第五章潤滑系統(tǒng)

1、 一、潤滑系統(tǒng)的作用和組成潤滑系統(tǒng)的作用和組成 潤滑系統(tǒng)的主要作用是：向柴油機各運動部件輸送足量的、溫度適宜的清潔滑油，保證運動件間的液體摩擦，減少零件的磨損和摩擦功的消耗潤滑系統(tǒng)對柴油機的可靠工作和延長使用壽命具有重要的作用；具有一定壓力的潤滑油在某些機型中還用來冷卻活塞和用來操縱某些機件。 二.滑油系統(tǒng)的類型和組成 曲軸箱油強制潤滑系統(tǒng)組成的類型按滑油存容場所的不同， 可分為濕曲軸箱式（或稱濕油底殼式）和干曲軸箱式（或稱干油底殼式）兩大類。 1濕油底殼式濕油底殼式(濕曲軸箱式濕曲軸箱式)潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)沒有專門的潤滑油箱，油底殼起著循環(huán)油柜的作用。潤滑油泵直接從油底殼中把滑油輸送

2、到各摩擦表面，經(jīng)過潤滑后的滑油全部流回油底殼中。這種潤滑系統(tǒng)只設(shè)一臺滑油泵，柴油機的附屬設(shè)備和整體布置簡單而緊湊，這類潤滑系統(tǒng)比較簡單，但潤滑油與漏到曲軸箱中的燃?xì)饨佑|機會增多，容易使滑油變質(zhì),使用期短； 在強化柴油機中，油底殼中的潤滑油會形成很多泡沫，滑油泵吸入泡沫就不能保證良好的潤滑和工作的可靠性；在船舶搖擺較大時，滑油泵有時吸不上油，影響到潤滑油供給的連續(xù)性。另外，清洗和檢查油底殼很不方便。因此，這種潤滑系統(tǒng)在小型柴油機用得比較普通。 135系列柴油機的濕式油底殼潤滑系統(tǒng)。滑油的流動路線如下： 滑油泵5從油底殼1經(jīng)粗濾網(wǎng)2和吸入管將滑油吸入，再壓送到滑油濾器底座，在此分為兩路：一路滑油進

3、入離心式精濾器6濾清雜質(zhì)后流回油底殼；另一路則經(jīng)金屬刮片式或繞線式粗濾器9、滑油冷卻器10后進入柴油機。 進入柴油機的滑油分三路：第一路滑油進入曲軸內(nèi)油道去潤滑連桿大端軸承，然后從軸承兩側(cè)流出，借離心力飛濺至缸套與活塞配合面。刮油環(huán)從缸壁刮下的滑油又滴入連桿小端兩油孔內(nèi)，以潤滑連桿小端軸承和活塞銷軸承。主軸承19則靠油霧和飛濺潤滑。 第二路滑油去潤滑氣閥配氣機構(gòu)。進入凸輪軸內(nèi)油道的滑油潤滑凸輪軸承后，再經(jīng)缸蓋內(nèi)工作面，工作過的潤滑油流回至油底殼。油道和缸頭滑油管去潤滑搖臂軸承和氣閥導(dǎo)管。從缸頭泄回的滑油再潤滑氣閥頂桿挺柱和凸輪工作面，工作過的潤滑油流回至油底殼。 第三路滑油經(jīng)蓋板上的一個噴嘴口

4、12噴到各傳動齒輪11的工作面潤滑各齒輪，隨后也流回油底殼。 在滑油濾清器底座中裝有調(diào)壓閥7和旁通閥8。調(diào)壓閥用來限制和調(diào)節(jié)滑油最高壓力。當(dāng)柴油機剛起動時，因滑油粘度過高或排油管道阻塞，造成滑油壓力過高時，調(diào)壓閥被滑油頂開，使一部分滑油流回油底殼，以保護潤滑系統(tǒng)不致因受高壓作用而損壞。 旁通閥在粗濾器阻塞而滑油壓力增高時自行開啟，使滑油不經(jīng)粗濾器兩旁通到冷卻器，由此可以避免因粗濾器堵塞而造成柴油機中斷滑油的危險。 精濾器與粗濾器并聯(lián)的優(yōu)點是：始終有部分滑油經(jīng)過精濾而保持潔凈，而使?jié)櫥到y(tǒng)的阻力增加不多；當(dāng)粗濾器堵塞時，一部分滑油仍受到過濾，可保證柴油機繼續(xù)工作。 (2)干油底殼式潤滑系統(tǒng) 以滑

