清洁机器的方法和装置的制作方法

专利名称：清洁机器的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于清洁机器的一种方法和装置。尤其，但不仅仅涉及特别适用于清除包括内燃机或压缩点火发动机和齿轮系统在内的发动机润滑系统中的杂质，磨损金属和沉淀污物的一种方法和装置。
众所周知，使用润滑液体，例如润滑油和类似物质，来润滑发动机，可以造成杂质，磨耗的污物和其他不希望的副产品的累积。这种累积的一个例子就是随着时间的推移，聚集在汽车发动机中的堆积物。当发动机运转，润滑液体被加热时，往往会产生这些物质。这些不希望的副产品包括润滑油漆、碳沉积物、矿物质和酸的沉积物。所有这些副产品都聚集在发动机的金属内表面上。如上所述，这些沉积物是由于润滑油的受热和燃烧过程中的窜气造成的。一般，这种不希望的沉积物的堆积程度，由发动机的状态和工作规范确定。然而，在某种程度上来说，在所有发动机中都存在污物的堆积和由磨擦造成的磨损。
发动机的另一个磨损原因是在发动机的内部容积中，形成所谓的“磨损金属”。磨损金属是由发动机运动零件之间的磨擦产生的。这样，就形成了悬浮在润滑液体中的微小金属颗粒的悬浮物。这悬浮物的累积，使润滑液体不充分或通流量降低。磨损金属的存在不但会损坏发动机，而且对润滑液体的减小磨擦的性质有不利的影响。这样，会造成发动机中金属与金属之间的界面过度磨损。
简单地换润滑油一般不能完全解决这个问题，因为磨损金属粘着或堆积在发动机的大多数内表面上的残余润滑油膜中。当将一定量的新鲜或清洁的润滑油倒入发动机中时，该残余的润滑油膜与新鲜的润滑油混合，从而使磨损金属颗粒分布至新鲜的润滑油中。换润滑油对于清除润滑油漆、碳累积物或矿物质或酸沉淀物至少部分地是无效的。
发动机中的另一种污染物是“润滑油泥”。润滑油泥是当在热量和压力过大或过小的条件下，与水、酸蒸气和废气漏气结合时，润滑油的分解产生的。这些条件可以由发动机运转时间短、发动机工作温度偏冷，过热或储存时间长造成。润滑油泥粘着在发动机的内表面上，并且不容易由“正常的”换润滑油清除掉。
目前已知在汽润滑油发动机或柴润滑油发动机中，利用冲洗的方法来清除上述不希望的沉淀物。有关这种方法可参见美国专利4174231号和国际专利公告WO95/17979号中的说明。
现有的清洁系统没有什么质量控制的措施来保证使用的液体是正确的，使用的时间长短是正确的，和在清洁过程中发动机的工作是正确的。
因此，使用者一不小心可能就会使用不正确的液体，使用液体的时间太长或太短，或在错误的工作条件下使用。这样，清洁工作的有效性降低，还可能损坏发动机。
现有清洁系统的一个问题是，总是有一部分清洁液体残留在发动机内。这会污染清洁以后加入的新润滑油，降低润滑油的质量。
本发明的一个目的是要提供一种清除发动机润滑系统中的废物或不希望的累积物的方法和装置。该方法和装置可以克服，或至少是缓解目前发动机清洁系统的缺点，或者是至少为公众提供一种有用的选择。
本发明的其他目的，可从下面的说明中了解。
本发明的公开根据本发明的一个方面，提供了一种清洁机器的润滑系统的方法，它包括·从机器中清除现有的润滑液；·使一种清洁液体通过该机器循环；·从该机器中清除该清洁液体；·使一种中和液体通过该机器循环，该中和液体可与该清洁液体混合或起反应，形成一种液体；当与新鲜的润滑液混合时，该形成的液体不会对新鲜的润滑液的润滑特性有不利影响；和·从该机器中清除该中和液体。
最好，该方法还包括用需要量的所述新鲜的润滑液重新充满该机器。
最好，该方法还包括使清洁液体通过机器循环多于一次，并且每一次循环都使清洁液体通过至少一个过滤器。
最好，该方法还包括当清洁液体在机器内时，开动该机器。
最好，该方法还包括在机器不工作时，使中和液体通过该机器循环。
最好，该方法还包括当清洁液体从机器中排出时，通过一个入口将压缩空气送入该机器中。
最好，该方法还包括使润滑液与压缩空气混合，并使该混合物通过该机器循环。
