CN201827002U - 一种新型内燃机车的热电预热装置 - Google Patents

Abstract

一种新型内燃机车的热电预热装置，属于内燃机车辅助系统，用于提供一种高效环保、安全可靠、全自动化的内燃机车油、水预热装置。由辅助柴油发电机组、气-液热交换器、内水温调节器、机油及燃油温控阀、冷却水及机油、燃油电加热器、司机室电热装置、冷却水及机油、燃油泵、冷却水及机油、燃油箱、辅助燃油箱、机油及燃油热交换器、控制箱及控制电路等组成。以可编程控制器及温度、流量等传感器为核心的控制系统，自动控制辅助柴油发电机组及冷却水、机油、燃油电加热器、司机室电热装置的启闭，使机车冷却水、机油、燃油及司机室的温度分别控制在设定的温度范围内，并具有多种报警保护功能。确保寒冷地区冬季内燃机车的预热保温需求。

Description

一种新型内燃机车的热电预热装置 

所属技术领域

本实用新型涉及用于内燃机车冷却水、燃油、机油及司机室预热保温的内燃机车辅助装置。 

背景技术

为保证冬季寒冷地区的内燃机车能够随时启动投入运行，规定柴油机机油、冷却水温度须保持20℃以上，故在内燃机车上均设置有机油和冷却水的预热装置。传统的内燃机机车预热装置采用预热锅炉或柴油机惰转打温的方式对柴油机的油、水进行加热。但这两种方法存在耗油多，加剧机车柴油机运动件的额外磨损从而缩短主柴油机使用寿命，以及怠速工况下燃油雾化差导致排放超标并由于稀释机油导致增压器喷机油的故障等问题。为此，国内引进吸收了美国“DDHS”型机车油、水预热系统专利技术，用于取代传统的机车预热方式。经过推广应用与不断改进，使该技术日趋完善，并逐步推出了诸多具有自主知识产权的国内专利技术，其中，专利号：ZL200620072562.8名称为“内燃机车的热电预热装置”就是其中比较成熟的一项专利技术。该装置由辅助柴油发电机组、辅助燃油箱、气-液热交换器、内水温调节器、机油及燃油温控阀、冷却水及机油、燃油电加热器、控制箱及控制电路等组成，并与机车原有的冷却水及机油、燃油泵、冷却水系统、机油及燃油箱、机油及燃油热交换器及管路等一起，构成内燃机车冷却水、机油、燃油辅助预热系统。该装置采用以可编程控制器及温度传感器为核心的控制系统，实现了机车冷却水、机油、燃油温度的自动控制，实现了真正的机车热机启动；整个装置启动、加载、卸载、停机完全自动化，从而实现无人值守；此外装置还具有提供机车辅助用电及机车蓄电池浮充电功能。该装置以其高效节能、全自动化等优良特性受到了用户的好评。但在使用过程中也发现了一些不足： 

1、该装置不具有对司机室进行自动保温的功能。 

2、辅助燃油箱的管路结构不能确保每次停机后都能留存足够的燃油，从而导致柴油发电机组无法保证正常的自动启机或连续工作。 

3、辅助燃油箱每次上油或放油时都要手动拧开顶部的放气螺堵，操作繁琐。 

4、采用机油或燃油温控阀方案时，温控阀安装在相应电加热器管路的流程前端，当机油或燃油温度达到温控阀上限时，温控阀会将油料全部分流回油箱，如此会造成电加热器内的残留机油或燃油处于静止加热状态，一旦电加热器温控失效，会造成油料过热甚至起火。 

