CN103291520A - 用于吊管机的发动机的冷启动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于吊管机的发动机的冷启动装置，包含有设置在空气滤清器（16）与发动机连接管上的加热套管（18）、设置在空气滤清器（16）上并设置为与加热套管（18）连通的颗粒式热容器（17）、设置在加热套管（18）的尾端部位上的进气歧管单向逆止阀（19）、设置为与颗粒式热容器（17）连通的进气管单向逆止阀（15）、设置为与进气管单向逆止阀（15）连通并产生550-700℃的热风的CNG燃烧装置，可使用高达550-700℃的热风作为热源，不再使用低于200℃的热源，因此发动机冷启动效果好。

Description

用于吊管机的发动机的冷启动装置

技术领域

本发明涉及一种发动机的冷启动装置，尤其是一种用于吊管机的发动机的冷启动装置。

背景技术

管道施工机械是工程建设中的主要装备，尤其在高寒带地区施工中，工程的进度与施工机械的可靠性、耐候性有着直接的联系，而吊管机是管道施工机械的主要设备，所有的输油和输气管道，大都处在高纬度，高寒地区，冬季气温达到﹣40℃以下，因此用于吊管机的发动机的冷启动装置是一种重要的发动机部件，在现有的用于吊管机的发动机的冷启动装置中，现有都采用的高标号燃油、并对燃油管路、冷却液、润滑油、蓄电池和液压油等的加热和保温措施，基本上也只能保证在-30℃以上环境下冷启动的要求。而面对近极地-40℃以下的油气管道冬季施工，上述措施无能为力，施工用吊管机的柴油机不能顺利冷启动。尤其对使用压缩天然气为动力燃料的吊管机，还没有一种冷启动装置。

发明内容

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种用于吊管机的发动机的冷启动装置，因此发动机冷启动效果好。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：包含有设置在空气滤清器与发动机连接管上的加热套管、设置在空气滤清器上并设置为与加热套管连通的颗粒式热容器、设置在加热套管的尾端部位上的进气歧管单向逆止阀、设置为与颗粒式热容器连通的进气管单向逆止阀 、设置为与进气管单向逆止阀 连通并产生550-700℃的热风的CNG燃烧装置。

由CNG燃烧装置产生的550-700℃的热风，通过进气管单向逆止阀 、颗粒式热容器、加热套管和进气歧管单向逆止阀组成的腔体为热源，对空气滤清器进行加热，从而对进入发动机气缸的空气进行加热，由于设计了CNG燃烧装置、进气管单向逆止阀 、颗粒式热容器、加热套管和进气歧管单向逆止阀，可使用高达550-700℃的热风作为热源，不再使用低于200℃的热源，因此发动机冷启动效果好。

本发明设计了，加热套管设置为套装在空气滤清器与发动机连接管上。

本发明设计了，CNG燃烧装置设置为包含有CNG存储缠绕瓶、减压阀、燃烧器、主鼓风机 和点火变压器，还包含有升降移动平台、压力传感器、主电磁阀、副电磁阀、燃烧器控制器 、火焰检测探头、风压开关、副鼓风机和热电偶，CNG存储缠绕瓶、减压阀、压力传感器、主电磁阀、副电磁阀、.燃烧器控制器 、主鼓风机 、点火变压器、燃烧器、火焰检测探头、风压开关、副鼓风机、热电偶和进气管单向逆止阀 设置在升降移动平台上，CNG存储缠绕瓶设置为通过减压阀与主电磁阀和副电磁阀连通，主电磁阀和副电磁阀设置为与燃烧器连通，主鼓风机 设置为与燃烧器连通，副鼓风机的出风口端设置为通过风压开关与燃烧器连通，副鼓风机的进风口端设置为分别与燃烧器、压力传感器、减压阀、主电磁阀和副电磁阀连通，火焰检测探头设置在燃烧器中，点火变压器设置为与点火器连接，热电偶和进气管单向逆止阀 设置在燃烧器的出气口端，进气管单向逆止阀 设置为通过夹接头与颗粒式热容器连通，主电磁阀、副电磁阀、点火变压器、火焰检测探头和风压开关设置为与燃烧器控制器连接。

本发明设计了，还包含有微处理器和变频器，变频器分别设置在主电磁阀和副电磁阀上，变频器设置为通过数模转换接口与微处理器连接，微处理器设置有外接接口并设置为与压力传感器和热电偶连接。

本发明设计了，夹接头设置为杠杆式块状夹接头。

本发明的技术效果在于：采用CNG即压缩天然气燃烧生成的热空气作为热源，加热安装在柴油机空滤器后的陶瓷颗粒式热容器和进气管，冷启动时，由陶瓷颗粒式热容器和进气管壁对经空滤器流入的冷空气加热，使进入发动机气缸的空气平均温度达到0℃以上，以确保施工用吊管机的柴油机在-45℃条件下顺利启动并正常工作。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

