CN104422489A - 一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置，油润滑设备在正常运行工况下将润滑油返回到润滑油原始收集设备，而在测量工况下与测量装置构成油回路以将润滑油返回到测量装置，油回路自油箱起至油泵、油润滑设备并返回到油箱，油箱包括彼此连通并且上下布置的上油箱和下油箱，上油箱在测量工况下连接至油润滑设备以接收返回的润滑油，下油箱连接至油泵，上油箱和下油箱之间连接有用于观察下油箱中油量的观察管，测量装置还包括呼吸管，呼吸管的一端插入上油箱，另一端在测量工况下连接至润滑油原始收集设备。本发明与现有技术相比结构大大简化、体积减小，并且能准确获得测量结果。

Description

一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量油润滑设备(比如内燃机、压缩机、涡轮增压器、泵等)的油耗的测量装置。

背景技术

很多机械设备设有润滑系统来对运动部件供应润滑油或类似的润滑剂，以减少其间的摩擦。例如，大多数内燃机包括油循环系统，将油分配至往复运动活塞和阀的各个部件。由于泄漏等原因，在使用过程中这些油或润滑剂被消耗一定的量，从而减少了总体的体积。众所周知，如果油或润滑剂的量降低至预定值以下，在机械设备的运动部件之间的过度摩擦将损坏这些运动部件。为了避免这种损坏，现有技术中已经存在若干用来测量机械设备中油或润滑剂消耗量的系统。

CN101821594A公开了一种用于确定油润滑的机器的油耗的装置和方法。在该现有技术中，如图1所示，采用单独的油箱3对涡轮增压器33供油，并利用精密天平7对涡轮增压器33的油耗连续测量。

US5273134也公开了一种用于内燃机的油耗测量装置，如图2所示，其利用检测器来检测浮子在浮子室内的位置来测量油耗。

现有技术中的上述油耗测量装置结构较为复杂，体积庞大，并且测量结果不够准确，不能模拟发动机的实际运行工况。此外，在需要将测量装置移除时难以获得质量结果。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置，其结构简单、体积小、成本低。

本发明提供了一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置，所述油润滑设备在正常运行工况下将润滑油返回到润滑油原始收集设备，而在测量工况下与测量装置构成油回路以将润滑油返回到测量装置，所述油回路自油箱起至油泵、所述油润滑设备并返回到油箱，其中，所述油箱包括彼此连通并且上下布置的上油箱和下油箱，所述上油箱在测量工况下连接至所述油润滑设备以接收返回的润滑油，所述下油箱连接至油泵，上油箱和下油箱之间连接有用于观察下油箱中油量的观察管，其中，所述测量装置还包括呼吸管，呼吸管的一端插入上油箱，另一端在测量工况下连接至所述润滑油原始收集设备。

本发明通过将油箱设置为彼此连通的上油箱和下油箱，并利用两者之间的观察管来获取油耗，使得本发明与现有技术相比结构大大简化、体积减小，并且能准确获得测量结果。另外，通过设置呼吸管，可以模拟油润滑设备运行的实际工况。

根据一个优选实施例，所述观察管为刚性透明管，在观察管的侧壁上设有计量刻度。

根据一个优选实施例，在测量工况下，所述观察管在竖向上延伸。

根据一个优选实施例，所述测量装置设有水平穿过所述下油箱的零位线，在测量工况下，在所述油回路中除上油箱、下油箱和所述油润滑设备之外的其它部件位于该零位线以下。

根据一个优选实施例，所述零位线设置在所述下油箱高度的3/4至4/5之间。

根据一个优选实施例，所述上油箱和/或下油箱形成为从一端至另一端渐细的形状。

根据一个优选实施例，所述测量装置还包括控制所述油回路的处理器。

根据一个优选实施例，所述下油箱在内部设有加热装置，所述油润滑设备的进油口处设有温度传感器，所述温度传感器电连接至所述处理器，所述处理器响应于所述温度传感器检测的温度来启动或断开所述加热装置，优选地，所述下油箱与循环泵构成另一油回路。

根据一个优选实施例，所述油泵与油压控制阀并联，所述油润滑设备的进油口处设有压力传感器，所述压力传感器电连接至所述处理器，所述处理器响应于所述压力传感器检测的压力来控制所述油压控制阀。

根据一个优选实施例，所述油泵的出口处设有过滤器。

根据一个优选实施例，所述油润滑设备是涡轮增压器，所述润滑油原始收集设备是发动机，所述呼吸管的另一端连接至所述发动机的油尺管。

根据一个优选实施例，所述油润滑设备经由供油管路从油泵供油并经由回油管路将润滑油返回至上油箱，所述供油管路、回油管路和/或呼吸管是柔性管。

附图说明

下面参照附图以举例性实施例的形式更详细地描述本发明。

图1是根据现有技术的一种油耗测量装置的示意图；

图2是根据现有技术的另一种油耗测量装置的示意图；

图3是根据本发明的油耗测量装置的油路方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的测量装置。

图3以涡轮增压器3为例示出了根据本发明的测量装置100的油路简图。

测量装置100包括组成油箱1的上油箱11和下油箱12，上油箱11和下油箱12之间连通有观察管13，该观察管13优选为刚性透明管，其侧壁上设有计量刻度，以在测量装置100停止运行时读取下油箱12中的油量。上油箱11和下油箱12上下布置，使得该观察管13在竖向上延伸，从而减少润滑油在观察管13的内壁上的沉积，以增强测量结果的准确性。

