CN115290270A - 一种机车冷却系统泄露检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车冷却系统泄露检测系统及方法，其涉及内燃机冷却技术领域。该系统包括外部气源、在一端与外部气源连接的排气管路、以及沿气流方向依次设置在排气管路上的控制阀、调压装置和压力指示器，其中排气管路的另一端连接至机车膨胀水箱的放气管。本发明的机车冷却系统泄露检测方法利用上述系统实施。该检测系统和方法通过对机车冷却水系统进行运用前的水压试验，验证冷却水系统的保压能力，查找出水系统潜在的泄漏点，防止因冷却水泄漏导致故障扩大化。

Description

一种机车冷却系统泄露检测系统及方法

技术领域

本发明涉及内燃机冷却技术领域，更具体地涉及一种机车冷却系统泄露检测系统及方法。

背景技术

内燃机车冷却水系统主要为柴油机提供冷却，一旦发生泄漏有可能造成柴油机重大故障。因受到内燃机车整体布局和柴油机安装空间及结构限制，冷却水系统发生泄漏多为隐蔽漏点，难以发现。当出现明显故障后再排查漏点，效果已经大打折扣，所以提前发现并消除漏点具有很大的经济效益。

目前检测机车冷却系统泄露的主要方法是通过起动机车，让冷却水系统处于工作状态，并保持一段时间，通过肉眼观察识别整个冷却水系统是否存在漏点。但由于内燃机车冷却水系统内压力受水泵能力限制，对于一些轻微的泄漏点，短时间内很难通过肉眼发现。而且肉眼观察也并不能保证每个漏点都能被及时发现。经常出现因机车冷却水系统泄漏造成其他故障后才意识到冷却水系统存在漏点，此时再查找漏点，已经造成了机组的严重损坏。

因此，需要研发一种能够及时检测机车冷却系统泄露的系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机车冷却系统泄露检测系统及方法以解决现有技术中存在的上述问题中的至少一项。该检测系统和方法通过对机车冷却水系统进行运用前的水压试验，验证冷却水系统的保压能力，查找出水系统潜在的泄漏点，防止因冷却水泄漏导致故障扩大化。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供一种机车冷却系统泄露检测系统，包括外部气源、在一端与外部气源连接的排气管路、以及沿气流方向依次设置在排气管路上的控制阀、调压装置和压力指示器，其中排气管路的另一端连接至机车膨胀水箱的放气管。

根据本发明的一个实施例，该系统还包括稳压箱，稳压箱设置在外部气源和控制阀之间。

根据本发明的一个实施例，调压装置为调压阀。

根据本发明的一个实施例，调压阀配置为能够将排气管路中的气压控制为机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。

根据本发明的一个实施例，压力指示器为压力表。

根据本发明的一个实施例，外部气源为风源系统。

根据本发明的另一方面，提供一种使用上述实施例中任一项的机车冷却系统泄露检测系统进行泄露检测的方法，该方法包括以下步骤：

向机车冷却系统的管路、水箱中加入冷却水；

将控制阀和调压装置调节至关闭状态；

将排气管路的自由端连接至机车膨胀水箱的放气管，将膨胀水箱的其他放气口进行封堵；

开启控制阀，调节调压装置使得压力指示器达到预定压力；

关闭控制阀和调压装置，记录压力指示器的初始测量值；

保压预定时间后再次记录压力指示器的第二测量值，并基于初始测量值和第二测量值来判断机车冷却系统是否存在泄露。

根据本发明的一个实施例，预定压力为机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。

根据本发明的一个实施例，预定时间不低于30分钟。

根据本发明的一个实施例，当第二测量值比初始测量值低且两者之差大于预定阈值时，则确定机车冷却系统存在泄露。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果中的至少一项：

(1)通过对机车冷却水系统进行运用前的水压试验，验证冷却水系统的保压能力，查找出水系统潜在的泄漏点，防止因冷却水泄漏导致故障扩大化；

(2)可以在机车出厂前或发生故障后对内燃机车冷却系统的保压能力进行测试，提早发现或排除冷却水系统是否有泄漏点，避免机车出厂后因冷却水泄漏而发生故障，也可以为内燃机车发生故障后查找故障原因提供帮助；

