CN219587689U - 一种矿用车辆柴油发动机气启动保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，包括空压机、截止阀、气包、启动操控阀、主启动阀、气马达、启动电磁阀、电磁气阀、车载的监控主机、柴油发动机具有的电控单元和执行器；空压机经截止阀与气包连接，气马达与主启动阀连接，启动电磁阀和主启动阀的进气口P均通过截止阀与气包连接，启动操控阀的进气口P与启动电磁阀的工作口A连接，电磁气阀的进气口P与启动操控阀的工作口A连接，主启动阀的控制口K与电磁气阀的工作口B连接；启动电磁阀的电控端K与监控主机电连接，电磁气阀的电控端K与执行器电连接。相对于现有技术，本实用新型响应速度快，防气马达小齿轮跟转损坏单向器及小齿轮打齿的工作可靠性更高，效果更好。

Description

一种矿用车辆柴油发动机气启动保护系统

技术领域

本实用新型涉及柴油机启动技术领域，具体涉及一种矿用车辆柴油发动机气启动保护系统。

背景技术

煤矿车辆常采用柴油发动机（简称柴油机）作为动力，柴油机气启动是通过压力气体推动气马达旋转，气马达小齿轮通过与柴油机飞轮的啮合带动柴油机曲轴旋转，使柴油机达到启动所需转速，此时气马达小齿轮需及时退出，若退出不及时，会导致气马达小齿轮因跟转而损坏气马达内部的单向器。传统的煤矿车辆用柴油机气启动过程是通过驾驶员手动控制启动阀的接通时间来完成的，人为因素影响较大，常因启动阀接通时间过长，导致气马达跟转而损坏气马达内部的单向器；同时柴油机气启动系统一般采用普通的自复位启动阀，在柴油机启动完成及正常运转过程中，驾驶员一旦误触启动阀，会导致气马达小齿轮伸出后造成打齿。为解决上述技术问题，授权公告号为CN204357613U的中国专利文献公开了一种柴油机气启动保护装置，该装置利用柴油机启动后的机油压力为信号，使机油压力控制阀断开，从而使继动阀断气的方式来使气马达小齿轮退出，该装置能够一定程度地解决传统方式中气马达跟转而损坏气马达内部的单向器以及气马达小齿轮打齿问题，但该装置在使用过程中也暴露出明显的不足：由于柴油机启动后，机油压力的上升存在滞后性，导致气马达小齿轮的退出也存在滞后性，因而采用该柴油机气启动保护装置后，柴油机气启动时仍然存在气马达小齿轮退出不及时损坏气马达的单向器及因驾驶员的误碰或误操作造成的气马达小齿轮打齿的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提出一种响应速度快的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，解决柴油发动机在启动时因气马达小齿轮不能及时退出发生跟转损坏气马达单向器和/或因误操作造成气马达小齿轮打齿的技术问题。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，包括气包、截止阀、启动操控阀、主启动阀、气马达，上述气马达与主启动阀具有的工作口A通气连接，其结构特点是：还包括启动电磁阀、电磁气阀、车载的监控主机、柴油发动机具有的电控单元和执行器；上述启动电磁阀和主启动阀各自的进气口P均通过截止阀与气包通气连接，启动操控阀的进气口P与启动电磁阀的工作口A通气连接，电磁气阀的进气口P与启动操控阀的工作口A通气连接，主启动阀的控制口K与电磁气阀的工作口B通气连接；启动电磁阀的电控端K与监控主机电连接，电磁气阀的电控端K与执行器电连接，执行器与电控单元电连接；工作时当柴油机启动后转速达到电控单元内置的设定转速时，电控单元通过执行器向电磁气阀的电控端K发出控制信号使得电磁气阀动作，对主启动阀的控制口K的气控通道的通断实施相应控制。

进一步的方案是：上述的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统还包括空压机，上述空压机经上述截止阀与气包通气连接。

