CN114687898A - 一种柴油机紧急停车阀及控制策略 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机紧急停车阀及控制策略，包括支撑体，支撑体内部为中空结构，支撑体的一端开有敞口，所述支撑体的内部由外到内依次设置有紧固块、移动密封滑块Ⅰ、活动导管、移动密封滑块Ⅱ、弹簧座和控制导管，所述紧固块的一端开有过油孔，所述活动导管的两端分别与移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ连接，活动导管的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ，压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ之间设置有弹簧Ⅲ，弹簧Ⅲ套接在活动导管的外侧面，所述弹簧座的一端与移动密封滑块Ⅱ的另一端连接，本柴油机紧急停车阀及控制策略可以实现快速停车，且保证停车的可靠性，安全性得到极大的提高。

Description

一种柴油机紧急停车阀及控制策略

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，具体为一种柴油机紧急停车阀及控制策略。

背景技术

当遇到影响柴油机自身安全或损坏其它设备时，比如飞车、拉缸、抱轴和其它运行参数异常，需要尽快进行紧急停车，由于柴油机燃油系统存在燃油，在柴油机惯性作用下，柴油机燃油泵继续转动，从油箱吸入燃油，加压后进入喷射系统，柴油机存在剩余空气，燃烧可能会继续进行，导致柴油机停车速度减慢，容易造成事故，且燃油中含有较多的污染物和较大颗粒，当停车阀动作时，易引起卡滞，严重时造成停车阀密封面磨损。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种柴油机紧急停车阀及控制策略，可以实现快速停车，且保证停车的可靠性，安全性得到极大的提高，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柴油机紧急停车阀，包括支撑体，支撑体内部为中空结构，支撑体的一端开有敞口，所述支撑体的内部由外到内依次设置有紧固块、移动密封滑块Ⅰ、活动导管、移动密封滑块Ⅱ、弹簧座和控制导管，所述紧固块的一端开有过油孔，所述活动导管的两端分别与移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ连接，活动导管的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ，压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ之间设置有弹簧Ⅲ，弹簧Ⅲ套接在活动导管的外侧面，所述弹簧座的一端与移动密封滑块Ⅱ的另一端连接，弹簧座的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅱ和移动导块，压紧垫块Ⅱ和移动导块之间设置有弹簧Ⅰ，弹簧Ⅰ套接在弹簧座的外侧面，所述弹簧座与控制导管之间设置有弹簧Ⅱ，所述支撑体的外侧面设置有燃油分配管，支撑体的外端设置有电磁控制器，电磁控制器的输入端与ECU的输出端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑体与紧固块之间为螺纹连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述紧固块为U型结构，紧固块的内侧面螺纹连接有滑块杯，所述移动密封滑块Ⅰ位于紧固块内，移动密封滑块Ⅰ与紧固块的内部之间设置有压紧垫块Ⅰ。

作为本发明的一种优选技术方案，所述活动导管的两端分别与移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ螺纹连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弹簧座与移动密封滑块Ⅱ之间为螺纹连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑体的外侧面设置有沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ，每个沟槽内均设置有通孔，所述燃油分配管的外侧面分别设置有油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ，所述沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ上的通孔分别对应油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ。

一种柴油机紧急停车阀的控制策略，根据ECU指令和发动机运行情况，向紧急停车阀发送指令，其操作布置如下：

a、柴油机处于正常工况时，其工作模式为：

在ECU作用下，电磁控制器限制控制导管运动，在弹簧Ⅲ的作用下滑块杯压紧压紧垫块Ⅰ，通过滑块杯压紧在压紧垫块Ⅰ实现端面密封，移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅰ以同样方式实现端面密封，其中沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ中的通孔分别与油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ位置相对应，油箱中燃油通过油箱管孔和沟槽Ⅰ，经过移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ及支撑体所组成密封区域，随后流入沟槽Ⅱ，最终进入油泵前管孔，经过燃油泵加压后压力燃油通过油泵管孔Ⅱ进入沟槽Ⅳ，随后流过移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅱ之间区域，最后进入沟槽Ⅲ，最终进入油泵管孔Ⅰ；

