CN2329774Y

CN2329774Y - 内燃机车柴油机防超速保护控制装置

Info

Publication number: CN2329774Y
Application number: CN 98202365
Authority: CN
Inventors: 朱永明; 王少平; 杨金福; 周跃庭; 陈保生; 白崇乾; 杜会平; 曹永昌; 陈崇梁; 安明岐
Original assignee: SHIJIAZHUANG ROLLING STOCK DEPART SHIJIAZHUANG RAILWAY BRANCH BUREAU
Current assignee: SHIJIAZHUANG ROLLING STOCK DEPART SHIJIAZHUANG RAILWAY BRANCH BUREAU
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2008-03-20

Abstract

本实用新型涉及一种内燃机车柴油机防超速保护装置,它主要由取样电路、控制电路和执行机构组成,取样电路从柴油机转速表传感器上取出与转速成正比的电压信号,经控制电路的加工处理,输出三路控制信号,一路驱动执行机构,另一路启动柴油机的加载电路,第三路断开内燃机的控制电路。本实用新型结构简单,成本低,易于实施,工作稳定可靠,当内燃机超速时能自动地完成断油、排油、断电、自动加负载,实现内燃机迅速减速或停机的功能。

Description

内燃机车柴油机防超速保护控制装置

本实用新型涉及一种内燃机车柴油机防超速保护控制装置。

内燃机车柴油机的超速飞车事故，危害极大，轻者造成运动零部件破损，重者使柴油机、增压器、相关电机及辅助传动部件报废。造成柴油机飞车的主要原因是外界的负载功率与柴油机输出功率的平衡被严重破坏，输出功率与供油量之间工作不协调造成的。为了解决柴油机的超速飞车事故的发生，现有技术中提出了“两断”(即断油、断气)的技术方案，即在极限调速器处加装一个行程开关，当发生飞车时，行程开关闭合，接通电控阀，打开风路，同时，行程开关的常闭触点断开联合调节器和燃油泵电路，使其完成断气断油的功能。但此种技术方案仅对飞车发生后事故不再扩大有一定的效果，而不能从根本上防止飞车事故的发生。因此中国专利CN2240048公开了一种内燃机超速安全保险电控装置，它是利用安装在内燃机飞轮齿圈顶部或与内燃机主轴相联的齿轮顶部的磁电转速传感器，检测转速信号，通过电子检测控制线路，驱动安装在内燃机上的制动电磁装置执行机构，而实现内燃机超速时自动减油或断油、断气的功能，此种技术方案存在着如下缺点：在内燃机飞轮齿圈或与内燃机主轴相联的齿轮顶部加装一套磁电转速传感器，由于位置所限，安装非常困难，再之在飞车事故发生后，不能有效地排出燃油管路中的余油，再之由于高压油泵的工作，使得燃油管路中形成负压，通过齿轮泵可继续为柴油机供油，并且可产生供油拉杆或齿条卡带，而不能使供油拉杆返回停止供油的位置，因而不能及时地防止飞车事故的发生。

本实用新型的目的在于提供一种快速切断燃油、排出燃油管路中余油的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，克服现有技术中存在的不足。

本实用新型的目的是这样实现的：一种内燃机车柴油机防超速保护控制装置，它由取样电路、控制电路和执行机构组成，所说取样电路的输入端接由内燃机的转速表传感器输出的交流电压信号，其输出一与转速成正比的直流电压信号接入控制电路的输入端，控制电路的输出接执行机构，所说的执行机构配装在柴油机输油总管路中。

控制电路由辅助电源电路、比较电路和功放驱动电路组成，所说辅助电源电路输出两路电压信号，一路接比较电路的电源端，另一路输出接比较电路的基准电压输入端，比较电路的输出接功放驱动电路的输入端。

