一种船用柴油机油底壳机油供油系统、柴油机及方法

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，特别涉及一种船用柴油机油底壳机油供油系统、柴油机及方法。

背景技术

目前渔船、工程船等船舶越造越大，对柴油机的功率要求也越来越大。但由于船舶的吨位限制，对柴油机的空间尺寸有特别的要求，要求高度尺寸不能超限。

湿式油底壳是常见的储油方式，通常在柴油机底部设置一个储油箱，用于储存润滑柴油机所需的所有机油。在湿式润滑系统中，只设置一个机油泵。机油泵从油底壳底部吸油，然后将油泵送到柴油机需要润滑的部位。经过润滑的油滴会自然流回柴油机油底壳的底部。由于湿式油底壳的自身的结构限制，采用该结构的柴油机往往重心较高，难以满足船舶对柴油机高度的要求。

与湿式油底壳相比，干式油底壳润滑系统需要增加额外的抽油泵和油箱，由于柴油机下端的油底壳只储存少量的机油(或几乎不存有机油)，干式油底壳的油盘非常低，柴油机的高度随之降低。其中抽油泵负责将油底壳中的油抽入储油箱，机油泵负责将储油箱中的油抽入柴油机进行润滑。机油泵泵送的机油的流量是变化的，润滑后流入油底壳的机油时多时少，为了保证油底壳无油或少油，抽油泵泵送量按照流入油底壳机油最大流量设计。

但在润滑后流入油底壳的机油流量处于较低水平时，由于抽油泵的泵送量并无变化，会使抽油泵处于亏油状态，容易造成抽油泵的损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种船用柴油机油底壳机油供油系统、柴油机及方法，以解决现有技术中干式油底壳储油少时造成抽油泵亏油的问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：

第一方面，本发明提供了一种船用柴油机油底壳机油供油系统，包括：

油底壳；

油箱，其安装在柴油机外部，并高于所述油底壳；

机油泵，通过进油管线与所述油箱连接，并将机油泵送至柴油机各润滑部件；

抽油泵，和所述机油泵均通过曲轴主齿轮驱动，与所述油底壳连接，并通过回油管线将所述油底壳中机油泵送至所述油箱中，所述抽油泵额定流量大于所述机油泵；

溢流管线，连接所述油箱和所述油底壳，用于将所述油箱中的多余机油回流至所述油底壳内。

作为进一步的技术方案，所述进油管线上设有蝶阀。

作为进一步的技术方案，所述油箱内设定液位高度与所述溢流管线的进油口持平。

作为进一步的技术方案，所述溢流管线从所述油箱底部引出。

作为进一步的技术方案，还包括预供油泵，与所述油箱连接，并将机油预先泵送至柴油机各润滑部件。

作为进一步的技术方案，所述油箱上部设有加油口，所述油箱底部设有排渣口。

作为进一步的技术方案，所述进油管线、所述回油管线以及所述溢流管线均设置有球阀。

作为进一步的技术方案，所述进油管线与所述油箱的连接口位于其下部，所述回油管线与所述油箱的连接口位于其上部。

第二方面，本发明提供了一种柴油机，使用如第一方面所述的油底壳机油供油系统。

第三方面，本发明提供了根据如第一方面所述的油底壳机油供油系统的工作方法，包括：

向油箱中加油直至设定液位以上，设定液位以上的多余机油通过溢流管线流至油底壳内，直至油底壳内机油达到设定的液位，之后停止向油箱中加油；

柴油机运转，驱动机油泵和抽油泵同时运转，机油泵不断将油箱中机油泵送至各润滑部件，抽油泵不断将油底壳中的机油泵送回油箱中，油箱中多余机油通过溢流管线回流至油底壳，保持油底壳液位与油箱液位不变，达到供油系统的平衡。

