1、1本科毕业论文（20 届）浅析主机滑油自清滤器在“育鲲”上的应用所在学院专业班级 轮机工程学生姓名指导教师完成日期2内容摘要摘要：“育鲲”轮主机曲轴箱滑油系统中使用 BOIL&KIRCH FILTER 6.61.1 型滑油自清滤器。本文详细介绍该自清滤器的系统组成、工作原理、故障报警、调试方法等内容。对比滑油自清滤器与普通滤器，体现出它在管理中的优越性。对可能出现的故障进行总结分析。最后，总结出了日常管理的注意事项，并提出了一些改进意见。关键词：自清滤器 工作原理 故障分析 注意事项ABSTRACT: The main engine of “yunkun” training ship adop
2、ts an auto back flushing filter of which the type is BOIL&KIRCH FILTER 6.61.1. This paper particularly introduces the composition, working principle, trouble alarm and method of commissioning. The auto back-flushing filters great advantages are embodied, compared with common filter. This paper also
3、analyzes the possible factors causing this filters potential malfunctions, at last, summarizes the key points of routine work, and puts forward some tips concerning the improvement.Keywords: auto back-flushing filter, working principle, trouble-shooting, routine key points3目 录前言 .11“育鲲”主机曲轴箱滑油系统 .12
4、 主机滑油自清滤器 .32.1 型号及基本组成 .32.2 工作原理 .52.2.1 正常过滤过程 .62.2.2 反冲洗过程 .72.2.3 污油回收过程 .72.3 T2200 控制箱 .82.3.1 状态显示 .92.3.2 参数设定 .102.3.2 故障报警 .112.4 调试 .113 滑油自清滤器的优点 .114 故障分析 .124.1 储气瓶中喷出滑油 .124.1.1 分析原因 .124.1.2 处理方法 .124.2 滤器出口压力波动造成滑油泵频繁启停 .134.2.1 分析原因 .134.2.2 处理方法 .135 管理注意事项 .136 总结与展望 .141浅析主机滑油
5、自清滤器在“育鲲”上的应用前言船用柴油机的曲轴箱滑油在生产、运输、使用和维修过程中不可避免地要产生固体杂质，因此在进机前均需进行过滤。过滤的基本原理是在滤油器进出口压差的作用下，污油中的液体穿过可渗透介质（过滤介质） ，固体颗粒被截留在介质上，从而实现液体和固体的分离。对于普通的滤油器来说，随着使用时间的积累，滤芯上附着的固体杂质逐渐增加，会严重影响过滤的效果，进出口压差增大，进机油量减少。因此，对于普通的滤油器来说，应适时打开滤器对滤芯进行更换或清洁。频繁地打开滤器，灰尘容易进入油中，不但增加了管理人员的劳动强度，而且清洗过程中滤器被迫停止工作。为了降低打开滤器的频率，提高滤芯的寿命，可通过
