本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電保護(hù)防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；

背景技術(shù)：

防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主要為煤礦井下坑道內(nèi)行駛的載重汽車和支架搬運(yùn)車等提供動(dòng)力，同時(shí)也可為礦井下使用的發(fā)電機(jī)組，水泵機(jī)組以及石油、化工等易燃易爆環(huán)境中所使用的防爆動(dòng)力機(jī)械配套。

目前，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。工作時(shí)，由風(fēng)扇提供風(fēng)流動(dòng)力，輸送冷卻風(fēng)至發(fā)動(dòng)機(jī)上。經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)后的冷卻風(fēng)溫度升高變成了熱風(fēng)，并向外擴(kuò)散。由于汽車內(nèi)部空間有限，會(huì)有部分熱風(fēng)直接返回至散熱器前端，從而未經(jīng)外部空氣冷卻即進(jìn)入冷卻系統(tǒng)中，這樣將降低冷卻系統(tǒng)散熱效果大大降低。

另外，冷卻風(fēng)扇采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，在大功率作業(yè)過程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、尾氣溫度高出規(guī)定溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，影響施工任務(wù)的進(jìn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了使得防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更好地適應(yīng)大載荷工況，本發(fā)明提供了一種電保護(hù)防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)方案：

一種電保護(hù)防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括冷卻水套、發(fā)動(dòng)機(jī)、主風(fēng)扇、輔助風(fēng)扇、散熱器、膨脹水箱、輔助水泵、洗水箱和電保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋的排氣出口端、排氣歧管、增壓器渦輪殼及排氣總管的表面設(shè)置冷卻水套，冷卻水套連接散熱器、膨脹水箱，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主風(fēng)扇安裝在散熱器后側(cè)，洗水箱連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管口，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置電保護(hù)系統(tǒng)；冷卻水套的回路連接輔助水泵，散熱器后側(cè)同時(shí)安裝輔助風(fēng)扇，電保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行工況，根據(jù)主機(jī)的判斷，執(zhí)行單元控制輔助水泵、輔助風(fēng)扇運(yùn)行、發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

進(jìn)一步的，電保護(hù)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)單元、主機(jī)、執(zhí)行單元，主機(jī)的信息采集端連接監(jiān)測(cè)單元、主機(jī)的命令輸出端連接執(zhí)行單元。

進(jìn)一步的，監(jiān)測(cè)單元、主機(jī)、執(zhí)行單元之間通過有線或者無線連接。

進(jìn)一步的，監(jiān)測(cè)單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、水位傳感器、瓦斯?jié)舛葓?bào)警器，上述元件分別安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)位置。

進(jìn)一步的，電保護(hù)系統(tǒng)的執(zhí)行單元包括電源繼電器、電流調(diào)節(jié)器等，用于控制輔助風(fēng)扇、輔助水泵的啟停及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)。

進(jìn)一步的，輔助風(fēng)扇安裝到散熱器后側(cè)，通過電源驅(qū)動(dòng)，電源回路連接電保護(hù)系統(tǒng)的執(zhí)行單元(902)。

進(jìn)一步的，輔助水泵連接到冷卻水套回路中，通過電源驅(qū)動(dòng)，電源回路連接電保護(hù)系統(tǒng)的執(zhí)行單元。

進(jìn)一步的，電保護(hù)系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)置低溫界限值、高溫界限值；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器均監(jiān)測(cè)到溫度低于低溫界限值時(shí)，輔助風(fēng)扇、輔助水泵不工作；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器任一項(xiàng)監(jiān)測(cè)到溫度在低溫界限值與高溫界限值之間時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，輔助風(fēng)扇、輔助水泵工作；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器任一項(xiàng)監(jiān)測(cè)到溫度高于高溫界限值時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

進(jìn)一步的，電保護(hù)系統(tǒng)的主機(jī)還設(shè)置機(jī)油壓力界限值、水位界限值、瓦斯?jié)舛冉缦拗担?/p>

當(dāng)機(jī)油壓力傳感器監(jiān)測(cè)到機(jī)油壓力值低于機(jī)油壓力界限時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，顯示停機(jī)信息；

當(dāng)水位傳感器監(jiān)測(cè)到水位低于水位界限值時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，顯示停機(jī)信息；