控制电路的辅助电源电路由电容C1-C4、电阻R1-R3、稳压二极管DW1和稳压集成电路IC2组成；所说的控制电路的比较电路由比较放大器IC1组成，其比较放大器IC1的一输入端接提供基准电压信号的辅助电源电路的输出端，另一输入端接取样电路的输出端；所说的控制电路的功放驱动电路由三极管BG1、电阻R4-R6、二极管D7、D8、稳压二极管DW2、电容C7和继电器1FCZJ、2FCZJ组成，稳压二极管Dw2和限流电阻R4串联后接于三极管BG1的基极和比较放大器IC1的输出端之间，二极管D7并接于三极管BG1的基极和发射极间，电容C7和电阻R6串接后与电阻R5、二极管D8并接于三极管BG1集电极与发射极之间，其继电器1FCZJ和继电器2FCZJ相互并联后串接于三极管BG1集电极电路中。

取样电路由整流桥D1-D6、二极管D9、电位器W1和电容C5、C6组成，其电位器W1和电容C5、C6并接于整流桥的输出端。

执行机构由断油电磁阀DYF和排油通气电磁阀PYF1组成，其断油电磁阀DYF串接在柴油机进油总管路中，排油通气电磁阀PYF1一端装配在柴油机进油总管路的入口处，另一端装配在回油总管路上。

执行机构还包括排油通气电磁阀PYF2，其排油通气电磁阀PYF2串接在柴油机回油总管路中。

执行机构还输出两路控制信号，其一路输出接柴油机的加载电路，另一路输出接柴油机的控制电路。本实用新型取得的技术进步是：该装置结构简单，基本上不需改变机车原设计要求，易于实施，执行机构的电磁阀安装在输油总管路中，使得切断油路和排出油路中的余油迅速彻底，同时该装置还可自动地启动加载电路，以增大柴油机曲轴的扭矩，从而使柴油机迅速停机。

下面结合附图对本实用新型进一步的描述：

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的电原理图。

图3为本实用新型断油、加载等驱动控制原理图。

图4为本实用新型控制燃油泵电机的接触器和联合调节器的电磁联锁器原理图。

图5为执行机构与内燃机车油路连接图。

如图1所示，取样电路从柴油机凸轮轴带动的转速表传感器(三相测速发电机)上取出与转速成正比的电压信号，并转换成相应的直流电压信号，输入给控制电路，经控制电路的加工处理，输出三路控制信号，一路信号驱动安装在柴油机进输总管路中的电磁阀，另一路信号接通柴油机的加载电路，第三路信号断开内燃机车的控制电路。当内燃机超速时自动切断燃油的供给和排出燃油管路中的余油、断电、通气、加载，迅速实现内燃机减速或停机的功能。

如图2、图3、图4和图5所示，其工作原理如下：从柴油机转速表传感器(三相测速发电机)发出的三相交流电压信号引出的取样信号，经二极管D1-D6三相全波整流后输出一直流电压信号，电容C5、C6为滤波电容，从并接在整流桥输出端的电位器W1上取出与柴油机额定转速相应的电压值，经二极管D9接入比较放大器IC1的1脚。辅助电源电路由电容C1-C4、电阻R1-R3、稳压二极管DW1和稳压集成电路IC2组成，其中电阻R1为一压敏电阻，辅助电源电路的作用一方面为比较放大器IC1提供工作电源，另一方面经稳压集成电路IC2再次稳压后为比较放大器IC1的2脚提供基准电压。功放驱动电路由三极管BG1、电阻R4-R6、二极管D7、D8、稳压二极管DW2、电容C7和继电器1FCZJ、2FCZJ组成，稳压二极管DW2和限流电阻R4串联后接于三极管BG1的基极和比较放大器IC1的输出之间，其继电器1FCZJ和继电器2FCZJ相互并联后串接在三极管BG1集电极电路中。其中电阻R5为压敏电阻。

