CN112727653B - 蓄能器和燃油*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄能器和燃油***。燃油***包括燃油泵和进油管,蓄能器包括本体和隔膜,本体的内部设置有空腔,本体包括第一壁、第二壁和环壁,第一壁设置有蓄能进油口,蓄能进油口与进油管流体连通,环壁绕本体的周向方向设置,隔膜设置在本体的内部且与环壁连接,隔膜沿轴向方向将空腔分隔为油腔室和气腔室,油腔室与蓄能进油口连通,气腔室中填充有气体,隔膜构造为可形变以改变油腔室的容积,从而调节燃油的压力。根据本发明的蓄能器,隔膜能够将空腔分隔为油腔室和气腔室,燃油可以填充在油腔室中,气体可以填充在气腔室中,利用气体的可压缩性来储存燃油,当进油管中的燃油的压力产生变化时,可以有效吸收燃油的压力波动。
Description
技术领域
本发明属于燃油***技术领域,具体地涉及一种蓄能器和燃油***。
背景技术
燃油***是船用中速柴油机重要的辅助***之一,其主要功能是为高压燃油泵提供油源,并能满足相同压力点下不同流量的燃油输出,使柴油机能正常、可靠、经济地工作。
现有的采用燃油泵的柴油机在运行过程中,高压燃油泵的油腔的容积随曲轴转角的变化会产生变化,从而导致高压油管两端的压力、泵端和喷油嘴端的压力发生变化。通常,在燃油***中的管路调压采用节流孔式压力调节阀。由于节流孔径是固定的,整个***中燃油的流动是不稳定过程,这将导致燃油在进入高压燃油泵时,低工况状态下的燃油的压力和高工况燃油的压力不一致,最终导致燃油***中的燃油压力产生脉冲。
由于结构特点限定,此燃油压力脉冲无法从根本上消除,这种压力脉冲如果传递到燃油***上的进油压力传感器,压力传感器测试值波动剧烈,压力幅值变化可达13bar,影响监测效果及结果判断,也影响传感器的使用寿命。
因此,需要提供一种蓄能器和燃油***,以至少部分地解决上述技术问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决上述问题,本发明公开了一种蓄能器,用于燃油***,所述燃油***包括燃油泵和与所述燃油泵流体连通的进油管,所述进油管用于将燃油输送进所述燃油泵中,所述蓄能器设置在所述燃油泵的上游,所述蓄能器包括:
本体,所述本体的内部设置有空腔,所述本体包括:
第一壁和第二壁,所述第一壁和所述第二壁沿所述蓄能器的轴向方向相对布置,所述第一壁设置有蓄能进油口,所述蓄能进油口与所述进油管流体连通;
环壁,所述环壁绕所述本体的周向方向设置,所述环壁的相反的两侧分别与所述第一壁和所述第二壁相连;以及
隔膜,所述隔膜设置在所述本体的内部且与所述环壁连接,所述隔膜沿所述轴向方向将所述空腔分隔为油腔室和气腔室,所述油腔室与所述蓄能进油口连通,所述气腔室中填充有气体,所述隔膜构造为可形变以改变所述油腔室的容积,从而调节所述燃油的压力。
根据本发明的蓄能器,蓄能器包括本体和隔膜,本体的内部设置有空腔,隔膜能够将空腔分隔为油腔室和气腔室,燃油可以填充在油腔室中,气体可以填充在气腔室中,隔膜构造为可形变以改变油腔室的容积,利用气体的可压缩性来储存燃油,当进油管中的燃油的压力产生变化时,可以有效吸收燃油的压力波动。
可选地,所述隔膜上设置有封堵部,所述封堵部与所述蓄能进油口相对布置,当所述气腔室中的所述气体的压力大于所述油腔室中的所述燃油的压力时,所述封堵部朝向所述蓄能进油口的方向移动。这样可以有效吸收燃油的压力波动
可选地,当所述隔膜与所述第一壁紧贴时,所述封堵部封闭所述蓄能进油口。由此防止隔膜被损坏。
可选地,所述第二壁设置有进气口和用于密封所述进气口的闭合件。这样避免气体泄漏。
可选地,所述环壁上形成有沿所述蓄能器的径向向内凸出的台阶部,所述隔膜位于所述台阶部和所述蓄能进油口之间。这样,便于提高环壁的结构强度。
本发明还提供一种燃油***,所述燃油***包括燃油泵、进油管和上述的蓄能器。
