專利名稱：Gk1c型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GK1C型內(nèi)燃機(jī)車是中等功率的調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車，適用于冶金，礦山、碼頭海港等工 礦企業(yè)的調(diào)車和小運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)。GK1C機(jī)車分別用4個(gè)WTYK-11型壓力式溫度繼電器控制 并監(jiān)測柴油機(jī)的水溫，并將獲取的水溫狀態(tài)輸送給內(nèi)燃機(jī)車控制器，控制器根據(jù)繼電 器的狀態(tài)，參照原有的程序邏輯分析，做出相應(yīng)的輸出，以控制機(jī)車的正常運(yùn)行。
主要功用如下
1) 3KTW柴油機(jī)加載保護(hù)(》4(TC閉合，PC機(jī)X41得到信號(hào))即柴油機(jī)冷卻水溫 低于40 r時(shí)，內(nèi)燃機(jī)車控制器(PC機(jī))由程序控制不能不能輸出信號(hào)到有關(guān)動(dòng)車電 路，控制柴油機(jī)不能加載。即柴油機(jī)只能在四位手柄以下進(jìn)行暖機(jī)，不能加負(fù)荷，以 保證柴油機(jī)在低溫下不能高速或帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)柴油機(jī)運(yùn)行機(jī)件。
2) 4KTW風(fēng)扇自動(dòng)控制(》78'C閉合)即風(fēng)扇為電控制狀態(tài)時(shí)，當(dāng)冷卻水溫度大于 78°C， 4KTW觸頭閉合一PC機(jī)X44號(hào)端子輸入高電平信號(hào)一PC機(jī)一PC機(jī)Y33端子輸出一 經(jīng)過信號(hào)放大版放大一16YV(電空閥)有電動(dòng)作，電空閥使控制風(fēng)一路將頂百葉窗打開， 一路進(jìn)入冷卻風(fēng)扇充量調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)扇耦合器充油，冷卻風(fēng)扇開始工作。當(dāng)水溫< 73 'C時(shí)，4KTW斷開，冷卻工作停止。使柴油機(jī)水溫保持在適合柴油機(jī)運(yùn)行的73°C-78°CI 作區(qū)間內(nèi)。
3) 6KTW冷卻水溫警告信號(hào)(》85。C閉合)即當(dāng)冷卻水溫超過85。C時(shí)，6KTW觸頭 閉合，接通警告電路，司機(jī)室主操作臺(tái)紅色警告燈亮，臺(tái)下警鈴響，提醒司機(jī)采取措施。4) 1KTW機(jī)組卸負(fù)荷(》9(TC斷開)即當(dāng)冷卻水溫》90。C時(shí)，1KTW觸點(diǎn)斷開一PC 機(jī)X36低電平一PC機(jī)依照程序使變扭器停止充油，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速回到基本轉(zhuǎn)速。機(jī)車停止 運(yùn)行，以達(dá)到保護(hù)機(jī)組的目的
WTYK-11型壓力式溫度繼電器，存在著成本高，精度低，調(diào)整煩瑣，使用壽命短等 問題，極易發(fā)生故障，其在GK1C機(jī)車上直接表現(xiàn)為
1. 加載控制不準(zhǔn)確，致使機(jī)車不能按需要加載，機(jī)車不能運(yùn)行。
2. 水溫冷卻控制不準(zhǔn)確，不能達(dá)到自動(dòng)控制的目的，所有公司內(nèi)九臺(tái)GK1C型內(nèi)燃 機(jī)車的水溫冷卻電控制基本處于癱瘓狀態(tài)，有時(shí)需要司機(jī)手動(dòng)控制強(qiáng)迫冷卻才能維持 機(jī)車的正常運(yùn)行，嚴(yán)重分散了司機(jī)的注意力，是必須解決的事故隱患。
3. 水溫報(bào)警不準(zhǔn)確，或者不報(bào)警，增加了設(shè)備事故的發(fā)生機(jī)率。
4. 當(dāng)水溫控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)常使機(jī)車非正常卸載，影響機(jī)車的正常使用，給 正常的生產(chǎn)運(yùn)行帶來影響。而當(dāng)水溫卸載保護(hù)失效時(shí)，又存在著發(fā)生重大設(shè)備事故的 隱患。
另外，溫度繼電器的檢修調(diào)整也一直困擾著檢修單位，大量的工時(shí)消耗在溫度調(diào)整 試驗(yàn)過程，每一個(gè)溫度繼電器的調(diào)整都需要將近3個(gè)小時(shí)。效率低下，檢修調(diào)整繁瑣， 且效果不明顯。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用所要解決的技術(shù)問題是用一種智能水溫控制裝置代替原來的GK1C機(jī)車水溫 度控制系統(tǒng)，以便捷的并不改變機(jī)車電路布線的安裝方式安裝，提高機(jī)車性能的穩(wěn)定 性。