5、油循環(huán)柜為中心的曲軸箱油強制潤滑系統(tǒng)是一種典型的干式潤滑系統(tǒng)。 干式潤滑系統(tǒng)的特點是滑油單獨存放在柴油機外部的油柜內(nèi)，曲軸箱的油底殼只是用來收集由各潤滑部位流回的滑油，然后利用重力或滑油泵送入油柜，再借助滑油泵將滑油送入各摩擦部位。因此，常設(shè)有兩臺滑油泵， 這種系統(tǒng)有以下優(yōu)點： （1）可避免柴油機工作過程中因油面的波動而導(dǎo)致潤滑的失常。 （2）減少曲軸箱內(nèi)高溫氣體對滑油的影響，延長滑油的使用時間。 （3）油底殼容積小，使柴油機高度降低。 干式潤滑系統(tǒng)多用在中、大型柴油機中。 該機由齒輪滑油循環(huán)泵8將油底殼中的滑油抽出，經(jīng)滑油冷卻器6冷卻后進入滑油箱5中。再由滑油壓力泵4將滑油經(jīng)濾器1，冷卻器7

6、，送到個摩擦表面。 油泵調(diào)壓閥3是控制油路中的最高壓力，能起到保護作用。 手搖泵，開車前向摩擦表面供油。 大型低速機都采用干曲軸箱式潤滑系統(tǒng)，其滑油系統(tǒng)通常又由曲軸箱強制潤滑系統(tǒng)，曲軸箱分油凈化系統(tǒng)和廢氣渦輪增壓器潤滑系統(tǒng)組成。 (1)曲軸箱油潤滑系統(tǒng)以滑油循環(huán)柜為循環(huán)中心的強制循環(huán)系統(tǒng)。 滑油循環(huán)柜2中的滑油由滑油泵4泵出，壓力為0.3-0.4MPa，再通過滑油濾器6和滑油冷卻器3輸送到滑油總管。 分為三路：一、潤滑十字頭軸承，實現(xiàn)液體靜壓潤滑；二、進入曲軸箱潤滑個軸承；三、送往操作伺服器用作液壓油。 以上的各路滑油在使用之后均流入曲軸箱油底殼并全部匯集流到滑油循環(huán)柜中。 (2).曲軸箱油凈

7、化系統(tǒng) 曲軸箱油凈化系統(tǒng)在柴油機運轉(zhuǎn)中可連續(xù)對滑油循環(huán)柜中的曲軸箱油進行分離凈化處理，排除曲軸箱油使用中混入的各種雜質(zhì)和氧化沉淀物。圖為某大型柴油機曲軸箱油的凈化系統(tǒng).滑油分油機經(jīng)污油吸入管2從滑油循環(huán)柜中吸人曲軸箱油，經(jīng)加熱器預(yù)熱后送至分油機進行凈化處理，凈油重新返回循環(huán)柜. 滑油中分離出的水分和污渣分別由14和15排出。污渣可由污油泵排出。對直鏈純礦物曲軸箱油，其凈化速率能保證在一天內(nèi)凈化油量力循環(huán)柜貯油量的23倍，對清凈型曲軸箱油應(yīng)為25倍。 除上述凈化措施外，尚可在停港期間把全部滑油泵至滑油處理柜中，再視情況進行有關(guān)處理，如預(yù)熱、沉淀、放水、放殘、放添加劑等，處理完畢后再用分油機送回循