最好，该方法还包括使清洁液体和/或中和液体循环一预定的时间。
最好，该机器为内燃机。
根据本发明的另一个方面，提供了一种机器清洁装置，它包括·分别用于容纳清洁液体和中和液体的第一个和第二个贮液箱；·一个或多个接头；它们用于使该装置与机器连接，使清洁液体和中和液体通过接头送入机器中，和从机器中送出；·一个或多个泵；用于使从第一个贮液箱出来的清洁液体，和从第二个贮液箱出来的中和液体，通过机器循环；·一个控制器；用于控制清洁液体和中和液体从贮液箱输送至机器中，其中，该控制器可以在清洁液体通过该机器循环以后，将中和液体送入该机器中。
最好，该装置可使压缩空气通过该机器循环。
最好，该装置可使润滑液与压缩空气混合，并使所产生的压缩空气与润滑液的混合物通过该机器循环。
最好，该装置可以同时从机器中清除清洁液体，和将压缩空气送入机器中。
最好，该装置还包括一个机器工作传感器，用于检测机器何时工作，以便使控制器能在清洁液体送入该机器中以后，控制机器工作的时间。
最好，该控制器只有在该机器工作传感器检测出机器没有工作以后，才允许从该机器中清除清洁液体。
最好，该控制器根据该机器可存润滑油的容量，控制送入该机器中的清洁液体和/或中和液体的量。
最好，该装置包括一个界面，允许使用者输入该机器可存润滑油的容量，以便用来控制送入该机器中的清洁液体和/或中和液体的量。
最好，该装置包括一个清洁液体检查器，用于确认装在第一个贮液箱中的清洁液体的量足够该机器使用。
最好，该装置可让使用者在清洁液体送入机器中以后，检查清洁液体的液面高度；并为使用者提供一个界面，以确定是否需要更多或更少的清洁液体。
最好，除非通过一个界面输入的信息与清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的预定要求匹配，否则该控制器可阻止该装置使用该清洁液体、中和液体和/或新鲜的润滑油。
最好，预先确定的信息包括清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑液的来源。
最好，该预先确定的信息包括清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的一个或多个特性。
最好，该预先确定的信息包括清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的规定用量。
最好，该预先确定的信息包括一个辨识器，它用于具体地辨识清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑液的每一个容器；该装置还可以辨识容器的容积，并且一旦该装置检测出，已经使用了该容器的全部内容物，则阻止进一步使用同一个容器。
最好，该装置能构成该控制器。
本发明的可以认为是新颖的其他方面，通过下面利用例子，结合附图进行的说明将会清楚。
附图的简要说明

图1表示本发明的机器清洁装置的一个实施例，它说明清洁液体充满机器的循环；图2表示在清洁循环中的动态清洁状态时的图1所示的装置；图3表示在将液体抽出至清洁循环的废物箱中时的图1所示的装置；图4表示在清洁循环中的流体循环状态时的图1所示的装置；
图5表示将清洁液体和中和液体抽出，供清洁循重新使用的图1所示的装置；图6表示在清洁循环中，充满中和液体的阶段的图1所示的装置。
实施本发明的模式参见附图，图中用于清洁机器的清洁装置用标号1表示，发动机用标号2表示。下面的说明是针对将本发明应用于发动机的润滑系统的。然而，本发明可以应用于包括润滑系统的其他机器，例如齿轮和其他机械装置，特别是在部件之间功的传递的机械装置。