5、该装置的控制系统是按程序控制方式来保证冷却水、机油、燃油泵与相应的电加热器的启闭顺序的，即加载时先启动泵循环再延时接通相应的电加热器，卸载时先关断电加热器再延时停止相应的泵循环，以此避免被加热的燃油等流体出现静止加热过热甚至起火现象。但当某一种流体的循环泵因故停止工作时，这种程序控制方式无法杜绝被加热流体出现过热现象。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种同时具备对机车冷却水、机油、燃油及司机室进行全自动预热保温功能，能够更有效避免冷却水、机油及燃油发生过热现象的新型内燃机车的热电预热装置，并使该装置具备更高的自动化程度，操作简便、安全可靠。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：所述的一种新型内燃机车的热电预热装置包括辅助柴油发电机组、废气总管、气-液热交换器、排气管、辅助燃油箱、内水温调节器、辅助柴油机冷却水系统、冷却水电加热器、机油电加热器、机油温控阀、燃油电加热器、燃油温控阀、蓄电池、控制箱及控制电路以及冷却水泵、机车冷却水系统、冷却水截止阀、机油泵、机油热交换器、机油滤清器、机油系统、机油总管、机油箱、燃油泵、燃油热交换器、燃油系统、燃油箱、司机室及其电热装置等。由以上组成部分进行组合，分别构成内燃机车的冷却水、机油、燃油及司机室预热系统。冷却水预热系统由机车冷却水系统、冷却水出水截止阀、冷却水回水截止阀、冷却水泵、冷却水电加热器、辅助柴油机冷却水系统、内水温调节器、气-液热交换器及管路组成。其中，机车冷却水系统通过出水截止阀与冷却水泵相连接，冷却水泵出口通过出水总管与冷却水电加热器入口相连接。冷却水电加热器出口的出水总管分两个支路，一路与气-液热交换器的入水口相连接，另一路与辅助柴油机冷却水系统相连接。内水温调节器的进水端与辅助柴油机冷却水系统相连通。冷却水出水端的一路与回水总管相连接；出水端的另一路返回辅助柴油机的冷却水系统。气-液热交换器的出水端通过回水总管及回水截止阀与机车冷却水系统相连接。机车高温水系统与燃油热交换器水侧并联，机车低温水系统与机油热交换器水侧相串联，机车高、低温水系统的出、回水端分别通过冷却水出、回水总管并联在一起组成机车冷却水系统。机油预热系统由机油箱、机油泵、机油电加热器、机油温控阀、机油热交换器、机油系统、机油总管等组成，其中，机油电加热器串接在机油泵后面，其出口与机油温控阀入口相连接。机油温控阀出口一端与机油热交换器的机油入口相连接，另一端与机油总管相连接。机油热交换器机油出口与机油滤清器入口相连接，机油滤清器出口接机油系统，机油系统通过机油总管与机油箱连接。燃油预热系统由燃油箱、燃油泵、燃油电加热器、燃油温控阀、燃油热交换器、燃油系统等组成，其中，燃油泵出口分别与辅助上油管及燃油电加热器入口相连接。燃油电加热器出口与燃油温控阀入口相连接，燃油温控阀出口一端与燃油热交换器燃油入口相连接，另一端与燃油箱相连接。燃油热交换器燃油出口通过燃油系统与燃油箱相连接。司机室预热系统由司机室、司机室电热装置组成，司机室电热装置位于前后司机室内。气-液热交换器进气口通过废气总管与辅助柴油机的排气口相连接；气-液热交换器出气口通过排气管与大气相通。辅助燃油箱通过辅助上油管与燃油泵出口相连接，并通过辅助回油管与燃油箱相连接，再通过辅助供油管与辅助柴油机相连接。 

作为本实用新型的进一步改进，可以省去机油温控阀，使机油电加热器出口直接与机油热交换器的机油入口相连接；或者省去燃油温控阀，使燃油电加热器的出口直接与燃油热交换器的燃油入口相连接。 

作为本实用新型的进一步改进，该辅助上油管上设置一上油截止阀，在上油截止阀与辅助燃油箱之间设置一逆止阀，辅助燃油箱靠上部位设置自动排气阀。辅助供油管与辅助柴油 机燃油系统之间设置供油截止阀，供油截止阀出口并联放油管，并通过放油截止阀与辅助回油管相连接。 

