清理装置的制作方法

1.本发明涉及船用柴油机领域，尤其涉及一种清理装置。


背景技术：

2.船用柴油机喷油器与缸盖喷油器孔之间一般采用垫片平面密封，由于密封面轻微泄漏、振动等原因，在缸内高温、燃烧产物作用下容易在缸盖喷油器座孔平面产生积碳。一般喷油器拆卸复装前，需要对座孔平面积碳进行清洁，否则容易造成喷油器同缸套水封套管咬死、喷油器过热等问题，严重时造成缸盖漏水、喷油器失效等重大故障，严重影响柴油机可靠性。
3.目前，对于船用柴油机缸盖喷油器座孔平面积碳，常采用如人工借助于钢丝刷、刮刀、抹布等工具，进行手工清理。但采用手工清理的方法还存在清理效率低、容易损伤零件等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种清理装置，能够提升对喷油器座孔内积碳的清理效率及清理效果。
5.为解决前述问题的清理装置包括吸抽组件、清理组件以及收纳组件。吸抽组件具有第一端以及第二端，所述第一端用于与驱动单元传动连接，所述第二端可伸入至所述喷油器座孔内。清理组件设置于所述第二端，可伸入至所述喷油器座孔中，并与所述喷油器座孔内的座孔平面接触，用于清理所述座孔平面上的积碳。收纳组件与所述吸抽组件相连通，其中，由所述清理组件清理下的积碳由所述吸抽组件自所述喷油器座孔中吸出后，容纳于所述收纳组件中。本清理装置集成了吸抽组件、清理组件以及收纳组件，能够实现利用同一装置对座孔平面上的积碳进行清理、吸出以及回收步骤，实现了一体化作业，提高了对积碳的清理效率。
6.在一个或多个实施例中，所述吸抽组件包括外壳体、传动轴以及多个叶轮。传动轴穿设所述外壳体，具有所述第一端，多个叶轮沿所述传动轴的延伸方向间隔布设于所述传动轴上；其中，所述传动轴可由所述驱动单元驱动转动，以带动所述叶轮转动并产生吸抽风力。采用多个同轴串联的叶轮作为驱动源驱使气体在外壳体内流动，能够产生大吸抽力，对于积碳的吸出效果好。
7.在一个或多个实施例中，所述外壳体呈筒状，具有第一端面以及第二端面，所述第二端面具有允许积碳通过的开口；其中，穿设于所述外壳体的所述传动轴分别通过轴承与所述第一端面以及第二端面连接。通过轴承连接，使得当传动轴转动时，仅由轴承的外环与内环相对转动，而外壳体不会跟随传动轴转动。
8.在一个或多个实施例中，所述喷油器座孔具有第一段以及第二段，所述第一段的内径大于所述第二段的内径，以在所述第一段与所述第二段之间形成肩部；所述吸抽组件还包括弹性支撑单元，所述弹性支撑单元设置于所述第二端面外侧，将所述外壳体弹性支
撑于所述肩部，并在所述肩部与所述第二端面之间进行密封。通过配置弹性支撑单元，使得其所具有的弹性伸缩量能够满足本清理装置适用于不同结构型式的缸盖，同时达到密封作用，提升了本清理装置的应用范围以及清理效率。
9.在一个或多个实施例中，所述清理组件包括刮片，所述刮片可伸入并与所述喷油器座孔内的座孔平面接触；所述传动轴具有所述第二端，所述刮片与所述第二端传动连接，当所述传动轴转动时，可带动所述叶轮以及所述刮片同时转动。其中，所述刮片转动时可将积碳自所述座孔平面上刮下。通过将刮片以及叶轮配置成同时由传动轴带动转动，使得采用一个驱动源即可实现本清理装置中的吸抽以及清理两个步骤的驱动，进一步提升了对积碳的清理效率。
10.在一个或多个实施例中，所述清理喷油器座孔还包括通孔，所述清理组件还包括堵头，所述堵头可设置于所述通孔处，并对所述通孔封堵；其中，所述堵头通过轴承与所述第二端连接。通过设置堵头对通孔进行封堵，能够有效阻挡清理下来的积碳掉落到气缸内，或是避免造成掉下来的积碳残留至活塞环与缸壁或气阀与阀座之间导致故障，从而避免了造成二次污染。
11.在一个或多个实施例中，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴以及连接接头，所述连接接头将所述第一传动轴与所述第二传动轴传动连接；其中，所述第一传动轴具有所述第一端，所述第二传动轴具有所述第二端。通过将传动轴配置为可连接的两段：第一传动轴、第二传动轴，以便于更换第二传动轴及其连接的刮片以及堵头，从而可根据不同机型缸盖结构型式进行选配，以进一步提升本清理装置的适用范围。