根据本发明的燃油***,燃油***包括上述的蓄能器,蓄能器包括本体和隔膜,本体的内部设置有空腔,隔膜能够将空腔分隔为油腔室和气腔室,燃油可以填充在油腔室中,气体可以填充在气腔室中,隔膜构造为可形变以改变油腔室的容积,利用气体的可压缩性来储存燃油。这样,当进油管中的燃油的压力产生变化时,可以有效吸收燃油的压力波动。
可选地,所述燃油***还包括调压器和出油管,所述燃油泵设置有燃油泵出油口,所述调压器用于连接所述燃油泵出油口和所述出油管。这样,调压器可以平衡从燃油泵中排出的燃油的压力,将燃油压力平衡至设定值,保证燃油***中的燃油压力在不同流量下的压力值保持一致,满足***设计要求。
可选地,所述调压器包括:
壳体,所述壳体具有调压进油口和调压出油口,所述调压进油口与所述燃油泵出油口流体连通,所述壳体还包括:
第一腔体,所述第一腔体与所述调压进油口连通;
第二腔体,所述第二腔体与所述调压出油口流体连通,所述第二腔体的轴线与所述第一腔体的轴线相垂直;
第三腔体,所述第三腔体设置在所述第二腔体的与所述第一腔体的相反的一侧,且所述第三腔体的轴线与所述第一腔体的轴线相平行;以及
活塞,所述活塞的至少一部分设置在所述第三腔体中,且所述活塞相对于所述壳体沿所述第三腔体的轴向方向可移动,
当所述活塞朝远离所述调压进油口的方向移动至预定位置时,所述第一腔体与所述第二腔体连通。
这样,可以有效地平衡燃油压力。
可选地,所述壳体的与所述调压进油口相反的一侧设置有盖体,所述活塞设置有凹槽,所述凹槽的开口朝向所述盖体,所述凹槽和所述盖体之间设置有弹簧,所述弹簧的一端与所述盖体相抵,所述弹簧的另一端与所述凹槽相抵。由此,利用弹簧的弹簧力和调压进油口的燃油的压力所产生的作用力相平衡来进行工作。
可选地,所述盖体上设置有调节螺钉,所述调节螺钉相对于所述盖体沿所述第三腔体的轴向方向可移动,所述调节螺钉的位于所述壳体中的内端与所述弹簧的所述一端相抵。这样,调节弹簧的弹性力。
附图说明
本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述,用来解释本发明的原理。
在附图中,
图1为根据本发明的一种优选实施方式的燃油***的原理图;
图2为根据本发明的一种优选实施方式的蓄能器的剖视图;以及
图3为图1所示的燃油***的调压器的剖视图。
附图标记说明:
100:燃油*** 101:燃油泵
102:喷油器 103:报警传感器
104:调压器 105:单向阀
106:高压油管 107:燃油输送泵
108:双联滤器 109:蓄能器
110:温度传感器 111:压力传感器
112:燃油进机接口 113:燃油出机接口
114:进油管 115:出油管
120:本体 121:第一壁
122:第二壁 123:环壁
124:蓄能进油口 125:接口部
126:油道 127:闭合件
128:台阶部 130:隔膜
131:封堵部 141:油腔室
142:气腔室 150:壳体
151:调压进油口 152:调压出油口
153:第一腔体 154:第二腔体
155:第三腔体 156:第一分腔体
157:分流腔 160:活塞
161:第一凹槽 162:第二凹陷部
170:盖体 171:弹簧
172:调节螺钉 173:调节螺母
174:栓固部 175:第二凹槽
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
图1示出了根据本发明的一种优选实施方式的燃油***100的原理图。
燃油***100通常包括燃油泵101、喷油器102、高压油管106、燃油进机接口112、燃油出机接口113、进油管114和出油管115,燃油进机接口112用于输送燃油,燃油进机接口112与进油管114流体连通,燃油能够流入进油管114中。进油管114与燃油泵101流体连通,以用于将燃油输送进燃油泵101中。
为了使得燃油能够顺利地流入燃油泵101中,燃油进机接口112的下游布置有燃油输送泵107,以提高燃油的流动速度和压力。同时,为了避免进油管114中的燃油回流,燃油输送泵107的下游设置有单向阀105。单向阀105的下游设置有双联滤器108,以过滤燃油中的杂质,提高过滤精度。双联滤器108和燃油泵101之间还可以设置有温度传感器110和压力传感器111,压力传感器111可以为低压燃油进机压力传感器,温度传感器110用于监测从双联滤器108中排出的燃油的温度,压力传感器111用于监测从双联滤器108中排出的燃油的压力。