上述本发明的有益效果如下：

(1)本发明机油泵和抽油泵均安装在柴油机上，均通过柴油机曲轴主齿轮3驱动，同时抽油泵的额定流量大于机油泵，能最大程度保证两泵的同步及泵量差，保证在柴油机额定转速和部分转速全工况范围内抽油泵泵量始终大于机油泵，油箱内多余的机油通过溢流管线回流到油底壳，使整个机油系统平衡。使得油底壳内始终保持一定量的机油，能够减少抽油泵亏油现象的发生。

(2)本发明本油底壳通过高置油箱和溢流作用，其机油量要比传统的干式油底壳内的机油量略大，但相对于湿式油底壳仍然是很少。其能满足在船舶横倾、纵倾、横摇、纵摇工况柴油机滑油系统的要求，降低了柴油机的高度，满足了船舱空间的要求，提高了柴油机安装适应性和运行可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：

图1示出了本发明实施例中供油系统结构流程示意图；

图2示出了本发明实施例中供油系统结构示意图。

图中：1、抽油泵；2、机油泵；3、曲轴主齿轮；4、油底壳；5、油箱；6、溢流管线；7、进油管线；8、回油管线；9、蝶阀；10、第一球阀；11、第二球阀；12、第三球阀；13、第四球阀；14、第五球阀；15、液位计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供了一种船用柴油机油底壳机油供油系统，包括：

油底壳4；

油箱5，其安装在柴油机外部，并高于油底壳4；

机油泵2，通过进油管线7与油箱5连接，并将机油泵送至柴油机各润滑部件；

抽油泵1，和机油泵2均通过曲轴主齿轮3驱动，与油底壳4连接，并通过回油管线8将油底壳4中机油泵送至油箱5中，抽油泵1额定流量大于机油泵2；

溢流管线6，连接油箱5和油底壳4，用于将油箱5中的多余机油回流至油底壳4内。

机油泵2安装在柴油机上，齿轮通过柴油机曲轴主齿轮3驱动，将油箱5中的机油泵送到柴油机各润滑部位。

抽油泵1安装在柴油机上，齿轮通过柴油机曲轴主齿轮3驱动，将润滑完各部件回流到油底壳的机油重新抽回到油箱。

油底壳4安装在柴油机机体底面，用于收集润滑各部件的机油，并储存设定量的机油。油底壳内始终保持一定量的机油，能够减少抽油泵1亏油现象的发生。

机油泵2和抽油泵1均安装在柴油机上，均通过柴油机曲轴主齿轮3驱动，同时抽油泵1的额定流量大于机油泵2，能最大程度保证两泵的同步及泵量差，保证在柴油机额定转速和部分转速全工况范围内抽油泵泵量始终大于机油泵，油箱内多余的机油通过溢流管线回流到油底壳，使整个机油系统平衡。

可以理解的是，本实施例中油底壳4通过高置油箱和溢流作用，其机油量要比传统的干式油底壳内的机油量略大，但相对于湿式油底壳仍然是很少。其能满足在船舶横倾、纵倾、横摇、纵摇工况柴油机滑油系统的要求，降低了柴油机的高度，满足了船舱空间的要求，提高了柴油机安装适应性和运行可靠性。

油底壳4中液位高度以没过抽油泵2的进油口即可，保证抽油泵不亏油。

进油管线7上设有蝶阀9。通过蝶阀9开度的调整也可使抽油泵2在柴油机全转速范围内始终比机油泵1泵量大。

油箱5设置高度高于柴油机机油泵500mm(油箱底部与机油泵转轴中心的距离)以上，距柴油机前端距离不超过5m。机油泵和抽油泵安装在柴油机前端由曲轴主齿轮3驱动，初始设计时，抽油泵2额定转速、额定出口压力下的流量大于机油泵额定转速、额定出口压力下的流量，一般选取机油泵额定出口压力7bar，抽油泵额定出口压力3bar，本实施例中抽油泵比机油泵额定流量大5m