清洁装置1包括一个用于装清洁液体的贮液箱3。清洁液体最好是包括有一种溶剂和抗磨损添加剂的润滑油基物质。清洁液体有许多不同的形式，但最好其粘度能足够将磨损金属保持在悬浮状态，直至将液体送至过滤器为止；并且液体重量要轻，以便通过精过滤器。另外，清洁液体应该是在运转的发动机中使用安全的，不会损坏发动机的内部密封或其他零件。适用于本发明的清洁液体为Fuchs Lubricants(澳大利亚)Pty Ltd.销售的大力神牌重载冲洗液2864(TitanTMHeavyDuty Flushing Fluid)。
该装置还可以包括一个控制器(没有示出)。该控制器可以是一个可编程逻辑控制器或其他处理装置。该处理装置最好包括一个用户界面，用于让使用者进行在清洁循环过程中需要的各种操作，和监视一些关键过程，以避免装置1的错误动作。该界面还可以包括一个诸如数字键盘一类的输入装置，用于输入与清洁循环有关的信息，例如泵送参数。
贮液箱3包括一个加热器14，用于提高清洁液体的温度，从而降低其粘度，使清洁液体更容易通过发动机2。虽然，当发动机开动时，发动机产生的热可以提供足够的热量(动态清洁)；但如果不开动发动机要进行清洁循环(静态清洁)，则需要有加热器14。
为了清洁发动机2的润滑系统，首先要从发动机2和与它连接的装置1中放出润滑油。用一个管接头代替发动机2的储润滑油槽堵头，该管接头可与储润滑油槽的螺纹配合，将一根软管与装置1连接。除去滤润滑油器，并固定一个适当的接头。这个接头例如，可以是一个二个部分的零件，它可与任何尺寸的滤润滑油器配合，还可以拧在一个滤润滑油器附件的中心的输润滑油管道中。适用于使装置1与发动机连接的接头是众所周知的，因此这里不作详细说明。
一般，在发动机润滑油的入口和储润滑油槽堵头附件之间包括一个过滤精度为3微米的滤润滑油器4。另外，当中和的液体(参见以下的说明)返回其贮液箱15时，利用一个5微米的过滤器5来过滤该中和液体。
一旦将该清洁装置与发动机2连接以后，启动该装置1。主泵7将清洁液体泵入发动机的储润滑油槽中，代替通常的润滑油(在进行清洁之前，要排出发动机中先前加入的润滑油)。图1中的粗线表示清洁1液体从贮液箱3输出，通过装置1的流动情况。设有一个流量计16来监测从贮液箱3输送至发动机2中的清洁液体的流量。
最好，主泵7可以是一个由控制器控制的、利用空气操纵的双膜片泵。在一个优选实施例中，该控制器可以是一个可编程逻辑控制器，或类似的以微处理器为基础的装置。
控制器控制所输送的清洁液体的量，并可以包括一个用户界面，让使用者输入要被清洁的发动机2的可存润滑油的容量。在输入上述数据后，控制器可以确定贮液箱3和/或15中是否有足够的液体可进行供给，和可以控制输送的液体量。为此，可以在该控制器和一个液面高度检测器之间，使用信号通讯。
为了保证质量控制一致，以及控制装置1的工作，可以利用一个独特的辨识器-例如条形码-来辨识清洁液体、中和液体和/或新鲜的润滑液中每一种的数量。在系统接受(或拒绝)该条形码之前，将该条形码赋予装液体的容器，并用一个扫描器扫描该条形码。这个条形码系统有助于保证只有正确的液体才能泵入正确的贮液箱中。另外，可以设置一个辨识装置，使装置1的指定的操作者可以控制，谁可以操作该装置。技术熟练的人懂得，可以使用另外的、不是条形码的任何辨识器。这种辨识器的例子包括引线号、密码和选取卡片。
一旦清洁液体送入发动机2以后，控制器可让使用者开动发动机2进行“动态清洁”。“动态清洁”与“静态清洁”相反，后者是发动机2不工作的。在一个外部过滤器上，例如，在储润滑油槽堵头和装置1之间，装置1可以包括一个润滑油压力表(没有示出)，以保证在发动机2工作时，发动机中有一定的润滑油压力。操作者可以利用一根测杆来检查，以保证在发动机2中有足够的润滑油。并且，该清洁装置可让使用者确认，已进行了这种测量。使用者可通过用户界面指定，需要更多或更少的清洁工作；并且控制器可使装置1工作，根据需要增加或除去清洁液体。
图2表示清洁液体通过发动机2和滤润滑油器4的循环。循环的改变是通过打开或关闭相应的阀12来实现的。阀12的工作由控制器控制，但至少有几个选择出的阀12可以包括手动控制。