经过双联滤器108过滤后的燃油可以进入到燃油泵101供油,燃油泵101可以为高压燃油泵,并且进油管114可以与多个燃油泵101流体连通,以提高效率。燃油***100还可以包括多个高压油管106和多个喷油器102,每个燃油泵101均可以通过一个高压油管106与一个喷油器102流体连通,以提高效率。为了提高安全性能,高压油管106的下游还布置有报警传感器103,以用于监控燃油的压力,从而避免燃油压力过低。
当燃油泵101的输油阀开启的瞬间,进油管114中的燃油受到来自燃油泵101的燃油冲击或者扰动,使进油管114中的燃油的压力升高,形成压力波并以音速在进油管114中朝向燃油进机接口112的方向传播,到达燃油进机接口112后又被反射至燃油泵101。由于燃油***100是一个高压***,因此燃油的可压缩性以及油管膨胀、摩擦、油管截面积变化和空炮等现象,使上述的压力波动更为复杂,形成往复振荡的压力波。
因此,为了减少进油管114中的压力脉冲,本发明提供了一种用于燃油***100的蓄能器109,蓄能器109设置在燃油泵101的上游。优选地,蓄能器109可以布置在燃油泵101和压力传感器111之间,以能够保证全工况下的燃油进机压力一致,可以有效吸收燃油泵101传递出的燃油压力波动,有效阻隔掉传递给压力传感器111的压力波动,避免压力传感器111测试值波动剧烈,稳定住压力传感器111的压力显示,避免压力传感器111的监测效果及结果判断受到影响。
如图2所示,蓄能器109包括本体120和隔膜130,本体120的内部设置有空腔。本体120可以构造为大致的筒状结构,本体120可以包括第一壁121、第二壁122和环壁123,第一壁121和第二壁122可以沿蓄能器109的轴向方向相对布置。第一壁121可以设置有蓄能进油口124,蓄能进油口124可以与进油管114流体连通。
为了便于蓄能进油口124与进油管114连接,第一壁121还设置有接口部125,接口部125自第一壁121的外表面向外凸出。接口部125用于连接至进油管114的壁且接口部125与进油管114流体连通。接口部125中设置有油道126,油道126的一端与进油管114连通,油道126的另一端与蓄能进油口124连通。这样,进油管114中的燃油可以通过接口部125中的油道126流到蓄能进油口124处。为了保证压力平衡,蓄能进油口124的轴线可以与蓄能器109的轴线X1相重合,油道126的的轴线可以与蓄能器109的轴线X1相重合。
环壁123沿蓄能器109的轴向方向位于第一壁121和第二壁122之间,环壁123的沿蓄能器109的轴向方向的相反的两侧分别与第一壁121和第二壁122相连。环壁123绕本体120的周向方向设置。优选地,第一壁121、第二壁122和环壁123可以一体成型,以保证密封性。
隔膜130设置在本体120的内部,隔膜130也可以绕本体120的周向方向设置且与环壁123连接。隔膜130可以沿本体120的轴向方向将空腔分隔为油腔室141和气腔室142,油腔室141和气腔室142不相连通。油腔室141与蓄能进油口124流体连通,燃油可以通过蓄能进油口124进入到油腔室141中,使得油腔室141填充有燃油。气腔室142中填充有气体,第二壁122设置有进气口,气体可以经由进气口进入到气腔室142中,优选地,气体可以为一定压力的惰性气体,比如一定压力的氮气,这样,气腔室142中填充有一定压力的氮气,从而保证安全性。
隔膜130、第一壁121和一部分的环壁123可以形成油腔室141,油腔室141与蓄能进油口124可以连通。这样,燃油可以经由蓄能进油口124流入到油腔室141中。第一壁121在与蓄能器109的轴线X1的平行的平面上的截面形状可以为大致的圆弧形,这样,可以保证燃油在从油腔室141中排出时,燃油不会残留在油腔室141中。
