CN104271940B - 用于活塞式发动机的气动系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于活塞式发动机的气动系统，该系统包括两个独立的气动启动马达(1a，2a)，这两个启动马达通过启动空气导管(3，4)连接到压力介质源(13，13a，13b)。将所述气动系统的剩余部分连接到所述启动空气导管(3，4)的连接导管(11，12)设置有止回阀(9，10)以阻止向错误的启动马达(1a，2a)的流动。

Description

用于活塞式发动机的气动系统
技术领域
本发明涉及一种用于活塞式发动机的气动系统。
背景技术
例如船用发动机的大型内燃机发动机通常通过使用加压空气启动以转动发动机的曲轴。通常有两种可选方法来使用所述加压空气。一种选择是将空气以适当的顺序引入到发动机的气缸中以移动活塞。另一种选择是使用气动启动马达，其可以与曲轴相接合。尤其是在应用到船上时，其时常期望通过提供带有两个独立启动马达的发动机来提高其安全性，这确保所述发动机在即使其中一个启动马达不工作时也总是可以启动。每个所述启动马达均连接到储存加压空气的空气箱。所述空气箱和所述启动马达之间的每个空气导管均设置有阀，以开启和关闭所述空气箱和所述启动马达之间的流体连通。所述启动马达仅当在所述空气箱和马达之间具有流体连通时才使用。被选择的启动马达可以通过控制阀来控制，该控制阀通常为也可手动操作的电磁阀。使用同一个空气箱来将加压空气供应到发动机的其他装置中。在所述阀的下游，另一些气动装置连接到所述空气箱与所述启动马达之间的导管。目前的双空气启动系统的问题是，当所述空气箱和所述启动马达之间的这些阀中的一个打开时，其他启动马达同样可以通过导管接收加压空气，所述将空气供应到发动机的其他气动装置上。因而其可能偶然地启动一错误的启动马达，这可能损坏发动机的启动马达或其他部件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的用于活塞式发动机的气动系统。
根据本发明的气动系统包括：第一空气启动器和第二空气启动器，每个空气启动器均包括用来旋转所述发动机的曲轴以启动发动机的气动启动马达；第一启动空气导管，其用于将所述第一空气启动器连接到压力介质源；第二启动空气导管，其用于将所述第二空气启动器连接到所述压力介质源；阀装置，其用于选择性地允许和阻止在所述第一启动空气导管和所述第二空气导管中的流动；第一启动阀，其用于选择性地允许和阻止压力介质流过所述第一启动马达；第二启动阀，其用于选择性地允许和阻止压力介质流过所述第二启动马达；空气供应导管，其用于将压力介质供应到除了所述启动马达之外的其他气动装置；第一连接导管，其用于将所述空气供应导管在所述阀装置的下游连接到所述气动系统；以及第二连接导管，其用于将所述空气供应导管在所述阀装置的下游连接到所述气动系统。所述第一连接导管和所述第二连接导管均设置有止回阀，以阻止从所述空气供应导管到所述空气启动器的流动。
通过根据本发明的所述气动系统，自动地阻止错误启动马达的增压。因此降低了由于由发动机操作者引起的错误带来的启动马达的损坏风险，且改善了操作者的安全性。
所述阀装置可以为：第一关闭阀，该第一关闭阀布置在压力介质源和第一空气启动器之间；第二关闭阀，该第二关闭阀布置在压力介质源和第二空气启动器之间。
根据本发明的实施例，所述系统设置有选择阀，该选择阀每次仅允许从压力介质源到所述启动空气导管中的一个启动空气导管中的流动。所述选择阀还通过允许每次仅对空气启动器中的一个的加压而增强系统的安全性。
根据本发明的实施例，所述系统设置有至少一个控制阀以在转动齿轮啮合时阻止通过所述启动马达的流动。
所述第一连接导管可以连接到所述第一启动空气导管或连接到第一空气启动器的接收部分，所述第二连接导管可以连接到所述第二启动空气导管或连接到第二空气启动器的接收部分。
附图说明
参考以下附图，接下来本发明的实施例被具体详细地描述出，这些附图是：
图1示意性地显示出根据本发明的一个实施例的气动系统；
图2示意性地显示出根据本发明的另一个实施例的气动系统。
具体实施方式
在图1中显示出活塞式发动机的气动系统。所述气动系统包括第一空气启动器1和第二空气启动器2，每个所述空气启动器1、2均包括用来旋转所述发动机的曲轴的气动启动马达1a、2a。所述两个空气启动器1、2是独立的，并且每次因此仅使用所述空气启动器1、2中的一个。具有两个空气启动器1、2的目的是为了通过确保发动机在即使所述空气启动器1、2中的一个不工作时也能够启动而增加安全性。所述发动机是大型内燃发动机，例如船舶的主要或辅助发动机或者在用于产生电力的电厂使用的发动机。然而，本发明能应用到使用气动启动马达的所有发动机。所述空气启动器1、2中的每个均连接到一压力介质源。在图1的实施例中，所述气动系统设置有第一空气箱13a和第二空气箱13b。在所述空气箱13a、13b中的压力大约为30巴。所述第一空气启动器1通过第一启动空气导管3连接到所述第一空气箱13a，第二空气启动器2通过第二启动空气导管4连接到所述第二空气箱13b。然而，还可能的是将两个所述空气启动器1、2都连接到两个空气箱13a、13b，或所述系统设置有单个空气箱。每个所述空气启动器1、2均设置有接收部分1b、2b，其与所述启动空气导管3、4连接。为了选择性地阻止和允许所述启动空气导管3、4中的流动，每个启动空气导管3、4均设置有关闭阀5、6。在发动机启动或者运行过程中所述关闭阀5、6中仅一个正常开启。所述加压流体可以从所述空气启动器1、2的接收部分1b、2b流动到启动阀7、8。所述系统设置有：第一启动阀7，以选择性地允许或阻止通过该第一启动马达1a的流动；以及第二启动阀8，以选择性地允许或阻止通过该第二启动马达2a的流动。所述启动阀7、8可以为例如电磁阀。然而，为了在发动机自动化失效或功率损失的情况下也能够启动发动机，可能需要能手动地操作所述启动阀7、8。所述系统进一步设置有至少一个控制阀14，其在发动机的转动齿轮啮合时阻止向启动马达1a、2a的流动。所述转动齿轮用来缓慢地旋转发动机的曲轴以使转动到合适的角度位置来接受维修。所述转动齿轮同样可以在发动机启动之前使用以确保发动机可以安全地启动。在图中所示的实施例中，所述转动齿轮的控制阀14安装到所述启动阀7、8的上游侧。当加压所述空气启动器1、2中的一个、各自的启动阀7、8打开且所述转动齿轮并未啮合时，加压空气可以从所述空气启动器1、2的接收部分1b、2b流到所述控制阀14，穿过所述启动阀7、8并且更远地流到所述启动马达1a、2a。所述启动马达1a、2a因此旋转，并且发动机启动。
所述加压空气也用于除了所述启动马达1a、2a之外的发动机的其他气动系统17。所述系统设置有用于将空气从所述空气箱13a、13b供应到其他气动系统17的空气供应导管15。所述系统包括：第一连接导管11，其用于将所述空气供应导管15连接到所述第一关闭阀5下游的气动系统；以及第二连接导管12，其用于将所述空气供应导管15连接到所述第二关闭阀6下游的气动系统。每个连接导管11、12与所述气动系统的连接点均位于各个启动阀7、8的上游，以允许当所述启动马达1a、2a未被使用时向其他气动系统的流动。在图中所示的实施例中，所述连接导管11、12在所述关闭阀5、6与所述空气启动器1、2之间连接到启动空气导管3、4。然而，所述连接导管11、12也可以连接到所述空气启动器1、2的接收部分1b、2b。基于使用所述空气启动器1、2中的哪一个，所述空气通过所述启动空气导管3、4中的一个被供应到其他装置17。每个连接导管11、12均设置有止回阀9、10，以允许到所述空气供应导管15中的流动而阻止从空气供应导管15流到启动空气导管3、4以及进一步流到空气启动器1、2。因而阻止了偶然的增压和可能导致的错误空气启动器1、2的启动。
图2中的实施例以与图1中的实施例相同的方式工作。两者的区别在于在图2中所述系统仅设置有一个启动空气箱13。因而两个空气启动器1、2接受来自同一空气箱13的空气。有别于具有两个关闭阀5、6，所述系统设置有选择阀16。所述选择阀16允许每次仅到启动空气导管3、4中的一个流动。所述选择阀16还进一步增强了系统的安全性，这是因为其不可能同时对所述空气启动器1、2增压。所述选择阀16可以在发动机的常规操作模式下被以电子方式操作，但是为了在自动化故障或功率损失的情况下也能够启动发动机，所述选择阀16也需要可以手动操作。
本领域技术人员可以知晓的是本发明并非限定于上述描述的实施例，但可以在附加的权利要求的范围内变化。