(3)该检测方法和系统无需对原有的冷却系统的结构进行改造，易于实施且费用低。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据现有技术的机车冷却系统的整体结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的机车冷却系统泄露检测系统的结构示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的对机车冷却系统进行泄露检测的方法的流程图。

附图标记说明

A10机车柴油机，A20散热器，A30泵，A40机车膨胀水箱，10外部气源，20稳压箱，30控制阀，40调压装置，50压力指示器，60机车膨胀水箱，70机车散热器，80机车柴油机。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1示出了根据现有技术的机车冷却系统的整体结构示意图。现有的机车冷却系统总体包括冷却管路、驱动冷却水流动的泵A30、散热器A20以及机车膨胀水箱A40。其中，外部冷却管路与机车柴油机A10内部的冷却管路连通，冷却水流过机车柴油机A10内部的冷却管路并将机车柴油机A10处的热量带走。

其中机车膨胀水箱A40通常设置在最高处，其通常设有排气口和排气装置。机车膨胀水箱A40外接有机车柴油机A10的出水管，也可连接散热器A20的排气管。机车柴油机A10和可选的散热器A20内的气体被导入机车膨胀水箱A40中。当机车膨胀水箱A40内部气压超过蒸汽阀设定值时，蒸汽阀打开，将机车膨胀水箱A40中的气体经溢气管排出，从而将机车柴油机A10、散热器A20内部的膨胀气体及时排除干净。当机车膨胀水箱A40内部气压过低时，进气阀打开，空气经溢气管进入机车膨胀水箱A40，维持冷却系统内部压力稳定。此外机车膨胀水箱A40通常还设有加水口，加水口供冷却液加注时所用。为弥补循环水冷系统中冷却液的缺失以及提升冷却水泵吸水一侧的压力，存储在机车膨胀水箱A40中的冷却液可以进入散热循环管路，通过冷却水泵A30进行循环，补充冷却系统中因蒸发和泄漏而损失的水量并保证冷却水泵A30有足够的吸入压力。

图2示出了根据本发明的一个实施例的机车冷却系统泄露检测系统的结构示意图。该机车冷却系统泄露检测系统总体包括外部气源10、在一端与外部气源连接的排气管路、以及沿气流方向依次设置在排气管路上的控制阀30、调压装置40和压力指示器50，其中排气管路的另一端连接至机车膨胀水箱60的放气管。

其中外部气源10可以是例如以压缩空气作为气源介质的风源系统。风源系统通常经历以下四个环节来获得所需风源，即生产压缩空气、对压缩空气进行净化处理、对压缩空气的压力进行控制、存储压缩空气。可选地，也可以使用包含其他介质的气源作为本发明的外部气源10，例如但不限于氮气气源。

其中控制阀30用于控制排气管路中气流的通断。调压装置40用于将外部气源10提供的气体的压力调节至适用于泄露测试的预定压力大小，例如该预定压力可以是机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。调压装置40可以采用调压阀。压力指示器50可以是压力表。

可选地，在一些实施例中，该系统还包括稳压箱20。稳压箱20可以设置在外部气源10和控制阀30之间。稳压箱20可使有波动的气流进入箱体后气流得到缓冲或压力波动消除，保证系统内压力稳定，确保测量结果准确性，也可避免出现事故或其它问题。

当进行冷却系统泄露检测时，来自外部气源10的气体流经稳压箱20、控制阀30、调压装置40进入冷却系统的机车膨胀水箱60。机车膨胀水箱60与机车散热器70、机车柴油机80的冷却管路经由循环水管路连通，当外部气源10的气体进入机车膨胀水箱60后，整个循环水管路中的气压升高。通过观察压力指示器50的读数，对整个冷水系统保压能力进行试验，从而确定系统中是否存在泄漏点。具体测试方法将结合图3详细说明。

