原理为：
加热器04和制冷机30保证试验油温度达到要求。数显式温度传感器05、液位继电器06监控试验油温度和液位高度；空气过滤器07过滤空气进气，保证油箱压力与环境压力一致。
32.第一电机18驱动齿轮泵17对试验油加压（25bar左右），为低压进油源头。第二电机36驱动柱塞泵29对试验油加压，形成高压油（320bar左右），为高压控制油源头。
33.油路中滤器15、吸滤16、第二高压过滤阀19都是对试验油的过滤，保证试验过程中油品清洁度，不能含有杂质，以免对测试滑油泵产生污染，影响产品质量。
34.油路中溢流阀20、流控阀22、第一比例溢流阀27、第二比例溢流阀28能够保证试验油保持要求的压力和流量，多余部分直接回流到油箱1。
35.油路中第二单向阀21防止压力不均试验油回流，一定程度上保证试验压力和流量。第二换向阀23和第一换向阀10分别控制测试滑油泵低压进油和高压控制油是否供给，不供给时直接回流到油箱1。
36.控制系统及监控主机31控制滑油泵电池阀开关频率，控制油压力，以及低压进油温度、进油压力，实现滑油泵动作的精确控制。同时监测滑油泵出油口压力，形成压力曲线，自动识别峰值压力，计算压力升高到最大值时间（ms级）。
37.称重模块计量喷射滑油重量。可根据设定喷油次数，以及喷油重量计算得出单次喷油量。
38.本低速机气缸滑油泵测试系统的工作流程为：步骤一：装配与检查，安装待测气缸滑油泵，连接各管路和电子接头，检查各部件的连接。
39.步骤二：测试系统通电，按下各电机启动按钮。打开监控主机，运行测试软件。点击“新建试验”，输入机型、产品编号、试验人员等信息。
40.步骤三：观察操作界面“油箱温度”，设定到合适的试验温度。
41.步骤四：点击“高压供油”和“低压供油”的“on”按钮，通过操作界面调节高压供油和低压供油压力，并确认供油流量，然后点击“夹紧控制”的“on”按钮。
42.步骤五：工作次数设定和工作频率设定。
43.步骤六：点击“on（自动）”按钮，滑油泵开始动作，按设定工作次数完成后，测试自动停止。
44.步骤七：点击“保存数据”按钮，自动生成报告。
45.步骤八：关闭测试系统或者更换气缸滑油泵后重复前述步骤。
46.本发明测试系统用电、液位、温度、压力，防爆门等均设有监控并反馈到控制系统中，可在系统自带监控机上操作也可连接电脑远程操作。
47.本发明测试系统设置有多重安全措施，压力异常时会自动泄压乃至停机，同时设有紧急停机按钮，不存在超压和泄漏危险。