6、滤芯并联来降低每支滤芯承担流量。假设一支深度型滤芯的寿命为 1，若采用 N 支滤芯来过滤时，总寿命为 0.7N2。但寿命到时，还是要解体清洗。这并不能从根本解决问题 1。自动清洗过滤器，又叫自动反冲洗过滤器，简称自清滤器，能通过自动控制，在不中断过滤的情况下，自动完成对滤芯的反向冲洗，延长了滤芯的使用寿命，节省滑油消耗和轮机人员的劳动强度，同时自动检测和显示滤器的工作运行状态。随着船用自动化设备应用越来越广泛，船用自清滤器的使用也越来越多。滑油自清滤器种类较多，主要的分类方式有 2：（1）根据过滤元件（滤芯） ，分为缝隙式和网式。由于结构原因，缝隙式滤芯部件的布置受到限制，所以过滤精度难以保证
7、，维修工作也比较复杂，故多采用网式滤芯。（2）根据冲洗型式，可分为间歇冲洗型和连续冲洗型两类。连续冲洗式需要滑油泵排量有较大余量，从经济型的角度看，多使用间歇冲洗型，即当滤器前后压差达到设定值或冲洗间隔到达时间继电器的设定值时，启动反冲洗。（3）根据冲洗介质，分为空气反冲洗式和油反冲洗式两类。由于后者可能在冲洗中油品消耗较大，造成压力波动，所以，船用滑油自清滤器多采用空气反冲洗式。综上所属，船用滑油自清滤器多采用网状滤芯，利用压缩空气间歇反冲洗。它应满足以下基本条件：（1）阻力损失小；（2）能够防止清洗过程中冲洗空气进入滑油系统；（3）防止清洗过程中滑油压力下降，排污漏泄量要少；（4）尺寸小，
8、结构可靠，便于安装维护。1“育鲲”主机曲轴箱滑油系统曲轴箱滑油系统为主机曲轴箱运动部件、凸轮轴、排气阀液压油泵及增压器提供滑油，系统图如 图 1 所示 3。2图 1 主机曲轴箱滑油系统滑油润滑主机各部件后，通过曲轴箱底部，对应二号缸和五号缸底部的两个泄油孔 S流入到滑油循环柜。曲轴箱不存滑油，前后有透气管、。滑油循环柜在机舱双层底，周围有空隔舱，内部装有加热盘管，后部有量油孔。主滑油泵从滑油循环柜吸入滑油。进泵管路先后设有止回阀和粗滤器，前者为了防止滑油倒流，后者为了过滤滑油。主滑油泵为两台，螺杆泵，互为备用。在单泵运行期间，如果滑油压力过低，备用泵会自动启动。滑油经滑油泵加压后，一路进入滑油
9、冷却器，冷却后的滑油进入三通调温阀，一路不经冷却直接进入三通调温阀。滑油进机温度要求在 40-50之间。温度控制器根据传感器测量到的滑油进机温度，自动控制冷油热油进入调温阀的比例，以满足滑油的进机温度的稳定。本机滑油调温阀控制器在集控室，设定温度为 45。从调温阀出来，滑油进入滑油自清滤器进行过滤。它能够定期或脏堵时，用压缩空气自动反向冲洗滤器，无需人工拆洗。当自清滤器功能失灵时，可以转换到其自带的旁通滤器。自清滤器也带有压差计。过滤后的滑油由进油总管分成两路进入主机。一路润滑曲轴主轴承、尾部的推力轴承及首部的传动链轮；另一路向十字头输送滑油，这一路滑油又分出两个支路，一个支路向3凸轮轴及排气
10、阀液压油泵供油，另一支路向增压器供油。滑油润滑主机这些运动副后，又返回曲轴箱，从而实现系统的循环。2 主机滑油自清滤器2.1 型号及基本组成“育鲲”轮主机滑油系统中采用采用网状滤芯，利用压缩空气进行间歇反冲洗。BOLL&KIRCH FILTER 6.61.1 型主机滑油自清滤器主要由一个反冲洗滤器本体、手动转换阀、旁通滤器和污油滤器组成。本体上包含 1 个电动机、1 个储气瓶和 7 个过滤筒，每个滤筒中各有 7 个烛形（即长筒状）的滤芯，分别作为 7 个过滤单元。滤芯上网眼的直径是50 微米。滤器的工作由 T2200 型控制器进行控制。4工作参数简介如下 4：过滤油品 SAE30 润滑油流量