隔膜130、第二壁122和另一部分的环壁123可以形成气腔室142,为了避免气体泄漏,进气口可以通过闭合件127密封。闭合件127可以为内六角锁紧螺钉。第二壁122在与蓄能器109的轴线X1的平行的平面上的截面形状可以为大致的梯形,从而便于闭合件127的安装和密封。环壁123上形成有沿所述蓄能器的径向向内凸出的台阶部128,优选地,隔膜130位于台阶部128和蓄能进油口124之间,台阶部128可以位于气腔室142中,这样,便于提高环壁123的结构强度。
隔膜130构造为可形变。当进油管114中的燃油压力变大时,进油管114的燃油可以通过蓄能进油口124进入到本体120中。具体地,当燃油的压力大于气体的压力时,气体被压缩,隔膜130朝向第二壁122的方向移动,油腔室的容积从而被改变,燃油被吸入蓄能器109中,最终调节燃油的压力。当燃油的压力小于气体的压力时,气体膨胀,隔膜130朝向第一壁121的方向移动,油腔室的容积从而被改变,从而将燃油压回进油管114中,最终调节燃油的压力。
进一步地,隔膜130可以由柔性材料制成,由此便于产生形变。隔膜130的材质可以与本体120的材质相同,从而便于加工。
隔膜130可以包括第一表面和与第一表面相反的第二表面,第一表面可以面向第一壁121,第二表面可以面向第二壁122。第一表面可以与位于油腔室141中的环壁123的内表面相连,从而保证密封性。第二表面可以与位于气腔室142的环壁123的内表面相连,位于气腔室142的环壁123的内表面可以平滑过渡至第二表面。由此,位于气腔室142的环壁123的内表面可以比位于油腔室141的环壁123的内表面更靠近蓄能器109的轴线X1。
位于气腔室142的环壁123的内表面和位于油腔室141的环壁123的内表面之间的高度差可以为隔膜130的厚度,即于气腔室142的环壁123的内表面和位于油腔室141的环壁123的内表面之间的高度差可以为第一表面和第二表面之间的距离。
当进油管114中的燃油的压力降低时,气腔室142中的气体的压力大于油腔室141中燃油的压力,隔膜130可以朝向蓄能进油口124的方向移动,使得油腔室141内的燃油排出到进油管114中。
当燃油从油腔室141中被完全排出时,隔膜130可以与第二壁122和部分的环壁123紧密贴合,使得油腔室141的容积近似等于零,气腔室142的容积近似等于空腔的容积,从而补偿进油管114中的燃油。
更进一步地,隔膜130上设置有封堵部131,封堵部131可以设置在与蓄能进油口124相对的位置。优选地,封堵部131可以自第二表面朝向第二壁122的方向凸出,从而提高封堵部131的结构强度。在加工过程中,封堵部131可以由隔膜130预硬化处理形成,以保证隔膜130一体形成,从而保证隔膜130的密封性。
当气腔室142中的气体的压力大于油腔室141中的燃油的压力时,封堵部131朝向蓄能进油口124的方向移动。当蓄能器109中的燃油被完全排空时,隔膜130与第一壁121紧贴,封堵部131封闭蓄能进油口124,从而防止隔膜130被损坏。
根据本发明的蓄能器109,蓄能器109包括本体120和隔膜130,本体120的内部设置有空腔,隔膜130能够将空腔分隔为油腔室141和气腔室142,燃油可以填充在油腔室141中,气体可以填充在气腔室142中,隔膜构造为可形变以改变油腔室的容积,利用气体的可压缩性来储存燃油。这样,当进油管114中的燃油的压力产生变化时,可以有效吸收管路中燃油的压力波动,能够保证全工况下的燃油进机压力一致,可以有效吸收燃油泵101传递出的燃油压力波动,从而有效阻隔掉压力波动,尤其是从燃油泵101传递至压力传感器111的压力波动,稳定住压力传感器111的压力显示。
本发明提供一种燃油***100,燃油***100可以包括上述的燃油泵101、进油管114和蓄能器109。这样,蓄能器109能够有效吸收从燃油泵101传递出的压力波动,能够有效格调传递给压力传感器111的压力波动,稳定住压力传感器111的压力显示。
进一步地,如图1所示,燃油***100还可以包括调压器104和出油管115,燃油泵101设置有燃油泵出油口,调压器104用于连接燃油泵出油口和出油管115,以平衡从燃油泵排出的燃油的压力。
