CN200952444Y

CN200952444Y - 内燃机车的热电预热装置

Info

Publication number: CN200952444Y
Application number: CNU2006200725628U
Authority: CN
Inventors: 马宗元
Original assignee: 马宗元
Current assignee: BEIJING BEIYU MECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD.
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2016-04-18

Abstract

一种内燃机车的热电预热装置，包括辅助柴油发电机组、燃油泵、燃油箱、冷却水泵、机油泵、机油箱、控制箱，它还包括气－液热交换器、冷却水电加热器、水温调节器、燃油热交换器、燃油电加热器、燃油温控阀、机油热交换器、机油电加热器和控制电路。冷却水、机油、燃油温度传感器分别将检测信号送入可编程控制器PLC，由可编程控制器PLC自动转换和自动控制冷却水、机油、燃油电加热器的开启关闭，将冷却水温控制在20～40℃自动保温，将机油、燃油温度分别控制在30℃、40℃。当冷却水或机油或燃油温度分别超过85、92、90℃时，柴油机将自动停机报警。本装置可实现无人操作自动控制、热效率高、减少环境污染，寒冷地区使用更佳。

Description

内燃机车的热电预热装置

技术领域

本实用新型属于内燃机车的辅助装置，具体地说是涉及一种内燃机车燃油、机油和冷却水的辅助加热装置。

背景技术

对于在寒冷地区待机状态的内燃机车，须防止气温低造成柴油机燃油析蜡、机油粘度增大、冷却水冻结等现象的发生，为保证机车随时启动投入正常运行，故而规定柴油机机油、冷却水的温度须保持在20℃以上，为此，在内燃机车上均设置有机油和冷却水的预热装置。传统的内燃机车预热装置采用预热锅炉和柴油机惰转打温的方式对柴油机的油、水进行加热。预热锅炉加热方法目前机务段已基本不用。用柴油机惰转打温的加热方法耗油多，增大了柴油机运动件的磨损、将缩短主机寿命，同时低速惰转喷油量小、雾化差、排放超标往往造成环境的污染，由于稀释机油还容易发生增压器喷机油的故障。专利号ZL01262963.4名称为“机车辅助加热装置”以及ZL200420027566.5名称为“内燃机车四类供电及油水预热装置”，得到用户的认可，它们热效率较高，节约燃油，能减少环境污染。但是“机车辅助加热装置”不具有机油加热功能，需要手动起动柴油机后才能实现冷却水的自动控制，而供热量低、加热时间长是上述两种装置的共有不足之处。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种加热快、能够自动转换和自动控制的内燃机车冷却水、机油、燃油的热电预热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的内燃机车的热电预热装置，包括辅助柴油发电机组、燃油泵、燃油箱、冷却水泵、冷却水箱、机油箱、机油泵、机油滤清器、机油总放油管、控制箱，它还包括气-液热交换器、冷却水电加热器、水温调节器、燃油热交换器、燃油电加热器、燃油温控阀、机油温控阀、机油热交换器、机油电加热器、控制电路，所述气-液热交换器固接在辅助柴油发电机组的柴油机排气口上，所述冷却水加热器设置在辅助柴油发电机组和冷却水泵之间；所述燃油温控阀一端连接燃油电加热器，其另一端通过阀门连接到燃油热交换器；所述机油电加热器一端与机油热交换器相连，其另一端通过机油滤清器、机油总放油管连接到机油箱；

作为本实用新型的一种改进是所述机油温控阀一端与机油热交换器相连，其另一端与机油总放油管相连接。

作为本实用新型的另一种改进在于：所述控制电路包括位于控制箱中的可编程控制器PLC、固定在冷却水管道上的冷却水温度传感器BT1、位于燃油系统管路上的燃油温度传感器BT3、固定在机油系统管路上的机油温度传感器BT2、冷却水电加热器、机油电加热器、燃油电加热器、冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3、冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6、显示电路，所述冷却水电加热器通过接触器KM1连接至控制电源；所述机油电加热器通过接触器KM2与控制电源相连接；所述燃油电加热器通过接触器KM3与控制电源相连接；所述冷却水温度传感器BT1、机油温度传感器BT2、燃油温度传感器BT3输出端分别连接在所述可编程控制器PLC的X1、X2、X3接口；所述冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3分别连接在可编程控制器PLC的X4、X5、X6接口；所述冷却水电加热器、机油电加热器、燃油电加热器分别与可编程控制器PLC的X21、X22、X23输出接口相连；所述显示电路包括位于控制箱面板上的冷却水温、机油温度、燃油温度数显表A3、A4、A5、冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8，所述冷却水温数显表A3、机油温度数显表A4、燃油温度数显表A5分别接至所述可编程控制器PLC的X27、X28、X29输出接口；所述冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8分别与所述可编程控制器PLC的X24、X25、X26输出接口相连接，所述冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6分别连接到可编程控制器PLC的X7、X8、X9接口。