当内燃机车柴油机转速超过额定转速时，转速表传感器输出的电压升高，相应比较放大器IC1的1脚电位升高，即比较放大器IC1的1脚信号电压大于2脚的基准电压值，IC1的3脚输出高电位，三极管BG1饱和导通，使得110V电源经继电器1FCZJ、2FCZJ和BG1的集电极、发射极形成通路。即继电器1FCZJ和2FCZJ线圈得电吸合。从而使1FCZJ1常开接点闭合，接通串接在柴油机进油总管路中的断油电磁阀DYF线圈，电磁阀DYF得电动作，即关闭，切断给柴油机各缸输送燃油的通路，停止为柴油机供油。同时接通并接在柴油机进油总管路入口处与回油总管路间的排油通气电磁阀PYF1和串接在柴油机回油总管路中的排油通气电磁阀PYF2线圈，两电磁阀PYF1、PYF2得电动作，即两电磁阀打开，电磁阀PYF1的打开，可使得燃油管路中的压力油排出，但由于燃油管路全密封，在燃油管路内的燃油压力等于大气压时，而不能将燃油管路中的余油排净，电磁阀PTF2的打开可迅速将燃油管路中的余油完全排出。1FCZJ的吸合，还使得1FCZJ2常闭接点断开，从而断开内燃机中原有部件联合调节器的电磁联锁DLS和燃油泵电机的接触器RBC线圈，即停止了联合调节器工作和燃油的输送。继电器2FCZJ的吸合，使得常开接点2FCZJ1、2FCZJ2和2FCZJ3闭合，即接通了内燃机车主电路中的电控接触器1C-6C的线圈，同时还接通内燃机车中原有部件控制走车接触器LLC和LC线圈，即启动了主发电机的励磁控制电路，相应启动牵引电动机。从而为柴油机自动加载，增大柴油机曲轴的扭矩，迫使柴油机迅速停机。同时也接通了“飞车”故障信号指示灯FCD回路，为操作者提供信号报警。

图3中的QKQ为取样电路和控制电路。1NA和2NA为手动操作按钮可为操作者及时方便地提供了预处理事故的可行操作。图5中的CYJ为柴油机，JLQ为精滤器，AQF为安全阀，RYB为燃油泵，CLQ为粗滤器，RYX为燃油箱。为保证本实用新型的可靠工作，可增加一套备份的比较电路和功放驱动电路，其电路组成和连接关系如同前述。

Claims

1、一种内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于它由取样电路、控制电路和执行机构组成，所说取样电路的输入端接由内燃机的转速表传感器输出的交流电压信号，其输出一与转速成正比的直流电压信号接入控制电路的输入端，控制电路的输出接执行机构，所说的执行机构配装在柴油机输油总管路中。

2、根据权利要求1所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的控制电路由辅助电源电路、比较电路和功放驱动电路组成，所说辅助电源电路输出两路电压信号，一路接比较电路的电源端，另一路输出接比较电路的基准电压输入端，比较电路的输出接功放驱动电路的输入端。

3、根据权利要求1所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的控制电路的辅助电源电路由电容C1-C4、电阻R1-R3、稳压二极管Dw1和稳压集成电路IC2组成；所说的控制电路的比较电路由比较放大器IC1组成，其比较放大器IC1的一输入端接提供基准电压信号的辅助电源电路的输出端，另一输入端接取样电路的输出端；所说的控制电路的功放驱动电路由三极管BG1、电阻R4-R6、二极管D7、D8、稳压二极管DW2、电容C7和继电器1FCZJ、2FCZJ组成，稳压二极管DW2和限流电阻R4串联后接于三极管BG1的基极和比较放大器IC1的输出端之间，二极管D7并接于三极管BG1的基极和发射极间，电容C7和电阻R6串接后与电阻R5、二极管D8并接于三极管BG1集电极与发射极之间，其继电器1FCZJ和继电器2FCZJ相互并联后串接于三极管BG1集电极电路中。

4、根据权利要求1所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的取样电路由整流桥D1-D6、二极管D9、电位器W1和电容C5、C6组成，其电位器W1和电容C5、C6并接于整流桥的输出端。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的执行机构由断油电磁阀DYF和排油通气电磁阀PYF1组成，其断油电磁阀DYF串接在柴油机进油总管路中，排油通气电磁阀PYF1一端装配在柴油机进油总管路的入口处，另一端装配在回油总管路上。

6、根据权利要求5所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的执行机构还包括排油通气电磁阀PYF2，其排油通气电磁阀PYF2串接在柴油机回油总管路中。

7、根据权利要求1所述的内燃机车柴油机防超速保护控制装置，其特征在于所说的执行机构还输出两路控制信号，其一路输出接柴油机的加载电路，另一路输出接柴油机的控制电路。