專利名稱：內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置。
內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的超速飛車事故，危害極大，輕者造成運(yùn)動(dòng)零部件破損，重者使柴油機(jī)、增壓器、相關(guān)電機(jī)及輔助傳動(dòng)部件報(bào)廢。造成柴油機(jī)飛車的主要原因是外界的負(fù)載功率與柴油機(jī)輸出功率的平衡被嚴(yán)重破壞，輸出功率與供油量之間工作不協(xié)調(diào)造成的。為了解決柴油機(jī)的超速飛車事故的發(fā)生，現(xiàn)有技術(shù)中提出了“兩斷”(即斷油、斷氣)的技術(shù)方案，即在極限調(diào)速器處加裝一個(gè)行程開關(guān)，當(dāng)發(fā)生飛車時(shí)，行程開關(guān)閉合，接通電控閥，打開風(fēng)路，同時(shí)，行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)斷開聯(lián)合調(diào)節(jié)器和燃油泵電路，使其完成斷氣斷油的功能。但此種技術(shù)方案僅對(duì)飛車發(fā)生后事故不再擴(kuò)大有一定的效果，而不能從根本上防止飛車事故的發(fā)生。因此中國(guó)專利CN2240048公開了一種內(nèi)燃機(jī)超速安全保險(xiǎn)電控裝置，它是利用安裝在內(nèi)燃機(jī)飛輪齒圈頂部或與內(nèi)燃機(jī)主軸相聯(lián)的齒輪頂部的磁電轉(zhuǎn)速傳感器，檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過(guò)電子檢測(cè)控制線路，驅(qū)動(dòng)安裝在內(nèi)燃機(jī)上的制動(dòng)電磁裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)超速時(shí)自動(dòng)減油或斷油、斷氣的功能，此種技術(shù)方案存在著如下缺點(diǎn)在內(nèi)燃機(jī)飛輪齒圈或與內(nèi)燃機(jī)主軸相聯(lián)的齒輪頂部加裝一套磁電轉(zhuǎn)速傳感器，由于位置所限，安裝非常困難，再之在飛車事故發(fā)生后，不能有效地排出燃油管路中的余油，再之由于高壓油泵的工作，使得燃油管路中形成負(fù)壓，通過(guò)齒輪泵可繼續(xù)為柴油機(jī)供油，并且可產(chǎn)生供油拉桿或齒條卡帶，而不能使供油拉桿返回停止供油的位置，因而不能及時(shí)地防止飛車事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種快速切斷燃油、排出燃油管路中余油的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，它由取樣電路、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，所說(shuō)取樣電路的輸入端接由內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速表傳感器輸出的交流電壓信號(hào)，其輸出一與轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓信號(hào)接入控制電路的輸入端，控制電路的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所說(shuō)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)配裝在柴油機(jī)輸油總管路中。
控制電路由輔助電源電路、比較電路和功放驅(qū)動(dòng)電路組成，所說(shuō)輔助電源電路輸出兩路電壓信號(hào)，一路接比較電路的電源端，另一路輸出接比較電路的基準(zhǔn)電壓輸入端，比較電路的輸出接功放驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
控制電路的輔助電源電路由電容C1-C4、電阻R1-R3、穩(wěn)壓二極管DW1和穩(wěn)壓集成電路IC2組成；所說(shuō)的控制電路的比較電路由比較放大器IC1組成，其比較放大器IC1的一輸入端接提供基準(zhǔn)電壓信號(hào)的輔助電源電路的輸出端，另一輸入端接取樣電路的輸出端；所說(shuō)的控制電路的功放驅(qū)動(dòng)電路由三極管BG1、電阻R4-R6、二極管D7、D8、穩(wěn)壓二極管DW2、電容C7和繼電器1FCZJ、2FCZJ組成，穩(wěn)壓二極管Dw2和限流電阻R4串聯(lián)后接于三極管BG1的基極和比較放大器IC1的輸出端之間，二極管D7并接于三極管BG1的基極和發(fā)射極間，電容C7和電阻R6串接后與電阻R5、二極管D8并接于三極管BG1集電極與發(fā)射極之間，其繼電器1FCZJ和繼電器2FCZJ相互并聯(lián)后串接于三極管BG1集電極電路中。
取樣電路由整流橋D1-D6、二極管D9、電位器W1和電容C5、C6組成，其電位器W1和電容C5、C6并接于整流橋的輸出端。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)由斷油電磁閥DYF和排油通氣電磁閥PYF1組成，其斷油電磁閥DYF串接在柴油機(jī)進(jìn)油總管路中，排油通氣電磁閥PYF1一端裝配在柴油機(jī)進(jìn)油總管路的入口處，另一端裝配在回油總管路上。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括排油通氣電磁閥PYF2，其排油通氣電磁閥PYF2串接在柴油機(jī)回油總管路中。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)還輸出兩路控制信號(hào)，其一路輸出接柴油機(jī)的加載電路，另一路輸出接柴油機(jī)的控制電路。本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本上不需改變機(jī)車原設(shè)計(jì)要求，易于實(shí)施，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥安裝在輸油總管路中，使得切斷油路和排出油路中的余油迅速?gòu)氐祝瑫r(shí)該裝置還可自動(dòng)地啟動(dòng)加載電路，以增大柴油機(jī)曲軸的扭矩，從而使柴油機(jī)迅速停機(jī)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步的描述


圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型斷油、加載等驅(qū)動(dòng)控制原理圖。
圖4為本實(shí)用新型控制燃油泵電機(jī)的接觸器和聯(lián)合調(diào)節(jié)器的電磁聯(lián)鎖器原理圖。
圖5為執(zhí)行機(jī)構(gòu)與內(nèi)燃機(jī)車油路連接圖。
如
圖1所示，取樣電路從柴油機(jī)凸輪軸帶動(dòng)的轉(zhuǎn)速表傳感器(三相測(cè)速發(fā)電機(jī))上取出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓信號(hào)，輸入給控制電路，經(jīng)控制電路的加工處理，輸出三路控制信號(hào)，一路信號(hào)驅(qū)動(dòng)安裝在柴油機(jī)進(jìn)輸總管路中的電磁閥，另一路信號(hào)接通柴油機(jī)的加載電路，第三路信號(hào)斷開內(nèi)燃機(jī)車的控制電路。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)超速時(shí)自動(dòng)切斷燃油的供給和排出燃油管路中的余油、斷電、通氣、加載，迅速實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)減速或停機(jī)的功能。
如圖2、圖3、圖4和圖5所示，其工作原理如下從柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表傳感器(三相測(cè)速發(fā)電機(jī))發(fā)出的三相交流電壓信號(hào)引出的取樣信號(hào)，經(jīng)二極管D1-D6三相全波整流后輸出一直流電壓信號(hào)，電容C5、C6為濾波電容，從并接在整流橋輸出端的電位器W1上取出與柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速相應(yīng)的電壓值，經(jīng)二極管D9接入比較放大器IC1的1腳。輔助電源電路由電容C1-C4、電阻R1-R3、穩(wěn)壓二極管DW1和穩(wěn)壓集成電路IC2組成，其中電阻R1為一壓敏電阻，輔助電源電路的作用一方面為比較放大器IC1提供工作電源，另一方面經(jīng)穩(wěn)壓集成電路IC2再次穩(wěn)壓后為比較放大器IC1的2腳提供基準(zhǔn)電壓。功放驅(qū)動(dòng)電路由三極管BG1、電阻R4-R6、二極管D7、D8、穩(wěn)壓二極管DW2、電容C7和繼電器1FCZJ、2FCZJ組成，穩(wěn)壓二極管DW2和限流電阻R4串聯(lián)后接于三極管BG1的基極和比較放大器IC1的輸出之間，其繼電器1FCZJ和繼電器2FCZJ相互并聯(lián)后串接在三極管BG1集電極電路中。其中電阻R5為壓敏電阻。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速表傳感器輸出的電壓升高，相應(yīng)比較放大器IC1的1腳電位升高，即比較放大器IC1的1腳信號(hào)電壓大于2腳的基準(zhǔn)電壓值，IC1的3腳輸出高電位，三極管BG1飽和導(dǎo)通，使得110V電源經(jīng)繼電器1FCZJ、2FCZJ和BG1的集電極、發(fā)射極形成通路。即繼電器1FCZJ和2FCZJ線圈得電吸合。從而使1FCZJ1常開接點(diǎn)閉合，接通串接在柴油機(jī)進(jìn)油總管路中的斷油電磁閥DYF線圈，電磁閥DYF得電動(dòng)作，即關(guān)閉，切斷給柴油機(jī)各缸輸送燃油的通路，停止為柴油機(jī)供油。同時(shí)接通并接在柴油機(jī)進(jìn)油總管路入口處與回油總管路間的排油通氣電磁閥PYF1和串接在柴油機(jī)回油總管路中的排油通氣電磁閥PYF2線圈，兩電磁閥PYF1、PYF2得電動(dòng)作，即兩電磁閥打開，電磁閥PYF1的打開，可使得燃油管路中的壓力油排出，但由于燃油管路全密封，在燃油管路內(nèi)的燃油壓力等于大氣壓時(shí)，而不能將燃油管路中的余油排凈，電磁閥PTF2的打開可迅速將燃油管路中的余油完全排出。1FCZJ的吸合，還使得1FCZJ2常閉接點(diǎn)斷開，從而斷開內(nèi)燃機(jī)中原有部件聯(lián)合調(diào)節(jié)器的電磁聯(lián)鎖DLS和燃油泵電機(jī)的接觸器RBC線圈，即停止了聯(lián)合調(diào)節(jié)器工作和燃油的輸送。繼電器2FCZJ的吸合，使得常開接點(diǎn)2FCZJ1、2FCZJ2和2FCZJ3閉合，即接通了內(nèi)燃機(jī)車主電路中的電控接觸器1C-6C的線圈，同時(shí)還接通內(nèi)燃機(jī)車中原有部件控制走車接觸器LLC和LC線圈，即啟動(dòng)了主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制電路，相應(yīng)啟動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)。從而為柴油機(jī)自動(dòng)加載，增大柴油機(jī)曲軸的扭矩，迫使柴油機(jī)迅速停機(jī)。同時(shí)也接通了“飛車”故障信號(hào)指示燈FCD回路，為操作者提供信號(hào)報(bào)警。
