专利名称：涡轮增压器润滑油泄漏检测装置的制作方法
技术领域：
本发明为涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，涉及机电领域，是针对增压器生产厂家或增 压器研究单位开发的一种能够测试涡轮增压器润滑油泄漏量的装置。
背景技术：
涡轮增压器是现代增压发动机的关键部件，普遍采用浮动式轴承，在增压器轴承与转子 轴、增压器轴承与壳体之间均存在间隙，为了防止泄漏，在涡轮增压器中装有密封装置，一 方面，防止润滑油泄漏到压气端或涡轮端，另一方面，防止压气机端的压縮空气或涡轮端的 高温废气泄漏到中间壳内。润滑油泄漏时，轻者造成发动机燃烧室积碳，增加发动机颗粒物 排放量，重者会造成气缸内油垢结胶，导致活塞环烧结、气门杆咬死，同时，增压器漏油将 加速其轴承磨损，导致发动机性能恶化甚至增压器损坏等故障。
涡轮增压器的漏油问题不仅与其本身密封装置的结构、配合间隙有关，还与安装及使用 状态存在着密切的关系。随着涡轮增压器进一步向小型化、高速化方向发展，也提高了对增 压器密封装置结构设计和材质选用方向的要求。因此，测定涡轮增压器润滑油泄漏特性，不 仅能够用于评定涡轮增压器密封装置的功效，确定增压器密封装置加工与安装时的技术参数， 还对增压器在使用过程中的安装运行状态具有重要的指导意义。
到目前为止，国内没有专门用于涡轮增压器润滑油泄漏量检测的装置，润滑系统密封结 构的改进无法评价，增压器出厂时润滑油系统的密封性能无法得到检验，使得在增压器的使 用中，增压器润滑油泄漏的成为一种较为普遍的现象，增压发动机由于增压器润滑油泄漏而 诱发的故障也频繁发生。
经国内外文献检索，未发现用于涡轮增压器润滑油泄漏量检测的装置，针对这种情况， 本发明设计了一种专门用于涡轮增压器润滑油泄漏量检测的装置，该检测装置可安装到涡轮 增压器性能测试试验台上，测量涡轮增压器在各种使用工况下润滑油的泄漏量。
发明内容
涡轮增压器在使用过程中，润滑油的损耗主要包括两部分 一部分是由于润滑油泄漏导 致的润滑油损耗，另一部分则是由于高温导致润滑油蒸发而引起的润滑油损耗。由于润滑油
的沸点较高(30(TC以上)，增压器在正常运转的情况下，润滑油温度难以达到沸点温度，仅
当增压器转子系统发生故障，动静部分发生接触摩擦导致局部高温的情况下，蒸发现象才会 发生。因此，在增压器正常运转时，增压器润滑油系统润滑油的泄漏量等于增压器润滑油系 统润滑油的减少量。针对上述情形，本发明提供了一种测量增压器润滑油泄漏的试验台，其检测原理为通 过调节涡轮增压器性能测试试验台，使增压器运行在某一使用状态下并稳定运行一段时间后， 记录润滑油系统测量油箱中润滑油的质量m,，运行一段时间At后，再次记录此时测量油箱中
润滑油的质量1112。由于增压器稳定运转，润滑油管道及中间体中所贮存的润滑油质量不变，
这样，在该工况下涡轮增压器润滑油的平均泄漏率Arii为该段时间内测量油箱中的润滑油质 量的减少量Am与运行时间的比值At，如公式(1)所示。
通过调节试验台上的各个调节阀，涡轮增压器润滑油泄漏测量试验台能够模拟涡轮增 压器在发动机上的各种运行状态，并测量在该运行状态下润滑油的平均泄漏率；从而得到 增压器润滑油泄漏特性。
本发明采用称重法原理测量润滑油泄漏量，填补了目前国内外没有直接测量增压器润 滑油泄漏量测量装置的空白。发明的增压器润滑油测量装置结构简单，易操作，为一独立 得测量装置，可方便的应用在各种增压器性能测量试验台上，并可使用原试验台的润滑油 箱，不会对原试验台的功能产生影响。该测量装置的测量结果可以用于增压器润滑油密封 结构性能的评估，指导密封结构参数的确定，对提高我国增压器运行的可靠性具有重要的 现实意义。
