Systembeschreibung für Zylinderschmierung und Ventilsitzschmierung an 4-Takt-Großdieselmotoren

Transkript

1 Systembeschreibung für Zylinderschmierung und Ventilsitzschmierung an 4-Takt-Großdieselmotoren DE Ventilsitzschmierung Zylinderschmierung Version 03

2 DE Seite 2 Systembeschreibung für Zylinderschmierung und Ventilsitzschmierung an 4-Takt-Großdieselmotoren Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung System-Komponenten Schmiersysteme Prinzip Zylinderschmierung 4 Die Systembeschreibung erläutert Funktion und Aufbau, sie dient nicht als Montage- bzw. Betriebsanleitung. Alle Hinweise für die Montage und den Betrieb sind den begleitenden Dokumenten zu entnehmen. 1.2 Zahnradpumpenaggregat UD Funktionsweise Prinzip Ventilsitzschmierung Radialkolbenpumpenaggregat RA Funktionsweise Progressiv-Blockverteiler auf Grundplatte PBA Funktionsweise Überwachung Funktionsweise Progressiv-Blockverteiler BVRK Funktionsweise 14

3 Systembeschreibung Seite 3 DE 1 Beschreibung System-Komponenten 1.1 Schmiersysteme Für den ordnungsgemäßen, störungsfreien und verschleißarmen Betrieb von Großdieselmotoren ist das angebaute Schmiersystem unerlässlich. Je nach Motortyp und -größe werden die Zylinderlaufbuchsen und teilweise auch die Einlassventilsitze durch verschiedene Kombinationen von Schmierpumpen und Progressivverteilern mit Motorschmieröl versorgt. Die Schmieranlage arbeitet grundsätzlich nach folgendem Prinzip: Über die Hauptölleitung am Dieselmotor wird das Zahnradpumpenaggregat mit Öl versorgt. Diese fördert das Öl in einen Progressiv- Blockverteiler auf eine Grundplatte. Dieser verteilt, hydraulisch zwangsgesteuert, das Öl in die zu den Austritten an Zylinderlaufbuchse oder Einlassventilsitz führenden Schmierleitungen. Bei V-Motoren kann nach der Pumpe ein zusätzlicher Progressivverteiler mit 2 Auslässen vorgesehen werden. Das Öl wird somit über die beiden Zylinderreihen gleichmäßig aufgeteilt. Der störungsfreie Betrieb der Schmieranlage (nur bei der Zylinderschmierung) kann am Blockverteiler über einen angebauten Annäherungsschalter überwacht werden.

4 DE Seite 4 Systembeschreibung Prinzip Zylinderschmierung Prinzipskizze Zylinderschmierung Pos. Beschreibung 8 1 Zahnradpumpenaggregat UD 2 Progressivverteiler auf Grundplatte PBA 3 Annäherungsschalter 4 Zulaufleitung (Verbindung zur Hauptölleitung des Motors) 5 Rücklaufleitungen (Rückführung des überschüssigen Öls in das Zylinderkurbelgehäuse) Schmierleitungen (je Zylinder zwei) 7 Zylinderlaufbuchse 8 Schmierbohrungen (grau markiert) 9 Zylinderkurbelgehäuse Skizze mit freundlicher Genemigung von MAN Diesel SE, Augsburg 4

5 Systembeschreibung Seite 5 DE 1.2 Zahnradpumpenaggregat UD Funktionsweise Die Pumpenaggregate UD sind rotierende Verdrängerpumpen. In einem Pumpenkörper befinden sich zwei gegenläufige Zahnräder. Ein Zahnrad wird über die Antriebswelle des Elektromotors angetrieben. Durch die Drehbewegung der beiden Zahnräder wird das Öl angesaugt. Zwischen den Zahnlücken der Zahn räder und der Radkammerwand wird das Öl dann weiter zum Pumpenausgang gefördert. Ein eingeschraubtes Druckbegrenzungsventil schützt die Pumpe vor zu hohen Drücken. Je nach Motortyp und Größe werden Zahnradpumpenaggregate mit einem Nennvolumen strom von 0,12 bis 0,35 l/min eingesetzt. Für die Anwendung bei Groß diesel motoren werden rüttelfeste Mehrbereichs-Sonderelektromotoren nach Marine-Vorschrift eingesetzt. Druckseite Zulaufbohrung (Saugseite) Schnittdarstellung Zahnradpumpenaggregat UD