图3示出了根据本发明的一个实施例的对机车冷却系统进行泄露检测的方法的流程图，该方法采用例如图2所示的系统实施。下面对该检测的方法进行详细说明。

在步骤S1中，向机车冷却水系统管路、水箱内全部正常加入冷却水，不需要排水。可选地，如果对已使用的机车进行泄露检测，则可以使用机车冷却系统内原有的冷却水，不需要排水。

在步骤S2中，将控制阀30和调压装置40调节至关闭状态。

在步骤S3中，将排气管路的自由端(即位于压力指示器50下游的一端)连接至机车膨胀水箱60的放气管，将机车膨胀水箱60的其他放气口利用水堵进行封堵，由此，冷却系统和气源形成了封闭系统。

在步骤S4中，开启控制阀30，调节调压装置40使得压力指示器50指示的压力值达到预定压力。该压力可以是机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。

在步骤S5中，关闭控制阀30和调压装置40，记录压力指示器50的初始测量值。当控制阀30和调压装置40关闭后，机车膨胀水箱60、机车散热器70、机车柴油机80的冷却管路与循环水管路形成封闭系统。

在步骤S6中，保压预定时间后再次记录压力指示器50的第二测量值，并基于初始测量值和第二测量值来判断机车冷却系统是否存在泄露。保压时间可以在30分钟或比30分钟更长。当系统不存在泄露点时，压力指示器50测量的压力不应出现明显的下降，但当系统存在泄露点时，在高压作用一段时间后，循环水管路中的压力会因泄露导致压力降低，压力指示器50测量的压力出现明显的下降。当第二测量值比初始测量值低且两者之差大于预定阈值时，则确定机车冷却系统存在泄露。阈值可以根据机车的最大工作压力值来设定。

可选地，在进行检测时，也可以根据需要增大系统测试压力，或者延长保压时间，以便更快地找出泄漏点。

本发明的机车冷却系统泄露检测系统及方法通过对机车冷却水系统进行运用前的水压试验，验证冷却水系统的保压能力，查找出水系统潜在的泄漏点，防止因冷却水泄漏导致故障扩大化。可以在机车出厂前或发生故障后对内燃机车冷却系统的保压能力进行测试，提早发现或排除冷却水系统是否有泄漏点，避免机车出厂后因冷却水泄漏而发生故障，也可以为内燃机车发生故障后查找故障原因提供帮助。该检测方法和系统无需对原有的冷却系统的结构进行改造，易于实施且费用低。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，包括外部气源、在一端与所述外部气源连接的排气管路、以及沿气流方向依次设置在所述排气管路上的控制阀、调压装置和压力指示器，其中所述排气管路的另一端连接至机车膨胀水箱的放气管。

2.根据权利要求1所述的机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，还包括稳压箱，所述稳压箱设置在所述外部气源和所述控制阀之间。

3.根据权利要求1所述的机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，所述调压装置为调压阀。

4.根据权利要求3所述的机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，所述调压阀配置为能够将所述排气管路中的气压控制为所述机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。

5.根据权利要求1所述的机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，所述压力指示器为压力表。

6.根据权利要求1所述的机车冷却系统泄露检测系统，其特征在于，所述外部气源为风源系统。

7.一种使用根据权利要求1-6中任一项所述的机车冷却系统泄露检测系统进行泄露检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

向机车冷却系统的管路、水箱中加入冷却水；

将控制阀和调压装置调节至关闭状态；

将排气管路的自由端连接至机车膨胀水箱的放气管，将所述膨胀水箱的其他放气口进行封堵；

开启所述控制阀，调节所述调压装置使得压力指示器达到预定压力；

关闭所述控制阀和所述调压装置，记录所述压力指示器的初始测量值；

保压预定时间后再次记录所述压力指示器的第二测量值，并基于所述初始测量值和所述第二测量值来判断所述机车冷却系统是否存在泄露。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定压力为所述机车冷却系统的最大工作压力值的至少2倍。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定时间不低于30分钟。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述第二测量值比所述初始测量值低且两者之差大于预定阈值时，则确定所述机车冷却系统存在泄露。

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