b、柴油机处于紧急停车工况时，其工作模式为：

在ECU作用下，电磁控制器动作后，在弹簧Ⅲ作用下控制导管沿着支撑体平移，经过换向阀的转向，燃油泵增压后压力燃油从过油孔进入到紧固块和移动密封滑块Ⅰ之间，使得燃油通过移动密封滑块Ⅰ和压紧垫块Ⅰ的空隙进入到沟槽Ⅰ中，进而流入油箱管孔，在压力燃油作用下，移动密封滑块Ⅰ、活动导管、移动密封滑块Ⅱ和弹簧座一起向右运动，在轴向方向可以快速移动，从而达到快速停车的目的，此时压力燃油进入沟槽Ⅲ，随后流过移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅰ之间区域，最后进入沟槽沟槽Ⅱ，最终进入油泵前管孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本柴油机紧急停车阀及控制策略结构紧凑，设计合理，操作方便，保证快速停车的可靠性，本发明利用燃油泵在柴油机惯性下转动，改变相关管路接口，将燃油系统的燃油通过燃油泵抽进油箱，这样既能快速减少喷射系统的燃油，也能达到快速停机的目的，大大提高了使用安全性和便利性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正常工况时燃油流动示意图；

图3为本发明紧急停车时燃油流动示意图；

图4为紧固块结构示意图；

图5为移动密封滑块Ⅰ结构示意图；

图6为燃油分配管结构示意图；

图7为支撑体结构示意图。

图中：1紧固块、111过油孔、2压紧垫块Ⅰ、3移动密封滑块Ⅰ、4活动导管、5压紧垫块Ⅰ、6压紧垫块Ⅱ、7弹簧Ⅰ、8移动导块、9弹簧Ⅱ、10控制导管、11电磁控制器、12燃油分配管、122油箱管孔、123油泵前管孔、124油泵管孔Ⅰ、125油泵管孔Ⅱ、13弹簧座、14移动密封滑块Ⅱ、15弹簧Ⅲ、16压紧垫块Ⅲ、17滑块杯、18支撑体、182沟槽Ⅰ、183沟槽Ⅱ、184沟槽Ⅲ、185沟槽Ⅳ、19ECU。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种柴油机紧急停车阀，包括支撑体18，支撑体18内部为中空结构，支撑体18的一端开有敞口，支撑体18的内部由外到内依次设置有紧固块1、移动密封滑块Ⅰ3、活动导管4、移动密封滑块Ⅱ14、弹簧座13和控制导管10，紧固块1为U型结构，紧固块1的内侧面螺纹连接有滑块杯17，移动密封滑块Ⅰ3位于紧固块1内，移动密封滑块Ⅰ3与紧固块1的内部之间设置有压紧垫块Ⅰ5，紧固块1的一端开有过油孔111，支撑体18与紧固块1之间为螺纹连接，活动导管4的两端分别与移动密封滑块Ⅰ3和移动密封滑块Ⅱ14连接，活动导管4的两端分别与移动密封滑块Ⅰ3和移动密封滑块Ⅱ14螺纹连接，活动导管4的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅲ16和压紧垫块Ⅰ5，压紧垫块Ⅲ16和压紧垫块Ⅰ5之间设置有弹簧Ⅲ15，弹簧Ⅲ15套接在活动导管4的外侧面，弹簧座13的一端与移动密封滑块Ⅱ14的另一端连接，弹簧座13与移动密封滑块Ⅱ14之间为螺纹连接，弹簧座13的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅱ6和移动导块8，压紧垫块Ⅱ6和移动导块8之间设置有弹簧Ⅰ7，弹簧Ⅰ7套接在弹簧座13的外侧面，弹簧座13与控制导管10之间设置有弹簧Ⅱ9，支撑体18的外侧面设置有燃油分配管12，支撑体18的外端设置有电磁控制器11，电磁控制器11的输入端与ECU19的输出端电连接，支撑体18的外侧面设置有沟槽Ⅰ182、沟槽Ⅱ183、沟槽Ⅲ184和沟槽Ⅳ185，每个沟槽内均设置有通孔，燃油分配管12的外侧面分别设置有油箱管孔122、油泵前管孔123、油泵管孔Ⅰ124和油泵管孔Ⅱ125，沟槽Ⅰ182、沟槽Ⅱ183、沟槽Ⅲ184和沟槽Ⅳ185上的通孔分别对应油箱管孔122、油泵前管孔123、油泵管孔Ⅰ124和油泵管孔Ⅱ125。