圖3中的QKQ為取樣電路和控制電路。1NA和2NA為手動(dòng)操作按鈕可為操作者及時(shí)方便地提供了預(yù)處理事故的可行操作。圖5中的CYJ為柴油機(jī)，JLQ為精濾器，AQF為安全閥，RYB為燃油泵，CLQ為粗濾器，RYX為燃油箱。為保證本實(shí)用新型的可靠工作，可增加一套備份的比較電路和功放驅(qū)動(dòng)電路，其電路組成和連接關(guān)系如同前述。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于它由取樣電路、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，所說(shuō)取樣電路的輸入端接由內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速表傳感器輸出的交流電壓信號(hào)，其輸出一與轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓信號(hào)接入控制電路的輸入端，控制電路的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所說(shuō)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)配裝在柴油機(jī)輸油總管路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的控制電路由輔助電源電路、比較電路和功放驅(qū)動(dòng)電路組成，所說(shuō)輔助電源電路輸出兩路電壓信號(hào)，一路接比較電路的電源端，另一路輸出接比較電路的基準(zhǔn)電壓輸入端，比較電路的輸出接功放驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的控制電路的輔助電源電路由電容C1-C4、電阻R1-R3、穩(wěn)壓二極管Dw1和穩(wěn)壓集成電路IC2組成；所說(shuō)的控制電路的比較電路由比較放大器IC1組成，其比較放大器IC1的一輸入端接提供基準(zhǔn)電壓信號(hào)的輔助電源電路的輸出端，另一輸入端接取樣電路的輸出端；所說(shuō)的控制電路的功放驅(qū)動(dòng)電路由三極管BG1、電阻R4-R6、二極管D7、D8、穩(wěn)壓二極管DW2、電容C7和繼電器1FCZJ、2FCZJ組成，穩(wěn)壓二極管DW2和限流電阻R4串聯(lián)后接于三極管BG1的基極和比較放大器IC1的輸出端之間，二極管D7并接于三極管BG1的基極和發(fā)射極間，電容C7和電阻R6串接后與電阻R5、二極管D8并接于三極管BG1集電極與發(fā)射極之間，其繼電器1FCZJ和繼電器2FCZJ相互并聯(lián)后串接于三極管BG1集電極電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的取樣電路由整流橋D1-D6、二極管D9、電位器W1和電容C5、C6組成，其電位器W1和電容C5、C6并接于整流橋的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由斷油電磁閥DYF和排油通氣電磁閥PYF1組成，其斷油電磁閥DYF串接在柴油機(jī)進(jìn)油總管路中，排油通氣電磁閥PYF1一端裝配在柴油機(jī)進(jìn)油總管路的入口處，另一端裝配在回油總管路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括排油通氣電磁閥PYF2，其排油通氣電磁閥PYF2串接在柴油機(jī)回油總管路中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)控制裝置，其特征在于所說(shuō)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還輸出兩路控制信號(hào)，其一路輸出接柴油機(jī)的加載電路，另一路輸出接柴油機(jī)的控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)防超速保護(hù)裝置,它主要由取樣電路、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,取樣電路從柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表傳感器上取出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào),經(jīng)控制電路的加工處理,輸出三路控制信號(hào),一路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),另一路啟動(dòng)柴油機(jī)的加載電路,第三路斷開內(nèi)燃機(jī)的控制電路。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,易于實(shí)施,工作穩(wěn)定可靠,當(dāng)內(nèi)燃機(jī)超速時(shí)能自動(dòng)地完成斷油、排油、斷電、自動(dòng)加負(fù)載,實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)迅速減速或停機(jī)的功能。
文檔編號(hào)F02D33/00GK2329774SQ9820236
公開日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者朱永明, 王少平, 楊金福, 周躍庭, 陳保生, 白崇乾, 杜會(huì)平, 曹永昌, 陳崇梁, 安明岐 申請(qǐng)人:石家莊鐵路分局石家莊機(jī)務(wù)段