油封设备的制作方法

本发明涉及发动机控制领域，特别地，涉及一种油封设备。

背景技术：

按照发动机的使用维护要求，若一段时间内不使用发动机，则在封存前必须进行燃油和滑油系统油封，长期贮存的发动机，在基本贮存期满后，也要重新对发动机燃油和滑油系统进行重新油封，到使用的时候对发动机进行启封。目的是为了保证发动机在贮存期间的完好性，确保发动机在启封后能正常使用。油封分为内油封和外油封，油封的质量决定发动机的可存放期限和存放质量，现有发动机(例如涡轴发动机)的油封设备主要由油泵、控制器、压力显示仪表、电源适配系统及发动机电机控制器等附件组成，然而，油泵的供油压力选定后，一般情况下不可调。因此，现有发动机的油封设备在地面进行冷油封或热油封时，自动化程度低，从而导致外场机务人员对发动机油封过程中存在的劳动效率低、操作困难和油液易污染等一系列问题。

因此，现有发动机的油封设备自动化程度低，是一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种油封设备，以解决现有发动机的油封设备自动化程度低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种油封设备，包括滑油油封系统、燃油油封系统和油封控制系统，滑油油封系统与发动机的滑油进油口相连，燃油油封系统与发动机的燃油进油口相连，油封控制系统分别与发动机、滑油油封系统和燃油油封系统相连，其中，油封控制系统用于在发动机冷运转情况下，控制滑油从发动机的滑油进油口注入，以及在发动机假开车的情况下，控制滑油从发动机的滑油进油口注入和燃油从燃油进油口注入，并按照预设的油压注入值控制滑油油封系统和燃油油封系统向发动机注油，以完成发动机的内部油封。

进一步地，滑油油封系统包括第一油箱、第一油泵、第一油滤、第一电磁阀和第一接头，第一油泵、第一油滤、第一电磁阀和第一接头依次相连，第一油箱用于存放油封滑油，第一油泵的进油管与第一油箱相连用于对油封滑油增压以抽取油封滑油；第一油滤用于滤除油封滑油中的杂质；第一电磁阀用于控制油封滑油的注入；第一接头与发动机的滑油进油口相连用于将油封滑油注入发动机。

进一步地，滑油油封系统还包括第一溢流阀和第一节流阀，第一溢流阀和第一节流阀分别设置在第一油箱和第一电磁阀之间，第一溢流阀用于对油封滑油定压溢流以保护第一油泵中的滑油压力不超过最大工作压力，第一节流阀用于调节油封滑油的流量和压力以控制油封滑油的油压在设定的范围内。

进一步地，滑油油封系统还包括脱水控制部件，脱水控制部件用于对第一油箱存放的油封滑油作脱水处理以使油封滑油满足油封用油的要求。

进一步地，脱水控制部件包括温度传感器、温度控制器、继电器、电加温管和水气分离器，电加热管设置在第一油箱内，水气分离器设置第一油箱的上方，温度传感器、温度控制器、继电器、电加温管依次串联，温度传感器用于采集油封滑油的温度；温度控制器用于控制继电器的通断以导通或切断电加热管；电加热管用于加热第一油箱内的油封滑油以使油封滑油中的水汽化；水气分离器用于分离汽化的油封滑油中的水分。

进一步地，脱水控制部件还包括第二电磁阀，第二电磁阀用于在油封滑油加温脱水时，实现第一油箱内的油封滑油的自动循环，以防止电加温管处的油封滑油碳化。

进一步地，还包括滑油注油压力闭环控制系统，滑油注油压力闭环控制系统包括第一压力表、第一压力信号器、第一PLC控制器和第一变频器，第一压力表设置在第一油滤和第一电磁阀之间，用于显示第一油滤处输出的油封滑油的压力值；第一压力信号器、第一PLC控制器和第一变频器依次串联，第一压力信号器设置在第一油滤的后端用于自动测量油封滑油的压力值并将测量的油封滑油的压力值提供给第一PLC控制器；第一PLC控制器用于根据设定的油封滑油的压力值和第一压力信号器测量的油封滑油的压力值进行比较以计算出滑油控制量，并根据计算的滑油控制量控制第一变频器调节第一油泵电机的转速，实现滑油注油压力的闭环控制。

进一步地，燃油油封系统包括第二油箱、第二油泵、第二油滤、第三电磁阀和第二接头，第二油泵、第二油滤、第三电磁阀和第二接头依次相连，第二油箱用于存放油封燃油，第二油泵的进油管与第二油箱相连用于对油封燃油增压以抽取油封燃油；第二油滤用于滤除油封燃油中的杂质；第三电磁阀用于控制油封燃油的注入；第二接头与发动机的燃油进油口相连用于将油封燃油注入发动机。