12.在一个或多个实施例中，所述收纳组件位于靠近所述第一端处，并设置于所述外壳体侧面，所述外壳体内还具有导流板，所述导流板用于将气流引导至所述收纳组件内。
13.在一个或多个实施例中，所述收纳组件包括收纳容器、连通通道以及止回挡板。收纳容器具有出风口；连通通道连通所述外壳体以及所述收纳容器，止回挡板可转动地设置于所述连通通道中，以在闭合位置与开放位置之间可活动，所述止回挡板在所述开放位置开放、在所述闭合位置封闭所述连通通道；其中，当气流自所述连通通道朝向所述收纳容器流动时，可使所述止回挡板自所述闭合位置运动至所述开放位置，否则，所述止回挡板在重力作用下回复至所述闭合位置。通过设置仅在进风方向上可开启的止回挡板，能够起到防止收纳盒中的积碳倒流作用。
14.在一个或多个实施例中，所述驱动单元为外部动力源，所述外部动力源与所述第一端传动连接。借助于外部动力源作为驱动力，使得本清理装置具备结构简单、成本低廉、故障率低、易于维修、便于携带的特点。
15.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
17.图1为根据本技术一些实施例的清理装置的示意图；
18.图2为根据本技术一些实施例的吸抽组件示意图；
19.图3为根据本技术一些实施例的清理组件示意图；
20.图4为根据本技术一些实施例的收纳组件示意图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
23.目前，随着船用柴油机的广泛应用，对于柴油机中的喷油孔处的积碳清理成为日常维护中的重要一环。目前对于喷油孔的清理大都采用手工清理的方式，然而现有的手动清理方式还存在如下不足：
24.1)清理效率低：由于积碳是燃油与机油不完全燃烧的黑色焦着状物质，因此其硬度高、吸附力强，通过手工打磨清理效率低；
25.2)存在二次污染现象：在手工打磨清理的过程中，常会造成积碳到处飞溅，打磨后仅通过抹布进行带出式清洁，难以清理干净，容易造成二次污染而产生机械故障；
26.3)容易对喷油器本身产生损伤：现有方法因打磨材质多为金属材质，主要靠人工的经验，对打磨力度进行掌控，控制不好容易对零部件造成损伤。
27.发明人注意到，由于气缸盖对喷油器座孔平面处积碳清理不干净，会造成喷油器安装后与气缸盖配合面密封差，柴油机运行时高温燃气串气致使喷油器故障的问题。而鉴于手工清理效率低、清理效果不理想的问题，亟需提供一种能够提升喷油器清理效率的清理装置。
28.根据本技术的一些实施例，提供了一种清理装置，其能够有效提升对喷油器座孔的清理效率以及清理效果。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
29.参见图1，图1为根据本技术一些实施例的清理装置的示意图，清理装置包括吸抽组件1、清理组件2以及收纳组件3。吸抽组件1具有第一端11以及第二端12，第一端11用于与驱动单元4传动连接，第二端12可伸入至喷油器座孔9内。清理组件2设置于第二端12，可伸入至喷油器座孔9中，并与喷油器座孔9内的座孔平面90接触，用于清理座孔平面90上的积碳。收纳组件3与吸抽组件1相连通，其中，由清理组件2清理下的积碳由吸抽组件1自喷油器座孔9中吸出后，容纳于收纳组件3中。
30.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”，例如“第一端11”、“第二端12”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术
特征的数量、特定顺序或主次关系。
31.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。举例而言，第一端11用于与驱动单元4传动连接，是指驱动单元4能够机械连接于第一端11，从而当驱动单元4作用时，能够将动力传递至第一端11，从而驱使吸抽组件1工作。