解決上述問題的技術(shù)方案是
一種GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，它由溫度傳感器，溫度控制儀表組成，溫度 傳感器安裝在柴油機(jī)出水管路上，其信號(hào)輸出端通過導(dǎo)線連接到溫度控制儀表的信號(hào) 輸入端，溫度控制儀表的信號(hào)輸出端連接內(nèi)燃機(jī)車控制器的信號(hào)輸入端及報(bào)警器的輸入端。
上述GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，所述的溫度傳感器為PT100溫度傳感器，溫 度控制儀表為XMT-5420D型儀表，PT100溫度傳感器的信號(hào)輸出端連接成三線輸出形 式，XMT-5420D型溫度控制儀表有三個(gè)信號(hào)輸出端與內(nèi)燃機(jī)車控制器的信號(hào)輸入端相連 接， 一個(gè)信號(hào)輸出端與報(bào)警器連接，內(nèi)燃機(jī)車的DC24V電源與XMT-5420D型溫度控制 儀表的電源輸入端連接。
采用這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，用溫度傳感器，溫度控制儀表代替了原 有的WTYK-ll型壓力式溫度繼電器，探測精度大大提高、水溫冷卻控制和報(bào)警準(zhǔn)確及 時(shí)、故障率顯著下降、檢修時(shí)間減少且效率提高，這些都對(duì)安全行車和提高機(jī)車運(yùn)行 效率有顯著效果。

圖1是本實(shí)用新型的電原理框圖2是本實(shí)用新型的接線示意圖3是溫度傳感器輸出端口接線示意圖4是溫度控制儀表的電路連接示意圖。
圖中標(biāo)記如下溫度傳感器l，溫度控制儀表2、內(nèi)燃機(jī)車控制器3、報(bào)警器4、 DC24V電源具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的溫度傳感器1采用PT100作為感溫元件，獲取溫度數(shù)值。 溫度控制儀表2采用XMT-5420D型智能儀表，該儀表是以ATMEL公司的51系列單 片機(jī)AT89C52為核心，具有計(jì)算機(jī)通訊功能的智能溫控表。 內(nèi)燃機(jī)車控制器3為FX2N-80MT-D型PLC。
圖中顯示，溫度傳感器1 PT100有al、 a2、 a3、 a4 4個(gè)輸出端口，將al、 a2、 a3 端口作為輸出端口，并將a2、 a3端口短接，a4端口空置。溫度傳感器l，溫度控制儀表2、內(nèi)燃機(jī)車控制器3、報(bào)警器4、 DC24V電源5的連 接方式為-
溫度傳感器PT100的al、 a2、 a3端口分別接溫度控制儀表XMT-5420D的6、 4、 5端口。
溫度控制儀表XMT-5420D的11、 12端口接24VDC電源正極，13、 3、 2端口接24VDC 電源負(fù)極，8、 7、 1端口分別接內(nèi)燃機(jī)車控制器FX2N-80MT-D的X36、 X41、 X44端口， IO端口接報(bào)警器的輸入端，9端口接油溫繼電器輸出1068tt線。
本實(shí)用新型的工作過程
安裝在機(jī)車前機(jī)室柴油機(jī)冷卻水出水管路上的溫度傳感器采集溫度信號(hào)，通過導(dǎo) 線傳輸給安裝在司機(jī)室電器柜中的溫度控制儀表，溫度控制儀表對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大濾 波，采集，A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，給AT89S52進(jìn)行邏輯分析，并在LED顯示屏上顯示實(shí) 時(shí)溫度。
圖4、圖1顯示，當(dāng)溫度超過4(TC時(shí)，AT89S52的P2. 7腳輸出高電平到Ql三極管 9012基極，Q1導(dǎo)通,繼電器Jl動(dòng)作，常開觸點(diǎn)吸合，接通機(jī)車控制器X41腳與電源-24V, 即在X41腳輸入低電平，此信號(hào)被內(nèi)燃機(jī)車控制器輸入接口電路輸送到內(nèi)燃機(jī)車控制 器內(nèi)部并按照程序進(jìn)行邏輯分析，內(nèi)燃機(jī)車控制器按既定程序控制輸出端Y2、 Y3、 Y6、 Y7、 Y20、 Y21不能輸出信號(hào)，即手動(dòng)前向I檔電空閥、手動(dòng)前向II檔電空閥、手動(dòng)后
向i檔電空闊、手動(dòng)后向n檔電空閥、啟動(dòng)閥一檔電控閥、換擋閥n檔電空閥不能得 電。即此時(shí)無論司機(jī)發(fā)出任何動(dòng)車信號(hào)，機(jī)車將不運(yùn)行，使機(jī)車在低溫下不能加上載 荷，保護(hù)了機(jī)車部件。