本实用新型采用可编程控制器PLC控制冷却水、机油和燃油的加热，可以按照预先设置的冷却水、机油、燃油温度设定值，根据机车运转中的实际工况，有选择地对冷却水、机油和燃油进行电加热：

1)当冷却水温低于20℃时，冷却水温度传感器将信号送入可编程控制器PLC，延时2分钟后，柴油发电机组输出380V交流电接通冷却水电加热，对冷却水进行加热；30分钟后，机油总放油管中的电磁阀得电关闭，冷却水泵、机油泵分别运转；

2)当冷却水温度超过40℃、机油温度低于20℃时，可编程控制器PLC输出信号，冷却冷却水温上限保护开关动作，将冷却水电加热器自动切换到保温状态，同时所述PLC控制柴油发电机组输出的380V交流电切换到机油电加热器，对机油进行加热；

3)当冷却水温超过40℃、机油温度超过30℃、燃油温度低于20℃时，可编程控制器PLC输出信号，柴油发电机组输出交流电380V转换到燃油电加热器，对燃油进行加热；

4)当冷却水温、机油温度、燃油温度均低于20℃时，可编程控制器PLC输出信号，按预选顺序依次接通冷却水、机油、燃油电加热器；

5)如果机油温度超过30℃，可编程控制器PLC输出信号，机油温度上限保护开关动作，机油电加热器停止加热，机油泵电机延时停止转动；

6)当燃油温度超过40℃时，可编程控制器PLC输出信号，燃油温度上限保护开关动作，则燃油电加热器停止加热；

7)在无人监管的情况下，冷却水始终在20～40℃范围内自动保温；

8)当冷却水温、机油温度、燃油温度中任何一项下降至设定下限值20℃时，可编程控制器PLC自动切换和自动控制相应的电加热器接通，整个装置进入自动加热工况；当上述三项温度中的任一项超出设定值即冷却水温为40℃、机油温度为30℃、燃油温度为40℃时，冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3分别动作，自动关闭相应的电加热器，柴油发电机组“发电”灯熄灭，保持额定转速的继电器断电释放，柴油发电机组降至怠转转速，延时半分钟，断油电磁器吸合15秒钟后柴油机停机，可实现无人操作自动控制。在控制面板上设置有冷却水温、机油温度、燃油温度数显表、“发电”、冷却水温、机油温度及机油压力指示灯、水温超温指示灯、机油超温指示灯、燃油超温指示灯，保护功能较齐全，安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为一种内燃机车的热电预热装置的结构原理图。

图2为一种内燃机车的热电预热装置的电气控制原理图。

具体实施方式

由图1和图2可知，一种内燃机车的热电预热装置，包括辅助柴油发电机组3、燃油泵17、燃油箱14、冷却水泵1、冷却水箱13、机油箱18、机油泵19、机油滤清器10、机油总放油管9、控制箱，它还包括气-液热交换器4、冷却水电加热器2、水温调节器5、燃油热交换器11、燃油电加热器16、燃油温控阀15、机油温控阀23、机油热交换器21、机油电加热器22、控制电路，所述气-液热交换器4固接在辅助柴油发电机组3的柴油机排气口上，所述冷却水加热器2设置在辅助柴油发电机组3和冷却水泵1之间，由可编程控制器PLC自动转换和自动控制冷却水电加热器2、机油电加热器22和燃油电加热器16的开启关闭。气-液热交换器4中的冷却水经过辅助柴油发电机组3排出的废气余热加热后返回到机车冷却水系统，完成冷却水的加热循环。所述燃油温控阀15一端连接燃油电加热器16，其另一端通过阀门连接到燃油热交换器11；所述机油电加热器22一端与机油热交换器21相连，其另一端通过机油滤清器10、机油总放油管9连接到机油箱18；所述机油温控阀23一端与机油热交换器21相连，其另一端与机油总放油管9相连接。当燃油温度、机油温度超过上限设定值时，机油或燃油温度传感器将检测信号送入可编程控制器PLC，由所述PLC控制燃油温控阀或机油温控阀开启，使部分燃油或机油不经过燃油电加热器或机油电加热器而流入燃油箱或机油箱；当燃油或机油温度低于下限设定值20℃时，所述可编程控制器PLC根据燃油或机油温度传感器的检测信号来控制燃油温控阀或机油温控阀阀门关小直至关闭，燃油或机油将全部经过燃油加热器或机油加热器进行加热，从而完成燃油或机油温度的自动控制。参见图2，所述控制电路包括位于控制箱中的可编程控制器PLC、固定在冷却水管道上的冷却水温度传感器BT1、位于燃油系统管路上的燃油温度传感器BT3、固定在机油系统管路上的机油温度传感器BT2、冷却水电加热器2、机油电加热器22、燃油电加热器16、冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3、冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6、显示电路，所述冷却水电加热器2通过接触器KM1连接至控制电源；所述机油电加热器22通过接触器KM2与控制电源相连接；所述燃油电加热器16通过接触器KM3与控制电源相连接；所述冷却水温度传感器BT1、机油温度传感器BT2、燃油温度传感器BT3输出端分别连接在所述可编程控制器PLC的X1、X2、X3接口，所述冷却水电加热器2、机油电加热器22、燃油电加热器16分别与可编程控制器PLC的X21、X22、X23输出接口相接；所述显示电路包括位于控制箱面板上的冷却水温、机油温度、燃油温度数显表A3、A4、A5、冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8，所述冷却水温数显表A3、机油温度数显表A4、燃油温度数显表A5分别接在所述可编程控制器PLC的X27、X28、X29输出接口；所述冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8分别与所述可编程控制器PLC的X24、X25、X26输出接口相连接；本预热装置还设置有冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6，它们分别连接在可编程控制器PLC的X7、X8、X9接口。一旦循环水温度升至85℃、或机油温度升至92℃、或燃油温度升至90℃，则可编程控制器PLC输出信号控制相应电加热器停止加热，并按自动工况卸载停车、报警，与此同时控制箱面板上的冷却水超温指示灯A6或机油超温指示灯A7或燃油超温指示灯A8闪亮示警。