本发明的安装顺序为：首先在预制车间将移动密封滑块Ⅱ14和活动导管4连接在一起，然后将压紧垫块Ⅰ5穿过移动密封滑块Ⅱ14，弹簧Ⅲ15穿过移动密封滑块Ⅱ1压在压紧垫块Ⅰ5端面，然后装入压紧垫块Ⅲ16，随后将移动密封滑块Ⅰ3和活动导管4连接在一起，最终形成一个安装体，安装体塞进支撑体18内，随后滑块杯17塞进支撑体18，将压紧垫块Ⅰ2装入紧固块1后通过紧固块1的外螺纹，旋入支撑体18；进行右端零部件的安装，首先装入压紧垫块Ⅲ16和弹簧Ⅲ9进入支撑体18，将移动导块8压在弹簧Ⅲ9，然后将弹簧座13和移动密封滑块Ⅱ14通过螺纹连接一起，随后装入弹簧Ⅱ9和控制导管10，最后将燃油分配管12装入支撑体18。

由压缩弹簧Ⅲ15将压紧垫块Ⅰ5和压紧垫块Ⅲ16分别压紧到移动密封滑块Ⅱ14和压移动密封滑块Ⅰ3，从而实现了该区域端面密封，避免产生卡滞现象，大幅度降低停车阀的封面磨损。

紧急停车阀动作之后，在加压油压作用下，活动导管4带动移动密封滑块Ⅱ14和移动导块8一起向右运动，碰撞到压紧垫块Ⅱ6和压紧垫块Ⅲ16，推动弹簧Ⅲ15向右运动，在弹簧力缓冲作用下，活动导管4减缓运动，防止直接刚性接触，造成较大噪声和冲击力。

一种柴油机紧急停车阀的控制策略，根据ECU指令和发动机运行情况，向紧急停车阀发送指令，其操作布置如下：

a、柴油机处于正常工况时，其工作模式为：

在ECU19作用下，电磁控制器11限制控制导管10运动，在弹簧Ⅲ15的作用下滑块杯17压紧压紧垫块Ⅰ5，通过滑块杯17压紧在压紧垫块Ⅰ5实现端面密封，移动密封滑块Ⅱ6和压紧垫块Ⅰ5以同样方式实现端面密封，其中沟槽Ⅰ182、沟槽Ⅱ183、沟槽Ⅲ184和沟槽Ⅳ185中的通孔分别与油箱管孔122、油泵前管孔123、油泵管孔Ⅰ124和油泵管孔Ⅱ125位置相对应，油箱中燃油通过油箱管孔122和沟槽Ⅰ182，经过移动密封滑块Ⅰ3和移动密封滑块Ⅱ14及支撑体18所组成密封区域，随后流入沟槽Ⅱ183，最终进入油泵前管孔123，经过燃油泵加压后压力燃油通过油泵管孔Ⅱ125进入沟槽Ⅳ185，随后流过移动密封滑块Ⅱ14和压紧垫块Ⅱ6之间区域，最后进入沟槽Ⅲ184，最终进入油泵管孔Ⅰ124；

b、柴油机处于紧急停车工况时，其工作模式为：

在ECU19作用下，电磁控制器11动作后，在弹簧Ⅲ15作用下控制导管10在支撑体18内平移，经过换向阀的转向，燃油泵增压后压力燃油从过油孔111进入到紧固块1和移动密封滑块Ⅰ3之间，使得燃油通过移动密封滑块Ⅰ3和压紧垫块Ⅰ5的空隙进入到沟槽Ⅰ182中，进而流入油箱管孔122，在压力燃油作用下，移动密封滑块Ⅰ3、活动导管4、移动密封滑块Ⅱ14和弹簧座13一起向右运动，在轴向方向可以快速移动，从而达到快速停车的目的，此时压力燃油进入沟槽Ⅲ184，随后流过移动密封滑块Ⅱ14和压紧垫块Ⅰ5之间区域，最后进入沟槽沟槽Ⅱ183，最终进入油泵前管孔123。