當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂谕咚節(jié)舛冉缦拗禃r(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)主體的缸蓋(排氣出口端)、排氣歧管、增壓器渦輪殼及排氣總管等高溫零部件的表面設(shè)置冷卻水套，冷卻水套回路連接散熱器，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主風(fēng)扇安裝在散熱器后側(cè)，有助于散熱器周圍的空氣對(duì)流；為了增強(qiáng)散熱器周圍空氣的對(duì)流速度，在散熱器后側(cè)設(shè)置電源驅(qū)動(dòng)的輔助風(fēng)扇。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng)溫度值均處于正常工作溫度時(shí)，僅有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主風(fēng)扇工作；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)溫度值中任一項(xiàng)溫度高于正常工作溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主風(fēng)扇和電源驅(qū)動(dòng)的輔助風(fēng)扇同時(shí)工作，增強(qiáng)散熱器周圍空氣的對(duì)流速度，提高散熱效果。

同時(shí)，冷卻水套采用發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)置水泵進(jìn)行冷卻水循環(huán)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度持續(xù)升高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)置水泵無法滿足冷卻水的循環(huán)速度。為此，在冷卻水的循環(huán)回路中安裝輔助水泵，增強(qiáng)冷卻水的循環(huán)速度。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng)溫度值均處于正常溫度時(shí)，冷卻水的循環(huán)僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的水泵提供動(dòng)力；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng)溫度值中的任一項(xiàng)高于正常溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的水泵和電源驅(qū)動(dòng)的輔助水泵同時(shí)工作，增加冷卻水的循環(huán)速度，提高換熱效果。

優(yōu)先地，輔助風(fēng)扇和輔助水泵由蓄電池電源驅(qū)動(dòng)，以免發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速影響輔助風(fēng)扇和輔助水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而影響系統(tǒng)的散熱，蓄電池可以通過安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)進(jìn)行蓄電，以保證蓄電池的供電能力。

同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種電保護(hù)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、冷卻水及排氣的溫度、機(jī)油壓力、水位等工況參數(shù)以及瓦斯?jié)舛鹊拳h(huán)境參數(shù)，并對(duì)工況參數(shù)做出判斷，控制輔助風(fēng)扇、輔助水泵的啟停或者發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

上述的電保護(hù)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)單元、主機(jī)和執(zhí)行單元，監(jiān)測(cè)單元連接到主機(jī)的信息采集端，執(zhí)行單元連接到主機(jī)的命令輸出端。

電保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、水位傳感器、瓦斯?jié)舛葓?bào)警器等，它們分別安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)位置，進(jìn)行工況參數(shù)實(shí)時(shí)采集，并將采集數(shù)據(jù)傳遞到主機(jī)。

電保護(hù)系統(tǒng)的主機(jī)采用可編程控制器(PLC)、單片機(jī)等具有邏輯運(yùn)算功能的元件，對(duì)監(jiān)測(cè)單元傳輸來的工況參數(shù)與設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較，并據(jù)此向執(zhí)行單元發(fā)出命令。

電保護(hù)系統(tǒng)的執(zhí)行單元包括電源繼電器、電流調(diào)節(jié)器，用于控制調(diào)節(jié)風(fēng)扇、調(diào)節(jié)水泵的啟停、發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)。

優(yōu)先地，電磁閥安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管上，當(dāng)主機(jī)發(fā)出停機(jī)命令時(shí)，電磁閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

優(yōu)先地，主機(jī)設(shè)置低溫界限值、高溫界限值；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器監(jiān)測(cè)到溫度均低于低溫界限值時(shí)，輔助風(fēng)扇、輔助水泵不工作；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器監(jiān)測(cè)到任一項(xiàng)溫度在低溫界限值和高溫界限值之間時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，輔助風(fēng)扇、輔助水泵和工作；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器監(jiān)測(cè)到任一項(xiàng)溫度高于高溫界限值時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

主機(jī)還設(shè)置機(jī)油壓力界限值、水位界限值、瓦斯?jié)舛冉缦拗怠?/p>

當(dāng)機(jī)油壓力傳感器監(jiān)測(cè)到機(jī)油壓力值低于設(shè)定壓力時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，顯示停機(jī)信息。

當(dāng)水位傳感器監(jiān)測(cè)到水位低于水位界限值時(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，顯示停機(jī)信息。

