[发明专利]船用低速机排气阀位置的监控方法

说明书

一种船用低速机排气阀位置的监控方法，包括将船用低速机排气阀杆的上部设计为锥面体；在排气阀壳上、靠近锥面体处设置位置传感器，使排气阀杆上下往复运动时，固定在排气阀壳上的位置传感器的探头与该锥面体之间的距离发生变化；排气阀杆上下往复运动的位置变化计算，公式如下：H＝(L‑Li)*tan(a)；位置传感器实时将排气阀的行程信号反馈到外部至监控系统。本发明实现实时监控排气阀的运行状态，确保在低速机运行过程中，排气阀可以按照预定的正时进行开关，满足设计的性能排气要求。

技术领域

本发明涉及一种船用低速机排气阀位置的监控方法，属于柴油机技术领域。

背景技术

一方面，根据船用二冲程柴油机的基本工作原理，做功膨胀和缸内空气压缩过程中，排气阀处于关闭状态，换气和扫气过程排气阀处于打开状态，以低速机的设计转速在100r/min计算，排气阀平均0.6s开关一次，往复频率高。如图1所示，活塞2、缓冲活塞3随着排气阀杆1一起上下往复运动，同时排气阀杆1在导套4内产生相对运动且排气阀各个零部件承受高温高压。在恶劣的工况条件下，排气阀杆1、活塞2、缓冲活塞3在上下往复运动过程中的润滑容易失效，导致排气阀杆过渡磨损；排气阀杆1与导套4之间的配合间隙在恶劣工装下发生变化时，排气阀杆1的上下往复运动会受到影响，情况严重时会发生排气阀杆卡死的现象。另一方面，船用二冲程柴油机的性能排放与排气阀的开关正时密切相关，在低速机运行过程中，对排气阀必须按照预定的正时进行开关，才能满足设计的性能排气要求，排气阀杆的位置状态可以作为与性能排放相关故障的诊断依据，排气阀杆的位置状态有校核排气阀正时的作用。结合所述两方面的技术要求，低速机在运行过程必须对排气阀的位置进行检测。

发明内容

本发明的目的是达到实时检测低速机排气阀位置，在低速机排气阀杆的上部设计一段锥面，将位置传感器安装在相应的位置。在低速机运行时，充分利用传感器探头与锥面之间距离的变化，通过三角函数的关系将传感器探头与锥面之间的距离转化为排气阀杆的上下位置。

针对上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种船用低速机排气阀位置的监控方法，其特点在于，包括如下步骤：

①将船用低速机排气阀杆的上部设计为锥面体，；

②在排气阀壳上、靠近锥面体处设置位置传感器，使排气阀杆上下往复运动时，固定在排气阀壳上的位置传感器的探头与该锥面体之间的距离发生变化；

③通过三角函数关系转化为排气阀杆上下往复运动的位置变化，公式如下：

H＝(L-Li)*tan(a)

式中，H为排气阀上下往复运动的行程，L为位置传感器探头与排气阀杆锥面之间的初始距离，Li为当前时刻位置传感器探头与排气阀杆锥面之间的距离，a为排气阀杆锥面体顶部与排气阀壳的夹角；

④所述的位置传感器实时将排气阀的行程信号反馈到外部至监控系统。

优选的，还包括⑤绘制成一条排气阀位置与时间的相关曲线，通过观察曲线的变化即可判断排气阀的开关正时状态和排气阀的运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

实时监控排气阀的运行状态，确保在低速机运行过程中，排气阀可以按照预定的正时进行开关，满足设计的性能排气要求。

附图说明

图1排气阀杆装配示意图

图2排气阀杆示意图

图3位置传感器与排气阀杆锥面相对位置布置图

图4排气阀杆位置转换示意图

图5排气阀位置波形图

具体实施方式