CN109707499B - 一种矿用车辆发动机水位保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种矿用车辆发动机水位保护装置，包括与气源管路和冷却液管路，气源管路上设有停机阀和启动阀，设有断气气缸和断油气缸，冷却液管路上设有节流阀和单向阀，在节流阀和单向阀之间通过水位支路连接有一个低水位阀，低水位阀通过控制气路连接在气源和停机阀之间，在控制气路中连接有梭阀，梭阀与停机阀的输出控制端之间设置为气路Ⅰ，梭阀与气源之间设置为气路Ⅱ，低水位阀装在气路Ⅱ上，断气气缸和断油气缸并联后通过分支气路与梭阀的中部连接，在单向阀和发动机之间连接有液控支路，液控支路上设有液控阀，液控阀的控制输出端通过泄压管路与分支气路连接。本发明在异常状况下能够实现自动停机，避免发动机因为缺水而拉缸，导致发动机报废。

Description

一种矿用车辆发动机水位保护装置
技术领域
本发明涉及煤矿井下运输设备领域，特别是一种矿用车辆发动机水位保护装置。
背景技术
我国煤矿辅助运输的设备的运行率已经影响到整个煤矿的生产效率，而现代化的高产高效矿井中，辅助运输普遍采用矿用防爆工程车辆，其具有行驶速度快，路面适应性强，方便灵活，承载力大等特点，广泛被煤矿认可。但是，由于受到巷道尺寸和地质条件影响，矿用防爆工程车辆动力普遍采用防爆柴油机，虽然其具有动力强劲，续航能力强等优点，但是防爆后的的柴油机系统维护存在较大困难，需要及时维修，按时保养，严重制约煤矿井下防爆车辆的使用。尤其是防爆柴油机保护系统，更是国家标准中强行执行的项目，主要包括发动机水温，排气温度，表面温度，机油压力，瓦斯浓度等。但除国家强制规定的指标外，还有一项指标也需要监测，否则将影响到煤矿井下车辆的使用安全，那就是发动机冷却液水位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于保护发动机、延长其使用寿命的矿用车辆发动机水位保护装置。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，一种矿用车辆发动机水位保护装置，包括与发动机相连的气源管路和冷却液管路，气源管路上依次设有停机阀和启动阀，
其特点是：设有控制发动机停机的断气气缸和断油气缸，
冷却液管路上设有节流阀和单向阀，在节流阀和单向阀之间通过水位支路连接有一个低水位阀，
低水位阀通过控制气路连接在气源和停机阀之间，
在控制气路中连接有一个梭阀，梭阀与停机阀的输出控制端之间设置为气路Ⅰ，梭阀与气源之间设置为气路Ⅱ，低水位阀装在气路Ⅱ上，
所述断气气缸和断油气缸并联后通过一根分支气路与梭阀的中部连接，
在冷却液管路上的单向阀和发动机之间连接有一根液控支路，液控支路上设有液控阀，液控阀的控制输出端通过泄压管路与分支气路连接；
(1)启动工况：启动发动机前，停机阀控制气路Ⅰ连通，确保断气气缸和断油气缸伸出，发动机处于停机状态；启动发动机时，停机阀控制气源管路导通、气路Ⅰ断开，断气气缸和断油气缸内的压力释放，发动机可以启动；此时启动阀的输入控制端有压力，启动阀控制气源管路断开，按下启动阀，控制气源管路导通，发动机启动；
随着冷却液管路压力提高，低水位阀在压力作用下控制气路Ⅱ断开，同时，液控阀在压力作用下控制泄压管路导通，彻底释放断气气缸和断油气缸内的压力，确保发动机启动；
(2)正常停机工况：需要停机时，停机阀控制气源管路断开、气路Ⅰ导通，压力通过梭阀作用于断气气缸和断油气缸，断气气缸和断油气缸伸出，发动机停机；
(3)低水位保护工况：在发生异常情况下，冷却液管路内的水位降低，冷却液压力不足，低水位阀控制气路Ⅱ接通，气体压力通过梭阀作用到断气气缸和断油气缸，发动机停机。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，低水位阀与气源之间的气路Ⅱ上设有球阀。
本发明与现有技术相比，在现有国内防爆柴油机电保护系统中，增加了发动机水位保护装置，使矿用车辆在使用过程中一旦发生意外，散热器泄露，冷却液水位过低，在黑暗和噪音极大的井下环境中发动机能够实现自动停机，避免发动机因为缺水而拉缸，导致发动机报废。
附图说明
图1为矿用车辆发动机水位保护装置结构示意图。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
一种矿用车辆发动机水位保护装置，包括与发动机相连的气源管路11和冷却液管路14；气源管路11上依次设有停机阀3和启动阀4，停机阀3为水位保护装置的停机控制元件，当系统开始工作时，其可实现发动的停机和为发动机启动提供气源。
设有控制发动机停机的断气气缸7和断油气缸6，断油气缸6和断气气缸7为发动机的停机执行元件，当断油气缸6和断气气缸7内有压力时，气缸伸出，发动机停机。
冷却液管路14上设有节流阀10和单向阀9。节流阀10的作用为当启动阀4按下时，单向阀9开启，气压进入低水位阀8，同时也会进入冷却液系统中，但是，冷却液系统不能进入过多的压力气体，所以，节流阀10可以限制进入冷却液系统中的气压，同时还能确保冷却液压力也可以作用于低水位阀8；单向阀9的作用为防止冷却液进入气动系统中。
在节流阀10和单向阀9之间通过水位支路15连接有一个低水位阀8，低水位阀8为水位保护装置的核心元件，当发动机正常工作时，冷却液水位足够，冷却液源有不间断的压力，作用到低水位阀8，使得气路Ⅱ断开，断油气缸6和断气气缸7没有压力，发动机不停机；当发动机运行时冷却液水位不足，此时气路Ⅱ导通，断油气缸6和断气气缸7有压力，发动机自动停机。
低水位阀8通过控制气路16连接在气源和停机阀3之间，在控制气路中连接有一个梭阀2，梭阀2起到选择作用，梭阀2与停机阀3的输出控制端之间设置为气路Ⅰ，梭阀2与气源之间设置为气路Ⅱ，低水位阀8装在气路Ⅱ上，断气气缸7和断油气缸6并联后通过一根分支气路12与梭阀2的中部连接，在冷却液管路14上的单向阀9和发动机之间连接有一根液控支13路，液控支路13上设有液控阀5，液控阀5的控制输出端通过泄压管路17与分支气路12连接。
(1)启动工况：启动发动机前，停机阀控制气路Ⅰ连通，确保断气气缸7和断油气缸6伸出，发动机处于停机状态；启动发动机时，停机阀3控制气源管路11导通、气路Ⅰ断开，断气气缸7和断油气缸6内的压力释放，发动机可以启动；此时启动阀4的输入控制端有压力，启动阀4控制气源管路11断开，按下启动阀4，控制气源管路11导通，发动机启动；
随着冷却液管路14压力提高，低水位阀8在压力作用下控制气路Ⅱ断开，同时，液控阀5在压力作用下控制泄压管路17导通，彻底释放断气气缸7和断油气缸6内的压力，确保发动机启动。
(2)正常停机工况：需要停机时，停机阀3控制气源管路断开、气路Ⅰ导通，压力通过梭阀2作用于断气气缸7和断油气缸6，断气气缸7和断油气缸6伸出，发动机停机。
(3)低水位保护工况：在发生异常情况下，冷却液管路内的水位降低，冷却液压力不足，低水位阀8控制气路Ⅱ接通，气体压力通过梭阀2作用到断气气缸7和断油气缸6，发动机停机。低水位阀8与气源之间的气路Ⅱ上设有球阀1，起屏蔽水位保护功能的作用。球阀1正常状态为常开，当水位保护装置管路有泄露，或是其他组件故障，系统需要保护维修时，球阀1将关闭，切断低水位阀8的气源。