8、環(huán)柜。 如需進行水洗法處理，需在滑油分油機入口處加入相當(dāng)于12滑油量的淡水進行凈化。水洗法不僅可洗掉無即酸，而且還能浸濕小顆粒雜質(zhì)使之便于分離。因某些滑油添加劑也溶于水，故對滑油水洗時，應(yīng)征得供油廠商同意。 對中、小型柴油機的曲軸箱油，因其油量有限，一般采用全部滑油換新法。 (3)渦輪增壓器潤滑系統(tǒng) 由于工作條件不同，增壓器需使用汽輪機油潤滑。其潤滑系統(tǒng)通常有兩種方式：自身封閉 式潤滑(自供油潤滑，用于滾動軸承,不得另設(shè)潤滑系統(tǒng))；重力強制混合循環(huán)潤滑系統(tǒng)，如圖所示。在此潤滑系統(tǒng)中，設(shè)高置式重力透平油柜，由重力柜向增壓器供油，重力油柜上裝設(shè)低油位警報器和溢油管，當(dāng)供油中斷時，此重力油柜保證向增

9、壓器短時供油并發(fā)出警報。 在某些老式船加上，有時增壓器潤滑系統(tǒng)與柴油機曲軸箱共用一個曲軸箱油潤滑系統(tǒng)。 柴油機的滑油循環(huán)系統(tǒng)通常由氣缸注油潤滑、曲軸箱油強制潤滑和曲軸箱油分油凈化等系統(tǒng)組成。 曲軸箱油強制潤滑和曲軸箱油分油凈化系統(tǒng)的主要組成設(shè)備有: 1. 滑油泵 滑油泵常設(shè)有兩臺，其中一臺備用。為保證滑油壓力穩(wěn)定和流動均勻，常采用螺桿式油泵。在泵的吸人端管上一般裝有真空表，真空度不超過33.3kPa(250 mmHg)。泵的排出管上裝有安全閥和調(diào)節(jié)壓力、流量的旁通閥. 2.濾器 滑油泵的進口端和出口端分別設(shè)有粗、細(xì)濾器，以清除滑油中的金屬微粒和其它雜質(zhì)。濾器一般為雙聯(lián)式，以便其中一個工作時清洗

10、另一個。裝在進口端的一般稱為粗濾器（Strainer），有時內(nèi)部還裝有磁鐵，它能夠除去直徑超過0.25毫米的顆粒。裝在泵出口端的叫做細(xì)濾器（Filter），它的前后裝有壓力表。濾器上面常裝有自動清洗設(shè)備，根據(jù)壓差變化可以隨時清洗。細(xì)濾器能過濾出直徑小至0.075毫米的顆粒。 按照濾清方式滑油濾器可分為過濾式濾器和離心式濾器兩種。離心式滑油濾器應(yīng)用較廣泛。離心式濾器的工作原理如圖所示。 離心式濾器濾清效果好，使用維護保養(yǎng)方便、成本低。但流通阻力很大，從噴嘴噴出后的滑油壓力很低 ，因此只能并聯(lián)在潤滑系統(tǒng)中，一般離心式濾器的流量只占柴油機總循環(huán)滑油量的58，常用作精濾器。 離心式濾清器工作圖離心式濾

11、清器工作圖 3.滑油冷卻器滑油冷卻器 系統(tǒng)中的滑油帶走了各摩擦面的熱量，用滑油冷卻活塞的柴油機還帶走了燃?xì)鈧鹘o活塞的熱量。為了保證滑油的正常溫度，必須設(shè)置滑油冷卻器，滑油冷卻器通常采用管殼式或板式熱交換器。 （1）管殼式熱交換器）管殼式熱交換器 管殼式熱交換器的構(gòu)造如圖。在這種熱交換器中，大的容器殼里管群裝在兩端管板之間，管兩端與管板相連接之處均有良好的密封。 一種流體在管內(nèi)流過，另一種流體在管外（殼內(nèi)）流過。管群可以做成單流程、雙流程或多流程。圖示管內(nèi)流體為雙流程。為了提高換熱效果，殼內(nèi)常設(shè)有檔板使殼內(nèi)流體來回地橫向流過管束。沒有這些檔板，殼內(nèi)流體可能出現(xiàn)“溝流”的傾向，即從進口直接流向出口

