专利名称：柴油机以及使用该柴油机的船舶和发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型柴油机以及使用该柴油机的船舶和发电设备，特别是涉及能够检测出柴油机的轴承损伤的柴油机以及船舶和发电设备。
背景技术：
大型柴油机如图13所示，具有曲柄轴103，多个曲柄销101分别经由曲柄臂102设置于该曲柄轴103，并且，该曲柄轴103的两端部以及邻接的曲柄臂102、102彼此的中间轴部分别经由轴承104支承于座板111侧。
并且，上述各轴承104如图14以及图15所示包括支承在座板111侧的下部筒体105、盖体即上部筒体106、以及安装在这两个筒体105、106的内表面上的半圆状轴承用轴瓦、即轴承用金属件(例如使用白色金属)107。
并且，润滑油被供给到各轴承104，并由设置在下方的油盘112回收，并且，借助油泵而经由过滤器循环供给到轴承。
但是，在船舶用柴油机等大型柴油机中，曲柄轴非常长，即使非常慎重地进行向其座板111上装配的作业，由于下述原因也容易导致在装配中产生问题，所述原因即是，柴油机自身单位容积内的输出的提高(高输出化)引起向轴承作用的负荷增大，随之进行装配的容许范围也非常严格。
在装配中产生了问题的情况下，如果柴油机长时间运转，则会引起轴承104的损伤，具体地说，会导致轴承用金属件107的一部分破损，其碎片与润滑油一起从与曲柄臂102间的间隙落下，从而产生曲柄轴103和轴承104的烧结。
这样，如果轴承用金属件107破损则会对运转造成妨碍，所以，通常在停船过程中，从曲柄箱108的左舷侧的侧壁部108a的靠下位置上设置的检查窗108b对内部进行观察，或者，进入到曲柄箱108内部，通过目视检查是否有轴承用金属件107的碎片落入到了油盘112内。
根据通过目视进行的监视，在发现碎片的情况下可以得知产生了故障，但是由于混入了碎片的润滑油在油盘112内移动，所以不能确定是哪个部位的轴承104发生了破损。
鉴于此，在现有技术中，作业者进入到曲柄箱108内部，从曲柄臂102和轴承104之间的仅有10mm左右的间隙插入间隙规，根据常年积累的经验和直觉来确定破损的部位。
但是，在狭窄的曲柄箱108内进行这样的作业是非常困难的，并且存在需要花费很多时间的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够容易地确定曲柄轴的轴承破损部位的柴油机以及使用该柴油机的船舶和发电设备。
本发明的柴油机具有曲柄轴，其多个活塞分别通过连杆连接在曲柄销上，并且，经由多个轴承支承在座板上；曲柄箱，其覆盖由这些构成部件构成的柴油机主体部；油盘，其设置在该曲柄箱的下部，回收供给到上述各轴承的润滑油。
该柴油机的特征在于，在支承上述曲柄轴的轴部的轴承和安装有曲柄销的曲柄臂之间的下方，配置有能够接受从该轴承落下的润滑油并且回收该润滑油中包含的固体物质的固体物质回收部件。
另外，本发明的另一柴油机，其特征在于，将固体物质回收部件在曲柄箱内沿与曲柄轴正交的方向配置，并且，经由保持部件保持在支承轴承的座板侧。
另外，本发明的另一柴油机，其特征在于，将固体物质回收部件在曲柄箱内沿与曲柄轴正交的方向配置，并且，经由支承部件支承在油盘侧。
另外，本发明的另一柴油机，其特征在于，上述各固体物质回收部件在与曲柄轴正交的铅直面内倾斜。
另外，本发明的另一柴油机，其特征在于，在上述各固定物质回收部件内配置有能够检测出该固体物质的检测传感器，并且，具备输入来自该检测传感器的检测信号而判断回收了固体物质这一情况的固体物质回收判断装置。
进而，本发明是一种特征在于搭载有上述各柴油机的船舶。
另外，本发明是一种发电设备，其特征在于，利用上述各柴油机驱动发电机。
根据上述柴油机的构成，由于在轴承和曲柄臂之间的下方配置有能够回收固体物质的固体物质回收部件，所以，在例如由于轴承的破损而有轴承金属件的碎片等固体物质回收到固体物质回收部件中的情况下，在进行维护检修的时候，操作者从检查窗对曲柄箱内进行检修，这时可以发现残留在固体物质回收部件中的碎片等固体物质，从而能够知道轴承发生损伤这一情况，并且，根据发现该固体物质的固体物质回收部件的位置，能够确定损伤的轴承。