进一步的方案是：上述的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统还包括设于上述气包的输出气路上，用于检测气包输出气压大小的气压表。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型通过整体结构的改进设计，对主启动阀8的气控通道的通断控制由相应器件电控实现，由于电控响应速度快，几乎不存在滞后性，因此能够有效解决最接近的现有技术授权CN204357613U公开的柴油机气启动保护装置采用液压控制存在的滞后性问题，能够更为有效地解决柴油发动机在启动时因气马达小齿轮不能及时退出发生跟转损坏气马达单向器和/或因误操作造成气马达小齿轮打齿的技术问题，工作可靠性更高，效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

空压机1，截止阀2，气包3，气压表4，启动电磁阀5，启动操控阀6，启动按钮6-1，电磁气阀7，主启动阀8，气马达9，监控主机10，电控单元11，执行器12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1，本实施例的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，其主要由空压机1、截止阀2、气包3、气压表4、启动电磁阀5、启动操控阀6、电磁气阀7、主启动阀8、气马达9、监控主机10、电控单元11以及执行器12组成。

空压机1用于向气包3内充气和补气。空压机1设于矿用车辆上。空压机1作为优选方式设置。

截止阀2用于控制气包3的气路通断。使用时，截止阀2由矿用车辆驾驶员操作。

气包3用于储气和使用时的供气，作为本系统的气动动力源。

气压表4设于气包3的输出气路上，用于检测气包3输出气压的大小，以便在需要时利用空压机1及时向气包3内充补气。气压表4作为优选方式设置。

启动电磁阀5用于根据矿用车辆启动时上电自检正常与否，对气路的通断实施控制。本实施例中，启动电磁阀5优选采用天地（常州）自动化DFE6/0.7型号的矿用浇封型电磁阀，启动电磁阀5具有进气口P、工作口A、B、出气口R、S以及电控端K，启动电磁阀5得电时，进气口P与工作口A导通，启动电磁阀5失电时，进气口P与工作口B导通。

启动操控阀6为自复位启动阀，启动操控阀6用于由驾驶员手动操作接通气路以启动矿用车辆的柴油机，启动操控阀6具有进气口P与工作口A，启动操控阀6设有供驾驶员操作的启动按钮6-1，按下启动按钮6-1，进气口P与工作口A气导通，松开启动按钮6-1，进气口P与工作口A气断开。启动操控阀6为现有构件，不作赘述。

电磁气阀7用于柴油机启动后达到设定转速时对气路实施断气控制。本实施例中，电磁气阀7采用与启动电磁阀5相同的电磁阀。

主启动阀8用于对气马达9的供气通断实施控制。主启动阀8具有进气口P、工作口A及控制口K，主启动阀8为现有构件，不作赘述。

气马达9用于柴油机的启动，气马达9为现有构件，不作赘述。

监控主机10为矿用车辆自带设备，监控主机10用于矿用车辆上电自检时收集并判断车辆各项指标是否符合启动柴油机的要求，相应控制启动电磁阀5动作。

电控单元11以及执行器12为柴油机自带构件，电控单元11即柴油机的ECU，其能够接收到柴油机的实时转速信号，并根据设定的转速通过执行器12对电磁气阀7的通断实施控制。电控单元11以及执行器12本身为成熟的现有技术，不作赘述。

前述启动电磁阀5和主启动阀8各自的进气口P均通过截止阀2与气包3通气连接，主启动阀8的工作口A与气马达9的进气口通气连接，启动操控阀6的进气口P与启动电磁阀5的工作口A通气连接，电磁气阀7的进气口P与启动操控阀6的工作口A通气连接，主启动阀8的控制口K与电磁气阀7的工作口B通气连接；启动电磁阀5和电磁气阀7各自具有的出气口R、S均与大气相通；启动电磁阀5的电控端K与监控主机10电连接，电磁气阀7的电控端K与执行器12电连接，执行器12与电控单元11电连接。

