CN109185000A - 一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿井下用无轨胶轮车防爆柴油机启动系统，具体是一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统。解决了现有井下无轨胶轮车防爆柴油机启动困难、储能器体积大布置困难、保护不稳等问题，包括启动系统和保护系统，启动系统包括液压油箱、变量泵、过滤器、充液阀I、手动液压泵I、蓄能器I、启动阀和液压启动马达，保护系统包括手动液压泵II、齿轮泵、过滤器II、充液阀II、蓄能器II、复位阀、排温传感器、表面温度传感器、水温传感器、水位传感器、阻风门机构、断油机构、液控阀和机油池。本发明采用机油压力作为保护系统的信号源，可靠性高，而且使用防爆柴油机本身油源，不存在外加附属设备。
Description
技术领域
本发明属于煤矿井下用无轨胶轮车防爆柴油机启动系统，具体是一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统。
背景技术
以防爆柴油机作为动力源的井下无轨胶轮车作为一种辅助运输设备，已经广泛运用在各大煤矿生产中。防爆柴油机启动功率大，启动平凡，而且在安全方面还必须满足遭遇突发情况时，防爆柴油机能够自动停机。多次反复启动不仅费时费力，而且导致车辆设备磨损加大，故障率提高，可靠性降低，因此提高防爆柴油机一次启动成功率显得尤为重要。
目前煤矿上防爆柴油机启动通常采用气启动气保护系统，该种系统存在储气罐体积大，泄露明显，保护失效等问题。
目前国内煤矿上均没有配备机油保护液压启动系统的防爆柴油机。
发明内容
本发明为了解决现有井下无轨胶轮车防爆柴油机启动困难、储能器体积大布置困难、保护不稳等问题，提供一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统。
本发明采取以下技术方案：一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统，包括启动系统和保护系统，启动系统包括液压油箱、变量泵、过滤器、充液阀I、手动液压泵I、蓄能器I、启动阀和液压启动马达，变量泵的S口和T口与液压油箱连接，变量泵A口与过滤器P口连接，过滤器A口与充液阀IP口连接，充液阀ILS口与变量泵X口连接，变量泵A口与蓄能器IP口连接，蓄能器I内部集成有二位三通液控阀，蓄能器I的A口与二位三通液控阀P口连接，二位三通液控阀A口接启动阀P口，二位三通液控阀和启动阀的T口接油箱，启动阀的A口接液压启动马达，蓄能器I的B口与手动液压泵I连接，蓄能器I的X口保护系统连接。
保护系统包括手动液压泵II、齿轮泵、过滤器II、充液阀II、蓄能器II、复位阀、排温传感器、表面温度传感器、水温传感器、水位传感器、阻风门机构、断油机构、液控阀和机油池，充液阀II的N口与蓄能器I的X口连接，充液阀II的P口与过滤器IIA口连接，过滤器II的P口与齿轮泵A口连接，齿轮泵P口与机油池连接，充液阀IIA口与蓄能器IIP口连接，蓄能器IIB口与手动液压泵II的A口连接，蓄能器II的A口与复位阀P口连接，复位阀A口分别与排温传感器、表面温度传感器、水温传感器、水位传感器和液控阀的P口连接，排温传感器、表面温度传感器、水温传感器和水位传感器的B口与液控阀X口连接，液控阀T口接油箱，液控阀A口分别接风门机构和断油机构。
本发明用液压控制技术，首先通过液压泵将高压液压油存储在蓄能器中，通过液压阀之间的相互配合控制，使高压液压油流经液压启动马达，马达旋转驱动防爆柴油机，实现防爆柴油机的启动。
本发明采用自动化控制技术，通过系统各处的传感器，监测防爆柴油机的实时情况，并以压力信号的形式反馈到控制阀上，控制阀控制机油流向断油机构、阻风门机构，以切断供油和进气，实现防爆柴油机出现异常状态时自动停机保护。
本发明相对现有技术具有如下有益效果：
1、本系统结构紧凑，便于布置，对于低矮、窄小布置空间受限的胶轮车尤为适用。
2、本系统的使用可以为其他胶轮车启动服务，作为备用动力源，可以快速提供胶轮车启动时所需要的液压压力能量。