图1为本发明的一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有CNG存储缠绕瓶1、减压阀2、压力传感器3、主电磁阀4、副电磁阀5、少燃烧器控制器 6、升降移动平台7、主鼓风机 8、点火变压器9、燃烧器10、火焰检测探头11、风压开关12、副鼓风机13、热电偶14、进气管单向逆止阀 15、颗粒式热容器17、加热套管18和进气歧管单向逆止阀19，

在空气滤清器16与发动机连接管上设置有套装的加热套管18，颗粒式热容器17设置在空气滤清器16上并设置为与加热套管18连通，在加热套管18的尾端部位设置有进气歧管单向逆止阀19，

CNG存储缠绕瓶1、减压阀2、压力传感器3、主电磁阀4、副电磁阀5、.燃烧器控制器 6、主鼓风机 8、点火变压器9、燃烧器10、火焰检测探头11、风压开关12、副鼓风机13、热电偶14和进气管单向逆止阀 15设置在升降移动平台7上，CNG存储缠绕瓶1设置为通过减压阀2与主电磁阀4和副电磁阀5连通，主电磁阀4和副电磁阀5设置为与燃烧器10连通，主鼓风机 8设置为与燃烧器10连通，副鼓风机13的出风口端设置为通过风压开关12与燃烧器10连通，副鼓风机13的进风口端设置为分别与燃烧器10、压力传感器3、减压阀2、主电磁阀4和副电磁阀5连通，火焰检测探头11设置在燃烧器10中，点火变压器9设置为与点火器连接，热电偶14和进气管单向逆止阀 15设置在燃烧器10的出气口端，进气管单向逆止阀 15设置为通过夹接头与颗粒式热容器17连通，主电磁阀4、副电磁阀5、点火变压器9、火焰检测探头11和风压开关12设置为与燃烧器控制器 6连接。

在本实施例中，还包含有微处理器和变频器，变频器分别设置在主电磁阀4和副电磁阀5上，变频器设置为通过数模转换接口与微处理器连接，微处理器设置有外接接口并设置为与压力传感器3和热电偶14连接。

在本实施例中，夹接头设置为杠杆式块状夹接头。

当吊管机需要启动时，把升降移动平台7升起，使进气管单向逆止阀 15与颗粒式热容器17连通，按下启动开关，微处理器把信号输送到变频器中，驱动主风机8和副风机13运转，将空气送入燃烧器10，压力传感器3将送风压力新高输送到微处理器，检测达到工作压力后给燃烧器控制器6供电，同时开启主电磁阀4和副电磁阀5，风压开关12触发燃烧器控制器6启动点火器点火、点燃流入燃烧器的空气-进过减压阀2后的压力为2.0kPa 的CNG混合气使之燃烧，输出600℃的热风，安装在燃烧器10出口的热电偶14检测流出的热风温度并反馈给微处理器，变换副风机13的频率，实现了二次送风来调节流出的热风温度；由加热装置流入的600℃热空气加热柴油机空滤器后的颗粒式热容器17和加热套管18，并经进气岐管下部的两侧的单向逆止阀19流出。加热时间根据环境温度由微处理器设定。冷启动时，由颗粒式热容器17和加热套管18壁对经空滤器流入的环境冷空气进行加热，使进入发动机气缸的空气平均温度达到0℃以上。

在本实施例中，将存储于缠绕瓶的CNG减压至P=2.0kPa后供给燃烧器，燃烧器控制器检测到送入的空气压力达到预定值后，启动点火器点火、点燃进入燃烧器的CNG-空气混合气使之着火燃烧，输出额定功率23KJ/s的热风。并且由火焰检测探头检测是否点火成功并连续燃烧，否则控制器将切断CNG燃料管路上的主电磁阀和副电子阀，停止CNG供给。提出了双变频器即PLC控制主、副风机运行。由主风机送出的部分空气经罗茨风道使之旋转后到达燃烧器，与CNG混合并点火燃烧；送出的另一部分空气经副风机进一步加压后喷入燃烧火焰，以进一步促进燃烧。由安装在燃烧器出口的热电偶实时检测出流出的热风温度并反馈给加热装置的控制系统、变换主、副风机的频率，实现了二次送风来调节热风温度的闭环控制。以单片机为微处理器。由实验建立了热风温度和鼓风机风量间的关联算法、传感器通过二次仪表将热风温度值输入微处理器，实现了模拟量控制变频器、变频器控制风机风量的反馈过程。系统控制过程简明，满足近极地低温气候的工作要求。加热装置前端装有杠杆锁定功能的快速装夹接头，以方便与柴油机进气管的单向逆止阀快速连接。加热装置固定在可移动升降平台上，当加热装置与进气管连接后，由加热装置流入的600℃热空气加热柴油机空滤器后的颗粒式热容器和进气管，并经进气歧管下部的单向逆止阀流出。加热装置的控制系统根据环境温度设定加热时间，冷启动时，由颗粒式热容器和进气管壁对经空滤器流入的冷空气加热，使进入发动机气缸的空气平均温度达到0℃以上。