作为本实用新型的进一步改进，该司机室电暖装置可以是电暖器或热风机或者其它供热电器。 

作为本实用新型的进一步改进，该控制电路包括蓄电池、可编程控制器、变电装置、启动马达、熄火控制器、充电机、冷却水温度传感器、机油温度传感器、燃油温度传感器、司机室温度传感器、冷却水温度上限开关、机油温度上限开关、燃油温度上限开关、司机室温度上限开关、冷却水过温开关、机油过温开关、燃油过温开关、冷却水流量开关、机油流量开关、燃油流量开关、冷却水电加热接触器、机油电加热接触器、燃油电加热接触器、司机室电热接触器、冷却水泵电机接触器、机油泵电机接触器、燃油泵电机接触器、冷却水温度智能数显仪表、机油智能温度数显仪表、燃油智能温度数显仪表、司机室智能温度数显仪表、冷却水超温指示灯、机油超温指示灯、燃油超温指示灯。所述冷却水电加热接触器、机油电加热接触器、燃油电加热接触器、司机室电热接触器、冷却水泵电机接触器、机油泵电机接触器、燃油泵电机接触器、可编程控制器及变电装置位于控制箱内；所述冷却水温度智能数显仪表、机油智能温度数显仪表、燃油智能温度数显仪表、司机室智能温度数显仪表、冷却水超温指示灯、机油超温指示灯、燃油超温指示灯位于控制箱面板上。所述冷却水温度上限开关、机油温度上限开关、燃油温度上限开关分别位于冷却水智能温度数显仪表、机油智能温度数显仪表及燃油智能温度数显仪表上；启动马达、熄火控制器及充电机安装于辅助柴油机上；冷却水温度传感器安装于冷却水泵进口管路上；机油温度传感器安装于机油热交换器出口管路上；燃油温度传感器安装于燃油电加热器前端管路上；司机室温度传感器安装于前后司机室后壁上部；冷却水、机油、燃油过温开关分别安装于相应电加热器外壁；冷却水、机油、燃油流量开关分别安装于对应泵出口管路上。所述的冷却水、机油、燃油、司机室温度传感器输出分别与对应的智能温度数显仪表输入端相连接；所述智能仪表的输出端分别与对应的温度上限开关输入端相连接；冷却水、机油、燃油、司机室温度上限开关输出端分别与可编程控制器的四个不同输入端口相连接；所述冷却水、机油、燃油过温开关分别与可编程控制器三个不同输入端口相连接；所述冷却水、机油、燃油流量开关分别与可编程控制器三个不同的输入端口相连接。所述冷却水、机油、燃油、司机室电加热接触器分别与可编程控制器的四个不同输出端口相连接；所述冷却水、机油、燃油泵电机接触器分别与可编程控制器的三个不同输出端口相连接；所述可编程控制器的两个独立输出端口分别与熄火控制器相连接，另一个独立输出端口与启动马达相连接。 

当本装置工作时，由辅助柴油发电机组发出的电直接或者经过变电后，供冷却水、机油、燃油电加热器及司机室电暖装置用电，分别对冷却水、机油、燃油及司机室进行预热；同时，辅助柴油机排出的废气经过废气换热器与机车冷却水进行热量交换，大部分废气热能被冷却水系统回收利用，用于直接加热机车冷却水；此外，当辅助柴油机内水温超过一定值时，内水温调节器会自动打开机体内高温水与机车冷却水回水管的通路，使辅助柴油机内冷却水的绝大部分热量通过混流的方式转移到机车冷却水系统中；冷却水还通过机油、燃油热交换器 间接对机油、燃油进行加热。这样，辅助柴油机的废气及冷却用的热量绝大部分转化为机车冷却水的有用热量。通过以上方式可以高效实现对内燃机机车冷却水、机油、燃油及司机室的预热保温功能。除此之外，辅助柴油发电机组还可以为机车空调、司机室电炉、机车照明等提供用电，并可对机车蓄电池进行浮充电。另外，辅助柴油发电机组工作时，其上设置的充电机还对蓄电池进行充电，保证蓄电池随时储存足够的电量以满足装置启动及控制用电。 

本装置的预热保温功能是在以可编程控制器及相关传感器为核心的控制系统的统一指挥下自动实现的。 

本装置具有手动及自动两种工作模式。手动模式下，可以人为控制装置的启动及停机，并有选择地对冷却水、机油、燃油或司机室进行加热保温；在机组启动状态下，如果不进行人为干预，装置会在所选择预热保温对象达到设定的温度上限以及装置出现超温、超压保护等状况时，自动卸载并停机。在自动模式下，装置可以自动启动及卸载停机，并按预置的加热优先权及设定的温度上下限分别对冷却水、机油、燃油及司机室进行自动预热保温。在启机状态下，自动和手动工作模式可以方便的进行转换。自动工作模式下，装置的工作过程分三个阶段： 

1、自动启机 

在本装置机组处于停机状态下，当冷却水、机油、燃油或司机室任一温度低于设定的下限值时，相应的温度传感器将检测信号传递到可编程控制器对应输入端口，可编程控制器通过相应的输出端口控制对应的接触器动作，接通相应的电加热装置开始进行进行预热。对于冷却水、机油、燃油而言，还要首先启动相应的循环泵一段延时时间后才能开启电加热器，同时，为了防止流体静止过热现象，必须保证循环泵正常工作，为此设置了相应的流量开关，只有当流量开关采集的泵流量达到设定值时，才能延时开启相应的电加热器。当冷却水、机油等两个及以上的温度达到下限时，则按预置的加热优先权进行电热保温。 

