專利名稱:一種柴油機氣啟動保護裝置及包括該裝置的氣啟動柴油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及柴油機氣啟動領(lǐng)域,具體是一種柴油機氣啟動保護裝置。此外,還 涉及一種包括所述裝置的氣啟動柴油機。
背景技術(shù):
目前,柴油機車輛(尤其是礦用柴油機車輛)普遍沒有使用啟動保護裝置,有時誤 操作導(dǎo)致氣馬達重啟,造成打齒現(xiàn)象損壞齒輪,甚至是整個氣馬達的損傷。同時,帶自鎖的 手動閥操作起來很不方便,給駕駛員增加了操作難度,且在柴油機正常工作后,若手動閥損 壞,氣馬達將一直處于啟動狀態(tài),將直接導(dǎo)致氣馬達損壞。利用氣啟動柴油機的設(shè)備都設(shè)置有一個啟動按鈕,啟動按鈕一般安裝在駕駛室內(nèi) 容易觸及的地方以便啟動設(shè)備,當(dāng)設(shè)備正常啟動后,常常由于操作人員誤碰到啟動按鈕,致 使柴油機氣啟動馬達的小齒輪再次伸出,與正在運轉(zhuǎn)的飛輪相碰,造成打齒,損壞齒輪或氣 啟動馬達。本實用新型是在柴油機正常工作后,空氣壓縮機輸出一路壓縮空氣控制三通氣 控閥換向,從而使手動閥(啟動按鈕)失效。這樣避免了誤操作或手動閥損壞使氣馬達再 次啟動造成的打齒現(xiàn)象,損壞齒輪或氣馬達。就現(xiàn)在所知的現(xiàn)有技術(shù)是利用轉(zhuǎn)速傳感器測取柴油機飛輪轉(zhuǎn)速,將信號傳輸?shù)娇?制器,當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速達到發(fā)動機最低工作轉(zhuǎn)速時,控制器自動控制電磁閥切斷啟動按鈕的進 氣,使啟動按鈕失效。該技術(shù)須要的控制元件均為電氣元件,在使用環(huán)境惡劣的地方,電氣 元件容易受濕度和溫度的影響導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,可靠性不高。尤其是若使用在礦用柴油機 車輛上,所有電氣元件均要滿足煤安要求,需要做防爆、隔爆或本安等處理,體積大,成本較 尚ο因此,需要一種能更合理有效解決氣馬達打齒問題的柴油機氣啟動保護裝置。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種柴油機氣啟動保護裝置及包括該裝置的氣啟動 柴油機,解決由于誤操作等原因造成的氣馬達打齒問題。本實用新型的技術(shù)方案是一種柴油機氣啟動保護裝置,具有空氣壓縮機、作為啟動按鈕的手動閥、氣馬達、 啟動閥、作為停車按鈕的手動閥,設(shè)有啟動氣路和控制氣路,啟動氣路通過管路連接啟動 閥,啟動閥通過管路連接氣馬達,控制氣路通過管路連接作為啟動按鈕的手動閥,作為啟動 按鈕的手動閥通過管路連接啟動閥的控制口,控制氣路上,在作為啟動按鈕的手動閥之前 安裝第一換向閥;或者,第一換向閥安裝于作為啟動按鈕的手動閥和啟動閥之間;在第一 換向閥與作為停車按鈕的手動閥之間設(shè)置第二換向閥。所述的柴油機氣啟動保護裝置,第一換向閥和第二換向閥為氣控換向閥;或者,第 一換向閥為液控換向閥,第二換向閥為氣控換向閥。所述的柴油機氣啟動保護裝置,空氣壓縮機的出氣口分為三路,一路經(jīng)單向閥進入氣罐,一路連接第一換向閥的氣控口,一路連接第二換向閥的常閉口。所述的柴油機氣啟動保護裝置,空氣壓縮機的出氣口分為兩路,一路經(jīng)單向閥進 入氣罐,另一路經(jīng)過減壓閥后分為兩路一路連接第一換向閥的氣控口,另一路連接第二換 向閥的常閉口。