船用低速柴油机注油器的测试系统和方法

技术领域

本发明属于船用低速柴油机注油器，特别是一种船用低速柴油机注油器的测试系统和方法。

背景技术

船用低速机在运行时，活塞在缸套里面上行将空气压缩，在活塞运行至上死点时，高压燃油通过喷油器进入燃烧室燃烧，气体膨胀做功推动活塞向下运动，再通过活塞杆、连杆、曲轴将上下运动转换成回转运动，最后通过与曲轴连接的螺旋桨实现动力输出。柴油机工作将柴油的化学能转换成机械能的过程中，柴油机的活塞、活塞环等零部件在燃烧产生的高温高压的恶劣工况下往复运动，对零件的要求十分严苛。因此，在柴油机运行时，运动部件活塞、活塞环、缸套等零件润滑十分重要。目前WinGD船用低速柴油机W-X机型采用的是Flexlube注油器来润滑活塞、活塞环与气缸套。正常运行时，主机活塞每个上下行程，注油器都会通过注油器本体内的单向阀向注油管路中加注气缸润滑油。只要柴油机运行，注油器就会持续工作，内部的弹簧、单向阀、电磁阀位置传感器等均处于高频的持续工作状态。注油器正常高效的运行，可以保证柴油机的运动部件处于良好的润滑状态，可以避免润滑不足产生的缸套和活塞环的异常磨损乃至拉缸这样的严重故障。

这样的话，注油器就需要定期的维护保养，使其处于稳定良好的工作状态。在定期保养结束后，需要对注油器进行功能测试，确保维护保养之后的注油器满足相关技术要求。

专利文献CN 114894489 A公开了一种注油器测试装置及测试方法，通过在注油器底部连接称重系统，利用称重系统测量额定次数的泵出的气缸油质量，评估被测试的注油器的功能和性能是否正常。但是该专利无法判断注油器关键的喷射性能数据，如注油器喷射峰值压力、喷射时间、注油系统背压等，而这些参数对注油器性能又比较关键，仅仅测量喷射质量无法全面评估注油器各个部件的质量。如注油器每次喷射量都足够，但是注油器仅能达到较低的峰值压力，其在运行期间，是无法将气缸润滑油均匀布满整个气缸套的运行表面，这将会对柴油机的运行质量带来风险。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种船用低速柴油机注油器测试系统及测试方法，可以在注油器定期维护保养后，对注油器的相关功能进行测试验证，确认维护保养的准确性。

测试装置包含喷射数据采集系统。采集系统对注油器功能性试验期间的喷射数据进行采集并分析，采集频率为5000Hz，满足数据采集要求。通过采集系统对数据进行可视化编辑，可以分析注油器喷射数据，监测注油器喷射峰值压力、喷射时间、注油系统背压等关键参数，对注油器的性能判断更为精准。

本发明的技术解决方案如下：

一种船用低速柴油机注油器测试系统，其特点在于，包括：气缸油供油单元，与注油器相连，用于向所述的注油器提供气缸油；

伺服油增压单元，用于推动所述注油器的主活塞运动，给气缸油加压，使气缸油通过单向阀和伺服油管路注入所述注油器的各接口处；

多支管路，安装在所述注油器的各接口处；

控制信号及数据采集单元，用于控制所述注油器的电磁阀，通过电磁阀的通断伺服油来控制活塞及注油，并通过采集分析注油器电磁阀的控制动作信号和所述的注油器的压力传感器的压力变化信号，将上述数据进行可视化编辑，监测注油器喷射峰值压力、喷射时间、注油系统背压分析来判断注油器的性能；

多支管路，分别安装在所述注油器的各气缸油出油口处；

流量计量单元，与各支管路相连，用于测量气缸油的各注油口的出油量。

进一步，所述的伺服油增压单元采用的伺服油的粘度为SAE30，温度稳定为45℃±5℃，精度满足ISO 4406Code 18/16/13。

进一步，所述的气缸油供油单元采用的气缸油的粘度为SAE50，温度为40℃-5℃/+10℃，精度满足ISO 4406Code 18/16/13，且所述气缸油供油单元的高度至少高于注油器2.5m。

