一種拋落艇用多缸柴油機倒置不停車裝置的製作方法

2023-12-06 18:38:36 1

本發明涉及一種拋落艇用多缸柴油機倒置不停車裝置，特別涉及一種拋落式救生艇柴油機倒置不停車裝置，即實現救生艇在柴油機工作狀態下，從母船的拋落架上不停車拋落入水，屬於船舶柴油機技術領域。

背景技術：

救生艇在母船上拋落式釋放，可以大大提高救生效率。該技術越來越多地被人們重視和使用。但選用的救生艇主機為倒置停車柴油機，即柴油機在救生艇入水自動扶正後開始點火，從而會浪費一些寶貴的救生時間，因此又制約了拋落式救生艇快捷效能的發揮。

目前,救生艇柴油機倒置不停車裝置，在救生艇翻轉倒置時,不僅存在著柴油機只能繞著與曲軸軸線平行的軸線翻轉,即救生艇只能橫向翻轉，而且還存在著柴油機在翻轉倒置時機油洩漏問題。雖然柴油機符合：國際海事組織《國際海上人命安全公約》2009以及國際海事組織海上安全委員會msc.81(70)決議通過的《經修訂的關於救生設備試驗的建議案》，「發動機倒置試驗6.14.6將發動機固定於一個可繞著相當於救生艇縱軸的軸線旋轉的架子上,在發動機下方設置一個盤子收集漏油以便測量。6.14.7在試驗時按下述步驟進行：……6.14.7.8將運轉中的發動機沿順時針方向旋轉180°，保持於180°的位置達10s，然後沿順時針方向再旋轉180°，以完成一周(綜合試驗步驟，柴油機一次試驗需完成順時針和逆時針旋轉共6周)；6.14.8在試驗期間，發動機不應發生過熱、工作失效，或當任一次倒置時漏油超過250ml。」，但是它不能滿足救生艇柴油機在不停車的狀態下，從母船艇架上拋落式入水，以及救生艇在行駛過程中，被海浪捲起引起的縱向翻轉的使用要求。

眾所周知，保持柴油機能夠在翻轉、倒置狀態下短時工作的條件是需要為柴油機提供良好的潤滑。現有救生艇柴油機，其倒置不停車裝置，如專利號：200810154941.5，該裝置設置了安裝在缸頭罩殼上的主呼吸器，安裝在提前器蓋上的副呼吸器，主呼吸器用於柴油機正置工作,副呼吸器用於柴油機倒置工作；除此之外，該裝置主要結構還包括在曲軸箱與油底殼型腔之間設置一塊隔板，將曲軸箱與油底殼型腔密封隔開，並在隔板上設置單向閥,柴油機正置、或橫傾小於等於90°時，單向閥都處於導通狀態，曲軸箱與油底殼型腔聯通，以便柴油機回油；當柴油機橫傾大於90°後,單向閥閥口自動關閉，曲軸箱與油底殼型腔隔開，從而控制油底殼型腔內機油流入曲軸箱，使得柴油機在翻轉、倒置時機油泵進油口始終浸沒在油底殼型腔的機油內，保持柴油機潤滑。

拋落式救生艇是以艇艏向下,艇的縱向與水平面呈35°～45°斜角的方式固定在母船拋落架上，救生艇柴油機是以齒輪室端對著艇艏,飛輪端對著艇艉,固定在救生艇機艙底部，救生艇拋落時，艇艏向下直拋入水，柴油機跟隨縱向翻轉約90°，齒輪室向下。因此，將現有的倒置不停車救生艇柴油機裝入拋落式救生艇內，再將救生艇固定到母船拋落架上，油底殼隔板上單向閥尚未截止，即油底殼與柴油機曲軸箱為連通，因此，柴油機油底殼型腔內一部分機油將通過單向閥閥口流入曲軸箱和齒輪室內，導致油底殼型腔內油位下降，使得油底殼型腔內剩餘的機油不能維持柴油機整個拋落過程的潤滑。增加油底殼型腔的儲油量，又會導致柴油機在固定狀態下油位升高，機油浸沒柴油機副呼吸器口，從而使機油從副呼吸器口流出機器，造成機油浪費和環境汙染，目前，一般救生艇倒置不停車柴油機在油底殼內儲油量大約為5～7升。此外，當柴油機向下拋落時，原先柴油機在固定狀態下，從油底殼型腔流入到曲軸箱和齒輪室蓋內的機油，將浸沒柴油機副呼吸器口，導致柴油機機油洩漏不可控；所以，該結構不能滿足拋落式倒置不停車救生艇柴油機的使用要求。