调压器104的具体结构如图3所示,调压器104可以包括壳体150和活塞160,壳体150的纵截面形状可以为大致的L形,壳体150具有调压进油口151和调压出油口152,调压进油口151可以与燃油泵出油口流体连通。这样,从燃油泵101排出的燃油可以经由燃油泵出油口流动到调压进油口151。
壳体150还包括第一腔体153、第二腔体154和第三腔体155,第一腔体153和第三腔体155分别位于第二腔体154的相反的两侧。第一腔体153与调压进油口151连通,且第一腔体153的轴线与调压进油口151的轴线相重合。第一腔体153沿第一腔体153的轴向方向可以包括第一分腔体156和第二分腔体。第一分腔体156的轴线与第一腔体153的轴线相重合。第一分腔体156可以构造为大致的圆柱体形状,第一分腔体156用于与调压进油口151连通,从而容纳从燃油泵101排出的燃油。
第二分腔体在第一腔体153的径向方向上的尺寸小于第一分腔体156的尺寸。第二分腔体可以包括三个分流腔157,三个分流腔157在第一腔体153的径向方向上间隔布置,且三个分流腔157在第一腔体153的径向方向上彼此不连通。三个分流腔157的位于中间位置的分流腔157的轴线与第一腔体153的轴线相重合,三个分流腔157的分别位于上方和下方的分流腔157的轴线均与第一腔体153的轴线相平行。三个分流腔157的沿第一腔体153的轴向方向的一端均与第一分腔体156流体连通。这样,第一分腔体156中的燃油分别进入到三个分流腔157中,从而增大燃油的压力。
第一腔体153的轴线与第二腔体154的轴线相垂直,第一腔体153和第二腔体154之间可以垂直布置。第二腔体154与调压出油口152流体连通,且第二腔体154的轴线与调压出油口152的轴线相平行。这样,调压进油口151的轴线与调压出油口152的轴线相垂直。
第二腔体154的一侧设置有第一腔体153,第二腔体154的与第一腔体153相反的另一侧设置有第三腔体155。活塞160的至少一部分可以设置在第三腔体155中,且活塞160相对于壳体150沿第三腔体155的轴向方向可移动。第三腔体155的轴线可以与第一腔体153的轴线相平行。优选地,活塞160的轴线、第三腔体155的轴线可以与第一腔体153的轴线相重合,以保证活塞160移动的同轴度。
活塞160的面向第一腔体153(第二分腔体)的端部可以设置有第一凹陷部和第二凹陷部162,第一凹陷部可以绕活塞160的周向方向设置在活塞160的外周表面。第三腔体155的沿第一腔体153的径向方向的尺寸可以大于第二分腔体的尺寸,这样,第一凹陷部能够封堵第二分腔体,从而使得活塞160能够封闭第一腔体153。当活塞160的端部封闭第一腔体153时,活塞160的一部分设置在第三腔体155中,活塞160的另一部分设置在第二腔体154中。
第二凹陷部162可以自活塞160的面向第二分腔体的端表面向远离第二分腔体的方向凹陷,第二凹陷部162的纵截面形状可以为三角形。这样,第二分腔体中的燃油可以流入第二凹陷部162中,尤其是位于中间位置的分流腔中的燃油能够流入第二凹陷部162中,从而使得三个分流腔157中的燃油能够集中作用于活塞160的端部,从而使得活塞160可以沿第三腔体155的轴向方向移动。第三腔体155的沿第一腔体153的轴向方向的尺寸大于活塞160的尺寸,从而使得活塞160能够相对于壳体150沿第三腔体155的轴向方向移动而不掉落。
活塞160的沿第一腔体153的径向方向的尺寸可以与第三腔体155的尺寸近似相等,以使得活塞160被卡在第三腔体155中,从而保证活塞160沿第三腔体155的轴向方向相对于第三腔体155移动时不偏移。
当燃油的压力足以推动活塞160朝向远离调压进油口151的方向移动时,活塞160能够朝远离调压进油口151的方向移动至预定位置,第一腔体153与第二腔体154连通。在本实施方式中,“预定位置”并不是指的某一固定位置,而是指的是活塞能够移动至使得第一腔体和第二腔体相连通的位置。这样,从调压进油口151流入的燃油可以经由相互垂直的第一腔体153和第二腔体154流至调压出油口152。当燃油的压力足够大时,全部的活塞160能够设置在第三腔体155中。