32.吸抽组件1在工作状态下会产生吸力，其能够伸入至喷油器座孔9内，以使得吸力能够对积碳产生作用，从而将积碳由吸抽组件1自喷油器座孔9中吸出，吸抽组件1的具体结构以及作动方式将于后文详述。
33.清理组件2在工作时，会清理座孔平面90上的积碳，清理是指采用包括但不限于刮除等方式，将附着于座孔平面90上的积碳，在外力作用下，使其与座孔平面90解除附着状态，从而自座孔平面90上脱落。其中，清理组件2的具体结构以及作动方式将于后文详述。
34.收纳组件3与吸抽组件1相连通，从而当吸抽组件1工作并产生吸力后，能够将清理下的积碳吸入至其中，从而实现对积碳的收集处理。
35.本清理装置集成了吸抽组件1、清理组件2以及收纳组件3，能够实现同一装置对座孔平面90上的积碳进行清理、吸出以及回收步骤，实现了一体化作业，提高了对积碳的清理效率。
36.根据本技术的一些实施例，参见图2，图2为根据本技术一些实施例的吸抽组件示意图。吸抽组件1包括外壳体10、传动轴13以及多个叶轮14，在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上。传动轴13穿设外壳体10，具有第一端11，多个叶轮14沿传动轴13的延伸方向间隔布设于传动轴13上。其中，传动轴13可由驱动单元4驱动转动，以带动叶轮14转动并产生吸抽风力。
37.叶轮14是指有叶片的轮状件，当转动时，能够驱使流体运动，从而在外壳体10中产生对积碳的吸抽力。
38.叶轮14为多个，每个叶轮14均套设地布设于传动轴13的外周，当传动轴转动时，叶轮14能够跟随传动轴13的转动而随动。多个叶轮14沿传动轴13的延伸方向间隔布设，传动轴13的延伸方向可以理解为传动轴13的轴向，间隔布设是指沿传动轴13的轴向，相邻两叶轮14之间彼此隔开一段距离，以此方式进行串联状布设，使得当多个叶轮14跟随传动轴13转动时，能够驱使空气以图中所示箭头方向流动，以吸出积碳。
39.采用多个同轴串联的叶轮14作为驱动源驱使气体在外壳体10内流动，能够产生大吸抽力，对于积碳的吸出效果好。
40.可选地，在一些实施例中，叶轮14采用轻质复合材料制成，具有重量轻、成本低的效果。
41.可选地，在其它一些实施例中，吸抽组件1也可以采用其它合适的结构实现对气流的驱动，如抽气泵等。
42.根据本技术的一些实施例，请继续参见图2，外壳体10呈筒状，具有第一端面101以及第二端面102，第二端面102具有允许积碳通过的开口100。其中，穿设于外壳体10的传动
轴13分别通过轴承15与第一端面101以及第二端面102连接。
43.第一端面101以及第二端面102起到大致封闭外壳体10的作用，呈筒状的外壳体10内部围出有供气体流动的空间，开口100可以是开设于第二端面102中的孔，当叶轮14被驱动转动时，能够驱动气流自开口100流入后，在外壳体10内流动，从而使得气流带动积碳自开口100流入至外壳体10内，随后再流动至与吸抽组件1连通的收纳组件3中被收纳。
44.在穿设时，轴承15的外环与第一端面101以及第二端面102固定连接，轴承15的内环与传动轴13固定连接，从而当传动轴13转动时，仅由轴承15的外环与内环相对转动，而外壳体10不会跟随传动轴13转动。
45.根据本技术的一些实施例，请继续参见图2，喷油器座孔9具有第一段91以及第二段92，第一段91的内径大于第二段92的内径，以在第一段91与第二段92之间形成肩部93。吸抽组件1还包括弹性支撑单元16，弹性支撑单元16设置于第二端面102外侧，将外壳体10弹性支撑于肩部13，并在肩部13与第二端面102之间进行密封。
46.弹性支撑单元16可以是采用橡胶等具有一定弹性以及密封性的材料制成的部件，其设置于第二端面102外侧，与第二端面102之间可以是一体成形或是采用紧固件、粘结等方式连接。在支撑状态下，弹性支撑单元16与肩部93相接触，当外壳体10朝向靠近座孔平面90的方向活动时，弹性支撑单元16可被压缩变形，以提供外壳体10的活动余量。同时，弹性支撑单元16在肩部13与第二端面102之间进行密封，即气流不会自弹性支撑单元16与第二端面102或与肩部13的相接处散逸，从而保证了吸抽组件1的吸抽效率，同时也能够防止积碳散逸、难以收集。