2、自动卸载保温 

分两种情况，一是正常预热情况，当冷却水等预热保温对象达到预热温度上限时，相应的温度传感器将温度信号传递给对应的智能温度数显仪表，并通过对应的温度上限开关传给可编程控制器对应输入端口，可编程控制器相应输出端口断开相应的电加热接触器停止电加热。延时一定时间后，对应的循环泵或热风机风扇停止运转，预热对象温度介于上下限温度之间，进入卸载保温状态。随即转入对下一级加热优先权的对象进行预热。二是非正常卸载情况，当冷却水等某一预热对象对应的流量开关检测到相应的泵流量低于设定值时，则将流量检测信号送入可编程控制器对应输入端口，并通过对应输出端口断开相应的电加热接触器，同样转入对下一级加热优先权的对象进行预热。 

3、自动停机 

分两种情况，一是正常停机，当冷却水、机油、燃油、司机室全部处于卸载保温状态时，可编程控制器从对应的一个输出端口输出控制信号给熄火控制器，熄火控制器将辅助柴油机降至怠速运行；与此同时可编程控制器从对应的另一个输出端口输出控制信号给熄火控制器，熄火控制器延时一定时间后切断辅助柴油机的供油，辅助柴油机停机。二是在预热保温工况 下，当冷却水、机油或燃油之一的过温开关动作，或者柴油机内水温超温，油压超压等等，相应的信号送入可编程控制器对应输入端口，并重复上述停机步骤实现自动停机。 

通过以上控制方式，本装置可以实现完全无人值守。 

由于辅助上油管上设有逆止阀，当机组停止工作后，辅助燃油箱内可以储存足够的燃油；同时，在正常使用情况下，当辅助柴油发电机组工作时，会通过充电机给辅助蓄电池充电，因此蓄电池始终保持足够的电量，并通过燃油泵为辅助燃油箱补充燃油。这样就保证了装置始终处于电能及燃料的自维持状态，从而确保机组启动、控制、连续运行所需的能量来源。加装自动排气阀的作用在于能自动快速排空辅助燃油箱内的空气，保证上油速度。在机组长时间不工作时，自动排气阀保证辅助燃油箱能顺利彻底的排放燃油。 

将机油或燃油温控阀置于相应电加热器流程后面，当机油或燃油达到温控阀全开状态时，也不会影响机油或燃油在相应电加热器内的正常流动，从而避免了因油料静止造成的过热起火事故；同时，燃油或者机油热交换器的换热能力相比对应的电加热器要小很多，即便燃油或者机油不流经热交换器，也不会对本预热装置的预热效果造成大的影响。 

增加流量开关后，可以确保冷却水、机油或燃油正常流动的情况下才能进行电加热，从而杜绝了油、水静止加热出现的过热甚至起火事故，提高了本装置的安全可靠性。 

采用本装置后，可以实现机车冷却水、机油、燃油及司机室的预热保温，确保机车完全的热机起动。还可以有效降低机车打温燃油消耗，降低污物排放，并在冬季降低燃油标号，降低用油成本。装置可实现完全的无人值守，操作简便，安全可靠，节约人力物力并改善司乘人员的工作条件。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1为本实用新型系统原理图。 