所述的柴油機氣啟動保護裝置,控制氣路經(jīng)過第一換向閥的常開口后連至作為啟 動按鈕的手動閥;作為啟動按鈕的手動閥的出氣口與啟動閥的控制口連接,啟動閥的進氣 口與氣罐相連,啟動閥的出氣口與氣馬達相連;作為停車按鈕的手動閥在出氣口之后分出 一路與第二換向閥的氣控口相連。所述的柴油機氣啟動保護裝置,第一換向閥的控制口與發(fā)動機機油壓力接口相 連。所述的柴油機氣啟動保護裝置,作為啟動按鈕的手動閥為電磁閥。一種氣啟動柴油機,包括上述的氣啟動保護裝置。本實用新型的優(yōu)點及有益效果是1、本實用新型可以自動地、快速地、準確地使柴油機氣啟動按鈕失效,從根本上解 決誤操作引起氣馬達打齒問題,更好地保護了氣馬達。2、本實用新型的氣啟動保護裝置中不包含涉電元件,且原理結(jié)構(gòu)簡單。本實用新 型所用元件均為氣動元件,壓力等級低,使用安全,即安全性高。由于氣啟動的柴油機本身 就具有一套氣動系統(tǒng),本實用新型在原氣動系統(tǒng)之上增加幾個氣動元件即解決了啟動保護 問題。較之電氣方案,本實用新型所述氣動方案更為簡單、輕便,而且安裝維護簡單。3、本實用新型的控制過程降低了對操作人員技術(shù)素質(zhì)的要求,使操作更加簡便、 安全。4、本實用新型在氣控換向閥氣控口得氣后,換向閥換向,手動閥(啟動按鈕)失 效,實現(xiàn)柴油機氣啟動馬達的自動保護。5、本實用新型能保證在柴油機正常工作后,誤按手動閥或手動閥損壞而不會造成 氣馬達打齒,損壞齒輪及氣馬達,保證器件的使用壽命。6、本實用新型應(yīng)用氣動控制,更具可靠性、安全性。
圖1為一般柴油機氣啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型氣啟動保護裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第二種具體實施方式
的示意圖。圖4為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第三種具體實施方式
的示意圖。圖5為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第四種具體實施方式
的示意圖。圖中,1、停車氣缸;2、單向閥;3、空氣壓縮機;4、減壓閥;5、手動閥(啟動按鈕); 6A、第一氣控換向閥;6B、第二氣控換向閥;6C、換向閥;7、氣馬達;8、啟動閥;9、手動閥(停 車按鈕);10、氣罐。
具體實施方式
如圖1-2所示,本實用新型柴油機氣啟動保護裝置的功能是由安裝在手動閥(啟動按鈕)5之前的第一氣控換向閥6A,以及安裝在第一氣控換向閥6A與手動閥(停車按 鈕)9之間的第二氣控換向閥6B實現(xiàn)的。在柴油機正常工作后,空氣壓縮機3輸出一路壓 縮空氣控制第一氣控換向閥6A自動換向,關(guān)斷控制氣路,使手動閥(啟動按鈕)5失效,實 現(xiàn)對柴油機氣(啟動)馬達7的保護。手動閥(停機按鈕)9控制柴油機停止時,同時控制 第二氣控換向閥6B換向,使空氣壓縮機3到第一氣控換向閥6A氣路內(nèi)的殘壓排出,使第一 氣控換向閥6A復(fù)位,手動閥(啟動按鈕)5控制氣路連通,不影響下一次啟動。如圖1所示,一般柴油機氣啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括停車氣缸1、單向閥2、空氣壓 縮機3、手動閥(啟動按鈕)5、氣馬達7、啟動閥8、手動閥(停車按鈕)9等,控制氣路(來 自氣罐10)通過管路連接手動閥(停車按鈕)9的進氣口,手動閥(停車按鈕)9的出氣口 通過管路連接停車氣缸1??