Claims

1、一种内燃机车的热电预热装置，包括辅助柴油发电机组(3)、燃油泵(17)、燃油箱(14)、冷却水泵(1)、冷却水箱(13)、机油箱(18)、机油泵(19)、机油滤清器(10)、机油总放油管(9)、控制箱，其特征在于：它还包括气-液热交换器(4)、冷却水电加热器(2)、水温调节器(5)、燃油热交换器(11)、燃油电加热器(16)、燃油温控阀(15)、机油温控阀(23)、机油热交换器(21)、机油电加热器(22)、控制电路，所述气-液热交换器(4)固接在辅助柴油发电机组(3)的柴油机排气口上，所述冷却水加热器(2)设置在辅助柴油发电机组(3)和冷却水泵(1)之间；所述燃油温控阀(15)一端连接燃油电加热器(16)，其另一端通过阀门连接到燃油热交换器(11)；所述机油电加热器(22)一端与机油热交换器(21)相连，其另一端通过机油滤清器(10)、机油总放油管(9)连接到机油箱(18)。

2、根据权利要求1所述的内燃机车的热电预热装置，其特征在于：所述机油温控阀(23)一端与机油热交换器(21)相连，其另一端与机油总放油管(9)相连接。

3、根据权利要求1或2所述的内燃机车的热电预热装置，其特征在于：所述控制电路包括位于控制箱中的可编程控制器PLC、固定在冷却水管道上的冷却水温度传感器BT1、位于燃油系统管路上的燃油温度传感器BT3、固定在机油系统管路上的机油温度传感器BT2、冷却水电加热器(2)、机油电加热器(22)、燃油电加热器(16)、冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3、冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6、显示电路，所述冷却水电加热器(2)通过接触器KM1连接至控制电源；所述机油电加热器(22)通过接触器KM2与控制电源相连接；所述燃油电加热器(16)通过接触器KM3与控制电源相连接；所述冷却水温度传感器BT1、机油温度传感器BT2、燃油温度传感器BT3输出端分别连接在所述可编程控制器PLC的X1、X2、X3接口；所述冷却水温上限保护开关ST1、机油温度上限保护开关ST2、燃油温度上限保护开关ST3分别连接在可编程控制器PLC的X4、X5、X6接口；所述冷却水电加热器(2)、机油电加热器(22)、燃油电加热器(16)分别与可编程控制器PLC的X21、X22、X23输出接口相连。

4、根据权利要求3所述的内燃机车的热电预热装置，其特征在于：所述显示电路包括位于控制箱面板上的冷却水温、机油温度、燃油温度数显表A3、A4、A5、冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8，所述冷却水温数显表A3、机油温度数显表A4、燃油温度数显表A5分别接至所述可编程控制器PLC的X27、X28、X29输出接口；所述冷却水超温指示灯A6、机油超温指示灯A7、燃油超温指示灯A8分别与所述可编程控制器PLC的X24、X25、X26输出接口相连接；所述冷却水过温开关ST4、机油过温开关ST5、燃油过温开关ST6分别连接在可编程控制器PLC的X7、X8、X9接口。