图2为本实用新型控制电路系统图。 

具体实施方式

如图1所示，所述的一种新型内燃机车的热电预热装置包括辅助柴油发电机组1、废气总管6、气-液热交换器7、排气管8、辅助燃油箱9、内水温调节器5、辅助柴油机冷却水系统4、冷却水电加热器28、机油电加热器26、机油温控阀24、燃油电加热器41、燃油温控阀40、蓄电池44、控制箱43、控制电路以及冷却水泵29、机车冷却水系统32、出水截止阀30、回水截止阀31、机油泵27、机油热交换器23、机油滤清器22、机油系统21、机油总管20、机油箱25、燃油泵42、燃油热交换器39、燃油系统38、燃油箱37、司机室35及司机室电热装置36等。气-液热交换器7进气口通过废气总管6与辅助柴油机3的排气口相连接；气-液热交换器7出气口通过排气管8与大气相通。辅助燃油箱9通过辅助上油管16与燃油泵42出口相连接，并通过辅助回油管17与燃油箱37相连接，再通过辅助供油管12与辅助柴油机3相连接。机车冷却水系统32通过出水截止阀30与冷却水泵29相连接，冷却水泵29出口通过出水总管19与冷却水电加热器28入口相连接。冷却水电加热器28出口的出水总管19分两个支路，一路与气-液热交换器7的入水口相连接，另一路与辅助柴油机冷却水 系统4相连接。内水温调节器5的进水端与辅助柴油机冷却水系统4相连通，冷却水出水端的一路与回水总管18相连接；出水端的另一路返回辅助柴油机的冷却水系统4。气-液热交换器7的出水端通过回水总管18及回水截止阀31与机车冷却水系统32相连接。机车高温水系统34与燃油热交换器39水侧并联，机车低温水系统33与机油热交换器23水侧相串联，机车高、低温水系统34、33的出、回水端分别通过冷却水出、回水总管19、18并联在一起组成机车冷却水系统32。机油电加热器26串接在机油泵27后面，其出口与机油温控阀24入口相连接。机油温控阀24出口一端与机油热交换器23的机油入口相连接，另一端与机油总管20相连接。机油热交换器23机油出口与机油滤清器22入口相连接，机油滤清器22出口接机油系统21，机油系统21通过机油总管20与机油箱25连接。燃油泵42出口分别与辅助上油管16及燃油电加热器41入口相连接，燃油电加热器41出口与燃油温控阀40入口相连接。燃油温控阀40出口一端与燃油热交换器39燃油入口相连接，另一端与燃油箱37相连接。燃油热交换器39燃油出口通过燃油系统38与燃油箱37相连接。司机室电热装置36位于前后司机室35内。 

作为本实用新型的另一种实施方式，如图1所示，可以省去机油温控阀24，使机油电加热器26出口直接与机油热交换器23的机油入口相连接；或者省去燃油温控阀40，使燃油电加热器41的出口直接与燃油热交换器39的燃油入口相连接。 

作为本实用新型的另一种实施方式，如图1所示，该辅助上油管16上设置一上油截止阀15，在上油截止阀15与辅助燃油箱9之间设置一逆止阀13，辅助燃油箱9靠上部位设置自动排气阀10。辅助供油管12与辅助柴油机3燃油系统之间设置供油截止阀11，供油截止阀11出口并联放油管，并通过放油截止阀14与辅助回油管17相连接。 