6 DE Seite 6 Systembeschreibung Beispiel: UD 0,12 / 60 PB 07 C4019 Bauart: Zahnradpumpenaggregat, liegend Nennvolumenstrom: 0,12 = 0,12 l/min 0,18 = 0,18 l/min 0,25 = 0,25 l/min 0,35 = 0,35 l/min Betriebsdruck: 60 = max. 60 bar Ausführungskennzahl: C4019 = 0,25kW, (Baugr. 71C90) Ausf. rüttelfest, Klemmenkasten oben, Marineausführung mit Kabelverschraubung DIN 89280, mit Druckbegrenzungsventil, max. Zulauf 5 bar C4029 = dto. jedoch mit polumschaltbarem Motor 0,09/0,15 kw C4031 = wie 4029 jedoch Schutzart IP 56 Schutzart: 07 = Schutzart IP 55 F 08 = Schutzart IP 56 Motorkennbuchstabe: AF = 240/400 V - 50Hz 240/400 V - 50Hz PB = dto., polumschaltbar

7 Systembeschreibung Seite 7 DE Prinzip Ventilsitzschmierung Prinzipskizze Ventilsitzschmierung Pos. Beschreibung 1 Radialkolbenpumpenaggregat RA 8 2 Blockverteiler auf Grundplatte PBA 3 Annäherungsschalter (wahlweise) 4 Zulaufleitung (Verbindung zur Hauptölleitung des Motors) 7 5 Rücklaufleitungen (Rückführung des überschüssigen Öls in das Motorkurbelgehäuse) 6 Schmierleitung Düse 8 Einlassventil Skizze mit freundlicher Genemigung von MAN Diesel SE, Augsburg 4

8 DE Seite 8 Systembeschreibung 1.3 Radialkolbenpumpenaggregat RA Schnittdarstellung Radialkolbenpumpenaggregat RA 1M Pos. Beschreibung 1 Antriebselement (mit Leckölanschluss) 2 Zwischenring (mit Zulaufbohrung) 3 Pumpenelement mit 1 Ausgang bestehend aus: Pumpenring R, Pumpenwelle W, Kolben K, Verstellscheibe V, Druckfeder D und Dichtringen R 4 Deckel 5 Gewindestab 6 Hutmutter Leckölanschluss Verstellscheibe (V) Kolben (K) mit Druckfeder (D) Auslass G 1/8, 45 versetzt gezeichnet Ansaugnut Pumpenwelle (W) Auslass