綜上所述，目前柴油機倒置不停車裝置，要實現救生艇在柴油機工作狀態下，從母船的拋落架上不停車拋落入水，需要解決的問題：1、柴油機不能夠縱向翻轉；2、柴油機翻轉時對外機油洩漏；3、柴油機需配備雙呼吸器,即柴油機同時配備主呼吸器、副呼吸器。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有倒置不停車救生艇柴油機，只能橫向翻轉，不能縱向翻轉，且柴油機翻轉時會產生機油洩漏汙染；以及柴油機還需配備雙呼吸器,即柴油機同時配備主呼吸器、副呼吸器等缺陷。

發明一種拋落艇用多缸柴油機倒置不停車裝置，滿足救生艇柴油機，從母船的拋落架上，在不停車的狀態下拋落入水，以及救生艇在行駛過程中被海浪捲起引起的縱向、橫向等翻轉、倒置狀態下的使用要求。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現。

一種拋落艇用多缸柴油機倒置不停車裝置，包括潤滑系統和呼吸系統，所述潤滑系統包括機身、機油泵，設置在機身底部的油底殼，所述呼吸系統為柴油機呼吸器，柴油機呼吸器為連通柴油機曲軸箱與進氣管的連通裝置；其特徵在於：所述油底殼，其橫向設置一塊隔板,將油底殼型腔分隔為左、右型腔,左型腔設為集油槽，右型腔設為油箱體，油箱體口部設有法蘭固定著油箱蓋，形成封閉的滑油油箱；所述機油泵為進、出油口分別獨立的雙聯泵，上下疊加，上層為潤滑泵，下層為回油泵；所述回油泵的進油口由管路連接至集油槽的底部，出油口由管路連接至滑油油箱內；所述潤滑泵進油口由管路連接至滑油油箱內，出油口由管路連接至機濾器入口，機濾器出口與機身主油道聯通；所述油箱蓋上設置一隻呼吸單向閥和一隻氣壓安全閥；所述呼吸單向閥固定在油箱蓋的左側中部。

本發明的目的還可以通過以下技術解決措施來進一步實現。

上述所述機油泵,設置在集油槽內，機油泵的泵軸上端伸出泵體，並穿過機身上軸承孔,在泵軸的上頂端還設有一隻蝸輪，與柴油機上凸輪軸上設置的蝸杆相嚙合；機油泵泵體的上端設有法蘭，固定在機身上。

上述所述回油泵和潤滑泵，均為轉子泵。

上述所述回油泵和潤滑泵，潤滑泵流量為23～24升/分鐘，回油泵的流量大於潤滑泵流量1～1.5升/分鐘。

上述所述蝸輪為13齒,蝸杆為13頭,端面模數為1.5。

上述所述回油泵，其吸油口為帶有濾網的長條漏鬥形，設置在集油槽左下側，且漏鬥大端朝向集油槽底部。

上述所述潤滑泵，其吸油口為柔性吸油口。

上述所述柔性吸油口，其埠形狀為漏鬥形，漏鬥的大端帶有濾網始終向下，漏鬥的小端利用金屬波紋管連接至滑油油箱側面的油箱b管接頭右埠。

上述所述油箱體，其側面設有一隻帶加油蓋的加油口。

上述所述加油口，其高度與油底殼上平面齊平。

上述所述滑油油箱，為長方體，容量為8～9升，儲油6～7升；在油箱體與油箱蓋之間設有密封圈。

上述所述油箱蓋，油箱蓋右高左低，斜度為2～3°；

上述所述呼吸單向閥，其外殼為一個內孔和外圓均為單層臺階圓筒形外殼，內外徑均為上小下大，上為呼吸單向閥出口端，下為呼吸單向閥進口端，出口端內外圓設有螺紋。

上述所述出口端外螺紋，利用螺母將呼吸單向閥固定在油箱蓋的左側中部。

上述所述出口端內螺紋，連接著呼吸管的一端；呼吸管為一隻90°彎管，彎頭向左，埠與滑油油箱左側面齊平。

上述所述油底殼材質為鋁合金。

上述所述連通裝置，為連接曲軸箱與進氣管之間的連接管，所述連接管內徑為8～10毫米，在連接管的兩端設有連接埠，分別為曲軸箱埠和氣管端埠；所述曲軸箱埠為漏鬥形，在漏鬥形埠內沿軸向依次設置有三塊上下交錯半封閉的隔板，漏鬥口與水平面保持垂直，所述進氣管端埠為鉸接埠。