本实施例的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，其工作过程及工作原理简述如下：

驾驶员上了矿用车辆后打开车辆电源，车辆上电自检，车上的监控主机10收集并判断车辆各项指标符合启动柴油机（即柴油发动机）要求后，监控主机10给启动电磁阀5控制指令使得启动电磁阀5得电，启动电磁阀5的进气口P由失电时与工作口B接通状态改为与工作口A接通，驾驶员先打开截止阀2，然后按下启动操控阀6的启动按钮6-1使得启动操控阀6的进气口P与工作口A接通，由于柴油机从开始启动至达到设定转速的过程中电磁气阀7的电控口K口均不会接收到电控单元11经执行器12发送的控制指令，也即电磁气阀7这一时段始终保持失电状态，电磁气阀7相应地保持其进气口P与工作口B的常通状态，从而使得气包3经截止阀2、启动电磁阀5、启动操控阀6 和电磁气阀7至主启动阀8的控制口K之间的气控通道被开通，主启动阀8的控制口K在气包3的高压气体压力作用下使得主启动阀8的进气口P与工作口A导通，气包3内的高压气体通过主启动阀8进入气马达9使得气马达9运转以启动柴油机。

柴油机启动完成后，传统操作模式下，驾驶员根据经验及时放开启动按钮6-1，启动操控阀6断开，可实现气马达9与柴油机飞轮脱开。

采用本实施例的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统后，当柴油机启动后转速达到电控单元11内置的设定转速时，电控单元11通过执行器12向电磁气阀7的电控端K发出控制信号使得电磁气阀7得电，电磁气阀7由其进气口P与工作口B导通状态改变为进气口P与工作口A导通状态，主启动阀8的控制口K失去高压气压，使得主启动阀8的进气口P与工作口A由导通状态变为断开状态，气马达9无高压气体进入因而停止对柴油机的驱动，及时与柴油机飞轮脱开；即使驾驶员还在按住启动操控阀6不松开，由于电磁气阀7已断开主启动阀8的控制口K的气控通道，从而能够有效避免传统气启动系统中易因驾驶员长时间按压启动操控阀6导致气马达9跟转使得气马达9内的单向器损坏的技术问题。

当柴油机启动后正常运转过程中，由于电磁气阀7始终处于得电工作使得主启动阀8的控制口K的气控通道断开的状态，因此即使驾驶员因误操作或误碰启动操控阀6的启动按钮6-1，也不会导致气马达9再次通入高压气体启动导致气马达9的小齿轮打齿损坏现象的发生。

由前述可见，本实施例的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统其利用柴油机ECU取得转速信号对电磁气阀7的得电失电实施电控使得电磁气阀7的气通道作相应的切换，实现对主启动阀8的气控通道的通断控制，由于电控响应速度快，几乎不存在滞后性，因此本实施例的柴油机气启动保护系统能够有效解决最接近的现有技术授权公告号为CN204357613U的中国专利文献公开的柴油机气启动保护装置存在的滞后性问题，采用本实施例的柴油机气启动保护系统，能够更为有效地解决柴油发动机在启动时因气马达小齿轮不能及时退出发生跟转损坏气马达单向器和/或因误操作造成气马达小齿轮打齿的技术问题，工作可靠性更高。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (3)

1.一种矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，包括气包、截止阀、启动操控阀、主启动阀、气马达，所述气马达与主启动阀具有的工作口A通气连接，其特征在于：还包括启动电磁阀、电磁气阀、车载的监控主机、柴油发动机具有的电控单元和执行器；所述启动电磁阀和主启动阀各自的进气口P均通过截止阀与气包通气连接，启动操控阀的进气口P与启动电磁阀的工作口A通气连接，电磁气阀的进气口P与启动操控阀的工作口A通气连接，主启动阀的控制口K与电磁气阀的工作口B通气连接；启动电磁阀的电控端K与监控主机电连接，电磁气阀的电控端K与执行器电连接，执行器与电控单元电连接。

2.根据权利要求1所述的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，其特征在于：还包括空压机，所述空压机经所述截止阀与气包通气连接。

3.根据权利要求1或2所述的矿用车辆柴油发动机气启动保护系统，其特征在于：还包括设于所述气包的输出气路上，用于检测气包输出气压大小的气压表。