装置1还可包括一个附加的振动检测器(没有示出)，它可以检测发动机2是否工作。该振动检测器可以与发动机2连接，并检测发动机2何时启动。在一个具体的实施例中，振动检测系统简单地与发动机2的排气管或相应的部分连接。这样，控制器可以测出发动机2何时启动，并在使用者断开发动机2之前，指定预先确定的一段清洁时间。在另一个实施例中，控制器可以与发动机2连接，以控制发动机的接通和断开。
如果在清洁发动机2过程中的任何时间，振动检测器检测到发动机2已停止工作，则控制器可以提示使用者进行预先确定的程序。可以选择这个程序，以保证正确地完成清洁过程。
又如图3所示，清洁液体再排出至废物箱8中。根据空气阀18的动作，空气可沿着图中虚线表示的通路，通过空气入口20进入发动机中。如有需要，空气还可以送至主泵7和废物泵11中。废物泵11与主泵7独立，便于将清洁液体从发动机2中排出。
为了进行润滑油冲洗，可以使用滤润滑油器4。储润滑油槽和滤润滑油器孔的接头可以放置在卷筒9中。当管路与发动机2脱开时，该接头可以任意地弹出，将该管路退回。发动机出口19的接头也可以放置在一个卷筒中(没有示出)。
除了进行动态清洁以外，装置1也可以任意地或交替地进行发动机2的静态冲洗。静态冲洗所用的清洁液体，可以与动态清洁时的清洁液体相同。另外，也可以单独的供应清洁液体。可以不使用动态清理而只使用静态清洁，但动态清洁的优点是，一般清洁得更彻底和完全。如果需要进行静态清洁，则将发动机润滑油从发动机2中排出。如果发动机润滑油没有排出，则如图1所示，主泵7将清洁液体从贮液箱3输送至发动机2中，进行动态清洁。
一旦清洁液体输送至发动机2中以后，主泵7使清洁液体通过发动机2循环，如图4所示。在重新进入主泵7进行再循环之前，清洁液体通过出口19排出，并通过滤润滑油器4过滤。在经过可由控制器设定的一段规定的时间以后，清洁液体的循环停止；并根据对清洁液体的要求，清洁液体可以通过另外一个阀和从主泵7至贮液箱3的管路(没有示出)流回贮液箱3；或如图3所示，送至废物箱中。图5中表示液体流回贮液箱15中。对于柴润滑油发动机，不论是从静态清洁或动态清洁排出的所有清洁液体都应当抛弃，因为受污染的这些润滑油一般含有太多的碳。然而，对于汽润滑油发动机，静态清洁所用的清洁液体还可使用预先确定的多次，特别是，如果接着进行动态冲洗的话，因为动态冲洗时，清洁液体已经排出。
与清洁液体从发动机2中排出或泵出的同时，可以将与滑润性高的润滑油混合的压缩空气吹入空气通道中，以对发动机2进行加压；并帮助在排出清洁液体后，除去更多的残留的润滑油。高滑润性的润滑油代替轴承表面上的液体，在这些表面上形成润滑液。压缩空气可以通过空气入口20送入发动机2中，或者另外通过另一个空气入口送入发动机2中。
在对发动机2进行动态和/或静态清洁，并排出清洁液体以后，在发动机2中仍会残留一定量的清洁液体。这样会污染放置在发动机2中的新鲜润滑油，降低润滑油的性能。因此，清洁装置1要对发动机2进行中和冲洗。
在贮液箱15中装有中和液体，并被输送至发动机2中，如图6所示。如有需要，贮液箱15可以包括一个加热器14’，以提高中和液体的温度。中和液体是一种可与清洁液体结合，或起反应的液体。结果，这样的结合形成一种液体，新鲜的润滑油可与这样形成的该液体混合，而不会使润滑油的质量显著恶化。中和液体也具有充分的润滑性质，以保证在清洁以后，开始起动过程中，发动机2的轴承表面保持适当的润滑。
适当的中和液体的一个例子是Fuchs lubricants(澳大利亚)PtyLtd.销售的大力神牌重载中和液体2864(TitanTMHeavy DutyNectralising Fluid)。这种中和液体用来与巨人牌重载冲洗液体2864(TitanTMHeavy Duty Flushing Fluid)结合使用。技术熟练的人们知道，根据所使用的特定的清洁液体，所使用的新鲜润滑油和系统的特殊要求的不同，可对这些润滑油的特性作一些改变和改进。特别希望对特定的润滑油，能够配制一些特定的中和液体和/或清洁液体。