作为本实用新型的另一种实施方式，如图1所示，该司机室电热装置36可以是电暖器或热风机或者其它供热电器。 

如图1及图2所示，作为本实用新型的另一种实施方式，该控制电路包括蓄电池44、可编程控制器PLC、变电装置48、启动马达45、熄火控制器46、充电机47、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、司机室温度传感器BT4、冷却水温度上限开关ST1、机油温度上限开关ST2、燃油温度上限开关ST3、司机室温度上限开关ST4、冷却水过温开关ST5、机油过温开关ST6、燃油过温开关ST7、冷却水流量开关SP1、机油流量开关SP2、燃油流量开关SP3、冷却水电加热接触器KM1、机油电加热接触器KM2、燃油电加热接触器KM3、司机室电热接触器KM4、冷却水泵电机接触器KM5、机油泵电机接触器KM6、燃油泵电机接触器KM7、冷却水温度智能数显仪表A1、机油智能温度数显仪表A2、燃油智能温度数显仪表A3、司机室智能温度数显仪表A4、冷却水超温指示灯HL1、机油超温指示灯HL2、燃油超温指示灯HL3。所述冷却水温度上限开关ST1、机油温度上限开关ST2、燃油温度上限开关ST3、司机室温度上限开关ST4分别位于冷却水温度智能数显仪表A1、机油智能温度数显仪表A2、燃油智能温度数显仪表A3、司机室智能温度数显仪表A4上；所述冷却水电加热接触器KM1、机油电加热接触器KM2、燃油电加热接触器KM3、司机室电热接触器KM4、冷却水泵电机接触器KM5、机油泵电机接触器KM6、燃油泵电机 接触器KM7、可编程控制器PLC及变电装置48位于控制箱43内；所述冷却水温度智能数显仪表A1、机油智能温度数显仪表A2、燃油智能温度数显仪表A3、司机室智能温度数显仪表A4、冷却水超温指示灯HL1、机油超温指示灯HL2、燃油超温指示灯HL3位于控制箱43面板上；启动马达45、熄火控制器46及充电机47安装于辅助柴油机3上；冷却水温度传感器BT1安装于冷却水泵29进口管路上；机油温度传感器BT2安装于机油热交换器23出口管路上；燃油温度传感器BT3安装于燃油电加热器41前端管路上；司机室温度传感器BT4安装于前后司机室36后壁上部；冷却水、机油、燃油过温开关ST5、ST6、ST7分别安装于相应电加热器28、26、41的外壁；冷却水、机油、燃油流量开关SP1、SP2、SP3分别安装于对应泵29、27、42出口管路上。所述的冷却水、机油、燃油、司机室温度传感器BT1、BT2、BT3、BT4输出端分别与对应的智能温度数显仪表A1、A2、A3、A4的输入端相连接；所述智能温度数显仪表A1、A2、A3、A4的输出端分别与对应的温度上限开关ST1、ST2、ST3、ST4的输入端相连接；冷却水、机油、燃油、司机室温度上限开关ST1、ST2、ST3、ST4的输出端分别与可编程控制器PLC的四个不同输入端口X1、X2、X3、X4相连接；所述冷却水、机油、燃油过温开关ST5、ST6、ST7分别与可编程控制器PLC的X8、X9、X10端口相连接；所述冷却水、机油、燃油流量开关SP1、SP2、SP3分别与可编程控制器PLC的输入端口X11、X12、X13相连接。所述冷却水、机油、燃油、司机室电加热接触器KM1、KM2、KM3、KM4分别与可编程控制器PLC的输出端口Y1、Y2、Y3、Y4相连接；所述冷却水、机油、燃油泵电机接触器KM5、KM6、KM7分别与可编程控制器PLC的输出端口Y11、Y12、Y13相连接；所述可编程控制器的输出端口Y9、Y10分别与熄火控制器46相连接，输出端口Y8与启动马达45相连接。 

由辅助发电机2发出的380V交流电直接供给冷却水、机油、燃油电加热器28、26、41用电；经过变电装置48变电后，110V直流电供司机室电热装置36及冷却水、机油、燃油泵电机29、27、42用电，220V交流电则用于驱动冷却水、机油、燃油电加热接触器KM1、KM2、KM3及司机室电热、冷却水泵电机、机油泵电机、燃油泵电机接触器KM4、KM5、KM6、KM7。此外，110V直流电还可以供电炉、机车辅助照明、机车蓄电池浮充电用电；380V及220V交流电可以供机车空调等用电。冷却水系统32的冷却水经过冷却水出水截止阀30及冷却水泵29进入冷却水电加热器28进行加热。从冷却水电加热器28出来的冷却水经过出水总管19后，一路进入气-液热交换器7，吸收辅助柴油机3排出的废气热量后，返回回水总管18；另一路经过内水温调节器回水管路进入辅助柴油机冷却水系统4，与其中的热水混流吸热后，经过内水温调节器5出水端进入回水总管18。两路冷却水经回水总管18汇流后，经过回水截止阀31回到机车冷却水系统32，完成冷却水的一次预热循环。机油箱25中的机油经过机油泵27后进入机油电加热器26进行加热，经过机油温控阀24一端出口或者直接进入机油热交换器23，吸收机车低温冷却水系统33中的冷却水热量后经过机油滤清器22进入机油系统21，再经机油总管20回到机油箱25，完成一次机油预热循环。燃油箱37中的燃油经过燃油泵42后，一路进入辅助燃油箱9，另一路进入燃油电加热器41进行加热，加热后的燃油经过燃油温控阀40一端出口或者直接进入燃油热交换器39，吸收机车高温冷却水系统 34中冷却水的热量后经过机车燃油系统38，最后回到燃油箱37，完成一次燃油预热循环。辅助发电机2发出的380VAC经过变电装置48变电后，输出110DC给前、后司机室35内的电热风机36，电热风机36对司机室35内的空气进行强迫对流预热。 

本实施方式中，预置加热优先权为冷却水、机油、燃油、司机室，并设定冷却水及燃油的温度上下限分别为20～40℃，机油温度上下限为20～30℃，司机室温度上下限为10～25℃。以水和机油为例，并假定停机状态下，水和机油的温度均低于下限温度20℃，燃油及司机室温度均处于上下限之间。蓄电池电量充足，辅助燃油箱储存足够燃油。装置自动工作方式下的工作过程为： 