为了增强燃油流动的稳定性,第二腔体154可以包括大直径部和与大直径部连通的小直径部,大直径部的直径大于小直径部的直径。小直径部中可以设置有活塞160的另一部分。当活塞160朝远离调压进油口151的方向移动时,小直径部可以与第一腔体153连通,大直径部用于与调压出油口152连通。这样,燃油可以经由小直径部流入大直径部中,从而保证燃油稳定流动,避免大量的燃油直接流动至调压出油口152。
进一步地,为了保证燃油***100中的燃油压力在稳定值,调压器104还包括弹簧171。壳体150的与调压进油口151相反的一侧设置有盖体170,盖体170可以封闭第三腔体155。
活塞160设置有第一凹槽161,第一凹槽161的开口朝向盖体170。第一凹槽161和盖体170之间设置有弹簧171,弹簧171的一端与盖体170相抵,弹簧171的另一端与第一凹槽161相抵。这样,利用弹簧171的弹簧力和调压进油口151的燃油的压力所产生的作用力相平衡来进行工作。对应弹簧171一定的预压缩量Xo,调压器104的燃油进口压力p基本为一定值。若燃油***100的燃油压力升高,活塞160朝远离调压进油口151的方向移动,活塞160与调压进油口151之间的距离增加,溢流阻力减小,则燃油***100的燃油压力下降。当调压进油口151的压力低于调定压力时,活塞160朝向调压进油口151的方向移动,活塞160与调压进油口151之间的距离减少,溢流阻力增大,限制了燃油***100的燃油压力的继续下降,从而保持液压***的压力稳定。
在调压器104的初始状态,活塞160封闭第一腔体153,第一腔体153和第二腔体154不连通,调压进油口151和调压出油口152的燃油被隔断。从燃油泵101中排出的燃油经由调压进油口151进入到第一腔体153中,第一腔体153中的燃油可以作用在活塞160的端部。当燃油的液压力等于或大于弹簧171的弹性力时,活塞160朝远离调压进油口151的方向移动至预定位置,使得第一腔体153和第二腔体154连通,相当于开启调压器104的开口,直至活塞160受力平衡,燃油压力达到预设压力。
更进一步地,为了调节弹簧171的弹性力,盖体170上设置有调节螺钉172,调节螺钉172通过调节螺母173连接至盖体170上。调节螺钉172相对于盖体170沿第三腔体155的轴向方向可移动。盖体170上还设置有第二凹槽175,第二凹槽175的开口朝向活塞160的方向。调节螺钉172的位于壳体150中的内端设置在第二凹槽175中,调节螺钉172的内端与弹簧171的一端相抵。这样,调节螺钉172相对于盖体170沿第三腔体155的轴向方向移动,从而调节弹簧171的预压缩量Xo,从而灵活调节弹簧171对活塞160施加的弹性力,进而调节溢流阻力。
为了增强弹簧171与盖体170连接得牢固,调节螺钉172的内端还设置有栓固部174,弹簧171的一端可以缠绕在栓固部174上,从而避免弹簧171脱落。盖体170还可以与外盖连接在一起,外盖可以扣合在盖体上,以覆盖调节螺钉172的位于盖体170的外端,从而保护调节螺钉172。
根据本发明的调压器,弹簧171的弹性力和调压进油口151的燃油的压力所产生的作用力相平衡,调压器可以将燃油泵101排出的燃油的压力值调节为指定值,从而限制燃油***100压力。
现返回图1,调压器104的下游设置有单向阀105,单向阀105与燃油出机接口113流体连通。燃油泵101排出的燃油通过调压器104及单向阀105后流至燃油出机接口113。在燃油***100中,进入燃油泵101的燃油的压力可以通过压力传感器111进行监测,从燃油泵101排出的燃油的压力可以通过调压阀建立及调节。
根据本发明的燃油***,可以应用至6CS21船用中速柴油机,比如可以为船用中速柴油机的低压燃油***。