47.弹性支撑单元16在图2所示的结构中具有弹簧状的外形，从而便于伸缩，当然，在一些其它合适的实施例中，弹性支撑单元16可以采用其它合适的构型，如波纹状。
48.通过配置弹性支撑单元16，使得其具有的弹性伸缩量能够满足本清理装置适用于不同结构型式的缸盖，同时达到密封作用，提升了本清理装置的应用范围以及清理效率。
49.根据本技术的一些实施例，参见图3，图3为根据本技术一些实施例的清理组件示意图。清理组件2包括刮片21，刮片21可伸入并与喷油器座孔9内的座孔平面90接触。传动轴13具有第二端12，刮片21与第二端12传动连接，当传动轴13转动时，可带动叶轮14以及刮片21同时转动。其中，刮片21转动时可将积碳自座孔平面90上刮下。
50.刮片21是固定设置于传动轴13外周的刮除单元，当刮片21与座孔平面90接触时，通过传动轴13将扭矩传递至刮片21，可使刮片21转动，并与座孔平面90相摩擦，从而将积碳自座孔平面90上刮下。
51.通过将刮片21以及叶轮14配置成同时由传动轴13带动转动，使得采用一个驱动源，即可实现本清理装置中的吸抽以及清理两个步骤的驱动，进一步提升了对积碳的清理效率。
52.可选地，根据本技术的一些实施例，刮片21采用非金属合成材料，具有硬度高同时又不会损伤零部件表面的优点，从而在对座孔平面90上的积碳进行刮除时，不会对各零部件造成损伤。
53.根据本技术的一些实施例，请继续参见图3，清理喷油器座孔9还包括通孔94，清理组件2还包括堵头22，堵头22可设置于通孔94处，并对通孔94封堵。堵头22通过轴承15与第二端12连接。
54.堵头22可由如橡胶、塑料等材料制成，能够塞入通孔94中，在与传动轴13的第二端12连接时，轴承15的外环固定设置于堵头22中，轴承15的内环与第二端12固定连接，从而当传动轴13转动时，仅由轴承15的外环与内环相对转动，而堵头22不会跟随传动轴13转动。
55.通过设置堵头22对通孔94进行封堵，能够有效阻挡清理下来的积碳掉落到气缸内，或是避免造成掉下来的积碳残留至活塞环与缸壁或气阀与阀座之间导致故障，从而避免了造成二次污染。
56.根据本技术的一些实施例，请结合参见图2以及图3，传动轴13包括第一传动轴131、第二传动轴132以及连接接头130，连接接头130将第一传动轴131与第二传动轴132传动连接。第一传动轴131具有该第一端11，而第二传动轴132具有该第二端12。
57.连接接头130是将第一传动轴131与第二传动轴132相连接，使二者同步地回转，在正常情况下不脱开的部件。在一个具体的实施例中，连接接头130是联轴器。
58.通过将传动轴13配置为可连接的两段：第一传动轴131、第二传动轴132，以便于更换第二传动轴132及其连接的刮片21以及堵头22，从而可根据不同机型缸盖结构型式进行选配，以进一步提升本清理装置的适用范围。
59.根据本技术的一些实施例，请参见图2，收纳组件3位于靠近第一端11处，并设置于外壳体10侧面，外壳体10内还具有导流板103，导流板103用于将气流引导至收纳组件3内。
60.导流板103是布设于外壳体10内的板状件，当气流被吸抽至导流板103处时，会跟随导流板103的延伸方向流动，从而实现导流作用。
61.进一步地，根据一些具体的实施例，导流板103是如图所示、设置于外壳体10内的弧形板，该弧线板自外壳体10的内壁呈弧形、朝向收纳组件3延伸，采用弧形板结构更易于对驱动气流所携带的积碳进行引导，便于积碳跟随曲面进入到收纳组件3中，提升了引导的流畅度。
62.进一步地，根据一些具体的实施例，传动轴13穿设导流板103，并与导流板103之间设置有轴封。
63.通过配置导流板103，能够满足将收纳组件3配置于外壳体10的侧面后，仍能够引导积碳进入到收纳组件3内。同时，通过将收纳组件3配置于外壳体10侧面，能够实现将外壳体10的端面空出，预留出安装或与驱动单元传动连接的空间。