上油箱11优选形成为从一端至另一端渐细的形状，例如漏斗形，在测量工况下，上油箱11从上端至下端渐细，从而便于润滑油从上油箱11经由观察管13流至下油箱12。同样，下油箱12优选形成为从一端至另一端渐细的形状，例如倒置的漏斗形，即，下油箱12从下端至上端渐细，在布置时上油箱11和下油箱12彼此相对，两者的容积可以相等，各约为3L。

在利用本发明的测量装置进行测量之前，下油箱12中装满润滑油，并且使得润滑油到达观察管13中，从而技术人员可以获取下油箱12中的初始油量。而在测量装置完成测量之后，润滑油返回到下油箱12，并且仍然有部分油留在观察管13中，从而，可以根据观察管13在测量之前和之后的读数差值来获得涡轮增压器3(油润滑设备)的油耗。

观察管13优选由玻璃制成，内径大约为10mm，长度优选为40cm。替代地，观察管13可以不必形成为整体都是透明的，而是可以在侧壁上设置纵向延伸的观察窗，只要能看到观察管13内的液位即可。另外，管壁上的计量刻度也不是必需的，技术人员可以在测量装置运行前和运行后测量观察管13内的液位，从而根据前后的液位差计算出油量的差值也即油耗。另外，本领域技术人员还可以想到的是，观察管13也可以稍微倾斜地延伸，只要能读取或计算出其内的油量差即可。并且，观察管13不必由刚性材料制成。

观察管13的两端分别与上油箱11和下油箱12密封连接，防止泄漏润滑油。本领域技术人员可以想到的是，上油箱11、观察管13和下油箱12可以形成为一体，例如通过模制成型，从而简化制造工艺。此时，可以在观察管13上设置如上所述的透明观察窗。

下油箱12的出口经由管路4连通至油泵2，油泵2从下油箱12抽出润滑油以经由供油管路5供应至涡轮增压器3。油泵2可以是普通的齿轮泵。

供油管路5连接到涡轮增压器3的进油口，润滑油经进油口进入涡轮增压器3，然后从涡轮增压器3的出油口经由回油管路6返回到上油箱11。

涡轮增压器3连接到发动机7以增大其输出功率。在涡轮增压器3未连接到根据本发明的测量装置的情况下，即在正常运行工况下，涡轮增压器3中的润滑油回流到发动机7，从而发动机7作为润滑油原始收集设备。而在涡轮增压器3连接到根据本发明的测量装置以测量油耗的情况下，即在测量工况下，涡轮增压器3中的润滑油不再返回到发动机7，而是返回到上油箱11，使得测量装置100与涡轮增压器3构成油回路。

为了不影响涡轮增压器3的回油，也即，为了使得上油箱11中的压力接近或等于发动机7的油底壳中的压力，在上油箱11和发动机7的油底壳之间连接有呼吸管8。呼吸管8的一端插入上油箱11中润滑油液面上方的空间，另一端连接发动机7的油尺管，而油尺管通向发动机7的油底壳，从而使得上油箱11和发动机7油底壳之间不存在压力差，不会影响润滑油的回流。从而，可以模拟正常运行工况下的回油。

对于本发明的测量装置，供油管路5、回油管路6和呼吸管8是与被测量的涡轮增压器3(油润滑设备)的接口。为了增大测量装置安装的灵活性，供油管路5、回油管路6和/或呼吸管8优选采用柔性管，从而可以适应不同的空间需求。

为了净化供应到涡轮增压器3的润滑油，可以在供油管路5上设置过滤器9，优选将过滤器9设置在油泵2的出口处。

另外，根据本发明的测量装置还包括控制油回路的处理器15，以控制油回路中的各种参数。

例如，为了防止在油回路中产生压力波动，在涡轮增压器3的进油口处设置压力传感器10来检测油压，压力传感器10发出的信号被传送至处理器15，比如计算机。为了根据所检测的油压来调节管路中的压力，设置油压控制阀16与油泵2并联，油压控制阀16的一端连接到油泵2的出口，另一端连接至下油箱12。油压控制阀16可以是气动薄膜调节阀(如果有气源)或者电动调节阀。从而，在压力传感器10检测到油压发生变化时，将该信号传送至处理器15，处理器15控制油压控制阀16来调节油泵2的输出压力。由此，能够对油回路提供期望的油压。