9 Systembeschreibung Seite 9 DE Funktionsweise Das Pumpenelement wird mit zwei Gewindestangen zwischen Antriebselement und Deckel befestigt. Bild 4, Schnitt C-D zeigt zwei in der Radialbohrung geführten Kolben. Eine Feder drückt die beiden Kolben ständig gegen die elliptische Lauffläche der Verstellscheibe. Bei jeder Umdrehung der Pumpenwelle finden so gleichzeitig zwei entgegengesetzte Kolbenhübe statt. In der Saugphase (Unterdruck) bewegen sich die Kolben auseinander und das Öl gelangt über die Ansaugnut und die Steuerbohrung in den Kolbenzwischenraum. Dreht sich die Pumpenwelle weiter, wird der Kanal Ansaugnut-Steuerbohrung verschlossen und damit die Saugphase beendet. Bis zum Erreichen des unteren Totpunktes bewegen sich die Kolben aufeinander zu und erzeugen so den notwendigen Druck. Durch die Drehbewegung der Pumpenwelle wird der mit Öl gefüllte Kolbenzwischenraum mit der Steuerbohrung verbunden und das Öl kann über den Ausgang ausgestoßen werden. Die Verstellung des Fördervolumens erfolgt über die Verstellscheibe. Hierbei wird die Position der elliptischen Lauffläche der Kolben zur Position der Steuerbohrung verändert. Der Kolbenhub bleibt gleich, der wirksame Kolbenhub wird verändert, Einstellbereich mm 3 je Umdrehung und Auslass. Beispiel: Bauart: RA = Radialkolbenpumpe Antrieb 1M = Antrieb elektromotorisch, koaxial 2M = Antrieb elektromotorisch über Getriebe Übersetzung: 00 = 1:1 05 = 5:1 Anzahl der Pumpenelemente: 1 = 1 mit 1 Ausgang RA 1M 00 / 1 / 4036 AF07 Motorkennbuchstabe: AF07 = Elektromotor, Schutzart IP 55F, Wärmeklasse F Ausführungskennzahl: 4021 = Elektromotor, Ausführung rüttelfest, Klemmkasten oben, Marineausführung mit Kabelverschraubung DIN 89280, max. Zulaufdruck 5 bar, Leckölanschluss G 1/8, seitlich in Lage des Zugangs 4035 = dto, Pumpenelement intern von 2-fach auf 1-fach zusammengefasst, Förderrate mm 3 je Umdrehung und Auslass 4036 = wie Ausführung 4021, jedoch Leckölanschluss unten 4043 = wie Ausführung 4035, jedoch Leckölanschluss unten

10 DE Seite 10 Systembeschreibung 1.4 Progressiv-Blockverteiler auf Grundplatte PBA Funktionsweise Die Blockverteiler auf Grundplatte PBA 1 sind auf ein festes Hubvolumen je Auslass und Zyklus von 0,12 oder 0,23 cm 3 eingestellt. Der über eine Rohrleitung zugeführte Volumenstrom wird zwangsweise und in einem vorbestimmten Verhältnis auf die Auslässe, d.h. auf die Schmierstellen oder auf nachgeschaltete Progressivverteiler, verteilt. In Reihe arbeitende Kolben dosieren den Schmierstoff für jeweils zwei gegenüberliegende Auslässe und steuern die Funktion des Nachbarkolbens. So kann die Funktion des Blockverteilers durch die Überwachung eines beliebigen Kolbens mit Annäherungsschalter kontrolliert werden. Die Aufgabe des Progressivverteilers besteht darin, den unter Druck zugeführten Schmierstoff den angeschlossenen Schmierstellen in festgelegten Teilmengen nacheinander zuzuführen. Die Abgabe des Schmierstoffes erfolgt so lange, wie dieser dem Progressivverteiler unter Druck zugeführt wird. Die Teilmengen werden durch die Kolbenbewegung erzeugt. Jedem Kolben sind zwei Schmierstoffauslässe an den beiden Endlagen des Kolbenweges zugeordnet. Wird Schmierstoff unter Druck zugeführt, verfahren die Kolben eines Verteilers nacheinander in ihre Endlage. Durch die Kolbenbewegung wird der dem Kolben vorgelagerte Schmierstoff als Teilmenge zu dem nachgeschalteten Auslass verdrängt. Das Verfahren eines Kolbens kann erst dann einsetzen, nachdem der vorgeschaltete Kolben in seine Endlage verfahren wurde. Befinden sich alle Kolben in der linken oder rechten Endlage, so ist durch interne Verbindungsbohrungen im Verteiler ein definiertes Weiterlaufen der Kolben sicher gestellt. Sind alle Kolben einmal in die linke sowie in die rechte Endlage verfahren, sind alle angeschlossenen Schmierstellen einmal mit der vorgegebenen Schmierstoffmenge versorgt. Die Teilmengen beider Auslässe werden durch den Durchmesser und den Verfahrweg des Kolbens bestimmt. Die Auswahl der notwendigen Teilmenge erfolgt bei Auslegung des Verteilers. Eine nachträgliche Veränderung der Teilmengen ist nur durch Umbau des Verteilers möglich. Nicht benutzte Anschlüsse dürfen nicht verschlossen werden!