11、120m3/h工作压力 10bar工作温度 最高 80电机电源 3 相，440V,60Hz,控制电源 220V，60Hz功耗 约 0.2kw电机 功率 90W，IP55，绝缘等级 F初始压降 约 0.2bar过滤精度 50m（绝对精度）过滤面积 17664cm2冲洗时间 约 4-5 秒图 2 Boll&Kirch Filter 6.61.1 滑油自清滤器实物图及示意图T2200 电控箱电动机储气瓶滑油进口滑油出口手动转换阀阀旁通滤器过滤筒储气瓶5触发冲洗的压差 0.6bar冲洗耗气量 0.065Nm32.2 工作原理313471171615 62891014512112图 3 正常工作原理图6
12、2.2.1 正常过滤过程如 图 3 正常工作原理图所示 4。7 个过滤筒中有 6 个处于正常的工作状态，另一个处于冲洗过后，充满洁净滑油的备用状态。当旋转本体 3 处于 图 所示状态时，过滤筒 17 处于正常过滤状态。每个过滤筒内含七个独立的滤腔，每个滤腔各有一根蜡烛状的滤芯。待过滤的滑油由进口法兰后，分别进入 6 个滤筒。在滤筒 17 中，由顶部分别进入各个滤腔。滑油从滤芯1820212223A2419图 4 反冲洗过程原理图1-电机； 2-减速齿轮； 3-旋转本体；4-压差指示器； 5-储气瓶；6-安全阀；7- 冲洗阀；8-滑油进口；9- 滑油出口； 10-排渣口；11-排污阀阀芯；12-
13、减压阀；13- 冲洗电磁阀（可手动） ；14-控制气源；15- 滤芯；16- 放空气器； 17-过滤筒（正常工作中） ；18-充油孔；19- 过滤筒（冲洗中） ；20-凸轮； 21-限位开关； 22-滑油进口测量口；23-滑油出口测量口； 24-接污油滤器715 的外部流向内部，杂质被留在滤芯的滤网上，洁净的滑油则流向滤腔的下部，在滑油出口 9 汇集并派出。在这个状态下，电磁阀 13 未通电，由控制气源 14 通来的压缩空气使排污阀阀芯处于右侧关闭状态，同时，冲洗阀 7 在弹簧的作用下也处于关闭状态，冲洗用的压缩空气储存在储气瓶中，准备下一个反冲洗循环。2.2.2 反冲洗过程根据对滤器的调节设
14、定，滤器的自动冲洗可由时间继电器触发，也可由压差指示器触发。以下以压差指示器触发为例，介绍冲洗过程。如 图 所示 4。杂质在滤芯上逐渐积累，使滤器的进出口压差逐渐增加，当这个压差达到设定值时，压差指示器 4 上显示出来，差压开关闭合，电动机通电，顺时针转动，通过减速齿轮 2 带动旋转本体 3 转动至 图 所示位置，凸轮 20 的顶圆触动限位开关 21 ，电机1 立即刹车停转。此时通道 A 打开并对准待清洗的过滤筒 19，备用过滤筒与滑油出口通道相连而投入工作，因备用筒先前充满滑油，故而能造成滤器前后压差的迅速衰减，保证滑油系统中的油流不断。电磁阀 13 也因限位开关 21 动作而通电，使压缩空
15、气从控制气源 14 导入排污阀后部，使阀芯 11 左移而打开排污口。之后，控制空气通过缸体上的连锁通孔顶开冲洗阀 7，冲洗空气通过旋转本体 3 和滤筒的出油口携带洁净的滑油从下部进入滤芯内部，从内到外对其进行冲洗，故称之为反冲洗 5。杂质以及滑油向上流动，穿过滤腔后由通道 A 进入排污通道，流向污油滤器。当冲洗时间到达后，电磁阀 11 断电，使排污阀关闭。与此同时，冲洗阀 7 也因切断了控制空气而在弹簧作用下关闭。从其余 6 个滤筒中流出的净油滑油从充油孔 18 进入冲洗过后的滤筒，滑油液位上升将放空气器 16 的浮子抬起，滤腔内多余的空气和滑油被泄放到排污阀的出口，直到滑油到达工作压力为止。该滤筒即作为备用滤筒。2.2.3 污油回收过程在自清滤器的排污口后，还连接着一个污油回收装置，亦称污油滤器 5。它内部含有一次性的纸质滤芯，将污油过滤后回到主机滑油循环柜。如下图所示，在排污阀关闭后，吹疏电磁阀通电而将吹疏空气导入污油滤器，压迫污油过滤，净油返回曲轴箱，杂质则滞留在滤芯中。在此期间，因压力开关 PS 的作用，冲洗电磁阀不能通电而产生反冲洗操作。吹疏电磁阀的通断电由时间继电器控制。