上述所述連接管為柔性金屬波紋管。

本發明的優點和有益效果：

眾所周知，保證柴油機翻轉倒置短時工作，必須要保證其潤滑，以及曲軸箱氣壓平衡。本發明是將救生艇柴油機油底殼承擔機油的匯集功能和儲存功能分開，左邊集油槽承擔機油的匯集功能，右邊滑油油箱承擔機油的儲存功能。柴油機工作時，利用潤滑泵將滑油油箱內機油經機濾器，輸送至柴油機的主油道潤滑機器，同時利用回油泵將潤滑後匯集在集油槽內的機油送回到滑油油箱儲存，實現柴油機機油循環利用。由於使用的滑油油箱是密封的且設計容量充足，並使用柔性吸油口，確保柴油機正置、翻轉、倒置時都能夠得到充分潤滑。

柴油機曲軸箱除呼吸器的呼吸口外，與機體外是密封的，本發明回油泵比潤滑泵的流量略大，從而使柴油機工作時，集油槽內無存油，因此，柴油機無論是縱向、還是橫向翻轉、倒置，機體內不會有存油進入呼吸器漏鬥形阻尼呼吸口，造成機油外洩；實現柴油機正置、翻轉、倒置時，僅需要一隻呼吸器，就能夠滿足曲軸箱氣壓平衡，且無機油洩漏；呼吸器將曲軸箱內油氣送入柴油機進氣管，給柴油機做功，實現節能環保排放。

此外，由於滑油油箱設置在油底殼內，通過呼吸單向閥將滑油油箱內左上部空間與曲軸箱聯通，實現滑油油箱的氣壓平衡，同時避免救生艇固定在拋落架或拋落時，滑油油箱內機油浸沒呼吸單向閥呼吸口；通過油箱蓋上設置的安全閥，確保滑油油箱安全。

本發明利用機體內凸輪軸上設置的蝸杆，帶動雙聯機油泵泵軸上的蝸輪，實現機油泵的動力傳輸，結構更加緊湊。

本發明的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

附圖說明

圖1本發明潤滑系統示意圖

圖2本發明柴油機縱剖示意圖

圖3本發明柴油機橫剖示意圖

圖4本發明呼吸器示意圖

圖5本發明呼吸器單向閥132示意圖

圖中：101、機身，102、主油道，103、定位孔，104、凸輪軸，104a、蝸杆，105、蝸輪，106、軸承，107、腰形法蘭，108、螺釘，109、油泵外殼，110、泵軸，111、潤滑泵，112、回油泵，114、回油泵吸油口，118、油底殼，1181、隔板，1182、集油槽，119、分油路塊，122、油箱a管接頭,123、油箱b管接頭、124、柔性油管，125、油箱蓋，126、吸油口，127、滑油油箱，127a、油箱體，131、氣壓安全閥，132、呼吸單向閥，1321、開口銷，1322、鋼球，1323、外殼，1324、氣門，1325、臺階，1326、外螺紋，1327、內螺紋，133、呼吸管,134、機濾器，135、溢流閥，141、加油口，142、加油口蓋。

170、呼吸器，171、進氣管，172、組合墊片一，173、鉸接體一，174、鉸接螺釘，175、連接管，176、呼吸口，178鉸接體二，179、組合墊片二，180、蓋形螺母，181、接頭，183、漏鬥形阻尼罩，184、上封閉隔板一，185、提前器蓋，186、下封閉隔板，186a、回油孔，187、上封閉隔板二，188、齒輪室。

具體實施方式

為使本發明的目的和技術方案更加清楚，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。

本發明中所述的「左、右、上、下、前、後」的含義指的是閱讀者正對附圖時，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右，閱讀者的上邊即為上，閱讀者的下邊即為下，閱讀者前方紙裡的面為前，閱讀者正對的面為後，而非對本發明的特定限定。