图1是本发明第一实施方式的柴油机的立体图。
图2是该柴油机的主要部分剖视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本发明第二实施方式的柴油机的主要部分剖视图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是图5的C-C剖视图。
图7是本发明第三实施方式的柴油机的主要部分剖视图。
图8是图7的D-D剖视图。
图9是本发明第四实施方式的柴油机的主要部分剖视图。
图10是图9的E-E剖视图。
图11是本发明第五实施方式的柴油机的主要部分剖视图。
图12是图11的F-F向视图。
图13是现有技术例的柴油机的立体图。
图14是该柴油机的主要部分剖视图。
图15是图14的G-G剖视图。
具体实施例方式
为了对本发明进行更加详细的说明，下面参照附图进行说明。
首先，根据图1至图3对本发明第一实施方式的柴油机进行说明。
图1至图3是表示本发明第一实施方式的柴油机的主要部分结构的图。
对作为本发明的柴油机用于大型船舶的场合进行说明。
如图1至图3所示，柴油机1具有多个活塞(未图示)，并且，这些活塞经由连杆2连接在用于输出旋转力的曲柄轴3上。
该曲柄轴3的连接于各连杆2的曲柄销4分别位于左右的曲柄臂(一组曲柄臂)5、5之间，而且曲柄轴3设置在相对于其旋转轴心a偏心的位置上，其两端轴部以及邻接的曲柄臂5、5彼此之间的中间轴部3a经由轴承(也称作主轴承)7支承在座板6上。
并且，在支承曲柄轴3的座板6的上部设置有具有收纳活塞的压力缸的压力缸盖，并且，设置有覆盖连杆2以及曲柄轴3的两侧的曲柄箱8以及覆盖其底部的油盘9。
在上述曲柄箱8的一个侧壁部(例如左舷侧)8a上，对应于曲柄销4的位置设置有多个能够对内部进行目视的检查窗8b。
并且，上述各轴承(例如，发动机内部的中间轴承)7包括筒体(包括下部筒体和盖即上部筒体)11、和配置在该筒体11内侧的分成两部分的轴承金属件12，在异常时，该轴承金属件12的端部磨损而产生裂纹，并且，该轴承金属件12的碎片从筒体11脱落。
因此，在该柴油机1中具备轴承破损检测件13，其能够从上述检查窗8b观察曲柄箱8内部，回收与润滑油一起落下的碎片而确定出具有发生破损的轴承金属件12的轴承7。
该轴承破损检测件13例如位于对轴承7进行支承的座板6的横梁部件6a的下突缘部6b的下方位置，并且沿着该横梁部件6a配置，包括碎片回收部件(固体物质回收部件)21，其接受从轴承7落下的润滑油，并且回收混入到(包括在)该润滑油中的碎片(固体物质)；保持棒(保持部件)22，其在与曲柄轴3正交的方向上具有规定间隔地设置有一对，以便将该碎片回收部件21保持在上述横梁部件6a的下突缘部6b上。
并且，上述碎片回收部件21作成为截面呈V字形的水槽状的容器，在与曲柄轴3正交的方向上呈细长形，并且在两端设置有壁部21a，进而，在该碎片回收部件21的中央底部的适当部位形成有多个润滑油排出用的孔部21b。当然，该孔部21b的大小比想要检测的碎片的最短长度小，以便卡住碎片。
因此，在柴油机1的运转过程中，如果轴承金属件12的端部磨损而产生了碎片，则该碎片与供给到轴承7的润滑油一起落下而进入到对应于该轴承7配置的碎片回收部件21内。
进入到该碎片回收部件21内的润滑油从形成在该碎片回收部件21底部的孔部21b落到曲柄箱8的油盘9上，另一方面，混入到润滑油中的碎片则滞留在该碎片回收部件21内而被回收。另外，落到油盘9上的润滑油在经过过滤器后再次由油泵供给到各个轴承。
这样，在由于轴承7的破损而有轴承金属件12的碎片回收到碎片回收部件21中的情况下，在进行维护检修的时候，操作者从检查窗8b对曲柄箱8内进行检修，这时，可以发现残留在碎片回收部件21中的碎片，从而能够知道轴承7损伤了这一情况，并且，根据发现该碎片的碎片回收部件21的位置来确定损伤的轴承7。
