CN2725549Y

CN2725549Y - 发动机保护装置

Info

Publication number: CN2725549Y
Application number: CN 200420067214
Authority: CN
Inventors: 何新怀; 谢方山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2014-06-15

Abstract

本实用新型提供一种发动机保护装置，包括：检测装置，检测发动机工作时的参数；中央处理器，接收上述检测装置所检测的发动机工作时的参数，并与相应的预设阈值进行比较，根据比较结果输出相应的控制信号；执行器，根据所述中央处理器的控制信号，执行相应的控制动作。本实用新型的发动机保护装置由于采用了中央处理器作为控制部件，并采用了转速传感器、温度传感器和压力传感器等传感器，从而实现在线检测和智能型控制，并能够监测多种参数，确保发动机特别是修井机发动机的工作安全。

Description

发动机保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种发动机保护装置，尤其涉及一种以中央处理器为控制部件的智能型的发动机保护装置。

背景技术

传统的发动机保护装置主要用于防止机油压力过低对发动机造成损害，一般采取机械的或者电子的方式来实现。机械方式的发动机保护装置例子如名称为“发动机保护器”的87102822号中国发明专利申请所述。其采用杠杆机构，用机油供给的正常与否来控制燃油供给通路的通断，达到保护发动机的目的。其中杠杆机构的一端与燃油活塞轴接触，另一端与机油活塞轴接触，当机油供应正常，即压力达到1.5公斤以上时，靠该压力驱动机油活塞轴将杠杆机构与其接触的一端顶起，同时带动杠杆机构与燃油接触的一端压下，使燃油开关阀打开，燃油通路接通，反之机油压力不足时，燃油开关阀关闭，切断燃油供给，使发动机自行停止运转，避免发动机的瓦和曲轴等因机油供应失常而被损坏和烧毁。

电子方式的发动机保护装置的例子为申请号为91211966.7的名称为“汽车发动机油压过低自动熄火器”的中国实用新型专利。其由电源、晶体管放大驱动电路、延时电路及外壳组成，其特征在于晶体管放大驱动电路中有两个二极管组成的复合管，复合管的基极连接油压传感器和点火开关，复合管的集电极分别与继电器和延时电路相接，继电器的一组触点控制发动机。

上述机械方式和电子方式的发动保护装置都有缺点，上述机械方式的缺点在于结构复杂、体积大和组装不方便；上述电子方式的缺点在于由分立电子器件所能实现的控制功能过于简单，若要具有比较复杂的功能则需要复杂的电路，稳定性就不易保证。上述机械方式和电子方式的发动机保护装置还有共同的缺点，就是两者仅考虑了防止机油压力不足对发动机的损害，没有考虑其它因素对发动机的损害，例如发动机的转速和水温异常等可能对发动机造成的损害。

在油田生产作业中，对修井机等设备所使用的发动机需要特殊的保护。除了发动机本身的一些参数如转速、机油压力外，还需要对其它的参数如液力变矩器的油温、油压、水刹车水柜的水位等参数进行跟踪监测。因此也需要提供能够满足这种需要的发动机保护装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种发动机保护装置，可适用于对修井机的发动机进行保护，可实现对发动机工作状况及工作环境的参数进行跟踪监测，并在上述参数超过其预设阈值时使发动机停止工作，从而确保发动机的安全。

为达到上述目的，本实用新型的发动机保护装置包括：检测装置，检测发动机工作时的各种参数；中央处理器，与上述检测装置的参数输出端连接，以接收所检测的发动机工作时的各种参数，并与相应的预设阈值进行比较，根据比较结果输出相应的控制信号；执行器，与所述中央处理器的控制信号的输出端连接，接收所述中央处理器的控制信号，并根据所述控制信号执行相应的控制动作。其中所述传感器包括转速传感器、温度传感器和压力传感器。所述执行器为油路执行器或者气路执行器。

本实用新型的发动机保护装置由于采用了中央处理器作为控制部件，并采用了转速传感器、温度传感器和压力传感器等传感器，从而实现在线检测和智能型控制，并能够监测多种参数，确保发动机特别是修井机发动机的工作安全。

