RU2798353C1 - SET OF GAS-DIESEL EQUIPMENT FOR DUMP TRUCK BelAZ-75581 - Google Patents
SET OF GAS-DIESEL EQUIPMENT FOR DUMP TRUCK BelAZ-75581 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798353C1 RU2798353C1 RU2022124942A RU2022124942A RU2798353C1 RU 2798353 C1 RU2798353 C1 RU 2798353C1 RU 2022124942 A RU2022124942 A RU 2022124942A RU 2022124942 A RU2022124942 A RU 2022124942A RU 2798353 C1 RU2798353 C1 RU 2798353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- tank
- dump truck
- lng
- diesel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для монтажа на карьерный самосвал БелАЗ-75581 для осуществления его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив при сохранении возможности функционирования двигателя на штатном дизельном топливе.The invention relates to transport engineering and can be used for installation on a BelAZ-75581 mining dump truck for its operation on a mixture of diesel and gas fuels while maintaining the ability of the engine to operate on standard diesel fuel.
Из уровня техники известен комплект газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, содержащий бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), подрамник бака СПГ, ящик системы управления подачей газового топлива, капот, ящик защиты аккумуляторов, воздушную трубу, узел трубопроводов, пульт управления, блок питания, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, кронштейны крепления выпускной трубы и кронштейны защиты выпускной трубы (см. Патент RU 2714970, опубликован 21.02.2020 г.).A set of gas-using equipment for a BelAZ-7540A dump truck is known from the prior art, selected as the closest analogue, containing a tank for liquefied natural gas (LNG tank), an LNG tank subframe, a gas fuel supply control system box, a hood, a battery protection box, an air pipe , pipeline assembly, control panel, power supply, flexible pipelines, rigid pipelines, exhaust pipe mounting brackets and exhaust pipe protection brackets (see Patent RU 2714970, published on February 21, 2020).
Недостатком такого комплекта является невозможность его использования для самосвалов серии БелАЗ-75581 ввиду того, что комплект газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А рассчитан для работы с двигателем мощностью 309 кВт (мощность двигателя БелАЗ-75581 составляет 783 кВт).The disadvantage of this kit is that it cannot be used for dump trucks of the BelAZ-75581 series due to the fact that the gas-using equipment kit for the BelAZ-7540A dump truck is designed to work with an engine with a power of 309 kW (the power of the BelAZ-75581 engine is 783 kW).
Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых на самосвале БелАЗ-75581, повышение надежности и безопасности эксплуатации самосвала БелАЗ-75581 на смеси дизельного и газового топлив.The technical problem solved by the invention is to expand the arsenal of technical means used on the BelAZ-75581 dump truck, to increase the reliability and safety of operation of the BelAZ-75581 dump truck on a mixture of diesel and gas fuels.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности эксплуатации самосвала БелАЗ-75581 на смеси дизельного и газового топлив.The technical result of the invention is to enable the operation of the BelAZ-75581 dump truck on a mixture of diesel and gas fuels.
Технический результат изобретения достигается благодаря предложенному комплекту газодизельного оборудования для самосвала БелАЗ-75581, который содержит бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак дизельного топлива (бак ДТ), ящик системы управления подачей газового топлива, пульт управления, блок питания, кронштейн крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, набор электрических кабелей, набор преобразователей, крепежные кронштейны для крепления бака СПГ и бака ДТ к раме самосвала.The technical result of the invention is achieved thanks to the proposed set of gas-diesel equipment for the BelAZ-75581 dump truck, which contains a tank for liquefied natural gas (LNG tank), a diesel fuel tank (DF tank), a gas fuel supply control system box, a control panel, a power supply, a mounting bracket pipelines, flexible pipelines, rigid pipelines, a set of electrical cables, a set of converters, mounting brackets for attaching an LNG tank and a diesel fuel tank to a dump truck frame.
Бак СПГ может включать сосуд СПГ, кронштейн узла подвеса, ресивер, арматурный ящик с защитными панелями, арматуру, трубопроводы, элементы обеспечения рабочих и аварийных режимов, теплообменник-испаритель и виброизолятор.An LNG tank may include an LNG vessel, a suspension assembly bracket, a receiver, a reinforcing box with protective panels, fittings, pipelines, elements for ensuring operating and emergency conditions, a heat exchanger-evaporator and a vibration isolator.
Кроме того, сосуд СПГ образован, преимущественно, наружной и внутренней оболочками, на внутренней оболочке расположен по меньшей мере один слой термоизоляционного материала, а в пространстве между наружной и внутренней оболочками образован вакуум.In addition, the LNG vessel is formed mainly by the outer and inner shells, at least one layer of thermal insulation material is located on the inner shell, and a vacuum is formed in the space between the outer and inner shells.