12、。如果發(fā)生溝流，在某些局部區(qū)域殼內(nèi)流體將停滯。而這些停滯死區(qū)將使換熱器的性能降低。 圖所示的是6135型柴油機的管式滑油冷卻路?；妥赃M油管接頭18進入，因受隔板8限制而在管外呈曲線狀從左至右流動，以增大滑油速度和流程，提高冷卻效果。 冷卻水在冷卻管7內(nèi)從左至右流動，管外密布的散熱片9也用來增加滑油向冷卻水傳熱的效果。若用江水直接冷卻滑油的冷卻器上，應(yīng)加裝防腐鋅棒，以防電化腐蝕。 6135型柴油機滑油冷卻器型柴油機滑油冷卻器 目前，船用柴油機上使用的滑油冷卻器和淡水冷卻器多采用管殼式熱交換器。在這些冷卻器中，一般是冷卻液在管內(nèi)流動而被冷卻的流體在管外殼內(nèi)流動。根據(jù)兩種液體流動的方向可將其分為四

13、種換熱方式(a)順流式，兩種液體作平行且同方向流動換熱；(b)為逆流式，兩種液體作平行但反方向流動；(c)為叉流式，兩種液體沿相互垂直的方向流動；(d)為混合流式(又稱雜流式)，是上述三種流動方式的組合。 順流和逆流換熱器傳熱能力的基本差別。如將換熱面積展至無限大，順流時冷、熱流體將以相等的溫度離開換熱器；而逆流時，其中任意流體的出口溫度將會達到另一流體的進口溫度。所以，在換熱面積相等、流體特性及進出口溫度相同的條件下，逆流換熱器比順流換熱器的傳熱能力要大且逆流時沿整個換熱面局部溫度變化較小，金屬管的熱變形也較小。不過，當(dāng)一種流體為定溫時，則順流和逆流效果相同。叉流和混合流的換熱能力則介于順流

14、和逆流之間。 管殼式換熱器的傳熱管有圓管、橢圓管、扁形管等多種截面形狀，一般采用耐腐蝕性能較好的銅管。對于用海水作冷卻介質(zhì)的熱交換器，在海水進口處須裝有更換方便的鋅塊或鋅棒。 管殼式熱交換器有結(jié)構(gòu)堅固、易于制造、適應(yīng)性強、換熱容量大、壓力損失小、密封性比較好等優(yōu)點，所以一直被廣泛應(yīng)用在船舶上。 (2) 板式熱交換器的優(yōu)點是： 鈦表面能防止海水的侵蝕，換熱系數(shù)高； 結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、易于清除污垢和維修； 能消除液體間發(fā)生滲漏的危險； 通過改變板片數(shù)目，極易增減熱傳導(dǎo)面積。 這種換熱器的不足之處是費用較高，密封墊片損壞時容易漏泄。 4.滑油循環(huán)柜 滑油循環(huán)柜設(shè)在雙層底中，它的四周都有水密隔

15、艙，應(yīng)經(jīng)常對隔艙進行測探，以檢查船體和循環(huán)柜是否有腐蝕和滲漏現(xiàn)象。油柜的底面一般做成由船首向船尾下斜，使水分、泥渣等沉淀物集中到一端，以便于清除。油柜中設(shè)有橫隔板，用來減少滑油的擾動，便于雜質(zhì)沉淀，在風(fēng)浪天并能減輕油的波動。 循環(huán)柜中常設(shè)有加熱盤管，在柴油機冷車起動時，它能保證滑油具有適當(dāng)?shù)恼扯??；捅玫奈肟诤蛠碜灾鳈C油底殼的匯流管分別位于油柜的前后端，借以保證滑油在柜中有足夠的時間 排除空氣并沉淀出水分和雜質(zhì)。匯流管的管端應(yīng)伸至最低油位的下面，而不能在油柜頂上，以免熱油不斷撞擊滑油表面，引起夾帶空氣，加速氧化和產(chǎn)生泡沫等弊病。此外，滑油循環(huán)柜還設(shè)有透氣管和測量管等。 滑油的凈化處理滑油的凈

