CN201258779Y - Gk1c型内燃机车水温控制装置 - Google Patents

Abstract

一种GK1C型内燃机车水温控制装置，属于检测技术领域，所要解决的技术问题是用一种智能水温控制装置代替原来的GK1C机车水温度控制系统，提高机车性能的稳定性，其技术方案是：它由温度传感器，温度控制仪表组成，温度传感器安装在柴油机出水管路上，其信号输出端通过导线连接到温度控制仪表的信号输入端，温度控制仪表的信号输出端连接内燃机车控制器的信号输入端及报警器的输入端。采用这种内燃机车水温控制装置，用温度传感器，温度控制仪表代替了原有的WTYK－11型压力式温度继电器，探测精度大大提高、水温冷却控制和报警准确及时、故障率显著下降、检修时间减少且效率提高，这些都对安全行车和提高机车运行效率有显著效果。

Description

GK1C型内燃机车水温控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种GK1C型内燃机车水温控制装置，属于检测技术领域。

背景技术

GK1C型内燃机车是中等功率的调车内燃机车，适用于冶金，矿山、码头海港等工矿企业的调车和小运转作业。GK1C机车分别用4个WTYK-11型压力式温度继电器控制并监测柴油机的水温，并将获取的水温状态输送给内燃机车控制器，控制器根据继电器的状态，参照原有的程序逻辑分析，做出相应的输出，以控制机车的正常运行。

主要功用如下：

1)3KTW柴油机加载保护(≥40℃闭合，PC机X41得到信号)：即柴油机冷却水温低于40℃时，内燃机车控制器(PC机)由程序控制不能不能输出信号到有关动车电路，控制柴油机不能加载。即柴油机只能在四位手柄以下进行暖机，不能加负荷，以保证柴油机在低温下不能高速或带负荷运转，保护柴油机运行机件。

2)4KTW风扇自动控制(≥78℃闭合)：即风扇为电控制状态时，当冷却水温度大于78℃，4KTW触头闭合→PC机X44号端子输入高电平信号→PC机→PC机Y33端子输出→经过信号放大版放大→16YV(电空阀)有电动作，电空阀使控制风一路将顶百叶窗打开，一路进入冷却风扇充量调节阀，使风扇耦合器充油，冷却风扇开始工作。当水温<73℃时，4KTW断开，冷却工作停止。使柴油机水温保持在适合柴油机运行的73℃-78℃工作区间内。

3)6KTW冷却水温警告信号(≥85℃闭合)：即当冷却水温超过85℃时，6KTW触头闭合，接通警告电路，司机室主操作台红色警告灯亮，台下警铃响，提醒司机采取措施。

4)1KTW机组卸负荷(≥90℃断开)：即当冷却水温≥90℃时，1KTW触点断开→PC机X36低电平→PC机依照程序使变扭器停止充油，柴油机转速回到基本转速。机车停止运行，以达到保护机组的目的

WTYK-11型压力式温度继电器，存在着成本高，精度低，调整烦琐，使用寿命短等问题，极易发生故障，其在GK1C机车上直接表现为：

1.加载控制不准确，致使机车不能按需要加载，机车不能运行。

2.水温冷却控制不准确，不能达到自动控制的目的，所有公司内九台GK1C型内燃机车的水温冷却电控制基本处于瘫痪状态，有时需要司机手动控制强迫冷却才能维持机车的正常运行，严重分散了司机的注意力，是必须解决的事故隐患。

3.水温报警不准确，或者不报警，增加了设备事故的发生机率。

4.当水温控制系统发生故障时，经常使机车非正常卸载，影响机车的正常使用，给正常的生产运行带来影响。而当水温卸载保护失效时，又存在着发生重大设备事故的隐患。

另外，温度继电器的检修调整也一直困扰着检修单位，大量的工时消耗在温度调整试验过程，每一个温度继电器的调整都需要将近3个小时。效率低下，检修调整繁琐，且效果不明显。

发明内容

本实用所要解决的技术问题是用一种智能水温控制装置代替原来的GK1C机车水温度控制系统，以便捷的并不改变机车电路布线的安装方式安装，提高机车性能的稳定性。

解决上述问题的技术方案是：

一种GK1C型内燃机车水温控制装置，它由温度传感器，温度控制仪表组成，温度传感器安装在柴油机出水管路上，其信号输出端通过导线连接到温度控制仪表的信号输入端，温度控制仪表的信号输出端连接内燃机车控制器的信号输入端及报警器的输入端。

上述GK1C型内燃机车水温控制装置，所述的温度传感器为PT100温度传感器，温度控制仪表为XMT-5420D型仪表，PT100温度传感器的信号输出端连接成三线输出形式，XMT-5420D型温度控制仪表有三个信号输出端与内燃机车控制器的信号输入端相连接，一个信号输出端与报警器连接，内燃机车的DC24V电源与XMT-5420D型温度控制仪表的电源输入端连接。

采用这种结构的内燃机车水温控制装置，用温度传感器，温度控制仪表代替了原有的WTYK-11型压力式温度继电器，探测精度大大提高、水温冷却控制和报警准确及时、故障率显著下降、检修时间减少且效率提高，这些都对安全行车和提高机车运行效率有显著效果。