附图说明

图1是修井机组装的结构示意图；

图2是本实用新型的发动机保护装置实施例的结构原理图；

图3是本实用新型的发动机保护装置实施例的显示器前面板图；

图4a和4b是本实用新型的发动机保护装置中央控制单元的外围电路结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的实施例进行详细说明，该实施例以修井机为例来解释本实用新型，但并非是限制本实用新型的保护范围。

图1是修井机组装的结构示意图。如图所示，修井机的组件一般包括发动机、变矩器、液压油箱、水柜、捞砂滚筒、主滚筒等。为了对发动机进行有效的保护，需要对发动机转速、发动机机油压力、发动机水温、传动箱温度、传动箱机油压力、水刹车水柜的水位等参数进行跟踪监测。

图2是本实用新型的发动机保护装置实施例的结构原理图。在此实施例中，本实用新型的发动机保护装置包括转速传感器1、温度传感器2和压力传感器3，它们共同构成发动机保护装置的检测装置部分。这些传感器本身都可以使用市场上已有的产品，不是本实用新型所要解决的问题，因此不再赘述。

如图所示，该发动机保护装置还包括中央处理器4，上述检测装置部分所检测的信号传送至该中央处理器4中，并在其中进行信号处理。信号处理的主要目的是将所检测的信号与中央处理器4中预设的各参数(如上述的发动机转速、发动机机油压力、发动机水温、传动箱温度、传动箱机油压力、水刹车水柜的水位等参数等)的阈值比较。当其中某项参数的测量值超过预设的相应上限(或下限)值时，中央处理器4就会发出控制信号，控制执行机构7的动作。

中央处理器4可以采用常规的单片机例如89C55WD来实现。当然，也可以采用微处理器或可编程控制器来实现。

执行机构7主要包括在发动机油路(或气路)上设置的切断装置，根据中央处理器4的控制信号切断或打开发动机的油路或气路，以起到保护发动机的作用。

另外，如图2所示，该发动机保护装置还可以包括报警装置6，它可以包括显示器以及报警灯或报警发声装置等。以在中央处理器4通过比较所检测参数与设定阈值之差而判断出有发动机或其工作环境有异常情况时，向操作者报警。

在此情况下，根据本实用新型的一个实施例，可以采用设置多级阈值的方法，即当所检测的某一类参数(如机油压力)超过第一阈值时，中央处理器4发出报警控制信号。此时并不控制执行机构7停止发动机的工作，而只是通过后述的报警装置发出报警信号告知操作或管理人员。当进一步检测该参数的值超过第二阈值时，中央处理器4不仅要发出报警控制信号，而且发出控制命令控制执行机构7停止发动机的工作。

图2是本实用新型的实施例的显示装置的前面板示意图。在此实施例中，显示器面板上显示有发动机转速9、发动机机油压力10、发动机水温11、水位(即水刹车水柜的水位)12、传动箱温度(即液力变距器的油温)13、传动箱机油压力(即液力变距器的油压)14等参数。相应参数的侧面都各有红绿灯一个，其中发动机转速上限92、发动机机油压力下限101、发动机水温上限112、水位(即水刹车水柜的水位)下限121、传动箱温度上限132和传动箱机油压力下限141为红灯，红灯表示报警；发动机转速上上限91、发动机机油压力下下限102、发动机水温上上限111、水位(即水刹车水柜的水位)下下限122、传动箱温度上上限131和传动箱机油压力下下限142为绿灯，绿灯表示停机保护。

在本实用新型的实施例中，还可以包括一用户接口单元。如图3所示，在显示器面板上设置复位键15、左键16、确认键17、增加键18、减小键19、停止20、电源开21、电源关22等触摸键。这些键的信号输出端都与中央处理器4电连接。中央处理器4可接受这些按键输出的电信号，并根据这些电信号相应地进行处理，例如改变阈值、开/关电源等。