16、化處理 對于柴油主機的曲軸箱油，為了使其品質(zhì)長期符合柴油機工作的要求，延長其使用期限，在柴油機運轉(zhuǎn)中，必須盡可能連續(xù)地對曲軸箱油進行離心分離處理。即將系統(tǒng)中的一部分滑油不斷送進分油機進行凈化。這種滑油系統(tǒng)稱之謂連續(xù)旁通分離系統(tǒng)。除此之外，在停港而且時間充裕的情況下，還可以對系統(tǒng)中的滑油進行成批處埋。當(dāng)滑油中出現(xiàn)強酸或大量沉積不溶物或混入海水時，更應(yīng)這樣做。 所謂成批處理方法成批處理方法，就是當(dāng)柴油機不運轉(zhuǎn)時，用滑油泵將循環(huán)油柜中的全部滑油打入污油拒（其容量應(yīng)能容納系統(tǒng)中的全部滑油），并徹底清洗循環(huán)油柜。污油柜中的污油用蒸汽加熱，使油溫保待在60左右，沉淀24小時，定時地放走水和泥渣。再用分油機

17、在盡可能小的流量下分離污油柜中的滑油，然后送回循環(huán)柜。采用成批處埋的方法能確保全部滑油都得到徹底清潔。 一般循環(huán)油柜循環(huán)油柜 每年至少應(yīng)打空一次，每年至少應(yīng)打空一次，以徹底檢查其內(nèi)部，一切殘留的泥渣和銹等固體雜質(zhì)均應(yīng)認(rèn)真清除干凈并將柜頂面涂上清潔的油。這對減緩滑油的氧化變質(zhì)有明顯的作用。這是因為水從循環(huán)油柜內(nèi)的熱油中蒸發(fā)出來，凝結(jié)在油拒頂面，鐵銹就會在此產(chǎn)生并落入油中，它與油柜中的泥渣均有加快油氧化的作用。潤滑系統(tǒng)的維護管理 1）滑油壓力和溫度調(diào)節(jié) 滑油的工作壓力滑油的工作壓力應(yīng)按說明書規(guī)定進行調(diào)節(jié)。一般應(yīng)保持在015MPB一04MPa?；偷膲毫?yīng)滑油的壓力應(yīng)高于海水和談水壓力高于海水和談水

18、壓力，以防止冷卻器泄漏時冷卻液漏入滑油中?；偷膲毫捎苫捅玫呐酝ㄩy來調(diào)節(jié)。 滑油的壓力過高時，滑油會向四處飛濺，接合面易漏油，在曲軸箱中容易受熱氧化變質(zhì)，也增加了滑油的消耗?；蛪毫^低時，將會因軸承供油不足而使機件磨損增強，嚴(yán)重時會發(fā)生重大機損事故和安全事故。 油溫度過低，粘度增大，摩擦阻力損失增大，同時滑油泵耗功增加；滑油溫度過高，粘度降低，潤滑性能變差，零部件磨損增大，同時滑油易氧化變質(zhì)。 通常,滑油進口溫度應(yīng)保持4055中高速機取上限；最高溫度不允許超過65(中高速機為70一90)；進出口溫差一般為1015?；偷臏囟纫话憧赏ㄟ^滑油冷卻器的旁通閥來調(diào)節(jié)。 2）備車暖機 （1）備車時應(yīng)對滑油柜加溫使滑油預(yù)熱到38 左右，以便于雜質(zhì)的分離和防止油泥沉淀在管壁上，并可減輕滑油泵負(fù)荷。加熱后即可開動滑油泵，使滑油在系統(tǒng)中循環(huán)，防止柴油機啟動時干摩擦。