諝鈮嚎s機3通過管路進入氣罐10,在空氣壓縮機3與氣罐10 連通的管路上設(shè)有單向閥2,空氣壓縮機3在輸出空氣進入氣罐10之前設(shè)置單向閥2,可以 防止氣罐10內(nèi)壓縮空氣倒流。啟動氣路(來自氣罐10)通過管路連接啟動閥8的進氣口, 啟動閥8的出氣口通過管路連接氣馬達7,氣馬達7與柴油機的飛輪殼連接。控制氣路(來 自氣罐10)通過管路連接手動閥(啟動按鈕)5的進氣口,手動閥(啟動按鈕)5的出氣口 通過管路連接啟動閥8的控制口。如圖2所示,與一般柴油機氣啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同之處在于,本實用新型是在原 氣動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加減壓閥4 (可無)、第一氣控換向閥6A、第二氣控換向閥6B,通過簡單的 氣路連接,即實現(xiàn)了柴油機啟動后手動閥(啟動按鈕)自動失效。具體如下空氣壓縮機3的出氣口使用三通將氣路分為兩路,一路經(jīng)單向閥2進入氣罐10,一 路經(jīng)過減壓閥4后分為兩路,一路連接第一氣控換向閥6A的氣控口,另一路連接第二氣控 換向閥6B的常閉口 P ;控制氣路經(jīng)過第一氣控換向閥6A的常開口 R、A后進入手動閥(啟 動按鈕)5 ;手動閥(啟動按鈕)5的出氣口與啟動閥8的控制口連接,啟動閥5的進氣口與 氣罐10相連,啟動閥5的出氣口與氣馬達7相連;手動閥(停車按鈕)9在出氣口之后分出 一路與第二氣控換向閥6B的氣控口相連。上述為氣啟動保護裝置的連接,具體原理如下1.當(dāng)柴油機未啟動時,空氣壓縮機3不工作,第一氣控換向閥6A的氣控口無氣壓, 第一氣控換向閥6A不換向,保證常開口 R、A 口常通,為手動閥(啟動按鈕)5提供氣源;由 于系統(tǒng)中設(shè)置單向閥2,所以氣罐10中的空氣不能倒流向第一氣控換向閥6A的氣控口,同 樣保證常開口 R、A 口常通,為手動閥(啟動按鈕)5提供氣源。所以控制氣路可通過常開口 R、A進入手動閥(啟動按鈕)5的進氣口,按下手動閥(啟動按鈕)5,壓縮空氣進入啟動閥 8的控制口,即控制啟動氣路的氣馬達7連通,氣馬達7開始工作,柴油機啟動完成。2.柴油機啟動后,空氣壓縮機3開始工作,即開始輸出空氣,一路進入氣罐10為整 個系統(tǒng)供氣,另一路則經(jīng)過減壓閥4后分成兩路,一路進入第一氣控換向閥6A的氣控口,使 其換向,即R 口堵死,P 口與A 口連通。這樣,手動閥(啟動按鈕)5的進氣口到第一氣控換 向閥6A的A 口之間的空氣便從P 口(排氣口)排出,手動閥(啟動按鈕)5失去控制氣源, 即實現(xiàn)了手動閥5失效。當(dāng)柴油機運行時,就避免了因誤操作或手動閥損壞使氣馬達再次 啟動造成的打齒現(xiàn)象,有效的避免了齒輪或氣馬達的損壞。3.當(dāng)柴油機需要停機時,按下手動閥(停機按鈕)9,壓縮空氣經(jīng)過手動閥(停機 按鈕)9后一路控制停車氣缸1工作,使發(fā)動機停機,發(fā)動機停機后,空氣壓縮機3便不再繼續(xù)為第一氣控換向閥6A的氣控口提供氣壓,但此時仍有殘余的壓力控制第一氣控換向閥 6A。這時,由經(jīng)過手動閥(停機按鈕)9后的另一路壓縮空氣控制的第二氣控換向閥6B就 起了作用,壓縮空氣控制第二氣控換向閥6B換向,即P 口與A 口連通,空氣壓縮機3與第一 氣控換向閥6A之間殘余的壓力便從第二氣控換向閥6B的A 口排出。