图1为涡轮增压器润滑油泄漏量测量装置结构示意图 图2为润滑油流动缓冲装置放大图
图中待测增压器l，润滑油进油管2，润滑油排油管3，冷却水量调节阀4，润滑油进 口温度传感器5，润滑油进口压力传感器6，润滑油冷却器7，润滑油补油控制阀8，备用油 箱9，润滑油放油控制阀10，润滑油回油控制阀11，润滑油测量油箱12，精密电子测量枰 13,高度可调放置台14,润滑油流动缓冲装置15-1、 15-2，增压器润滑油泵16,滤清器17， 压气机进气调节阀18。润滑油流动缓冲装置的目的在于减少浸没在润滑测量油箱12中的润 滑油进油管2、润滑油排油管3中润滑油的流动对润滑油测量油箱12中的润滑油质量进行测 量时的影响。
具体实施例方式
如图1所示，润滑油进油管2 —端与待测增压器1中间体上的润滑油进口相连接，另一
有益效果
4端与润滑油冷却器7相连接，从待测增压器l一端开始，润滑油进油管2上依次安装有润滑 油温度传感器2、润滑油压力传感器6;润滑油冷却器7的另一端与滤清器17相连，在润滑 油冷却器出水管上装有冷却水量调节阀4，用来调节冷却水的流量以控制增压器润滑油进口 的温度到需要的范围内；滤清器17的另一端和由变频电机驱动的增压器润滑油泵16的出口 相连接；增压器润滑油泵16的进口管装有润滑油流动缓冲装置15-2并浸没在润滑油测量油 箱12中，，以减少润滑油流动对润滑油测试油箱12中润滑油质量测量的影响；润滑油排油管 3—端与待测增压器1中间体上的出油口相连，另一端与润滑油回油控制阀11相连；在待测 增压器1和润滑油回油控制阀11之间，润滑油排油管3通过润滑油补油控制阀8与备用油箱 9相连，备用油箱9放置高度高于润滑油测量油箱12，在润滑油测量油箱12中润滑油量不足 时可通过打开润滑油补油控制阀8利用重力将备用油箱9中的润滑油通过润滑油排油管3补 充到润滑油测量油箱12中；在润滑油排油管3与润滑油补油控制阀8连接处与润滑油回油控 制阀11之间，润滑油放油控制阀10通过管道与润滑油排油管3相连，与润滑油回油控制阀 ll配合使用，可减少润滑油测量油箱12的润滑油量；这样通过调节润滑油补油控制阀8、润 滑油放油控制阀10、润滑油回油控制阀11能够将润滑油测试油箱12中的润滑油量控制到合 适的范围内，以便于准确测量出润滑油测试油箱10中润滑油质量的变化；润滑油回油控制阀 11另一端装有一个润滑油流动缓冲装置15-1并浸没在润滑油测量油箱12中，以减少润滑油 流动对润滑油测试油箱12中润滑油质量测量的影响；精密电子测量秤13放置在高度可调放 置台14上，通过调节高度可调放置台14的高度可改变润滑油流动缓冲装置15-1、 15-2浸入 油中的深度，以减少润滑油流动缓冲装置15-1、 15-2浸入油中的深度对润滑油测试油箱12 中润滑油质量测量的影响；润滑油测量油箱12采用轻质透明材质， 一方面减轻油箱质量，另 一方面可从外面观察油箱中液面的高度；压气机进气调节阀18用来调节待测涡轮增压器1压 气机进口的压力，用来模拟涡轮增压器在发动机上运行状态的需要，同时，压气机进口负压 可加速增压器润滑油的泄漏，縮短测量时间。
增压器润滑油泄漏量测量的具体实现方法如下
在试验开始前，润滑油回油控制阀11处于开启状态，润滑油补油控制阀8、润滑油放油 控制阀10及冷却水量调节阀4皆处于关闭状态。
第一步试验台的启动和调节
对于增压器润滑油系统所需的润滑油量来说，增压器润滑油的泄漏量只占很小的一部分， 为了测量的准确性，润滑油测量油箱12的容积较小，在增压器启动和开始运转的过程中，为 了防止由于润滑油管道和增压器中贮存了润滑油而导致测量油箱中润滑油短缺，应根据润滑测量油箱12中液位的变化情况，及时通过润滑油补油控制阀8从润滑油备用油箱9中向润滑 油测量油箱12中补充润滑油，以满足待测增压器1正常运转的需要。 第二步润滑油系统测量状态的调节