即，在轴承7的轴承金属件12破损了的情况下，仅通过从检查窗8b对内部进行检修，便能够简单地知道轴承7的损伤并确定损伤了的轴承7。
下面，根据附图对本发明第二实施方式的柴油机进行说明。
该第二实施方式与第一实施方式不同的地方在于轴承破损检测件的部分，所以，这里着眼于这一部分进行说明，并且对于其他构成部件采用第一实施方式中说明过的部件标号而省略其说明。
图4至图6表示本发明第二实施方式的柴油机的主要部分结构。
如图4至图6所示，该柴油机1中的轴承破损检测件31位于对轴承(例如中间轴承)7进行支承的座板6的横梁部件6a的下突缘部6b的下方位置，并且沿着该横梁部件6a配置，包括碎片回收部件(固体物质回收部件)32，其接受从轴承7落下的润滑油，并且回收混入到该润滑油中的碎片(固体物质)；支承棒(支承部件)33，其在与曲柄轴3正交的方向上具有规定间隔地设置有一对，以便将该碎片回收部件32保持在上述横梁部件6a的下突缘部6b上。
上述碎片回收部件32作成为截面呈V字形的水槽状容器，并且俯视观看时的形状呈L字形。即，该容器包括在与曲柄轴3正交的方向上细长的润滑油接受部32a、以及在正交的方向上与该润滑油接受部32a的端部连接而用于将润滑油向曲柄销4侧(靠检查窗)引导的导向部32b。
另外，上述润滑油接受部32a的一端侧(例如右舷侧，即与检查窗相反的一侧)作成为壁部32c，并且，连接于其另一端部侧的导向部32b的末端面作成为网部(例如使用金属网)32d。
进而，上述润滑油接受部32a以检查窗8b侧变低的方式倾斜，而且，导向部32b的网部32d设置成朝向曲柄销4侧、即检查窗8b侧，并且其末端变低。
因此，如果在柴油机1的运转过程中轴承7中的轴承金属件12的端部磨损而产生了碎片，则该碎片同样与润滑油一起落到与该轴承7对应地配置的碎片回收部件32内。
该润滑油在倾斜的润滑油接受部32a内流到导向部32b侧，并且从其端面的网部32d落到油盘9内。
并且，在润滑油中混入了轴承金属件12的碎片的情况下，用网部32d回收。
即，由于进行了改进而使得碎片集中在靠检查窗处，所以与上述第一实施方式的结构相比，更容易从检查窗8b发现碎片。
下面，参照附图对本发明第三实施方式的柴油机进行说明。
该第三实施方式与第一实施方式不同的地方在于轴承破损检测件的部分，所以这里着眼于这一部分进行说明，并且对于其他构成部件采用第一实施方式中说明过的部件标号而省略其说明。
图7和图8表示本发明第三实施方式的柴油机的主要部分结构。
如图7和图8所示，该柴油机1中的轴承破损检测件41位于对轴承(例如中间轴承)7进行支承的座板6的横梁部件6a的下突缘部6b的下方位置，并且沿着该横梁部件6a配置，包括碎片回收部件(固体物质回收部件)42，其接受从轴承7落下的润滑油，并且回收混入到该润滑油中的碎片(固体物质)；支承棒(支承部件)43，其在与曲柄轴3正交的方向上具有规定间隔地设置有一对，以便将该碎片回收部件42支承在下方的油盘9上。
上述碎片回收部件42与第一实施方式同样，作成为截面呈V字形的水槽状的容器，在与曲柄轴3正交的方向上细长，并且在两端设置有壁部42a，进而，在该碎片回收部件42的中央底部的适当部位形成有多个润滑油排出用的孔部42b。当然，该孔部42b的大小也设计成比想要检测的碎片的最短长度小，以便卡住碎片。
因此，在柴油机1的运转过程中，如果轴承7中的轴承金属件12的端部磨损而产生了碎片，则该碎片同样地被回收到对应于该轴承7配置的碎片回收部件41内，可获得与上述第一实施方式相同的效果。
下面，参照附图对本发明第四实施方式的柴油机进行说明。
该第四实施方式与第一实施方式不同的地方在于轴承破损检测件的部分，所以这里着眼于这一部分进行说明，并且对于其他构成部件采用第一实施方式中说明过的部件标号而省略其说明。
图9和图10表示本发明第四实施方式的柴油机的主要部分结构。