本發明中所述的「連接」的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。

如圖1、圖2、圖3所示，油底殼118其橫向設置一塊隔板1181,將油底殼型腔分隔為左、右型腔,左型腔設為集油槽1182，右型腔設為油箱體127a。

在油箱體127a的後側面，設有加油口141，加油口141的口部與油底殼118上平面齊平，並設有密封的加油口蓋142。

在油箱體127a的左側面,即隔板1181上,分別在其上半部設有油箱a管接頭122，供回油泵112出油端管路連接；在其下半部設有油箱b管接頭123，油箱b管接頭123左端供潤滑泵111進油端管路連接，油箱b管接頭123右端深入油箱體127a內，連接著柔性油管124右端。

在油箱體127a的口部，設有法蘭，用於固定油箱蓋125的法蘭，且右高左低，斜度2～3°，便於機油向集油槽1182匯集，且在油箱體127a與油箱蓋125之間還設有密封圈，組合成一個密封的滑油油箱127，滑油油箱127容量約為8～9升，儲油6～7升。

在油箱體127a內部，油箱b管接頭123的右端，連接著一根柔性油管124，柔性油管124的另一端，連接著一隻帶有過濾功能漏鬥形的吸油口126，該吸油口126能夠在自身重力的作用下，隨著滑油油箱127翻轉、倒置，吸油口126吸口始終向下，並保持在滑油油箱127內機油的下部，確保柴油機在翻轉、倒置時潤滑泵111吸油口126的進油，滿足柴油機潤滑；柔性油管124為不鏽鋼波紋管。

在油箱蓋125左側中部設有一隻呼吸單向閥132，在油箱蓋125中部設有一隻氣壓安全閥131。

氣壓安全閥131設定的壓力值為1150～1200kpa，當滑油油箱127內氣壓達到該值時，氣壓安全閥131自動打開排氣，當壓力值下降到1120～1100kpa時，氣壓安全閥131自動關閉；

如圖5所示，呼吸單向閥132的結構，包含一個內孔和外圓均為單層臺階圓筒形外殼1323，內外徑均為上小下大，外殼1323下內孔設有一隻直徑小於筒體內徑2～3毫米的鋼球1322，外殼1323上下內孔交界處設有圓形氣門1324，能被鋼球1322封堵，外殼1323下端徑向設有貫穿開口銷1321孔，利用開口銷1321的阻擋，使鋼球1322始終保持在外殼1323下內孔裡，上下活動距離約為5～10毫米，利用外殼1323的上端外螺紋1326和臺階1325，通過螺母將外殼1323固定在油箱蓋125上,內螺紋1327用來連接呼吸管133；呼吸管133為90°彎頭，彎頭的一端設有螺紋，與內螺紋1327連接，另一端的埠平面與隔板1181齊平。

呼吸單向閥132的功能：滑油油箱127隨救生艇翻轉超90°或倒置時，鋼球1322在重力作用下，封堵氣門1324，單向閥132關閉，避免滑油油箱127內機油流入機身101內的曲軸箱中；滑油油箱127正置時，鋼球1322落回外殼1323下內孔的下端。滑油油箱127隨救生艇翻轉小於90°時，由於時間短，根據理想氣體平衡方程，機油滲入曲軸箱的量已可忽略不計；此外，由於呼吸單向閥132設置在油箱蓋125左側中部，且呼吸管133為90°彎頭另一端的埠平面與隔板1181齊平，因此，保證救生艇固定在拋落架上，或拋落時，滑油油箱127內機油不會浸沒呼吸單向閥132。

如圖1、圖2、圖3所示，集油槽1182內設有機油泵，機油泵為進、出油口分別獨立的雙聯轉子泵，上下疊加，上層為潤滑泵111，下層為回油泵112；潤滑泵111流量為23～24升/分鐘，回油泵112的流量比潤滑泵111流量大1～1.5升/分鐘。

潤滑泵111的進油端利用管路與油箱b管接頭123相連。潤滑泵111的機油出油路線：潤滑泵111出油端—分油路塊119—機濾器134—分油路塊119—主油道102，機油進入機濾器134前，在分油路塊119內部，設有一隻溢流閥135，控制主油道102機油壓力為0.3～0.4pa，溢流閥135的溢油流回柴油機內部曲軸箱至集油槽1182，控制柴油機的潤滑系統壓力；