3、本系统采用机油压力作为保护系统的信号源，可靠性高，而且使用防爆柴油机本身油源，不存在外加附属设备。
4、本系统结构简单，通用性好，性价比高，所用元部件可以与整机实现共享，在现行胶轮车中不必做大的改动即可使用。
附图说明
图1为本发明的系统原理图；
图2为本发明启动系统部分原理图；
图3为本发明保护系统部分原理图；
1-液压油箱，2-变量泵，3-过滤器I，4-充液阀1，5-手动液压泵I，6-蓄能器I，7-启动阀，8-液压启动马达，9-手动液压泵II，10-齿轮泵，11-过滤器II，12-充液阀II，13-蓄能器II，14-复位阀，15-排温传感器，16-表面温度传感器，17-水温传感器，18-水位传感器，19-阻风门机构，20-断油机构，21-液控阀，22-机油池。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统，包括启动系统和保护系统，启动系统包括液压油箱1、变量泵2、过滤器3、充液阀I4、手动液压泵I5、蓄能器I6——蓄能器I6内部集成有插装式二位三通液控阀其作用为先导控制液压流动开关、单向阀，作为一个单独的储能元器件，启动阀7和液压启动马达8——液压马达内部集成有插装延迟阀其作用为先导控制液压流动流量；变量泵2的S口和T口与液压油箱1连接，变量泵2A口与过滤器3的P口连接，过滤器3的A口与充液阀I4的P口连接，充液阀I4的LS口与变量泵2的X口连接，充液阀I4的A口与蓄能器I6的P口连接，蓄能器I6内部集成有二位三通液控阀，蓄能器I6的A口与二位三通液控阀P口连接，二位三通液控阀A口接启动阀7的P口，二位三通液控阀和启动阀7的T口接液压油箱，启动阀7的A口接液压启动马达8，蓄能器I6的B口与手动液压泵I5连接，蓄能器I6的X口保护系统连接。
保护系统包括手动液压泵II9、齿轮泵10、过滤器II11、充液阀II12、蓄能器II13、复位阀14、排温传感器15、表面温度传感器16、水温传感器17、水位传感器18、阻风门机构19、断油机构20、液控阀21和机油池22，充液阀II12的N口与蓄能器I6X口连接，充液阀II12P口与过滤器II11A口连接，过滤器II11P口与齿轮泵10A口连接，齿轮泵10P口与机油池22连接，充液阀II12A口与蓄能器II13P口连接，蓄能器II13B口与手动液压泵II9A口连接，蓄能器II13A口与复位阀14P口连接，复位阀14A口分别与排温传感器15、表面温度传感器16、水温传感器17、水位传感器18和液控阀21的P口连接，排温传感器15、表面温度传感器16、水温传感器17和水位传感器18的B口与液控阀21X口连接，液控阀21T口接油箱，液控阀21A口分别接风门机构19和断油机构20。
工作过程（首次启动保护）：首次启动时，各蓄能器没有油液或者油液量少，压力低无法达到启动需要，必须采用手动泵液，其操作过程为。
（1）检查管路，检查各胶管接头不得出现渗漏现象。
（2）分别使用手动液压泵I5、手动液压泵II 9将液压油与机油从液压油箱1、机油池22泵入蓄能器I6、蓄能器II13中，达到设定压力停止，此时蓄能器I存储足够的液压油具备驱动液压启动马达，蓄能器II存储足够的机油具备打开阻风门机构19、断油机构20及蓄能器I内置液压控阀。
（3）按下启动阀7，启动阀P口与A口接通，高压液压油从蓄能器I、内置液控阀A口通过管路流入液压启动马达P口，马达内部集成有延迟阀实现马达驱动齿轮与防爆柴油机齿圈预先啮合，当啮合完成后，驱动齿轮带动齿圈旋转，实现防爆柴油机启动。
（4）当防爆柴油机出现异常时，即排温传感器15，表面温度传感器16，水温传感器17，水位传感器18，任一一个监测到防爆柴油机工作异常，其传感器上P口与B口接通，机油通过该传感器控制液控阀21，使液控阀A口与T口接通，阻风门机构19，断油机构20内的机油回流入机油池，两机构关闭空气与柴油，防爆柴油机停机，实现保护功能。
工作过程（正常启动保护）：充液过程。
（1）首次启动完成后，防爆柴油机驱动变量泵2、齿轮泵I10将液压油及机油从液压油箱与机油池抽出，经过过滤器I与过滤器II过滤，清洁液压油与机油。
（2）清洁后的油液经过充液阀I4的A口、充液阀II12的A口，实现对蓄能器I6、蓄能器II13的补液功能，达到设定值后充液结束。