當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂谕咚節(jié)舛冉缦拗禃r(shí)，主機(jī)向執(zhí)行單元發(fā)出命令，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，報(bào)警。

為了處理發(fā)動(dòng)機(jī)的排出尾氣，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣尾管連接到洗水箱，用于排出尾氣凈化和冷卻，洗水箱通過補(bǔ)水箱補(bǔ)水。

有益效果：與防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的電保護(hù)防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在冷卻系統(tǒng)中設(shè)置了電保護(hù)系統(tǒng)、輔助風(fēng)扇和輔助水泵，增強(qiáng)了冷卻水循環(huán)速度和降溫速度。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中電保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)單元對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，電保護(hù)系統(tǒng)的主機(jī)對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行判斷，并向執(zhí)行單元發(fā)出指令，控制輔助風(fēng)扇、輔助水泵啟停、發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)，使得防爆發(fā)動(dòng)機(jī)能夠更好的適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況。

附圖說明

圖1為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)示意圖；

圖2為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)洗水箱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)示意圖；

圖4為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)另一示意圖；

圖中，1—冷卻水套，2—發(fā)動(dòng)機(jī)，3—主風(fēng)扇，4—輔助風(fēng)扇，5—散熱器，6—膨脹水箱，7—輔助水泵，8—洗水箱，801—補(bǔ)水箱，802—尾氣排出口，9—電保護(hù)系統(tǒng)，901—主機(jī)，902—執(zhí)行單元，903—監(jiān)測(cè)單元，904—電磁閥；

具體實(shí)施方式

為更好理解本發(fā)明提供的電保護(hù)防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，列舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明。應(yīng)理解的是，附圖所示的實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制，而是為了說明本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神。

如圖1所示，為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)2主體的缸蓋(排氣出口端)、排氣歧管、增壓器渦輪殼及排氣總管等高溫零部件的表面設(shè)置冷卻水套1，冷卻水套1連接散熱器5，發(fā)動(dòng)機(jī)2驅(qū)動(dòng)的主風(fēng)扇3安裝在散熱器5后側(cè)，洗水箱8連接發(fā)動(dòng)機(jī)2的排氣管尾端，冷卻水套1連接膨脹水箱6。同時(shí)，冷卻水套1的管路安裝有輔助水泵7，散熱器4后側(cè)同時(shí)安裝輔助風(fēng)扇4，電保護(hù)系統(tǒng)9通過監(jiān)測(cè)單元903監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)2的運(yùn)行工況，主機(jī)901對(duì)監(jiān)測(cè)到的工況參數(shù)進(jìn)行判斷，向執(zhí)行單元902發(fā)出命令，控制輔助水泵7、輔助風(fēng)扇4啟停、發(fā)動(dòng)機(jī)2的停機(jī)。

如圖2所示，為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)洗水箱結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)2的排氣管連接到洗水箱8，尾氣經(jīng)過凈化和冷卻后經(jīng)過尾氣排出口802排出，補(bǔ)水箱801連接到洗水箱8。

如圖3所示，為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)示意圖。電保護(hù)系統(tǒng)9包括監(jiān)測(cè)單元903、主機(jī)901、執(zhí)行單元902，監(jiān)測(cè)單元903連接到主機(jī)901的信息采集端，執(zhí)行單元902連接到主機(jī)901的命令輸出端。監(jiān)測(cè)單元903包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體溫度傳感器、冷卻水溫傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、水位傳感器、瓦斯?jié)舛葓?bào)警器等，上述元件分別安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)位置；執(zhí)行單元902包括電源繼電器、電流調(diào)節(jié)器，執(zhí)行單元902控制輔助風(fēng)扇4、輔助水泵7的啟停、通過電磁閥904進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)2的停機(jī)。輔助風(fēng)扇4與輔助水泵7并聯(lián)后聯(lián)入執(zhí)行單元902，可以通過一個(gè)電源繼電器控制，同時(shí)啟停。

如圖4所示，為防爆柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)另一示意圖。輔助風(fēng)扇4與輔助水泵7單獨(dú)后聯(lián)入執(zhí)行單元902，通過不同電源繼電器控制，可以單獨(dú)或者同時(shí)啟停，其余部分與圖3所示的實(shí)施例相同。

以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上的改變不應(yīng)認(rèn)為偏離了本發(fā)明保護(hù)的范圍，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。