进一步地，燃油油封系统还包括第二溢流阀和第二节流阀，第二溢流阀和第二节流阀分别设置在第二油箱和第三电磁阀之间，第二溢流阀用于对油封燃油定压溢流以保护第二油泵中的燃油压力不超过最大工作压力，第二节流阀用于调节油封燃油的流量和压力以控制油封燃油的油压在设定的范围内。

进一步地，燃油油封系统还包括燃油注油压力闭环控制系统，燃油注油压力闭环控制系统包括第二压力表、第二压力信号器、第二PLC控制器和第二变频器，第二压力表设置在第二油滤和第三电磁阀之间，用于显示第二油滤处输出的油封燃油的压力值；第二压力信号器、第二PLC控制器和第二变频器依次串联，压力信号器设置在第二油滤的后端用于自动测量油封燃油的压力值并将测量的油封燃油的压力值提供给第二PLC控制器；第二PLC控制器用于根据第二压力信号器测量的油封燃油的压力值和设定的油封燃油的压力值进行比较以计算出燃油控制量，并根据计算出的燃油控制量控制第一变频器调节第一油泵电机的转速，实现燃油注油压力的闭环控制。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的油封设备，通过油封控制系统在发动机冷运转、假开车的情况下，控制发动机打开滑油进油口和燃油进油口，并按照预设的油压注入值控制滑油油封系统和燃油油封系统注油，使燃油油封系统更换新的燃油以及滑油油封系统注入新的滑油，经冷运转或假开车循环后放出，以完成发动机的内部油封。本发明自动化程度高、实行了油封作业过程的连续和封闭进行，提高了油封的质量和效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的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不当限定。在附图中：

图1是本发明油封设备优选实施例的功能模块框图；

图2是图1中滑油油封系统工作原理图；

图3是图1中燃油油封系统工作原理图；

图4是图1中油封控制系统功能模块框图；

图5是电源适配系统的功能模块框图。

附图标号说明：

10、滑油油封系统；20、燃油油封系统；30、油封控制系统；40、发动机；11、第一油箱；12、第一油泵；13、第一油滤；14、第一电磁阀；15、第一接头；16、第一溢流阀；17、第一节流阀；181、第一压力表；182、第一压力信号器；183、第一PLC控制器；184、第一变频器；191、温度传感器；192、温度控制器；193、继电器；194、电加温管；195、水气分离器；196、第二电磁阀；21、第二油箱；22、第二油泵；23、第二油滤；24、第三电磁阀；25、第二接头；26、第二溢流阀；27、第二节流阀；281、第二压力表；282、第二压力信号器；283、第二PLC控制器；284、第二变频器；41、三相交流电源；42、直流电源；43、逆变电路；44、整流电路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种油封设备，包括滑油油封系统10、燃油油封系统20和油封控制系统30，滑油油封系统10与发动机40的滑油系统的滑油进油口相连，燃油油封系统20与发动机40的燃油系统的燃油进油口相连，油封控制系统30分别与发动机40、滑油油封系统10和燃油油封系统20相连，其中，油封控制系统30用于在发动机40冷运转情况下，控制滑油从发动机40的滑油进油口注入，以及在发动机40假开车的情况下，控制滑油从发动机40的滑油进油口注入和燃油从燃油进油口注入，并按照预设的油压注入值控制滑油油封系统10和燃油油封系统20向发动机40注油，将发动机40中的燃油系统中的旧油换成新的合格油；将发动机40中的滑油系统中注入新的合格滑油，经冷运转和假开车循环后放出，即完成发动机的内部油封。在本实施例中，发动机40可以为涡轴发动机，在此不做限定。

本实施例提供的油封设备，通过油封控制系统在发动机冷运转和假开车的情况下，控制发动机打开滑油进油口和燃油进油口，并按照预设的油压注入值控制滑油油封系统和燃油油封系统注油，使燃油油封系统更换新的燃油以及滑油油封系统注入新的滑油，经冷运转或假开车循环后放出，以完成发动机的内部油封。本实施例自动化程度高、实行了油封作业过程的连续和封闭进行，提高了油封的质量和效率。

优选地，如图2所示，本实施例提供的油封设备，滑油油封系统10包括第一油箱11、第一油泵12、第一油滤113、第一电磁阀14和第一接头15，第一油泵12、第一油滤13、第一电磁阀14和第一接头15依次相连，第一油箱11用于存放油封滑油，第一油泵12的进油管与第一油箱11相连用于对油封滑油增压以抽取油封滑油；第一油滤13用于滤除油封滑油中的杂质；第一电磁阀14用于控制油封滑油的注入；第一接头15与发动机的滑油进油口相连用于将油封滑油注入发动机。本实施例提供的油封设备，通过对第一电磁阀14的控制，将油封滑油注入发动机，实行了油封作业过程的连续和封闭进行，从而完成发动机滑油系统的内部油封，提高了油封的质量和效率。