正常启动过程：（3）充液结束后，多余的液压油经过充液阀I4的N口流回液压油箱或流向整车其他液压系统分支；多余的机油经过充液阀II12的N口，一部份油液作为控制油源控制蓄能器I内的液控阀，切断通道，避免马达驱动齿轮与防爆柴油机齿圈长时啮合，防止二次启动，保护液压马达不损坏，另一部份通过过滤器回流到机油池，不影响防爆柴油机自身的润滑需要。
（4）按下启动阀7，启动阀P口与A口接通，高压液压油从蓄能器I、内置液控阀A口通过管路流入液压启动马达P口，马达内部集成有延迟阀实现马达驱动齿轮与防爆柴油机齿圈预先啮合，当啮合完成后，驱动齿轮带动齿圈旋转，实现防爆柴油机启动。
（5）当防爆柴油机出现异常时，即排温传感器15，表面温度传感器16，水温传感器17，水位传感器18，任一一个监测到防爆柴油机工作异常，其传感器上P口与B口接通，机油通过该传感器控制液控阀21，使液控阀A口与T口接通，阻风门机构19，断油机构20内的机油回流入机油池，两机构关闭空气与柴油，防爆柴油机停机，实现保护功能。
Claims (1)
1.一种井下防爆柴油机机油保护液压启动系统，其特征在于：包括启动系统和保护系统，启动系统包括液压油箱（1）、变量泵（2）、过滤器（3）、充液阀I（4）、手动液压泵I（5）、蓄能器I（6）、启动阀（7）和液压启动马达（8），变量泵（2）的S口和T口与液压油箱（1）连接，变量泵（2）A口与过滤器（3）P口连接，过滤器（3）A口与充液阀I（4）P口连接，充液阀I（4）LS口与变量泵（2）X口连接，变量泵（2）A口与蓄能器I（6）P口连接，蓄能器I（6）内部集成有二位三通液控阀，蓄能器I（6）A口与二位三通液控阀P口连接，二位三通液控阀A口接启动阀（7）P口，二位三通液控阀和启动阀（7）的T口接油箱，启动阀（7）A口接液压启动马达（8），蓄能器I（6）B口与手动液压泵I（5）连接，蓄能器I（6）X口保护系统连接；
保护系统包括手动液压泵II（9）、齿轮泵（10）、过滤器II（11）、充液阀II（12）、蓄能器II（13）、复位阀（14）、排温传感器（15）、表面温度传感器（16）、水温传感器（17）、水位传感器（18）、阻风门机构（19）、断油机构（20）、液控阀（21）和机油池（22），充液阀II（12）的N口与蓄能器I（6）X口连接，充液阀II（12）P口与过滤器II（11）A口连接，过滤器II（11）P口与齿轮泵（10）A口连接，齿轮泵（10）P口与机油池（22）连接，充液阀II（12）A口与蓄能器II（13）P口连接，蓄能器II（13）B口与手动液压泵II（9）A口连接，蓄能器II（13）A口与复位阀（14）P口连接，复位阀（14）A口分别与排温传感器（15）、表面温度传感器（16）、水温传感器（17）、水位传感器（18）和液控阀（21）的P口连接，排温传感器（15）、表面温度传感器（16）、水温传感器（17）和水位传感器（18）的B口与液控阀（21）X口连接，液控阀（21）T口接油箱，液控阀（21）A口分别接风门机构（19）和断油机构（20）。
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| CN112498092A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-16 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 气动保护装置及含有其的水温气电双重安全保护控制系统 |
| CN113969854A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-25 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种矿用防爆车辆气电联合控制启动系统 |
| CN115013210A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-06 | 尤洛卡（山东）矿业科技有限公司 | 一种防爆柴油机启动控制系统 |
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