第一氣控換向閥6A 氣控口失去氣壓,氣控閥再次換向,A 口與R 口恢復(fù)常通狀態(tài),控制氣路直接抵達手動閥(啟 動按鈕)5的進氣口,為柴油機下次順利啟動提供了條件。如上所述,柴油機氣啟動保護如此循環(huán),降低了對操作人員技術(shù)素質(zhì)的要求,使操 作更加簡便、安全。需要指出,減壓閥4的設(shè)置是為了防止空氣壓縮機3輸出空氣壓力過高而損壞氣 控換向閥,若氣控換向閥的正常工作壓力范圍大于空氣壓縮機3輸出空氣壓力,可不設(shè)置 減壓閥4。即空氣壓縮機3輸出空氣分為三路,一路經(jīng)單向閥2進入氣罐10,一路連接第一 氣控換向閥6A的氣控口,一路連接第二氣控換向閥6B的常閉口 P。另外,手動閥(啟動按鈕)5也可以是電磁閥,適用于用電控制柴油機啟動,無論電 動還有手動,均不脫離本實用新型的原理;使用手動閥(停機按鈕)9控制排出殘壓,也可利 用其他方式排出殘壓,但無論何種方式排出殘壓,均不脫離本實用新型的原理。請參考圖3,圖3為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第二種具體實施方式
的示 意圖。對比圖2,第二種具體實施方式
與上述具體實施方式
的差別在于將第一氣控換向閥 6A與手動閥(啟動按鈕)5位置對調(diào),第一氣控換向閥6A安裝于手動閥(啟動按鈕)5和 啟動閥8之間。即手動閥(啟動按鈕)5的進氣口與控制氣路相連,手動閥(啟動按鈕)5 的出氣口與第一氣控換向閥6A的常開口 R相連,壓縮空氣經(jīng)過R、A后進入啟動閥8的控制 口。其余部分的連接與圖2所示的連接相同,不再累述。請參考圖4,圖4為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第三種具體實施方式
的示 意圖。此方案利用機油壓力來控制換向閥換向,來使手動閥(啟動按鈕)5失效。將換向閥6C的控制口與發(fā)動機機油(來自柴油機)壓力接口相連,控制氣路經(jīng)過 換向閥6C的常開口 R、A后進入手動閥(啟動按鈕)5 ;手動閥(啟動按鈕)5的出氣口與啟 動閥8的控制口連接,啟動閥5的進氣口與氣罐10相連,啟動閥5的出氣口與氣馬達7相 連;手動閥(停車按鈕)9在出氣口之后分出一路與第二氣控換向閥6B的氣控口相連。當(dāng)柴油機未啟動時,換向閥處于自然狀態(tài),R 口和A 口常通,手動閥(啟動按鈕)5 可正常工作啟動發(fā)動機。當(dāng)發(fā)動機啟動正常工作后,就有了機油壓力,換向閥6C在機油壓 力的作用下?lián)Q向,使手動閥失效,實現(xiàn)保護。請參考圖5,圖5為本實用新型所提供氣啟動保護裝置第四種具體實施方式
的示 意圖。對比圖4,將換向閥6C與手動閥(啟動按鈕)5的位置調(diào)換,換向閥6C安裝于手動 閥(啟動按鈕)5和啟動閥8之間,同樣可完成實用新型目的。即手動閥(啟動按鈕)5的 進氣口與控制氣路相連,手動閥(啟動按鈕)5的出氣口與換向閥6C的常開口 R相連,壓縮 空氣經(jīng)過R、A后進入啟動閥8的控制口。其余部分的連接與圖4所示的連接相同,不再累 述。本實用新型所提供的柴油機包括上述任一個具體實施例所描述的氣啟動保護裝 置;氣啟動保護裝置的部件可以隨意布置在柴油機周圍或根據(jù)整車位置分散布置,本申請 不做要求。所述柴油機的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù),不再展開。