优选地，如图2所示，本实施例提供的油封设备，滑油油封系统10还包括第一溢流阀16和第一节流阀17，第一溢流阀16和第一节流阀17分别设置在第一油箱11和第一电磁阀14之间，第一溢流阀16用于对油封滑油定压溢流以保护第一油泵12中的滑油压力不超过最大工作压力，第一节流阀17用于调节油封滑油的流量和压力以控制油封滑油的油压在设定的范围内。本实施例提供的油封设备，通过第一溢流阀16和第一节流阀17实现了滑油压力的控制，提高了油封设备的自动化程度和工作可靠性。

优选地，如图2所示，本实施例提供的油封设备，滑油油封系统10还包括脱水控制部件，脱水控制部件用于对第一油箱11存放的油封滑油作脱水处理以使油封滑油满足油封用油的要求。因为水分含量是油封用油的重要指标，油封前通常需要对库存的滑油作脱水处理，一般的加热脱水方法是将滑油温升高到111摄氏度左右，使滑油内水分气化和逸散，然后冷却至40至60摄氏度使用。本实施例提供的油封设备通过脱水控制部件对第一油箱11存放的油封滑油作脱水处理以使油封滑油满足油封用油的要求。具体地，脱水控制部件包括温度传感器191、温度控制器192、继电器193、电加温管194和水气分离器195，电加热管194设置在第一油箱11内，水气分离器195设置第一油箱11的上方，温度传感器191、温度控制器192、继电器193、电加温管194依次串联，温度传感器191用于采集油封滑油的温度；温度控制器192用于控制继电器193的通断以导通或切断电加热管194；电加热管194用于加热第一油箱11内的油封滑油以使油封滑油中的水汽化；水气分离器195用于分离汽化的油封滑油中的水分。本实施例提供的油封设备，采用脱水技术和可控加热技术，实现了油封作业过程中的连续和封闭进行，提高了油封的质量和效率。

优选地，如图2所示，本实施例提供的油封设备，脱水控制部件还包括第二电磁阀196，第二电磁阀1196用于在油封滑油加温脱水时，实现第一油箱111内的油封滑油的自动循环，以防止电加温管1194处的油封滑油碳化。本实施例提供的油封设备，在加温脱水时，通过第一油泵112和第二电磁阀1196对第一油箱111内的油封滑油实现自动循环，从而防止电加温管1194处的油封滑油碳化。

优选地，如图2所示，本实施例提供的油封设备，还包括滑油注油压力闭环控制系统，滑油注油压力闭环控制系统包括第一压力表1181、第一压力信号器182、第一PLC控制器1183和第一变频器1184，第一压力表1181设置在第一油滤113和第一电磁阀114之间，用于显示第一油滤113处输出的油封滑油的压力值；第一压力信号器1182、第一PLC控制器1183和第一变频器1184依次串联，第一压力信号器1182设置在第一油滤113的后端用于自动测量油封滑油的压力值并将测量的油封滑油的压力值提供给第一PLC控制器1183；第一PLC控制器1183用于根据设定的油封滑油的压力值和第一压力信号器1182测量的油封滑油的压力值进行比较以计算出滑油控制量，并根据计算的滑油控制量控制第一变频器1184调节第一油泵112电机的转速，实现滑油注油压力的闭环控制。本实施例提供的油封设备，利用第一PLC控制器1183，实现了滑油注油压的闭环控制，提高了油封设备的自动化程度和工作可靠性。

本实施例提供的油封设备，如图2所示，滑油油封注油的工作原理如下所示：

第一油箱111中油封滑油经第一油泵112增压、第一油滤113滤除杂质后，通过第一电磁阀14、第一接头115进入发动机的滑油系统中。第一溢流阀116用于保护第一油泵112不超过其最大工作压力；通过第一节流阀17使得油封系统油压在技术要求之间(需手动调节)；第一压力表181可以指示输出油封滑油的压力值；第一压力信号器182自动测量油封滑油的压力值并向第一PLC控制器183提供相关电信号，第一PLC控制器183根据设定的压力值和实测的压力值计算控制量，通过第一变频器184调节第一油泵12电机的转速，实现滑油注油压力的闭环控制，使滑油压力稳定在一定的安全区间。