进一步，所述控制信号及监测单元，能够提供24V(DC)电源供电磁阀使用，电源功率不低于31W，且脉冲开启和关闭，开启时间能够设定控制；能够收集24V电源的输出时间节点，同时能够收集对应时间点的注油器上的压力传感器的压力反馈信号，并能以图表形式输出曲线图。

进一步，所述管路用于连接注油器每个注油口出口至计量测量设备，所述计量测量设备收集每个注油口的气缸油流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)通过喷射数据采集系统，对注油器功能性试验期间的喷射数据进行采集并分析，采集频率为5000Hz，满足数据采集要求。

2)通过采集系统对数据进行可视化编辑，可以分析注油器喷射数据，监测注油器喷射峰值压力、喷射时间、注油系统背压等关键参数，对注油器的性能判断更为直观及精准。可通过参数的偏差，具体分析出注油器哪个零部件性能出现问题。

附图说明

图1是本发明船用低速柴油机注油器测试系统的示意图；

图2是注油器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，图1是本发明船用低速柴油机注油器测试系统的示意图，图2是注油器的结构示意图，如图所示，将维保后的注油器安装在系统中，连接伺服油增压单元2、气缸油供油单元1、控制监测单元3,、管路、计量单元4和喷射数据采集单元。

整个系统包含一套伺服油增压单元2、气缸油供油单元1、控制单元3、及喷射数据采集单元5、管路及流量计量单元4。伺服油增压单元2将注油器的伺服油加压至工作压力60bar，用于推动注油器0主活塞07的运动，将气缸油通过单向阀01注入各管路。所述的气缸油供油单元1，用于向注油器0提供符合要求的气缸油。控制单元3的输出信号用于控制注油器的电磁阀05，通过电磁阀05的通断伺服油来控制活塞及注油。喷射数据采集单元5收集注油器电磁阀05的控制信号和注油压力传感器08的压力信号来判断运行状况。管路及流量计量单元4为注油器各出油口外界管路及管路末端的计量设备，用于测量各注油口的出油量。

各单元的技术条件要求如下：

伺服油增压单元2

伺服油单元要求使用伺服油粘度为SAE30，伺服油温度稳定为45℃±5摄氏度。伺服油精度满足ISO 4406Code 18/16/13。

气缸油供油单元1

气缸油供油单元要求使用气缸油粘度为SAE50，气缸油要求温度为40℃-5℃/+10℃，气缸油精度满足ISO 4406Code 18/16/13。要求气缸油供油单元高度至少高于注油器2.5m

控制单元3及喷射数据采集单元5

控制单元3要求能提供24V(DC)电源供电磁阀05使用，电源功率不低于31W。要求该电源能够脉冲开启和关闭，开启时间能够设定控制。

监测单元，要求能够收集24V电源的输出时间节点，同时能够收集对应时间点的注油器上的压力传感器08的压力反馈信号，并能以图表形式输出曲线图。对数据进行可视化编辑，可以分析注油器喷射数据，监测注油器喷射峰值压力、喷射时间、注油系统背压等关键参数。

管路及流量计量单元

管路用于连接注油器每个注油口出口至合适位置的计量测量设备。测量设备通过管路收集每个注油口的气缸油流量。

连接完毕后，开启伺服油增压单元，包括各系统之间的阀件，排除注油器内部存在的气体。

通过控制监测单元，开启注油器电磁阀，根据要求设定注油器运行需要的次数。在运行过程中记录电磁阀开启时间及对应的注油器压力传感器压力数据。

通过注油器管路连接的计量单元，计量在规定运行次数下的注油管路输出的气缸油体积数据。

注油器系统对维保后的注油器进行测试，测试后需要满足如下相关要求：

1.注油器上压力传感器测量的峰值压力，必须至少为16bar。

2.在要求的运行次数下，测量采集的气缸油总量。如果测量的总量不在设定理论值的±5％，则不符合要求，需要查找原因直至满足要求。

3.记录从电磁阀通电后压力传感器压力升高至峰值的时间，如果通电后压力传感器压力升至峰值的时间大于8ms，则说明压力建立太慢，需要查找原因并解决。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。