64.根据本技术的一些实施例，参见图4，图4为根据本技术一些实施例的收纳组件示意图。收纳组件3包括收纳容器30、连通通道31以及止回挡板32。收纳容器30具有出风口301，连通通道31连通外壳体10以及收纳容器31，止回挡板32可转动地设置于连通通道中，以在闭合位置与开放位置之间可活动，止回挡板32在开放位置开放、在闭合位置封闭连通通道31。其中，当气流自连通通道31朝向收纳容器30流动时，可使止回挡板32自闭合位置运动至开放位置，否则，止回挡板32在重力作用下回复至闭合位置。
65.连通通道31自外壳体10外周侧向外延伸，形成连通于外壳体10以及收纳容器31之间的气流通道，导流板103延伸至连通通道31与外壳体10相连通一段的入口处，以实现将积碳通过连通通道31引导至收纳容器30中进行收集，同时气流自出风口301排出。
66.止回挡板32呈板状件，可选地，止回挡板32通过销钉固定在连通通道31中，止回挡板32的位置可以是如图所示地，固定于连通通道31与收纳容器30所连接一端的出口处。固定状态下的止回挡板32可绕销钉转动，从而自闭合位置运动至开放位置。在闭合位置，止回
挡板32封盖于连通通道31的出口处，并与连通通道31的出口外沿相接触限位。在其它一些合适的实施例中，止回挡板32也可以设置于连通通道31内，通过在连通通道31内设置凸起部以在闭合位置对止回挡板32进行限位。
67.通过设置仅在进风方向上可开启的止回挡板32，能够起到防止收纳盒中的积碳倒流作用。
68.可选地，根据本技术的一些实施例，出风口301处设置有滤网302，以对流出的气流进行过滤，防止积碳自出风口301散逸至外部空气中。使得整个过程包括将积碳拦截存储以及气体排出形成通畅的流场，进而能够持续将积碳抽出储存。
69.可选地，根据本技术的一些实施例，收纳容器30具有盖板303，盖板303通过例如螺纹连接等连接方式可拆卸地设置于收纳容器30中，通过将盖板303拆下，可实现对收纳容器30内的积碳进行快速收集。
70.根据本技术的一些实施例，参见图1，驱动单元4为外部动力源，外部动力源与所述第一端11传动连接。
71.外部动力源是指非设置于清理装置内，需要通过接头或连接部件与清理装置传动连接的动力源。可选地，外部动力源为采用船上或试验室常用的气动马达或电动工具，使其与第一端11传动连接，即可起到为整个清理装置提供高速旋转驱动力的作用。借助于外部动力源作为驱动力，使得本清理装置具备结构简单、成本低廉、故障率低、易于维修、便于携带的特点。
72.可选地，根据本技术的一些实施例，清理装置中还可以集成有驱动单元4，驱动单元与第一端11传动连接。可选地，该驱动单元4可以是设置于清理装置内的电机，电机的输出轴通过如联轴器等部件与传动轴13的第一端11传动连接。
73.采用如前所述一个或多个实施例中所记载的清理装置对喷油器座孔9进行清理的方式如下：
74.1)清理组件2组装
75.根据需清理的喷油器座孔90的直径需求，进行选择合适的清理组件2，然后清理组件2中的堵头22塞入孔中，同时将刮片21与清理面充分接触，通过手旋转连接接头130带动第二传动轴132试转转动是否灵活；
76.2)吸抽组件1组装
77.取出吸抽组件1模块，将其插入喷油器孔中，第一传动轴131对准清理组件2上的连接接头130，通过手动逆时针旋转驱动源连接处的第一端11带动第一传动轴131，将第一传动轴131与连接接头130通过螺纹进行连接；
78.3)收纳组件3组装
79.将收纳组件3通过螺纹与吸抽组件1进行连接，最后将外部驱动源通过第一端11进行连接。
80.4)清理操作
81.将驱动单元4与本装置连接好后，打开驱动单元4用力按住此装置将作用力传递到清理刮片21与座孔平面90之间，运行10秒后将驱动源关闭，从气缸盖中取出装置，完成一次喷油器座孔平面积碳清理。
82.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。