1、启动工况 

冷却水温度传感器BT1及机油温度传感器BT2将检测到的温度信号传给智能温度显示仪A1及A2并显示在仪表上，同时检测信号通过冷却水温度上限开关ST1及机油温度上限开关ST2传递给可编程控制器PLC输入端口X1及X2。可编程控制器PLC对输入的冷却水及机油温度信号处理后，通过输出端口Y8输出启动信号接通启动马达45开始启动，同时输出端口Y9输出控制信号给熄火控制器46，控制辅助柴油机3怠速运转一段时间后升为额定转速；辅助发电机2延时一段时间后开始发电。通过可编程控制器PLC内部优先权表决后，确定先启动冷却水预热程序。程序首先通过可编程控制器PLC输出端口Y11启动冷却水泵29，延时2min后，准备启动冷却水电加热器27。为了防止冷却水干烧，须确保冷却水泵29正常运转，为此设置了冷却水流量开关SP1，冷却水流量信号通过输入端口X11输入可编程控制器PLC，判断泵流量正常后通过输出端口Y1启动冷却水电加热器28开始对冷却水进行电加热。同时，冷却水还通过与经过气-液热交换器7中的废气进行热交换，以及与辅助柴油机3中的冷却水进行混流的方式从机组中吸取更多的热量。 

2、卸载保温工况 

当冷却水温度达到上限温度40℃时，通过冷却水温度传感器BT1采集的温度信号通过输入端口X1输入可编程控制器PLC，可编程控制器PLC通过输出端口Y1控制冷却水电加热接触器KM1断开，冷却水电加热器28停止加热。冷却水系统进入保温状态。接下来按预置的优先权顺序转入机油预热，过程与前面基本相同。 

3、停机工况 

当机油预热温度达到上限温度30℃时，机油温度上限信号通过输入端口X2输入可编程控制器PLC，可编程控制器PLC通过输出端口Y2输出控制信号，断开机油电加热接触器KM2，机油电加热器26停止加热，30秒后，输出端口Y10输出控制信号切断机油电加热接触器KM6，机油泵停止运转。机油系统进入保温状态。假定此时冷却水仍处于保温状态，这时可编程控制器PLC通过输出端口Y9输出控制信号给熄火控制器46，熄火控制器46将辅助柴油机3降至怠速运转并停止发电。延时30秒后，可编程控制器PLC通过输出端口Y10输出控制信号给熄火控制器46，辅助柴油机3断油15秒停机。 

在本实施方式下，当冷却水或机油或燃油温度分别超过85、92、90℃时，辅助柴油机将自动停机，相应的超温指示灯HL1、HL2、HL3点亮示警。 

Claims (6)

1.一种新型内燃机车的热电预热装置，包括辅助柴油发电机组、废气总管、气-液热交换器、排气管、辅助燃油箱、内水温调节器、辅助柴油机冷却水系统、冷却水泵、机车冷却水系统、冷却水电加热器、冷却水截止阀、机油泵、机油电加热器、机油温控阀、机油热交换器、机油滤清器、机油系统、机油总管、机油箱、燃油泵、燃油电加热器、燃油温控阀、燃油热交换器、燃油系统、燃油箱、蓄电池、控制箱及控制电路，其特征是：它还包括司机室及司机室电热装置，其中，气-液热交换器进气口通过废气总管与辅助柴油机的排气口相连接，气-液热交换器出气口通过排气管与大气相通；辅助燃油箱通过辅助上油管与燃油泵出口相连接，并通过辅助回油管与燃油箱相连接，再通过辅助供油管与辅助柴油机相连接；内水温调节器的进水端与辅助柴油机冷却水系统相连通，出水端的一路与机车冷却水回水总管相连通，出水端的另一路返回辅助柴油机冷却水系统，并与机车冷却水出水总管相连通；冷却水泵一端通过出水截止阀与机车冷却水系统相连接，另一端与冷却水电加热器进口相连通，电加热器出口通过出水总管同时与气-液热交换器进水端及内水温调节器的回水管路相连通；气-液热交换器的出水端通过回水总管及回水截止阀与机车冷却水系统相连接；机车高、低温水系统并联在一起，并分别与进水、回水总管相连接；机油热交换器水侧串接在机车低温水系统中，燃油热交换器水侧并接在机车高温水系统中；机油电加热器串接在机油泵后面，其出口与机油温控阀入口相连接；机油温控阀出口一端与机油热交换器的机油入口相连接，另一端与机油总管相连接；机油热交换器机油出口与机油滤清器入口相连接，机油滤清器出口通过机油系统与机油总管相连接；燃油泵出口分别与辅助上油管及燃油电加热器入口相连接；燃油电加热器出口与燃油温控阀入口相连接，燃油温控阀出口一端与燃油热交换器燃油入口相连接，另一端与燃油箱相连接；燃油热交换器燃油出口通过燃油系统与燃油箱相连接；司机室电热装置位于前后司机室内。