Claims (6)

1.一种用于活塞式发动机的气动系统，该系统包括：
-第一空气启动器(1)和第二空气启动器(2)，每个空气启动器(1，2)均包括用来使发动机的曲轴旋转以启动所述发动机的气动启动马达(1a，2a)；
-第一启动空气导管(3)，其用于将所述第一空气启动器(1)连接到压力介质源(13，13a，13b)；
-第二启动空气导管(4)，其用于将所述第二空气启动器(2)连接到压力介质源(13，13a，13b)；
-阀装置(5，6，16)，其用于选择性地允许和阻止在所述第一启动空气导管(3)和所述第二启动空气导管(4)中的流动；
-第一启动阀(7)，其用于选择性地允许和阻止压力介质流过第一启动马达(1a)；
-第二启动阀(8)，其用于选择性地允许和阻止压力介质流过第二启动马达(2a)；
-空气供应导管(15)，其用于将压力介质供应到除了所述启动马达(1a，2a)之外的其他气动装置(17)；
-第一连接导管(11)，其用于将所述空气供应导管(15)在所述阀装置(5，16)与所述第一空气启动器(1)的所述气动启动马达(1a)之间连接到所述气动系统；以及
-第二连接导管(12)，其用于将所述空气供应导管(15)在所述阀装置(6，16)与所述第二空气启动器(2)的所述气动启动马达(2a)之间连接到所述气动系统，
其特征在于，所述第一连接导管(11)和所述第二连接导管(12)均设置有止回阀(9，10)，以阻止从所述空气供应导管(15)到所述空气启动器(1，2)的流动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统设置有：第一关闭阀(5)，其布置在压力介质源(13，13a，13b)和所述第一空气启动器(1)之间；以及第二关闭阀(6)，其布置在压力介质源(13，13a，13b)和所述第二空气启动器(2)之间。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统设置有选择阀(16)，该选择阀(16)每次仅允许从压力介质源(13，13a，13b)到所述启动空气导管(3，4)中的一个启动空气导管中的流动。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统设置有至少一个控制阀(14)，以当转动齿轮啮合时阻止通过所述启动马达(1a，2a)的流动。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一连接导管(11)连接到所述第一启动空气导管(3)，所述第二连接导管(12)连接到所述第二启动空气导管(4)。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一连接导管(11)连接到所述第一空气启动器(1)的接收部分(1b)，所述第二连接导管(12)连接到所述第二空气启动器(2)的接收部分(2b)。
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