油箱5内设定液位高度与溢流管线6的进油口持平，保证油箱5内多余的机油及时通过溢流管线6回流至油底壳4内。本实施例中，溢流管线6从油箱5底部引出。

可以通过油箱5向油底壳4加油。柴油机运行时机油泵2从油箱5里抽取机油供柴油机使用，抽油泵1负责将油底壳4里的机油泵回到油箱5，油箱内多余的机油通过溢流管线6回流到油底壳4，整个机油系统平衡，油箱液位、油底壳液位基本不变(瞬时状态，不考虑机油消耗的情况下)。柴油机长时间运行过程中由于机油的消耗，油底壳4液位会逐渐降低，当低到抽油泵吸油管管口时，抽油泵泵量会逐渐减小，导致油箱的液位逐渐降低，油箱低液位报警后需及时向油箱补油。

为了监测液位，设置液位计15和低液位报警传感器，液位计15量程覆盖溢流管进油口，低液位报警传感器设置在溢流管进油口往下约80mm处。

油箱5上部设有加油口，用于加机油，油箱5底部设有排渣口，用于排出油箱内油渣。

进油管线7、回油管线8以及溢流管线6均设置有球阀。同时加油口和排渣口也设置了球阀。

溢流管线6设置第一球阀10，进油管线7设置第五球阀14，回油管线8设置第四球阀13，加油口设置第三球阀12，排渣口设置第二球阀11。

本实施例中，进油管线7与油箱5的连接口位于其下部，回油管线8与油箱5的连接口位于其上部。

如图2所示，还包括预供油泵，安装在柴油机旁，电动或气动，与油箱5连接，并将机油预先泵送至柴油机各润滑部件，用于柴油机开机前的各部件的预润滑和停机后的后润滑。

还包括滑油自清洗滤清器，为现有技术中结构，安装在柴油机上，全流式滤清器，通过机油压力驱动液压马达带动内部阀片反吹达到自清洗的目的。

还包括离心滤清器：安装在柴油机上，机油精滤器，通过离心作用过滤杂质和颗粒。

还包括调压阀、调温阀，安装在柴油机上，调整主油道压力和温度，保证润滑部件的良好润滑。调压阀感应主油道压力调节泄流量使主油道压力在正常范围之内。调温阀通过流向机油冷却器的油量大小保证油温在需要范围内。

还包括机油冷却器，安装在柴油机旁，通过淡水或海水冷却机油。

还包括油泥过滤器，为现有技术中结构，安装在柴油机旁，用于收集经滑油自清洗滤清器过滤后的脏油，高效过滤后回流到油底壳。

机油泵从油箱中吸油，泵出后经过单向阀、调压阀、调温阀进入滑油自清洗滤清器，进单向阀前有一旁路进入离心滤清器，经过滤后回流到油底壳，调压阀感应主油道油压通过阀芯的移动调节泄流量使主油道压力在正常范围之内，调温阀出口有一旁通连接机油冷却器，调温阀按照设定温度值打开或关闭，决定机油是否流经机油冷却器；然后机油进入滑油自清洗滤清器，经过滤的洁净机油直接进入发动机主油道，进而被输送到各个系统和需要润滑的摩擦副，滑油自清洗滤清器过滤下来的脏油经油泥过滤器后流回油底壳。

实施例2

本实施例提供了一种柴油机，使用实施例1中油底壳机油供油系统。

实施例3

本实施例提供了根据实施例1中油底壳机油供油系统的工作方法，包括：

向油箱5中加油直至设定液位以上，设定液位以上的多余机油通过溢流管线6流至油底壳4内，直至油底壳4内机油达到设定的液位，之后停止向油箱5中加油；

柴油机运转，驱动机油泵2和抽油泵1同时运转，机油泵2不断将油箱5中机油泵送至各润滑部件，抽油泵1不断将油底壳4中的机油泵送回油箱5中，油箱5中多余机油通过溢流管线6回流至油底壳4，保持油底壳4液位与油箱5液位不变，达到供油系统的平衡。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。