專利名稱：內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及內(nèi)燃機車的輔助裝置，具體地說，涉及一種內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著鐵路機車的多次提速，以及對機車上司乘人員工作環(huán)境的改善，內(nèi)燃機車四類用電(空調(diào)機、冰箱、取暖、飲水器、電加熱器等的用電)增長迅速。以機車空調(diào)機為例，每臺機車空調(diào)機組用電為10KW，使用蓄電池逆變電源。同時機車空調(diào)機采用的是三相交流壓縮機，它因體積小，成本低，可靠性好而得到普遍使用，但使用電源是經(jīng)過逆變蓄電池電源。實際情況表明，逆變器存在啟動困難，可靠性偏低，成本高等缺陷，是影響機車空調(diào)機正常運轉(zhuǎn)的重要因素。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機預(yù)熱，采用預(yù)熱鍋爐加熱，實踐表明預(yù)熱鍋爐加熱裝置存在較大缺陷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，故障率高，熱效率低，加熱速度慢，使用不安全等，許多機務(wù)段已經(jīng)停止使用，取而代之的是采取機車柴油機惰轉(zhuǎn)打溫方法來保持柴油機油水溫度，然而柴油機惰轉(zhuǎn)打溫亦存在不少問題燃油消耗量大，柴油機運動件磨損和對環(huán)境的污染增大等。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種啟動方便、可靠性好、加熱速度塊、成本低的內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，包括循環(huán)水泵、進水管、流量調(diào)節(jié)閥、廢氣換熱器、加熱器、恒溫控制閥以及由柴油機和發(fā)電機組成的輔助柴油-發(fā)電機組，輔助柴油-發(fā)電機組通過排氣管與廢氣換熱器連接，廢氣換熱器通過進水管與內(nèi)燃機車的柴油機連接，加熱器和循環(huán)水泵安裝在進水管上，還包括穩(wěn)壓整流模塊，穩(wěn)壓整流模塊的輸入端與發(fā)電機連接，輸出端與內(nèi)燃機車上的蓄電池組連接，發(fā)電機還通過導(dǎo)線與內(nèi)燃機車上的空調(diào)機連接；輔助柴油-發(fā)電機組通過回流管與內(nèi)燃機車柴油機的油水系統(tǒng)連接，通過冷卻水管直接與廢氣換熱器連接，恒溫控制閥安裝在冷卻水管上。
采用上述技術(shù)方案后，由于使用了穩(wěn)壓整流模塊，穩(wěn)壓整流模塊的輸入端與發(fā)電機連接，輸出端與內(nèi)燃機車上的蓄電池組連接，發(fā)電機還通過導(dǎo)線與內(nèi)燃機車上的空調(diào)機連接，可以直接給空調(diào)壓縮機提供380V，50Hz三相交流電源，省掉價格昂貴、故障率高的逆變器，不但使機車空調(diào)成本降低，啟動速度塊，可靠性提高，同時解決機車四類用電緊缺，蓄電池用電虧損的情況。又由于輔助柴油-發(fā)電機組通過回流管與內(nèi)燃機車柴油機的油水系統(tǒng)連接，通過冷卻水管直接與廢氣換熱器連接，恒溫控制閥安裝在冷卻水管上，因而本實用新型可以充分利用輔助柴油機工作時排出廢氣的余熱能量，循環(huán)水熱能，循環(huán)機油熱能及發(fā)電機發(fā)出的電供電加熱器產(chǎn)生的熱能，使總機系統(tǒng)熱效率提高80％以上。高效熱能通過系統(tǒng)的自動控制裝置和連接管路用于機車油、水系統(tǒng)預(yù)熱，取代預(yù)熱鍋爐或柴油機預(yù)熱保溫方法，大大降低了使用成本。