加热装置采用移动式结构，还可以对管道施工机械的其它部位进行加热，并实现一机多用。

初步实验表明，采用本实施例提出的改善柴油机冷启动性的CNG加热系统，能够使吊管机在-45℃近极地气候条件下顺利地冷启动，高寒地区施工用吊管机的柴油机按照冷启动规程在-45℃近极地气候条件下，3次以内顺利启动并正常工作的概率在90%以上。本实施例描述了：CNG即使在-45℃以下仍是气态燃料，充分利用CNG良好的燃烧特性，利用CNG燃烧后生成的600℃左右热空气作为加热源，由单片机控制加热安装在柴油机空滤器后的颗粒式热容器和进气管，冷启动时，由颗粒式热容器和进气管壁对经空滤器流入的冷空气加热，使进入发动机气缸的空气平均温度达到0℃以上，试验表明了柴油机在-45℃条件下可以顺利启动。本实施例提出的上述适用于高寒地区施工用吊管机的柴油机进气加热辅助冷启动的技术还是一种具有新颖性、创造性和实用性的技术方案。

本发明具有下特点：

1、由于设计了CNG燃烧装置、进气管单向逆止阀 15、颗粒式热容器17、加热套管18和进气歧管单向逆止阀19，可使用高达550-700℃的热风作为热源，不再使用低于200℃的热源，因此发动机冷启动效果好。

2、由于设计了压力传感器3、主电磁阀4、副电磁阀5、燃烧器控制器 6、火焰检测探头11、风压开关12、副鼓风机13和热电偶14，不但保证了燃烧器10产生550-700℃的热风，而且保证了燃烧器10的安全运行。

3、由于设计了升降移动平台7，冷启动操作方便，又不影响空气滤清器16的性能。

在用于吊管机的发动机的冷启动装置技术领域内；凡是包含有设置在空气滤清器16与发动机连接管上的加热套管18、设置在空气滤清器16上并设置为与加热套管18连通的颗粒式热容器17、设置在加热套管18的尾端部位上的进气歧管单向逆止阀19、设置为与颗粒式热容器17连通的进气管单向逆止阀 15、设置为与进气管单向逆止阀 15连通并产生550-700℃的热风的CNG燃烧装置的技术内容都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于吊管机的发动机的冷启动装置；其特征是：包含有设置在空气滤清器（16）与发动机连接管上的加热套管（18）、设置在空气滤清器（16）上并设置为与加热套管（18）连通的颗粒式热容器（17）、设置在加热套管（18）的尾端部位上的进气歧管单向逆止阀（19）、设置为与颗粒式热容器（17）连通的进气管单向逆止阀 （15）、设置为与进气管单向逆止阀 （15）连通并产生550-700℃的热风的CNG燃烧装置。

2.根据权利要求1所述的用于吊管机的发动机的冷启动装置；其特征是：加热套管（18）设置为套装在空气滤清器（16）与发动机连接管上。

3.根据权利要求（1）所述的用于吊管机的发动机的冷启动装置；其特征是：CNG燃烧装置设置为包含有CNG存储缠绕瓶（1）、减压阀（2）、燃烧器（10）、主鼓风机 （8）和点火变压器（9），还包含有升降移动平台（7）、压力传感器（3）、主电磁阀（4）、副电磁阀（5）、燃烧器控制器 （6）、火焰检测探头（11）、风压开关（12）、副鼓风机（13）和热电偶（14），CNG存储缠绕瓶（1）、减压阀（2）、压力传感器（3）、主电磁阀（4）、副电磁阀（5）、.燃烧器控制器 （6）、主鼓风机 （8）、点火变压器（9）、燃烧器（10）、火焰检测探头（11）、风压开关（12）、副鼓风机（13）、热电偶（14）和进气管单向逆止阀 （15）设置在升降移动平台（7）上，CNG存储缠绕瓶（1）设置为通过减压阀（2）与主电磁阀（4）和副电磁阀（5）连通，主电磁阀（4）和副电磁阀（5）设置为与燃烧器（10）连通，主鼓风机 （8）设置为与燃烧器（10）连通，副鼓风机（13）的出风口端设置为通过风压开关（12）与燃烧器（10）连通，副鼓风机（13）的进风口端设置为分别与燃烧器（10）、压力传感器（3）、减压阀（2）、主电磁阀（4）和副电磁阀（5）连通，火焰检测探头（11）设置在燃烧器（10）中，点火变压器（9）设置为与点火器连接，热电偶（14）和进气管单向逆止阀 （15）设置在燃烧器（10）的出气口端，进气管单向逆止阀 （15）设置为通过夹接头与颗粒式热容器（17）连通，主电磁阀（4）、副电磁阀（5）、点火变压器（9）、火焰检测探头（11）和风压开关（12）设置为与燃烧器控制器 （6）连接。

4.根据权利要求（3）所述的用于吊管机的发动机的冷启动装置；其特征是：还包含有微处理器和变频器，变频器分别设置在主电磁阀（4）和副电磁阀（5）上，变频器设置为通过数模转换接口与微处理器连接，微处理器设置有外接接口并设置为与压力传感器（3）和热电偶（14）连接。

5.根据权利要求（3）所述的用于吊管机的发动机的冷启动装置；其特征是：夹接头设置为杠杆式块状夹接头。

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