當(dāng)溫度超過78r時(shí)，AT89S52的P2. 6腳輸出高電平到Q2三極管9012基極，Q2導(dǎo) 通，繼電器J2動(dòng)作，常開觸點(diǎn)吸合，接通機(jī)車控制器X44腳與電源-24V，即在X44腳輸 入低電平，此信號(hào)被內(nèi)燃機(jī)車控制器輸入接口電路輸送到內(nèi)燃機(jī)車控制器內(nèi)部并按照 程序進(jìn)行邏輯分析，內(nèi)燃機(jī)車控制器控制輸出端Y33輸出信號(hào)，此信號(hào)被信號(hào)放大器放大，使風(fēng)扇電控電空閥16YV得電動(dòng)作，電空閥使控制風(fēng)一路將頂百葉窗打開，一路 進(jìn)入冷卻風(fēng)扇充量調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)扇耦合器充油，冷卻風(fēng)扇開始工作。當(dāng)水溫< 73'C時(shí)， AT89S52的P2. 6腳停止輸出，風(fēng)扇電控電空闊16YV失電，冷卻工作停止。使柴油機(jī)水 溫保持在適合柴油機(jī)運(yùn)行的73'C-78"工作區(qū)間內(nèi)。
當(dāng)溫度超過85。C時(shí)，AT89S52的P2.5腳輸出高電平到Q3三極管9012基極，Q3導(dǎo) 通,繼電器J3動(dòng)作，常開觸點(diǎn)吸合，接通+24V電源，接通報(bào)警電路，警鈴響，報(bào)警燈 點(diǎn)亮，提醒司機(jī)采取措施。
機(jī)車運(yùn)行中，當(dāng)水溫超過90°C， AT89S52的P2. 4腳輸出高電平到Q4三極管9012 基極，Q4導(dǎo)通，繼電器J4動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開，斷開機(jī)車控制器X36腳與電源，內(nèi)燃 機(jī)車控制器X36得到機(jī)組保護(hù)信號(hào)，此信號(hào)被內(nèi)燃機(jī)車控制器輸入接口電路輸送到內(nèi) 燃機(jī)車控制器內(nèi)部并按照程序進(jìn)行邏輯分析，內(nèi)燃機(jī)車控制器輸出端停止輸出Y2、 Y3、 Y6、 Y7、 Y20、 Y21、 Y22、 Y23、 Y24信號(hào)，即手動(dòng)前向I檔電空閥、手動(dòng)前向II檔電空 閥、手動(dòng)后向I檔電空閥、手動(dòng)后向II檔電空閥、啟動(dòng)閥一檔電控閥、換擋閥II檔電 空閥、調(diào)速器步進(jìn)電機(jī)失電，使變扭器停止充油，機(jī)車停止運(yùn)行，并回到基本轉(zhuǎn)速， 機(jī)車卸負(fù)荷，達(dá)到機(jī)組保護(hù)的目的。
權(quán)利要求1. 一種GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，其特征在于它由溫度傳感器[1]，溫度控制儀表[2]組成，溫度傳感器[1]安裝在柴油機(jī)出水管路上，其信號(hào)輸出端通過導(dǎo)線連接到溫度控制儀表[2]的信號(hào)輸入端，溫度控制儀表[2]的信號(hào)輸出端連接內(nèi)燃機(jī)車控制器[3]的信號(hào)輸入端及報(bào)警器[4]的輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，其特征在于所述的 溫度傳感器[l]為PT100溫度傳感器，溫度控制儀表[2]為XMT-5420D型儀表，PT100 溫度傳感器[1]的信號(hào)輸出端連接成三線輸出形式，XMT-5420D型溫度控制儀表[2]有三 個(gè)信號(hào)輸出端與內(nèi)燃機(jī)車控制器[3]的信號(hào)輸入端相連接， 一個(gè)信號(hào)輸出端與報(bào)警器[4] 連接，內(nèi)燃機(jī)車的DC24V電源[5]與XMT-5420D型溫度控制儀表[2]的電源輸入端連接。
專利摘要一種GK1C型內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，所要解決的技術(shù)問題是用一種智能水溫控制裝置代替原來的GK1C機(jī)車水溫度控制系統(tǒng)，提高機(jī)車性能的穩(wěn)定性，其技術(shù)方案是它由溫度傳感器，溫度控制儀表組成，溫度傳感器安裝在柴油機(jī)出水管路上，其信號(hào)輸出端通過導(dǎo)線連接到溫度控制儀表的信號(hào)輸入端，溫度控制儀表的信號(hào)輸出端連接內(nèi)燃機(jī)車控制器的信號(hào)輸入端及報(bào)警器的輸入端。采用這種內(nèi)燃機(jī)車水溫控制裝置，用溫度傳感器，溫度控制儀表代替了原有的WTYK-11型壓力式溫度繼電器，探測精度大大提高、水溫冷卻控制和報(bào)警準(zhǔn)確及時(shí)、故障率顯著下降、檢修時(shí)間減少且效率提高，這些都對(duì)安全行車和提高機(jī)車運(yùn)行效率有顯著效果。
文檔編號(hào)F01P7/00GK201258779SQ20082007823
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者周廣利, 唐光明, 張曉光, 楊春亮, 楊立平, 王成煥, 胡小康, 馬順青 申請(qǐng)人:唐山鋼鐵股份有限公司