燃油***包括蓄能器,蓄能器可以位于压力传感器及燃油泵之间,从而避免在低工况下燃油进入燃油泵时压力低,也避免在高工况下燃油进入燃油泵时压力高,燃油的压力在各工况下都能保证在5-6bar,并且能够避免压力传感器测试波动剧烈的问题,波动幅值减小至0.5bar,压力传感器的压力值显示稳定,极大改善了监测效果。
燃油***包括还包括调压器,调压器可以平衡从燃油泵中排出的燃油的压力,将燃油压力平衡至设定值,保证燃油***中的燃油压力在不同流量下的压力值保持一致,满足***设计要求。
在试验中,将船用中速柴油机按推进工况运行加载到100%工况,然后调压器的调节螺母,调整弹簧的预紧力,直至燃油进机压力为5.5bar后,再按工况变化依次记录100%,75%,50%,25%推进,25%负荷及怠速下的燃油进机压力和温度。表1是在试验过程中的试验数据。
表1本发明试验验证数据
参考上述的试验数据,燃油***的燃油压力波动改善,幅度控制在0.5bar。各工况下进机压力水平一致性提高,全工况控制在5.3–5.8bar,怠速控制在3.3ba。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (7)
1.一种燃油***,其特征在于,所述燃油***包括进油管、压力传感器、蓄能器、燃油泵、出油管、调压器;
所述进油管与所述燃油泵流体连通,所述进油管用于将燃油输送进所述燃油泵中,所述蓄能器设置在所述燃油泵的上游,且所述蓄能器设置于所述燃油泵和所述压力传感器之间,所述蓄能器包括:
本体,所述本体的内部设置有空腔,所述本体包括:
第一壁和第二壁,所述第一壁和所述第二壁沿所述蓄能器的轴向方向相对布置,所述第一壁设置有蓄能进油口,所述蓄能进油口与所述进油管流体连通;
环壁,所述环壁绕所述本体的周向方向设置,所述环壁的相反的两侧分别与所述第一壁和所述第二壁相连;以及
隔膜,所述隔膜设置在所述本体的内部且与所述环壁连接,所述隔膜沿所述轴向方向将所述空腔分隔为油腔室和气腔室,所述油腔室与所述蓄能进油口连通,所述气腔室中填充有气体,所述隔膜构造为可形变以改变所述油腔室的容积,从而调节所述燃油的压力;
所述燃油泵设置有燃油泵出油口,所述调压器用于连接所述燃油泵出油口和所述出油管,所述调压器包括:
壳体,所述壳体具有调压进油口和调压出油口,所述调压进油口与所述燃油泵出油口流体连通,所述壳体还包括:
第一腔体,所述第一腔体与所述调压进油口连通;
第二腔体,所述第二腔体与所述调压出油口流体连通,所述第二腔体的轴线与所述第一腔体的轴线相垂直;
第三腔体,所述第三腔体设置在所述第二腔体的与所述第一腔体的相反的一侧,且所述第三腔体的轴线与所述第一腔体的轴线相平行;以及
活塞,所述活塞的至少一部分设置在所述第三腔体中,且所述活塞相对于所述壳体沿所述第三腔体的轴向方向可移动,
当所述活塞朝远离所述调压进油口的方向移动至预定位置时,所述第一腔体与所述第二腔体连通。
2.根据权利要求1所述的燃油***,其特征在于,所述隔膜上设置有封堵部,所述封堵部与所述蓄能进油口相对布置,当所述气腔室中的所述气体的压力大于所述油腔室中的所述燃油的压力时,所述封堵部朝向所述蓄能进油口的方向移动。
3.根据权利要求2所述的燃油***,其特征在于,当所述隔膜与所述第一壁紧贴时,所述封堵部封闭所述蓄能进油口。
4.根据权利要求1所述的燃油***,其特征在于,所述第二壁设置有进气口和用于密封所述进气口的闭合件。
5.根据权利要求1所述的燃油***,其特征在于,所述环壁上形成有沿所述蓄能器的径向向内凸出的台阶部,所述隔膜位于所述台阶部和所述蓄能进油口之间。
6.根据权利要求1所述的燃油***,其特征在于,所述壳体的与所述调压进油口相反的一侧设置有盖体,所述活塞设置有凹槽,所述凹槽的开口朝向所述盖体,所述凹槽和所述盖体之间设置有弹簧,所述弹簧的一端与所述盖体相抵,所述弹簧的另一端与所述凹槽相抵。
7.根据权利要求6所述的燃油***,其特征在于,所述盖体上设置有调节螺钉,所述调节螺钉相对于所述盖体沿所述第三腔体的轴向方向可移动,所述调节螺钉的位于所述壳体中的内端与所述弹簧的所述一端相抵。
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