11 Systembeschreibung Seite 11 DE Funktionsschema Progressiv-Blockverteiler auf Grundplatte PBA Auslasszahl 10 oder Einlass L R Beispiel: PBA 1 G 20 / 7 D 18/ Bauart: PBA = Progressiv-Blockverteiler auf Grundplatte Baugröße: 1 = 700 cm 3 /min Eingangsvolumenstrom Ausführung: G = auf Grundplatte Anzahl der Ausgänge: 10 = 10 Auslässe 20 = 20 Auslässe Kolbendurchmesser: 5 = 5 mm (0,12 cm 3 /Hub) 7 = 7 mm (0,23 cm 3 /Hub) Überwachung: / = ohne C = mit Annäherungsschalter, rechts vorn D = mit Annäherungsschalter, links-vorne Annäherungsschalter: 00 = ohne 18 = M18x1 An- bzw. Aufbauten: 00 = ohne Ausführungskennzahl: bis zu 12 Auslässe = Annährungsschalter an letzter Stelle vom Einlass her gesehen - ab 14 Auslässe = Ännährungsschalter an 6. Stelle vom Einlass her gesehen, - Annährungsschalter mit M12x1 Steckeranschluss mit Kabeldose zum Einlass hin ausgerichtet, - Grundplatte: alle Auslässe G1/ bis zu 12 Auslässe = Annährungsschalter an letzter Stelle vom Einlass her gesehen - ab 14 Auslässe = Ännährungsschalter an 6. Stelle vom Einlass her gesehen, - Annährungsschalter mit 5 m Kabel zum Einlass hin ausgerichtet, - Grundplatte: alle Auslässe G1/ bis zu 12 Auslässe = Annährungsschalter an letzter Stelle vom Einlass her gesehen - ab 14 Auslässe = Ännährungsschalter an 6. Stelle vom Einlass her gesehen, - Annährungsschalter mit M12x1 Steckeranschluss mit Kabeldose zum Einlass hin ausgerichtet, - Grundplatte: Auslässe1 bis 6 = G1/8 Auslässe 7 bis 10 = G1/ bis zu 12 Auslässe = Annährungsschalter an letzter Stelle vom Einlass her gesehen - ab 14 Auslässe = Ännährungsschalter an 6. Stelle vom Einlass her gesehen, - Annährungsschalter mit 5 m Kabel zum Einlass hin ausgerichtet, - Grundplatte: Auslässe1 bis 6 = G1/8 Auslässe 7 bis 10 = G1/4

12 DE Seite 12 Systembeschreibung Progressiv-Blockverteiler auf Grundplatte PBA in Sonderausführung mit Annäherungsschalter Blockverteiler Grundplatte Annäherungsschalter kpl. (eingegossen) Gehäuse für Annäherungsschalter Anzugsdrehmoment 4,2 Nm für Schraube M6x20 DIN 912 Verteiler-Beispiel: PBA1G20/7D18/00/ Einlass G1/8 Auslass G1/8 bei Ausführung 4002 und 4006: Auslässe1 bis 6 = G1/8 Auslässe 7 bis 10 = G1/4 Verteiler-Beispiel: PBA1G20/7C18/00/4008