本实用新型的发动机保护装置可以采用外部电源供电，例如外接220V交流电并通过直流稳压电源进行供电，也可采用内置的蓄电池供电。

图4是本实用新型一实施例的发动机保护装置控制部分的电路原理示意图，其中仅示出了该控制电路的主要部分。

在该实施例中，中央处理器4采用了微处理器AT89C52。其外围电路示于图4a和图4b。为了实现本实用新型的对发动机提供智能保护的目的，在中央处理器4的外围电路上分别连接了通信接口如RS232接口，以便于接收外部各检测传感器如发动机转速传感器、发动机水温传感器、传动箱温度传感器等的信号，以及外接例如上述的用户接口单元并进行信号交换。另外，该外围电路还可包括打印机单元接口、显示单元接口、记录单元接口、以及用于微处理器控制的时钟接口和开关量输入接口等。微处理器与这些接口的主要的引脚连接对应关系已在图4中详细给出，说明书中不再一一赘述。

在发动机工作过程中，当发动机转速9、发动机水温11、传动箱温度13中的某一项参数超过其预设上限值时，或者发动机机油压力10、水位(即水刹车水柜的水位)12、传动箱机油压力14中的某一项参数超过其预设下限值时，当相应的传感器将检测到的信号传递到中央处理器4后，中央处理器4即对其进行信号处理并将显示控制传送到报警装置进行报警，此时相应参数的红灯亮。如果在报警延时时间内不能将故障排除，发动机转速9、发动机水温11、传动箱温度13中的某一项参数达到其预设上上限值时，或者发动机机油压力10、水位(即水刹车水柜的水位)12、传动箱机油压力14中的某一项参数达到其预设下下限值时，相应参数的绿灯亮，中央处理器4就将信号传递到油路执行器7，通过油路执行器7切断发动机油路，实现自动停机，从而达到保护发动机的目的。

在停机保护后，在不切断电源5的情况下可随时通过查看指示灯十分方便地识别是哪项参数超过限值。若想清屏可通过按电源开关键22来实现。

下面说明在此实施例中显示器前面板上的各键的操作。复位设置键15：在测量状态下，按住2秒钟以上不松开则进入设置状态；在设置状态下，显示参数符号时，按住2秒钟以上不松开进入下一组参数或返回测量状态。左键16：在测量状态下无效；在设置状态，可调出原有参数值，移动修改位。确认键17：在测量状态下无效；在设置状态下，存入修改好的参数值。增加键18：在测量状态下启动打印；在设置状态下增加参数值或改变设置类型。减小键19：在设置状态下减小参数值或改变设置类型。

另外，此实施例中的油路执行器7也可以根据具体情况改为气路执行器。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此就限制本实用新型的保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变化，同理都包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种发动机保护装置，其特征在于，包括：

检测装置，检测发动机工作时的参数；

中央处理器，其信号输入端与上述检测装置的参数输出端连接，接收所检测的发动机工作时的参数，并与相应的预设阈值进行比较，根据比较结果输出相应的控制信号；

执行器，与所述中央处理器的所述控制信号的输出端连接，接收所述中央处理器的控制信号，并根据所述控制信号执行相应的控制动作。

2.如权利要求1所述的发动机保护装置，其特征在于，所述检测装置包括转速传感器、温度传感器和压力传感器至少其中之一。

3.如权利要求1所述的发动机保护装置，其特征在于，所述执行器为油路执行器或者气路执行器。

4.如权利要求2所述的发动机保护装置，其特征在于，所述执行器为油路执行器或者气路执行器。

5.如权利要求1-4任一项所述的发动机保护装置，其特征在于，进一步包括报警装置，用于根据所述中央处理器的控制信号发出报警信息。

6.如权利要求5所述的发动机保护装置，其特征在于，所述报警装置选自以下一组部件：显示器、报警灯、发声装置。

7.如权利要求1-4任一项所述的发动机保护装置，其特征在于，还包括用户接口装置，用于接收用户输入的操作信号，并传送至所述中央处理器。

8.如权利要求7所述的发动机保护装置，其特征在于，所述用户接口装置包括：

参数设置键，用于接收用户对所检测参数的类型及阈值的设置；

复位键，用于接收用户的复位信号；

开关机键，用于接收用户的开、关机指令。

9.如权利要求5所述的发动机保护装置，其特征在于，进一步包括用户接口装置，用于接收用户输入的操作信号，并传送至所述中央处理器。