回油泵112的回油泵吸油口114設置在集油槽1182下左側，為長條形；回油泵112的出油端連接至滑油油箱127的油箱a管接頭122。

如圖3所示，潤滑泵111與回油泵112共用一隻泵軸110和油泵外殼109，泵軸110穿過機身101上設置的定位孔103，定位在軸承106內，並通過油泵外殼109的上端設有腰形法蘭107，腰形法蘭107通過螺釘108固定在機身101上，泵軸110的上端固定一隻蝸輪105與凸輪軸104上設置的蝸杆104a嚙合，蝸輪105有13齒,蝸杆104a有13頭,即傳動比1:1，端面模數1.5，因此，本發明機油泵是通過凸輪軸104傳遞動力，結構更加緊湊。

如圖4所示，呼吸器170是利用一根連接管175，所述連接管175為柔性金屬波紋管，內徑為8～10毫米，將齒輪室188與進氣管171聯通的裝置。連接管175的上端設有鉸接體一173，通過鉸接螺釘174、組合墊片一172，將鉸接體一173固定在進氣管171的右端面上。連接管175的下端設有鉸接體二178，與呼吸口176的接頭181連接，固定在提前器蓋185上。

呼吸口176由接頭181和漏鬥形阻尼罩183構成，其中接頭181為一端設有凸肩的柱形體，凸肩端面設有軸向盲孔，盲孔底部設有與盲孔相通的徑向孔，所述漏鬥形阻尼罩183設置在所述提前器蓋185內側，漏鬥形阻尼罩183內自罩底向罩口依次設置有三塊上下交錯半封閉的隔板，即上封閉隔板一184，下封閉隔板186，且下半封閉隔186的下部設有回油孔186a，上封閉隔板二187，所述接頭181設有凸肩一端外端面與所述漏鬥形阻尼罩183的罩底相連通，另一端從所述提前器蓋185的碗底中心孔由內向外穿出，在提前器蓋185的外端面與鉸接體二178連接，並通過組合墊片二179、蓋形螺母180固定在提前器蓋185上；由於提前器蓋185內齒輪室188是與柴油機的曲軸箱是聯通的，從而實現利用呼吸器170，實現柴油機曲軸箱氣壓平衡。

本發明試驗：先將柴油機，固定於一個相當於柴油機縱向翻轉、倒置的旋轉架子上，再將柴油機水平旋轉90°，固定於一個相當於柴油機橫向翻轉、倒置的旋轉架子上，參照國際海事組織《國際海上人命安全公約》2009以及國際海事組織海上安全委員會msc.81(70)決議通過的《經修訂的關於救生設備試驗的建議案》，分別按「6.14.7在試驗時按下列步驟進行」試驗：

1、起動柴油機並全速運轉5min

2、停車並沿順時針方向旋轉360°

3、再起動柴油機並全速運轉10min

4、停車並沿逆時針方向旋轉360°

5、再起動柴油機，全速運轉10min，然後停機

6、使柴油機冷卻下來

7、再起動柴油機並全速運轉5min

8、將運轉中的柴油機沿順時針方向旋轉180°，保持於180°的位置達10s，然後沿順時針方向再旋轉180°，以完成一周

9、讓柴油機繼續全速運轉10min

10、停車並讓其冷卻

11、再起動柴油機並全速運轉5min

12、將運轉中的柴油機沿逆時針方向旋轉180°，保持於180°的位置達10s，然後沿逆時針方向再旋轉180°，以完成一周

13、讓柴油機並全速運轉10min

14、停車並讓其冷卻

15、再起動柴油機，並全速運轉5min，

16、將柴油機沿順時針方向旋轉180°柴油機停機，再旋轉180°，以完成順時針一周

17、再起動柴油機，並全速運轉10min

18、將柴油機沿逆時針方向旋轉180°柴油機停機，再旋轉180°，以完成逆時針一周

19、重新起動柴油機，全速運轉10min，然後停機

20、拆開柴油機檢查

經過柴油機的縱向翻轉、倒置，和橫向翻轉、倒置試驗，在試驗期間，機油油壓0.3～0.35mpa,、機油溫度80～90°、冷卻水水溫70～85°，環境溫度22°，柴油機運轉正常，且未發現漏油，拆開柴油機檢查時，機器無過熱或過度磨損的跡象。