2.根据权利要求1所述的一种新型内燃机车的热电预热装置，其特征是：所述的变电装置与控制箱分离。

3.根据权利要求1所述的一种新型内燃机车的热电预热装置，其特征是：可以省去机油温控阀，使机油电加热器出口直接与机油热交换器的机油入口相连接；或者省去燃油温控阀，使燃油电加热器出口直接与燃油热交换器的燃油入口相连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型内燃机车的热电预热装置，其特征是：该辅助上油管上设置一上油截止阀，在上油截止阀与辅助燃油箱之间设置一逆止阀，辅助燃油箱靠上部位设置自动排气阀；辅助供油管与辅助柴油机燃油系统之间设置供油截止阀，供油截止阀出口并联放油管，并通过放油截止阀与辅助回油管相连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型内燃机车的热电预热装置，其特征是：该司机室电暖装置可以是电暖器或热风机或者其它供热电器。

6.根据权利要求1所述的一种新型内燃机车的热电预热装置，所述控制电路包括蓄电池、可编程控制器、变电装置、启动马达、熄火控制器、充电机、冷却水温度传感器、机油温度传感器、燃油温度传感器、冷却水温度上限开关、机油温度上限开关、燃油温度上限开关、冷却水过温开关、机油过温开关、燃油过温开关、冷却水电加热接触器、机油电加热接触器、 燃油电加热接触器、司机室电热接触器、冷却水泵电机接触器、机油泵电机接触器、燃油泵电机接触器、冷却水温度智能数显仪表、机油智能温度数显仪表、燃油智能温度数显仪表、冷却水超温指示灯、机油超温指示灯、燃油超温指示灯，其特征是：它还包括冷却水流量开关、机油流量开关、燃油流量开关、司机室电热接触器、司机室温度上限开关、司机室温度传感器、司机室智能温度数显仪表，所述冷却水电加热接触器、机油电加热接触器、燃油电加热接触器、冷却水泵电机接触器、机油泵电机接触器、燃油泵电机接触器、可编程控制器及变电装置位于控制箱内；所述冷却水温度智能数显仪表、机油智能温度数显仪表、燃油智能温度数显仪表、司机室智能温度数显仪表、冷却水超温指示灯、机油超温指示灯、燃油超温指示灯位于控制箱面板上；所述冷却水温度上限开关、机油温度上限开关、燃油温度上限开关分别位于冷却水智能温度数显仪表、机油智能温度数显仪表及燃油智能温度数显仪表上；启动马达、熄火控制器及充电机安装于辅助柴油机上，冷却水温度传感器安装于冷却水泵进口管路上；机油温度传感器安装于机油热交换器出口管路上；燃油温度传感器安装于燃油电加热器前端管路上；司机室温度传感器安装于前后司机室后壁上部；冷却水、机油、燃油过温开关分别安装于相应电加热器外壁；冷却水、机油、燃油流量开关分别安装于对应泵出口管路上；所述的冷却水、机油、燃油、司机室温度传感器输出分别与对应的智能温度数显仪表输入端相连接；所述智能仪表的输出端分别与对应的温度上限开关输入端相连接；冷却水、机油、燃油、司机室温度上限开关输出端分别与可编程控制器的四个不同输入端口相连接；所述冷却水、机油、燃油过温开关分别与可编程控制器三个不同输入端口相连接；所述冷却水、机油、燃油流量开关分别与可编程控制器三个不同的输入端口相连接；所述冷却水、机油、燃油、司机室电加热接触器分别与可编程控制器的四个不同输出端口相连接；所述冷却水、机油、燃油泵电机接触器分别与可编程控制器的三个不同输出端口相连接；所述可编程控制器的两个独立输出端口分别与熄火控制器相连接，另一个独立输出端口与启动马达相连接。 

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