13 Systembeschreibung Seite 13 DE 1.5 Überwachung Progressivverteiler mit Annäherungsschalter Funktionsweise Zur Überwachung des Öl-Volumenstroms kann an die Progressiv-Blockverteiler ein Annäherungsschalter (1) und eine optische Hubkontrolle angebaut werden. Im Gehäuse der optischen Hubkontrolle befindet sich ein mit dem Verteilerkolben gekoppelter Metallstift (2), der sog. Hubstift. Bleibt die für die Schmierstoffzuteilung notwendige Bewegung des Verteilerkolbens (3) aus, so bewegt sich der Stift nicht mehr heraus und zeigt so optisch die Störung bzw. den nicht erfolgten Schmierimpuls an. Diesen Vorgang kann man durch Anbau eines Annäherungsschalters (1) elektrisch erfassen und auswerten. Der Annäherungsschalter erzeugt keine Impulse wenn der Hubstift sich nicht mehr bewegt, das angeschlossene Auswertgerät meldet Störung.

14 DE Seite 14 Systembeschreibung 1.6 Progressiv-Blockverteiler BVRK Funktionsweise Progressiv-Blockverteiler werden bevorzugt zur Zwangssteuerung der Förderung der Pumpenaggregate UD in zwei Teilmengen vorgesehen. (Anwendung bei V-Motoren). Jede Teilmenge wird in einem nachgeschalteten PBA-Progressivverteiler weiter Zwangsaufgeteilt und dem jeweiligen Zylinder oder Ventilsitz zugeführt. Der Ablauf der hydraulischen Zwangssteuerung ist mit der zuvor beschriebenen Progressiv-verteiler PBA identisch. Der Vorteil dieser Folgesteuerung : Ist auch nur ein Ausgang verschlossen, so blockiert der gesamte Verteiler. Dieses Blockierverhalten ermöglicht eine zuverlässige und preiswerte Überwachung, indem man nur einen Kolben mittels Annäherungsschalter überwacht.

15 Systembeschreibung Seite 15 DE Maßbild Blockverteiler BVRK mit 2 Auslässen BVRK 06/00 B1 SW14 A Ø A G1/8 4,5 Ø Auslässe G1/ Auslässe G1/ Einlass G1/4 Ø6.6 (7.5) (7.5) Einlass G1/4 Ansicht A Ansicht A

16 DE Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der SKF Lubrication Systems Germany GmbH gestattet. Die Angaben in dieser Druckschrift werden mit größter Sorgfalt auf ihre Richtigkeit hin überprüft. Trotzdem kann keine Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen werden, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hierin enthaltenen Informationen ergeben. Alle Produkte von SKF dürfen nur bestimmungsgemäß, wie in dieser Montageanleitung mit dazugehöriger Betriebsanleitung beschrieben, verwendet werden. Werden zu den Produkten Montage-/ Betriebsanleitungen geliefert, sind diese zu lesen und zu befolgen. Nicht alle Schmierstoffe sind mit Zentralschmieranlagen förderbar! Auf Wunsch überprüft SKF den vom Anwender ausgewählten Schmierstoff auf die Förderbarkeit in Zentralschmieranlagen. Von SKF hergestellte Schmiersysteme oder deren Komponenten sind nicht zugelassen für den Einsatz in Verbindung mit Gasen, verflüssigten Gasen, unter Druck gelösten Gasen, Dämpfen und denjenigen Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Temperatur um mehr als 0,5 bar über dem normalen Atmosphärendruck (1013 mbar) liegt. Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass gefährliche Stoffe jeglicher Art, vor allem die Stoffe, die gemäß der EG RL 67/548/EWG Artikel 2, Absatz 2 als gefährlich eingestuft wurden, nur nach Rücksprache und schriftlicher Genehmigung durch SKF in SKF Zentralschmieranlagen und Komponenten eingefüllt und mit ihnen gefördert und/oder verteilt werden dürfen. SKF Lubrication Systems Germany GmbH Motzener Straße 35/ Berlin Germany PF Berlin Germany Tel. +49 (0) Fax +49 (0) SKF Lubrication Systems Germany GmbH 2. Industriestraße Hockenheim Germany Tel. +49 (0) Fax +49 (0)