可以用在静态清洁时，用清洁液体进行冲洗的相同的方法，用中和液体对发动机2进行冲洗。然后，根据对中和液体要求的不同，将中和液体排出至贮液箱15或废物箱8中。另外，在中和液体循环过程中，机器可以工作。如果发动机刚刚被清洁液体清洁过，则单一一股中和液体可以适合对发动机2作几次冲洗。残留的中和液体不会对放在发动机2中的新鲜润滑油的质量有任何显著的不利影响。
在使用以后，可以分开保存中和液体和清洁液体，以便需要时重新使用这些液体。根据有关这些液体的信息，清洁装置1可以控制是否重新使用这些液体。这种信息可以是产品信息的一部分，或者可以存储在装置1中。将产品信息与存储的信息比较，可以确定是否能重新使用这些液体。
该装置1可以包括一个存储器，用于记录有关装置1工作的各种信息。这些信息可以包括所进行的清洁工作的次数，有关所使用的液体的产品信息，和所进行的清洁花费的时间。
最后，将所有的管道从采用的接头上取下。更换储润滑油槽堵头和滤润滑油器，并将润滑油充满发动机。
以上的说明是针对本发明的具体组成部分或整体所作的。具有一些等同结构的这些组成部分或整体就象单独叙述那样，被引用在本文中。
虽然，借助于实例，并参考其可能的实施例说明了本发明，但应当理解，在不偏离所附权利要求书的范围的条件下，可以作一些改动或改进。
权利要求
1.一种清洁机器的润滑系统的方法，它包括·从机器中清除现有的润滑液；·使一种清洁液体通过该机器循环；·从该机器中清除该清洁液体；·使一种中和液体通过该机器循环，该中和液体可与该清洁液体混合或起反应，形成一种液体；当与新鲜的润滑液混合时，该形成的液体不会对新鲜的润滑液的润滑特性有不利影响；和·从该机器中清除该中和液体。
2.如权利要求1所述的方法，它还包括用需要量的所述新鲜的润滑液重新充满该机器。
3.如权利要求1或2所述的方法，它还包括使清洁液体通过机器循环多于一次，并且每一次循环都使清洁液体通过至少一个过滤器。
4.如权利要求1～3中任何一条所述的方法，它还包括当清洁液体在机器内时，开动该机器。
5.如权利要求4所述的方法，它还包括在机器不工作时，使中和液体通过该机器循环。
6.如权利要求2～5中任何一条所述的方法，它还包括当清洁液体从机器中排出时，通过一个入口将压缩空气送入润滑系统中。
7.一种清洁机器的润滑系统的方法，它包括·从机器中清除现有的润滑液；·使一种清洁液体通过该机器循环；·将压缩空气输送至润滑系统的一个入口，并通过该润滑系统的一个出口，清除该机器中的清洁液体；·使一种中和液体通过该机器循环，该中和液体可与该清洁液体混合或起反应，形成一种液体；当与新鲜的润滑液混合时，该形成的液体不会对新鲜的润滑液的润滑特性有不利影响；和·从该机器中清除该中和液体。
8.如权利要求6或7任何一条所述的方法，它包括使润滑液与压缩空气混合，并使混合物通过该润滑系统循环。
9.如上述权利要求中任何一条所述的方法，其特征为，它包括使清洁液体和/或中和液体循环一段预先确定的时间。
10.一种机器清洁装置，它包括·分别用于容纳清洁液体和中和液体的第一个和第二个贮液箱；·一个或多个接头，它们用于使该装置与机器连接，使清洁液体和中和液体通过接头送入机器中，和从机器中送出；·一个或多个泵，用于使从第一个贮液箱出来的清洁液体，和从第二个贮液箱出来的中和液体，通过机器循环；·一个控制器，用于控制清洁液体和中和液体从贮液箱输送至机器中，其中，该控制器可以在清洁液体通过该机器循环以后，将中和液体送入该机器中。
11.如权利要求10所述的装置，其特征为，它可使压缩空气通过该机器循环。
12.如权利要求11所述的装置，其特征为，它可使润滑液与压缩空气混合，并使所产生的压缩空气与润滑液的混合物通过该机器循环。
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征为，它可以同时从机器中清除清洁液体，和将压缩空气送入机器中。