优选地，如图3所示，本实施例提供的油封设备，燃油油封系统20包括第二油箱21、第二油泵22、第二油滤23、第三电磁阀24和第二接头25，第二油泵22、第二油滤23、第三电磁阀24和第二接头25依次相连，第二油箱21用于存放油封燃油，第二油泵22的进油管与第二油箱21相连用于对油封燃油增压以抽取油封燃油；第二油滤23用于滤除油封燃油中的杂质；第三电磁阀24用于控制油封燃油的注入；第二接头25与发动机的燃油进油口相连用于将油封燃油注入发动机。本实施例提供的油封设备，通过对第三电磁阀24的控制，将油封燃油注入发动机，实行了油封作业过程的连续和封闭进行，从而完成发动机燃油系统的内部油封，提高了油封的质量和效率。

优选地，如图3所示，本实施例提供的油封设备，燃油油封系统20还包括第二溢流阀26和第二节流阀27，第二溢流阀26和第二节流阀27分别设置在第二油箱21和第三电磁阀24之间，第二溢流阀26用于对油封燃油定压溢流以保护第二油泵22中的燃油压力不超过最大工作压力，第二节流阀27用于调节油封燃油的流量和压力以控制油封燃油的油压在设定的范围内。本实施例提供的油封设备，通过第二溢流阀26和第二节流阀27实现了燃油压力的控制，提高了油封设备的自动化程度和工作可靠性。

优选地，如图3所示，本实施例提供的油封设备还包括燃油注油压力闭环控制系统，燃油注油压力闭环控制系统包括第二压力表281、第二压力信号器282、第二PLC控制器283和第二变频器284，第二压力表281设置在第二油滤23和第三电磁阀24之间，用于显示第二油滤23处输出的油封燃油的压力值；第二压力信号器282、第二PLC控制器283和第二变频器284依次串联，第二压力信号器282设置在第二油滤23的后端用于自动测量油封燃油的压力值并将测量的油封燃油的压力值提供给第二PLC控制器283；第二PLC控制器283用于根据第二压力信号器282测量的油封燃油的压力值和设定的油封燃油的压力值进行比较以计算出燃油控制量，并根据计算出的燃油控制量控制第二变频器284调节第二油泵22电机的转速，实现燃油注油压力的闭环控制。本实施例提供的油封设备，利用第二PLC控制器283，实现了燃油注油压的闭环控制，提高了油封设备的自动化程度和工作可靠性。

本实施例提供的油封设备，如图3所示，燃油油封注油的工作原理如下所示：

第二油箱21中油封燃油经第二油泵22增压、第二油滤23滤除杂质后，通过第二电磁阀196、第二接头25进入发动机的燃油系统中。第二溢流阀26用于保护第二油泵22不超过其最大工作压力；通过第二节流阀27使得油封系统油压在技术要求之间(需手动调节)；第二压力表281可以指示输出油封燃油的压力值；第二压力信号器282自动测量油封燃油的压力值并向第二PLC控制器283提供相关电信号，第二PLC控制器283根据设定的压力值和实测的压力值计算控制量，通过第二变频器284调节第二油泵22电机的转速，实现燃油注油压力的闭环控制，使燃油压力稳定在一定的安全区间。

优选地，如图4所示，本实施例提供的油封设备，油封控制系统30包括主控制器和操作面板，主控制器采用PLC可编程控制器，可编程控制器有可靠性高、高性能、接口灵活等诸多特点，是油封系统主控制器的首选。可编程逻辑控制器通过拓展模块，可以方便地实现起动机控制、燃/滑油注油、发动机燃/滑油系统执行附件控制、发动机型号自动识别等功能；同时，油封控制系统30通过“PLC+触摸屏”方式，引入了人机交互界面，可以系统地显示油封操作过程的参数及操作流程，更可以记录油封过程中的数据。本实施例提供的油封设备，油封控制系统30既可通过操作面板上的按钮进行油封操作，亦可通过操作面板上的“PLC+触摸屏”的方式进行油封操作。可实现各个型号发动机的电气控制系统的自动转换，大大提高了发动机油封工作的灵活性和可扩展性。本实施例提供的油封设备，由于引入了人机交互界面，可以系统地显示油封操作过程的参数及操作流程，更可以记录油封过程中的数据。

优选地，如图5所示，本实施例提供的油封设备，油封控制系统30工作需要两种电源，一种是供起动机工作的28V启动机电源，另一种是供控制系统工作的220V控制电源。本实施例提供的油封设备，包括对油封设备供电的电源适配系统，其中，电源适配系统包括三相交流电源41、直流电源42、逆变电路43和整流电路44，在本实施例中，需使用28V启动机电源时，既可以直接从直流电源42中获取，也可以将三相交流电源41经过逆变电路43的逆变转换后获得；需使用220V控制电源时，既可以从三相交流电源41中获取，也可以将三相交流电源41经过整流电路44的整流后获得。本实施例提供的油封设备，采用电源适配系统，具有多电源适应性，在28V直流电源或220V交流电源下均能够正常工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。