ECU19接到紧急停车信号后，电磁控制器11迅速动作，在燃油压力作用下，推动移动密封滑块Ⅰ3活动导管4、移动密封滑块Ⅱ14和移动导块8一起向右运动，本发明燃油压力为经过燃油泵加压后油压，并且推动移动密封滑块Ⅰ3活动导管4、移动密封滑块Ⅱ14和移动导块8自由移动，在轴向方向可以快速移动，从而达到快速停车的特性，本发明电磁控制器11只是触发功能快关量，阀滑动力为加压油压，保证该装置可靠和快速特性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：包括支撑体，支撑体内部为中空结构，支撑体的一端开有敞口，所述支撑体的内部由外到内依次设置有紧固块、移动密封滑块Ⅰ、活动导管、移动密封滑块Ⅱ、弹簧座和控制导管，所述紧固块的一端开有过油孔，所述活动导管的两端分别与移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ连接，活动导管的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ，压紧垫块Ⅲ和压紧垫块Ⅰ之间设置有弹簧Ⅲ，弹簧Ⅲ套接在活动导管的外侧面，所述弹簧座的一端与移动密封滑块Ⅱ的另一端连接，弹簧座的外侧面两端分别设置有压紧垫块Ⅱ和移动导块，压紧垫块Ⅱ和移动导块之间设置有弹簧Ⅰ，弹簧Ⅰ套接在弹簧座的外侧面，所述弹簧座与控制导管之间设置有弹簧Ⅱ，所述支撑体的外侧面设置有燃油分配管，支撑体的外端设置有电磁控制器，电磁控制器的输入端与ECU的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：所述支撑体与紧固块之间为螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：所述紧固块为U型结构，紧固块的内侧面螺纹连接有滑块杯，所述移动密封滑块Ⅰ位于紧固块内，移动密封滑块Ⅰ与紧固块的内部之间设置有压紧垫块Ⅰ。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：所述活动导管的两端分别与移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：所述弹簧座与移动密封滑块Ⅱ之间为螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀，其特征在于：所述支撑体的外侧面设置有沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ，每个沟槽内均设置有通孔，所述燃油分配管的外侧面分别设置有油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ，所述沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ上的通孔分别对应油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ。

7.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车阀的控制策略，其特征在于：所述根据ECU指令和发动机运行情况，向紧急停车阀发送指令，其操作布置如下：

a、柴油机处于正常工况时，其工作模式为：

在ECU作用下，电磁控制器限制控制导管运动，在弹簧Ⅲ的作用下滑块杯压紧压紧垫块Ⅰ，通过滑块杯压紧在压紧垫块Ⅰ实现端面密封，移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅰ以同样方式实现端面密封，其中沟槽Ⅰ、沟槽Ⅱ、沟槽Ⅲ和沟槽Ⅳ中的通孔分别与油箱管孔、油泵前管孔、油泵管孔Ⅰ和油泵管孔Ⅱ位置相对应，油箱中燃油通过油箱管孔和沟槽Ⅰ，经过移动密封滑块Ⅰ和移动密封滑块Ⅱ及支撑体所组成密封区域，随后流入沟槽Ⅱ，最终进入油泵前管孔，经过燃油泵加压后压力燃油通过油泵管孔Ⅱ进入沟槽Ⅳ，随后流过移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅱ之间区域，最后进入沟槽Ⅲ，最终进入油泵管孔Ⅰ；

b、柴油机处于紧急停车工况时，其工作模式为：

在ECU作用下，电磁控制器动作后，在弹簧Ⅲ作用下控制导管沿着支撑体平移，经过换向阀的转向，燃油泵增压后压力燃油从过油孔进入到紧固块和移动密封滑块Ⅰ之间，使得燃油通过移动密封滑块Ⅰ和压紧垫块Ⅰ的空隙进入到沟槽Ⅰ中，进而流入油箱管孔，在压力燃油作用下，移动密封滑块Ⅰ、活动导管、移动密封滑块Ⅱ和弹簧座一起向右运动，在轴向方向可以快速移动，从而达到快速停车的目的，此时压力燃油进入沟槽Ⅲ，随后流过移动密封滑块Ⅱ和压紧垫块Ⅰ之间区域，最后进入沟槽沟槽Ⅱ，最终进入油泵前管孔。

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