为了保持油回路中的油处于期望的温度范围，可以对下油箱12中的润滑油进行加热。例如，可以在下油箱12中设置加热装置17，比如由继电器控制工作与否的加热丝，并且在涡轮增压器3的进油口处设置温度传感器14来检测润滑油的温度。温度传感器14发出的信号被传送至处理器15。在温度传感器14所检测的温度低于某个设定值时，处理器15启动加热装置17来加热下油箱12中的润滑油，而在所检测的温度高于某个设定值时，处理器15关闭加热装置17。这样，加热丝的表面不会过热，并且能够对油回路提供期望的温度范围。

为了使得下油箱12中的润滑油被均匀加热，优选设置循环泵18使得下油箱12中的润滑油在一个单独的回路中循环。

本领域技术人员可以想到的是，加热装置17可以不必设置在下油箱12中，而是可以设置在上述单独的回路中。另外，还可以取消加热装置17，而是利用加热泵来实现类似功能。但是，为了减小该回路所占空间，将加热装置17设置在下油箱12中是优选的方案。

为了增大油耗测量的精度，根据下油箱12的高度设置水平穿过下油箱12的零位线19。在测量装置的油回路中除了上油箱11、下油箱12和涡轮增压器3以外的其它部件(例如油泵2、过滤器9、油压控制阀16、循环泵18等)均设置在该零位线19以下，确保润滑油始终充满这些部件，以减少运动部件间的间隙储油造成的测量不准确。为了兼顾空间的需求，优选地，该零位线19设置在下油箱12高度的3/4至4/5之间。

根据本发明的测量装置的工作过程如下：

初始时在下油箱12中加注3L多润滑油，使油位显示在观察管13高度的4/5处，等整个系统浸入润滑油后，启动油箱1，然后启动发动机7；

在指定的发动机转速上运行发动机1个小时后，停机一个晚上，室内定温；

第二天记录观察管13的刻度，然后开始在指定转速上运行发动机10个小时后，停机一个晚上，室内定温。

第三天通过观察管13的刻度差，可以大概得到10小时的润滑油耗。

若需要更精确的测量，则可以进行如下操作：

第三天准备一根滴管和取干净烧杯装干净的润滑油若干，用电子秤称滴管和烧杯(含润滑油)总重；

然后用滴管从上油箱盖处慢慢添加至观察管13内原刻度，在电子秤上称烧杯和滴管的剩余总重量；

两者相减，可得10小时的润滑油耗。

在获取油耗结果以后，同样可以利用滴管对上油箱11进行补油。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的是使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施。但不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的等同变化或修改，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (12)

1.一种用于测量油润滑设备的油耗的测量装置，所述油润滑设备在正常运行工况下将润滑油返回到润滑油原始收集设备，而在测量工况下与测量装置构成油回路以将润滑油返回到测量装置，所述油回路自油箱起至油泵、所述油润滑设备并返回到油箱，

其中，所述油箱包括彼此连通并且上下布置的上油箱和下油箱，所述上油箱在测量工况下连接至所述油润滑设备以接收返回的润滑油，所述下油箱连接至油泵，上油箱和下油箱之间连接有用于观察下油箱中油量的观察管，

其中，所述测量装置还包括呼吸管，呼吸管的一端插入上油箱，另一端在测量工况下连接至所述润滑油原始收集设备。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述观察管为刚性透明管，在观察管的侧壁上设有计量刻度。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，在测量工况下，所述观察管在竖向上延伸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的测量装置，其中，所述测量装置设有水平穿过所述下油箱的零位线，在测量工况下，在所述油回路中除上油箱、下油箱和所述油润滑设备之外的其它部件位于该零位线以下。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其中，所述零位线设置在所述下油箱高度的3/4至4/5之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的测量装置，其中，所述上油箱和/或下油箱形成为从一端至另一端渐细的形状。

7.根据权利要求1-6任一项所述的测量装置，还包括控制所述油回路的处理器。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其中，所述下油箱在内部设有加热装置，所述油润滑设备的进油口处设有温度传感器，所述温度传感器电连接至所述处理器，所述处理器响应于所述温度传感器检测的温度来启动或断开所述加热装置，优选地，所述下油箱与循环泵构成另一油回路。

9.根据权利要求7或8所述的测量装置，其中，所述油泵与油压控制阀并联，所述油润滑设备的进油口处设有压力传感器，所述压力传感器电连接至所述处理器，所述处理器响应于所述压力传感器检测的压力来控制所述油压控制阀。

10.根据权利要求1-9任一项所述的测量装置，其中，所述油泵的出口处设有过滤器。

11.根据权利要求1-10任一项所述的车辆部件，其中，所述油润滑设备是涡轮增压器，所述润滑油原始收集设备是发动机，所述呼吸管的另一端连接至所述发动机的油尺管。

12.根据权利要求1-11任一项所述的车辆部件，其中，所述油润滑设备经由供油管路从油泵供油并经由回油管路将润滑油返回至上油箱，所述供油管路、回油管路和/或呼吸管是柔性管。