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1所示，一種內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，包括循環(huán)水泵9、進水管15、流量調(diào)節(jié)閥8、廢氣換熱器4、加熱器7、恒溫控制閥5以及由柴油機1和發(fā)電機2組成的輔助柴油-發(fā)電機組，輔助柴油-發(fā)電機組通過排氣管3與廢氣換熱器4連接，廢氣換熱器4通過進水管15與內(nèi)燃機車的柴油機10連接，加熱器7和循環(huán)水泵9安裝在進水管15上，還包括穩(wěn)壓整流模塊13，穩(wěn)壓整流模塊13的輸入端與發(fā)電機2連接，輸出端與內(nèi)燃機車上的蓄電池組11連接，發(fā)電機2還通過導(dǎo)線與內(nèi)燃機車上的空調(diào)機12連接；輔助柴油-發(fā)電機組通過回流管14與內(nèi)燃機車柴油機10的油水系統(tǒng)連接，通過冷卻水管6直接與廢氣換熱器4連接，恒溫控制閥5安裝在冷卻水管6上。
加熱器7采用的是電加熱器。
如圖1所示，回流管14上安裝有調(diào)節(jié)閥8-1，采用調(diào)節(jié)閥8-1可以調(diào)節(jié)回流管14中水的流量。
輔助柴油-發(fā)電機組采用標定功率為40KW，標定轉(zhuǎn)速為1500～1800r/min的4105D型四沖程柴油機，當該柴油機達到標定轉(zhuǎn)速后，與其匹配的輔助發(fā)電機發(fā)出380V、50Hz的交流電供兩個10KW電加熱器加熱及空調(diào)壓縮機用電，同時，三相交流電經(jīng)整流模塊13濾波后以110V直流電供蓄電池組充電，經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)的220V交流電供冰箱、飲水器、取暖用電。
廢氣換熱器4利用輔助柴油機1工作時排出的廢氣，通過換熱器4排氣管3時，對流經(jīng)換熱器4的冷卻水進行加熱，通過預(yù)熱回收利用方法來提高能源利用率。
恒溫控制閥5在機車冷卻水溫度發(fā)生變化時發(fā)生作用，自動使出水溫度恒定在設(shè)定值范圍。
本實用新型的工作過程如下1、機車空調(diào)機供電啟動輔助柴油-發(fā)電機組，當柴油機1達到標定轉(zhuǎn)速后，與其匹配的輔助發(fā)電機2發(fā)出380V交流電向空調(diào)機12供電，空調(diào)機12工作。
2、蓄電池組充電輔助柴油-發(fā)電機組運轉(zhuǎn)，當柴油機1達到標定轉(zhuǎn)速后，與其匹配的輔助發(fā)電機2發(fā)出380V交流電，經(jīng)穩(wěn)壓整流模塊13整流后發(fā)出110V直流電供蓄電池組11充電。
3、機車油、水系統(tǒng)預(yù)熱啟動輔助柴油-發(fā)電機組，柴油機1排出廢氣經(jīng)排氣管3進入廢氣換熱器4，對流經(jīng)恒溫控制閥5的冷卻水加熱，經(jīng)加熱的冷卻水流過電加熱器7、流量調(diào)節(jié)閥8、循環(huán)水泵9，進入機車柴油機10的油、水系統(tǒng)，經(jīng)回流管14進入輔助柴油機1完成加熱循環(huán)，周而復(fù)始，循環(huán)進行，以保持機車水系統(tǒng)溫度在20～30度范圍。
本實用新型的控制由微機控制，分手動和自動兩種方式。手動運行是乘務(wù)人員自己觀察機車水系統(tǒng)溫度變化，在合適的時候啟動和停止運行輔助柴油-發(fā)電機組來保證機車油水系統(tǒng)在一個合適溫度。自動運行由微機檢測機車油水系統(tǒng)的溫度，自動運行輔助柴油-發(fā)電機組來保持機車油水系統(tǒng)的溫度在規(guī)定值范圍。微機控制機車上接觸器，當機車水溫低于20℃時，微機控制輔助柴油-發(fā)電機組自動完成啟動、加載過程。當機車水溫達到30℃時，自動完成卸載、停機，以保持機車水系統(tǒng)的溫度在規(guī)定值范圍。