Claims (2)

1.一种矿用车辆发动机水位保护装置，包括与发动机相连的气源管路和冷却液管路，气源管路上依次设有停机阀和启动阀，
其特征在于：设有控制发动机停机的断气气缸和断油气缸，
冷却液管路上设有节流阀和单向阀，在节流阀和单向阀之间通过水位支路连接有一个低水位阀，
低水位阀通过控制气路连接在气源和停机阀之间，
在控制气路中连接有一个梭阀，梭阀与停机阀的输出控制端之间设置为气路Ⅰ，梭阀与气源之间设置为气路Ⅱ，低水位阀装在气路Ⅱ上，
所述断气气缸和断油气缸并联后通过一根分支气路与梭阀的中部连接，
在冷却液管路上的单向阀和发动机之间连接有一根液控支路，液控支路上设有液控阀，液控阀的控制输出端通过泄压管路与分支气路连接；
（1）启动工况：启动发动机前，停机阀控制气路Ⅰ连通，确保断气气缸和断油气缸伸出，发动机处于停机状态；启动发动机时，停机阀控制气源管路导通、气路Ⅰ断开，断气气缸和断油气缸内的压力释放，发动机可以启动；此时启动阀的输入控制端有压力，启动阀控制气源管路断开，按下启动阀，控制气源管路导通，发动机启动；
随着冷却液管路压力提高，低水位阀在压力作用下控制气路Ⅱ断开，同时，液控阀在压力作用下控制泄压管路导通，彻底释放断气气缸和断油气缸内的压力，确保发动机启动；
（2）正常停机工况：需要停机时，停机阀控制气源管路断开、气路Ⅰ导通，压力通过梭阀作用于断气气缸和断油气缸，断气气缸和断油气缸伸出，发动机停机；
（3）低水位保护工况：在发生异常情况下，冷却液管路内的水位降低，冷却液压力不足，低水位阀控制气路Ⅱ接通，气体压力通过梭阀作用到断气气缸和断油气缸，发动机停机。
2.一种根据权利要求1所述的矿用车辆发动机水位保护装置，其特征在于：低水位阀与气源之间的气路Ⅱ上设有球阀。
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