[發明專利]用于調節往復機器的潤滑的旁通系統

在審

• 申請號: 201910015657.8
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN110017191A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: A.O.埃爾梅西迪;M.法馬希尼;T.赫利;P.卡澤姆普爾;N.阿爾卡迪
• 申請（專利權）人: 通用電氣石油和天然氣壓縮系統有限責任公司
• 主分類號: F01M1/16
• 分類號: F01M1/16;F04B39/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張珺;金飛

本發明涉及用于調節往復機器的潤滑的旁通系統。具體而言，公開了一種潤滑旁通系統，其用于基于一個或多個操作參數控制潤滑劑流至往復機器，如，二沖程發動機和二沖程壓縮機。潤滑旁通系統可定位成與潤滑系統流體連通，潤滑系統將潤滑劑的初級流在預定初級流速下從潤滑劑貯器輸送至往復機器缸。潤滑旁通系統可構造成將初級流的一部分（旁通流）在基于操作參數的旁通流速下從潤滑系統轉移。結果，保持在潤滑系統內的潤滑劑的次級流可在小于初級流速的次級流速下供應至往復機器。以此方式，潤滑旁通系統可調節次級流速。

背景技術

內燃機是一類往復機器，其燃燒燃料來將存儲在燃料內的化學能轉換成機械能。舉例來說，內燃機大體上包括容納往復活塞的缸，且通過操作循環中燃燒燃料來產生機械能。二沖程發動機，也稱為“二循環”發動機，是在兩個活塞沖程（上沖程和下沖程）中執行操作循環的內燃機。盡管二沖程發動機相比于諸如四沖程發動機的其它類型的內燃機提供高功率重量比，但二沖程發動機面臨滿足與揮發性有機化合物（VOC）排放相關的法規要求的挑戰。

二沖程發動機使用流體潤滑劑來減小抵靠彼此移動的構件（諸如，發動機活塞和發動機缸）之間的摩擦。制造商或其它機構大體上提供操作者推薦潤滑速率，其取決于發動機的各種操作參數，如，發動機速度和發動機負載。在某些方面，發動機速度可為曲軸的旋轉速度，且發動機負載可為發動機作用的外部機械阻力的量度。

大體上，推薦潤滑速率隨發動機負載和/或發動機速度提高而升高。然而，現有的二沖程發動機通常缺乏使潤滑速率與推薦潤滑速率匹配的控制。流體潤滑劑改為通常以恒定速率供應至發動機，而不論發動機的操作條件。在一些操作條件下，如，低發動機負載，實際潤滑速率顯著高于推薦潤滑速率，導致了過量流體供應至發動機。發動機內的該過量流體潤滑劑是非期望的，因為過量潤滑劑可能燃燒，從而增加由發動機排放的VOC的量。

發明內容

為了解決該困難，發明了本文所述的新潤滑旁通系統。如下文詳細所述，該新潤滑旁通系統構造成連同潤滑系統工作，以調節由潤滑系統供應至諸如壓縮機和發動機的二沖程往復機器的潤滑劑流。在一個實施例中，潤滑系統包括與往復機器（例如，往復機器缸）流體連通的潤滑管線和泵。流體潤滑劑的初級流由泵從貯器吸取到潤滑管線中。在某些實施例中，初級流速可由往復機器的速度控制，或其可由操作者手動地設置。

新潤滑旁通系統可包括旁通管線、旁通閥和旁通閥控制器。旁通管線在接合部處與潤滑管線流體連通，且接收在一定旁通流速下從潤滑管線轉移的流體潤滑劑的旁通流。旁通閥沿旁通管線定位，且構造成在旁通閥控制器的控制下在打開位置與關閉位置之間移動來調整旁通流速。

稱為次級流的初級流的第二部分保持在潤滑管線內，且在次級流速下經由接合部行進至往復機器。由于初級流在接合部處在旁通流與次級流之間分流，故潤滑旁通系統通過調整旁通流速來調節次級流速。可選地，潤滑旁通系統還可包括定位在旁通閥與潤滑管線之間的限制閥，其構造成限制旁通流速，從而確保保持最小次級流速，且避免不足潤滑引起的對往復機器的破壞。

潤滑旁通系統還構造成基于往復機器的一個或多個操作參數來調節次級流速。在一個實施例中，潤滑旁通系統可構造成用于至少基于往復機器的當前負載和當前速度的次級流速的開環控制。舉例來說，往復機器的當前負載和當前速度的測量結果實時傳輸至旁通閥控制器，且旁通閥控制器使用這些測量結果來確定適用于當前負載的目標次級流速（例如，制造商的推薦）。隨后，旁通閥控制器命令旁通閥采用校準的位置來實現目標次級流速。

在另一個實施例中，潤滑旁通系統可構造成用于基于往復機器的一個或多個操作參數的次級流速的閉環控制。如上文所述，旁通閥控制器構造成基于往復機器的操作參數（如，當前負載和當前速度）來確定目標次級流速，且命令旁通閥采用校準位置來實現目標次級流速。相比于上文所述的開環控制，旁通閥控制器還接收旁通流速的調整得到的當前次級流速的測量結果。隨后，旁通閥控制器確定當前次級流速與目標次級流速之間的偏差。當該偏差超過閾值時，旁通閥控制器還命令旁通閥調整旁通流，以便減小偏差。

技術方案1. 一種潤滑旁通系統，包括：