微機控制系統(tǒng)主板采用與機車上電子功率控制器PLC相同的設(shè)計，既方便生產(chǎn)調(diào)試，又便于維修。微機系統(tǒng)主板由中央處理器(CPU)及其接口電路和電源部分組成?？刂葡到y(tǒng)的軟件采用PLM96語言編程。電氣控制系統(tǒng)還設(shè)置連鎖保護，過壓、過流、過熱、超速等報警保護裝置，確保機組可靠運行。
本實用新型分隨車型和地面固定型，隨車型直接安裝在機車上，可整體式也可分體式安裝，不受機車安裝位置限制。固定型，可作為機務(wù)段、折返段、站、廠房內(nèi)機車油水系統(tǒng)的保溫。
在有地面電源時，輔助柴油-發(fā)電機組可不運轉(zhuǎn)，用外接380V交流電通過本實用新型的電控裝置引出電源，對機車電加熱器、循環(huán)水泵、輔助燃油泵、機油泵的電機供電，使油水系統(tǒng)循環(huán)加熱，達到保溫目的。
本實用新型除適用于各種類型的內(nèi)燃機車，救援列車外，還適用于公交大巴、空調(diào)旅游車。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，包括循環(huán)水泵(9)、進水管(15)、流量調(diào)節(jié)閥(8)、廢氣換熱器(4)、加熱器(7)、恒溫控制閥(5)以及由柴油機(1)和發(fā)電機(2)組成的輔助柴油-發(fā)電機組，輔助柴油-發(fā)電機組通過排氣管(3)與廢氣換熱器(4)連接，廢氣換熱器(4)通過進水管(15)與內(nèi)燃機車的柴油機(10)連接，加熱器(7)和循環(huán)水泵(9)安裝在進水管(15)上，其特征在于a、還包括穩(wěn)壓整流模塊(13)，穩(wěn)壓整流模塊(13)的輸入端與發(fā)電機(2)連接，輸出端與內(nèi)燃機車上的蓄電池組(11)連接，發(fā)電機(2)還通過導(dǎo)線與內(nèi)燃機車上的空調(diào)機(12)連接；b、輔助柴油-發(fā)電機組通過回流管(14)與內(nèi)燃機車柴油機(10)的油水系統(tǒng)連接，通過冷卻水管(6)直接與廢氣換熱器(4)連接，恒溫控制閥(5)安裝在冷卻水管(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，其特征在于回流管(14)上安裝有調(diào)節(jié)閥(8-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，其特征在于所述的加熱器(7)為電加熱器。
專利摘要一種內(nèi)燃機車四類供電及油水預(yù)熱裝置，包括循環(huán)水泵(9)、進水管(15)、流量調(diào)節(jié)閥(8)、廢氣換熱器(4)、加熱器(7)、恒溫控制閥(5)以及由柴油機(1)和發(fā)電機(2)組成的輔助柴油－發(fā)電機組，還包括穩(wěn)壓整流模塊(13)，穩(wěn)壓整流模塊(13)的輸入端與發(fā)電機(2)連接，輸出端與內(nèi)燃機車上的蓄電池組(11)連接，發(fā)電機(2)還通過導(dǎo)線與內(nèi)燃機車上的空調(diào)機(12)連接；輔助柴油－發(fā)電機組通過回流管(14)與內(nèi)燃機車柴油機(10)的油水系統(tǒng)連接，通過冷卻水管(6)直接與廢氣換熱器(4)連接，恒溫控制閥(5)安裝在冷卻水管(6)上。本實用新型啟動方便、可靠性好、加熱速度塊、成本低，操作簡單，維修方便，同時可以延長柴油機壽命，不需要柴油機惰轉(zhuǎn)打溫，消除了低速噴油霧化不良造成機油稀釋及柴油機運動件磨損和環(huán)境污染。
文檔編號F02N19/04GK2698996SQ20042002756
公開日2005年5月11日 申請日期2004年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者馬宗元 申請人:馬宗元