附图说明

图1是本实用新型的电原理框图；

图2是本实用新型的接线示意图；

图3是温度传感器输出端口接线示意图；

图4是温度控制仪表的电路连接示意图。

图中标记如下：温度传感器1，温度控制仪表2、内燃机车控制器3、报警器4、DC24V电源5

具体实施方式：

本实用新型的温度传感器1采用PT100作为感温元件，获取温度数值。

温度控制仪表2采用XMT-5420D型智能仪表，该仪表是以ATMEL公司的51系列单片机AT89C52为核心，具有计算机通讯功能的智能温控表。

内燃机车控制器3为FX2N-80MT-D型PLC。

图中显示，温度传感器1PT100有a1、a2、a3、a44个输出端口，将a1、a2、a3端口作为输出端口，并将a2、a3端口短接，a4端口空置。

温度传感器1，温度控制仪表2、内燃机车控制器3、报警器4、DC24V电源5的连接方式为：

温度传感器PT100的a1、a2、a3端口分别接温度控制仪表XMT-5420D的6、4、5端口。

温度控制仪表XMT-5420D的11、12端口接24VDC电源正极，13、3、2端口接24VDC电源负极，8、7、1端口分别接内燃机车控制器FX2N-80MT-D的X36、X41、X44端口，10端口接报警器的输入端，9端口接油温继电器输出1068#线。

本实用新型的工作过程：

安装在机车前机室柴油机冷却水出水管路上的温度传感器采集温度信号，通过导线传输给安装在司机室电器柜中的温度控制仪表，温度控制仪表对此信号进行放大滤波，采集，A/D转换为数字信号，给AT89S52进行逻辑分析，并在LED显示屏上显示实时温度。

图4、图1显示，当温度超过40℃时，AT89S52的P2.7脚输出高电平到Q1三极管9012基极，Q1导通，继电器J1动作，常开触点吸合，接通机车控制器X41脚与电源-24V，即在X41脚输入低电平，此信号被内燃机车控制器输入接口电路输送到内燃机车控制器内部并按照程序进行逻辑分析，内燃机车控制器按既定程序控制输出端Y2、Y3、Y6、Y7、Y20、Y21不能输出信号，即手动前向I档电空阀、手动前向II档电空阀、手动后向I档电空阀、手动后向II档电空阀、启动阀一档电控阀、换挡阀II档电空阀不能得电。即此时无论司机发出任何动车信号，机车将不运行，使机车在低温下不能加上载荷，保护了机车部件。

当温度超过78℃时，AT89S52的P2.6脚输出高电平到Q2三极管9012基极，Q2导通，继电器J2动作，常开触点吸合，接通机车控制器X44脚与电源-24V，即在X44脚输入低电平，此信号被内燃机车控制器输入接口电路输送到内燃机车控制器内部并按照程序进行逻辑分析，内燃机车控制器控制输出端Y33输出信号，此信号被信号放大器放大，使风扇电控电空阀16YV得电动作，电空阀使控制风一路将顶百叶窗打开，一路进入冷却风扇充量调节阀，使风扇耦合器充油，冷却风扇开始工作。当水温<73℃时，AT89S52的P2.6脚停止输出，风扇电控电空阀16YV失电，冷却工作停止。使柴油机水温保持在适合柴油机运行的73℃-78℃工作区间内。

当温度超过85℃时，AT89S52的P2.5脚输出高电平到Q3三极管9012基极，Q3导通，继电器J3动作，常开触点吸合，接通+24V电源，接通报警电路，警铃响，报警灯点亮，提醒司机采取措施。

机车运行中，当水温超过90℃，AT89S52的P2.4脚输出高电平到Q4三极管9012基极，Q4导通，继电器J4动作，常闭触点断开，断开机车控制器X36脚与电源，内燃机车控制器X36得到机组保护信号，此信号被内燃机车控制器输入接口电路输送到内燃机车控制器内部并按照程序进行逻辑分析，内燃机车控制器输出端停止输出Y2、Y3、Y6、Y7、Y20、Y21、Y22、Y23、Y24信号，即手动前向I档电空阀、手动前向II档电空阀、手动后向I档电空阀、手动后向II档电空阀、启动阀一档电控阀、换挡阀II档电空阀、调速器步进电机失电，使变扭器停止充油，机车停止运行，并回到基本转速，机车卸负荷，达到机组保护的目的。

Claims (2)

1.一种GK1C型内燃机车水温控制装置，其特征在于：它由温度传感器[1]，温度控制仪表[2]组成，温度传感器[1]安装在柴油机出水管路上，其信号输出端通过导线连接到温度控制仪表[2]的信号输入端，温度控制仪表[2]的信号输出端连接内燃机车控制器[3]的信号输入端及报警器[4]的输入端。

2.根据权利要求1所述的GK1C型内燃机车水温控制装置，其特征在于：所述的温度传感器[1]为PT100温度传感器，温度控制仪表[2]为XMT-5420D型仪表，PT100温度传感器[1]的信号输出端连接成三线输出形式，XMT-5420D型温度控制仪表[2]有三个信号输出端与内燃机车控制器[3]的信号输入端相连接，一个信号输出端与报警器[4]连接，内燃机车的DC24V电源[5]与XMT-5420D型温度控制仪表[2]的电源输入端连接。

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