[0046] 應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前 提下,還可以對本實用新型進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利 要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種柴油機氣啟動保護裝置,具有空氣壓縮機、作為啟動按鈕的手動閥、氣馬達、啟動閥、作為停車按鈕的手動閥,設(shè)有啟動氣路和控制氣路,啟動氣路通過管路連接啟動閥,啟動閥通過管路連接氣馬達,控制氣路通過管路連接作為啟動按鈕的手動閥,作為啟動按鈕的手動閥通過管路連接啟動閥的控制口,其特征在于控制氣路上,在作為啟動按鈕的手動閥之前安裝第一換向閥;或者,第一換向閥安裝于作為啟動按鈕的手動閥和啟動閥之間;在第一換向閥與作為停車按鈕的手動閥之間設(shè)置第二換向閥。
2.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于第一換向閥和第二換 向閥為氣控換向閥;或者,第一換向閥為液控換向閥,第二換向閥為氣控換向閥。
3.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于空氣壓縮機的出氣口 分為三路,一路經(jīng)單向閥進入氣罐,一路連接第一換向閥的氣控口,一路連接第二換向閥的 常閉口。
4.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于空氣壓縮機的出氣口 分為兩路,一路經(jīng)單向閥進入氣罐,另一路經(jīng)過減壓閥后分為兩路一路連接第一換向閥的 氣控口,另一路連接第二換向閥的常閉口。
5.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于控制氣路經(jīng)過第一換 向閥的常開口后連至作為啟動按鈕的手動閥;作為啟動按鈕的手動閥的出氣口與啟動閥的 控制口連接,啟動閥的進氣口與氣罐相連,啟動閥的出氣口與氣馬達相連;作為停車按鈕的 手動閥在出氣口之后分出一路與第二換向閥的氣控口相連。
6.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于第一換向閥的控制口 與發(fā)動機機油壓力接口相連。
7.按照權(quán)利要求1所述的柴油機氣啟動保護裝置,其特征在于作為啟動按鈕的手動 閥為電磁閥。
8.一種氣啟動柴油機,其特征在于,包括上述權(quán)利要求1至7任一項所述的氣啟動保護裝置。
專利摘要本實用新型涉及柴油機氣啟動領(lǐng)域,具體是一種柴油機氣啟動保護裝置。所述柴油機氣啟動保護裝置的控制氣路上,在作為啟動按鈕的手動閥之前安裝第一換向閥;或者,第一換向閥安裝于作為啟動按鈕的手動閥和啟動閥之間;在第一換向閥與作為停車按鈕的手動閥之間設(shè)置第二換向閥。在柴油機正常工作后,空氣壓縮機輸出一路壓縮空氣控制換向閥換向,從而使手動閥(啟動按鈕)失效,避免了誤操作或手動閥損壞使氣馬達再次啟動造成的打齒現(xiàn)象,損壞齒輪或氣馬達,從根本上解決誤操作引起氣馬達打齒問題,更好地保護了氣馬達。本實用新型的氣啟動保護裝置中不包含涉電元件,且原理結(jié)構(gòu)簡單。此外,還公開了一種包含上述氣啟動裝置的氣啟動柴油機。
文檔編號F02N7/00GK201714551SQ20102020761
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者付衛(wèi)坤, 付貴, 劉兵, 周旭, 孫鴻祥, 張志喜, 金嶸 申請人:三一重型裝備有限公司