14.如权利要求10～13中任何一条所述的装置，它还包括一个机器工作传感器，用于检测机器何时工作，以便使控制器能在清洁液体送入该机器中以后，控制机器工作的时间。
15.如权利要求10～14中任何一条所述的装置，其特征为，控制器只有在该机器工作传感器检测出机器不工作以后，才允许从该机器中清除清洁液体。
16.如权利要求10～14中任何一条所述的装置，其特征为，该控制器根据该机器可存润滑油的容量，控制送入该机器中的清洁液体和/或中和液体的量。
17.如权利要求16所述的装置，它包括一个界面，允许使用者输入该机器可存润滑油的容量，以便用来控制送入该机器中的清洁液体和/或中和液体的量。
18.如权利要求10～17中任何一条所述的装置，它还包括一个清洁液体检查器，用于确认装在第一个贮液箱中的清洁液体的量足够该机器使用。
19.如权利要求10～17中任何一条所述的装置，它包括一个装置，该装置可让使用者在清洁液体送入机器中以后，检查清洁液体的液面高度；并为使用者提供一个界面，以确定是否需要更多或更少的清洁液体。
20.如权利要求11～19中任何一条所述的装置，其特征为，除非通过一个界面输入的产品信息与清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的预定要求匹配，否则该控制器可阻止该装置使用该清洁液体、中和液体和/或新鲜的润滑油。
21.一种机器清洁装置，它包括·分别用于容纳清洁液体和中和液体的第一和第二个贮液箱；·一个或多个接头，它们用于将该装置与机器连接，允许清洁液体和中和液体通过该接头送入机器中，和从该机器中送出；·一个或多个泵，用于使从第一个贮液箱出来的清洁液体，和从第二个贮液箱出来的中和液体，通过该机器循环；·一个控制器，它可控制从贮液箱出来的清洁液体和中和液体输入机器中，该控制器在清洁液体通过该机器循环以后，将中和液体送入该机器中；并且，除非通过一个界面输入的产品信息与清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的预定的要求匹配，否则该控制器阻止该装置使用该清洁液体、中和液体和/或新鲜的润滑油。
22.如权利要求20或21所述的装置，其特征为，该产品信息包括清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑液的来源。
23.如权利要求20～22中任何一条所述的装置，其特征为，该产品信息包括清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑油的规定用量。
24.如权利要求20～23中任何一条所述的装置，其特征为，该产品信息包括一个辨识器，它用于具体地辨识清洁液体、中和液体和/或新鲜润滑液的每一个容器，还在于，该装置可以辨识容器的容积，并且一旦该装置检测出，已经使用了该容器的全部内容物，则阻止进一步使用同一个容器。
25.如权利要求10～24中任何一条所述的装置，其特征为，它能构成该控制器。
26.如权利要求1～9中任何一条所述的方法，其特征为，它可用于内燃机的润滑系统。
27.一种基本上如本文参照附图所述的清洁机器的润滑系统的方法。
28.如权利要求2 7所述的方法，其特征为，它可用于内燃机。
29.一种基本上与本文参照附图所述的用于清洁润滑系统的装置。
全文摘要
本发明提供了一种清洁机器的润滑系统的方法。该方法包括清除现有的润滑液,和使一种清洁液体通过该润滑系统循环。在清除了清洁液体以后,使一种中和液体通过该润滑系统循环。该中和液体可与该清洁液体结合或起反应,形成一种液体。该形成的液体不会对新鲜的润滑液的润滑质量有不利影响,本发明还提供了一种实现该方法的装置。
文档编号F01M11/04GK1388854SQ01802374
公开日2003年1月1日 申请日期2001年8月9日 优先权日2000年8月10日
发明者G·P·巴纳德, B·W·巴姆比 申请人:创新系统技术有限公司