如图9和图10所示，该柴油机中的轴承破损检测件51的碎片回收部件52包括框架部件(例如采用金属丝)52a，其位于横梁部件6a的下方位置(柴油机中的左右两个部位)，从油盘9的倾斜侧壁部9a的上部经由吊持件53悬吊，呈长方形；金属网52b，其截面形成为V字形。
在这种情况下，在轴承7中的轴承金属件12的碎片与润滑油一起落入到碎片回收部件52内时，仅碎片被回收，所以也能得到与上述第一实施方式同样的效果。
下面，参照附图对本发明第五实施方式的柴油机进行说明。
该第五实施方式的柴油机，在由上述第二实施方式的轴承破损检测件的碎片回收部件回收到轴承金属件的碎片时，能够自动检测到该情况，所以，在下面的说明中，基于在第二实施方式说明过的轴承破损检测件，着眼于这一部分进行说明。
图11和图12表示本发明第五实施方式的柴油机的主要部分结构。
即，柴油机1的轴承破损检测件61配置有金属检测用的检测传感器(例如，采用涡电流检测传感器)62，所述检测传感器62配置在第二实施方式中说明的碎片回收部件32的导向部32b的正上方，并且，设置有碎片回收判断装置63，所述碎片回收判断装置63通过输入由这些检测传感器62检测到的信号而对碎片下落并回收到该碎片回收部件32内这一情况进行判断。
该碎片回收判断装置63，例如通过对没有固体物质即碎片的状态下的输出信号与碎片落入其检测范围时的传感器输出信号进行比较，而进行判断。
具体地说，预先存储输出信号的变化量与时间数据，通过观察其变化过程而进行判断。
另外，在由该碎片回收判断装置63检测到碎片的情况下，可以输出警报信号，也可以采用光、声音、显示等人所能够识别的信息。
另外，在上述各实施方式中，将作为碎片回收部件的容器的截面形状作成为V字形，但并不限于此，例如也可以是半圆形。
进而，作为本发明的其他实施方式，也可以是搭载有上述各实施方式中说明的柴油机的船舶，进而，还可以是由通过上述各实施方式的柴油机驱动的发电机构成的发电设备。
权利要求
1.一种柴油机，具有曲柄轴，其通过连杆在曲柄销上有分别连接多个活塞，并且，经由多个轴承支承在座板上；曲柄箱，覆盖由这些构成部件构成的柴油机主体部；油盘，其设置在该曲柄箱的下部，回收供给到上述各轴承的润滑油；其特征在于，在支承上述曲柄轴的轴部的轴承和安装有曲柄销的曲柄臂之间的下方，配置有能够接受从该轴承落下的润滑油并且回收该润滑油中包含的固体物质的固体物质回收部件。
2.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，固体物质回收部件在曲柄箱内沿与曲柄轴正交的方向配置，并且，经由保持部件保持于支承轴承的座板侧。
3.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，固体物质回收部件在曲柄箱内沿与曲柄轴正交的方向配置，并且，经由支承部件支承在油盘侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的柴油机，其特征在于，固体物质回收部件在与曲柄轴正交的铅直面内倾斜。
5.如权利要求1至4中任一项所述的柴油机，其特征在于，在固定物质回收部件内配置有能够检测出该固体物质的检测传感器，并且，具备输入来自该检测传感器的检测信号而判断回收到固体物质这一情况的固体物质回收判断装置。
6.一种船舶，其特征在于，搭载有权利要求1至5中任一项所述的柴油机。
7.一种发电设备，其特征在于，利用权利要求1至5中任一项所述的柴油机驱动发电机。
全文摘要
本发明的柴油机例如是搭载在船舶上的柴油机(1)，具备轴承破损检测件(13)。在支承曲柄轴(3)的轴部的轴承(7)和安装曲柄销(4)的曲柄臂(5)之间的下方位置上，配置有能够接受从该轴承(7)落下的润滑油并且对混入到该润滑油中的轴承金属件(12)的碎片进行回收的碎片回收部件(21)。
文档编号F01M11/00GK1926319SQ200480042610
公开日2007年3月7日 申请日期2004年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者杉本岩生, 小林达也 申请人:日立造船株式会社