调节润滑油补油控制阀8、润滑油放油控制阀10、润滑油回油控制阀11能够将润滑油测 量油箱12中的润滑油量控制到满足待测增压器1正常运行所需的最小润滑油量；同时，调节 冷却水量调节阀4和增压器润滑油泵16的转速将润滑油调节到试验所需的压力和温度范围； 调节高度可调放置台14并观察润滑油测量油箱12中流动缓冲装置与润滑油液面的相对高度， 直至将润滑油流动缓冲装置15-1调节到刚刚浸入润滑油测量油箱12液面下，使其浮力对润 滑油质量测量的影响达到最小。 第三步测量润滑油泄漏率
在增压器稳定运行一段时间后，记录某一时刻该运行状态下的润滑油测量油箱12中润滑 油的质量m,，经过一段时间At后，记录润滑油测量油箱12中的润滑油质量mr利用公式(l)
即可得到待测增压器1在该运行工况下的润滑油泄漏率。
如果将精密电子测量秤输出信号导入电子计算机，可自动记录并输出测试结果。
通过调节试验台改变待测增压器1的运行状态，重复第二、三步即可得到待测涡轮增压 器1在各种不同运行工况下的润滑油泄漏特性。
权利要求
1. 一种涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，包括待测增压器、润滑油进油排油管、调节阀、增压器润滑油泵以及测试所需的传感器，其特征在于增压器润滑油系统润滑油箱包括润滑油测量油箱12和润滑油备用油箱9，润滑油测量油箱12与润滑油备用油箱9通过润滑油补油控制阀8相连通，待测涡轮增压器1压气机进口安装有压气机进气调节阀18。
2. 根据权利要求1所述的涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，其特征在于采用称重法测量增压器润滑油的泄漏量，在润滑油测量油箱12下面放置有称重设备电子测量秤13，润滑油测量油箱12和电子测量秤13放置在高度可调放置台14上。
3. 根据权利要求1所述的涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，其特征在于浸入到润滑油测量油箱12中的润滑油进油管2、润滑油排油管3的末端分别装有润滑油流动缓冲装置15-1、15-2。
4. 根据权利要求3所述的涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，其特征在于在润滑油进油管2上装有润滑油冷却器7，且在润滑油冷却器7上装有冷却水量调节阀4。
5. 根据权利要求1所述的涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，其特征在于增压器润滑油泵16由变频电机驱动。
全文摘要
本发明为涡轮增压器润滑油泄漏检测装置，涉及机电领域，是一种能够定量测量涡轮增压器在不同运行状态下润滑油泄漏量的试验台。包括待测增压器、润滑油进油排油管、调节阀、增压器润滑油泵以及测试所需的传感器，增压器润滑油系统润滑油箱包括润滑油测量油箱和润滑油备用油箱，润滑油测量油箱与润滑油备用油箱通过润滑油补油控制阀相连通，待测涡轮增压器压气机进口安装有压气机进气调节阀。其测量原理是在正常运转工况下，涡轮增压器润滑油系统润滑油的减少量即为涡轮增压器润滑油泄漏量。从而，通过测量涡轮增压器稳定运转一定时间后润滑油系统润滑油质量的减少量来得到润滑油系统的泄漏量。
文档编号G01M3/26GK101520360SQ200910081519
公开日2009年9月2日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者张志强, 新 施, 马朝臣, 捷 鲍 申请人:北京理工大学