Кроме того, внутри сосуда СПГ может быть расположена защитная емкость, выполненная с возможностью защиты от переполнения при заправке.In addition, inside the LNG vessel, there may be a protective container configured to protect against overfilling when refueling.
Кроме того, арматура может включать систему регазификации и линию газосброса, а на корпусе арматурного ящика могут быть расположены заправочный штуцер и манометры давления.In addition, fittings can include a regasification system and a gas discharge line, and a filling fitting and pressure gauges can be located on the body of the fittings box.
Крепежные кронштейны для крепления бака СПГ к раме самосвала включают, преимущественно, подрамник бака СПГ и узел подвеса, включающий накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса корпуса бака СПГ и крепежное кольцо.Mounting brackets for fixing the LNG tank to the frame of the dump truck mainly include the subframe of the LNG tank and the suspension unit, including the plate for attaching to the frame of the dump truck, the pressure washer, the suspension axis of the LNG tank body and the fixing ring.
Кроме того, бак ДТ может включать кронштейны крепления штатного гидробака и виброизолятор.In addition, the diesel fuel tank may include mounting brackets for the standard hydraulic tank and a vibration isolator.
Крепежные кронштейны для крепления бака ДТ к раме самосвала включают, преимущественно, нижние кронштейны и узел подвеса бака ДТ, имеющий кронштейн подвеса, накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса и крепежное кольцо, а нижние кронштейны имеют левую и правую консоли, кронштейн консоли и кронштейн бака ДТ.Mounting brackets for attaching the diesel fuel tank to the dump truck frame mainly include the bottom brackets and the diesel fuel tank suspension assembly, which has a suspension bracket, an overlay for attaching to the dump truck frame, a pressure washer, a suspension axis and a mounting ring, and the bottom brackets have left and right consoles, console bracket and DT tank bracket.
Кроме того, ящик системы управления подачей газового топлива может иметь корзину для крепления к раме самосвала, при этом внутри ящика системы управления подачей газового топлива расположены контроллер управления системой подачи газа, входной газовый трубопровод, датчики температуры и давления газа, фильтр газа, дозатор газа, электромагнитные клапаны, регулятор давления газа, датчик утечки метана, жгуты электропроводов.In addition, the box of the gas fuel supply control system can have a basket for attaching to the frame of the dump truck, while inside the box of the gas fuel supply control system there is a gas supply system control controller, an inlet gas pipeline, gas temperature and pressure sensors, a gas filter, a gas dispenser, solenoid valves, gas pressure regulator, methane leak sensor, wiring harnesses.
Кроме того, на корпусе пульта управления могут быть расположены индикатор контроллера пульта, цифровой индикатор уровня СПГ в баке СПГ, индикаторы обнаружения утечки метана и аварийного состояния системы управления подачей газового топлива, выключатель питания, переключатель выбора топлива, предохранитель питания пульта управления, электрический разъем для подключения кабеля.In addition, on the body of the control panel there can be located an indicator of the control panel controller, a digital indicator of the LNG level in the LNG tank, indicators for detecting methane leakage and an emergency condition of the gas fuel supply control system, a power switch, a fuel selection switch, a control panel power fuse, an electrical connector for cable connection.
Кроме того, блок питания может включать корпус, на котором расположены силовое реле, предохранитель, главный вводной автоматический выключатель, вторичный автоматический выключатель, а также разъемы кабеля системы контроля утечки метана, кабеля питания и кабеля сигнальных цепей.In addition, the power supply may include a housing on which a power relay, a fuse, a main input circuit breaker, a secondary circuit breaker, as well as connectors for the methane leakage control cable, power cable and signal circuit cable are located.
Кроме того, набор преобразователей может включать преобразователь частоты вращения коленчатого вала двигателя самосвала, преобразователь температуры охлаждающей жидкости, преобразователь положения педали газа, преобразователь температуры отработавших газов, преобразователь давления во впускном коллекторе, преобразователи давления газового топлива, преобразователь температуры газового топлива, преобразователь давления подачи дизельного топлива, преобразователь давления масла в линии управления углом опережения впрыскивания дизельного топлива, датчик утечки метана и переключатель режимов работы от пульта управления.In addition, the set of converters may include a dump truck engine speed converter, a coolant temperature converter, a gas pedal position converter, an exhaust gas temperature converter, an intake manifold pressure converter, gas fuel pressure converters, a gas fuel temperature converter, a diesel supply pressure converter fuel, oil pressure converter in the diesel fuel injection advance angle control line, methane leakage sensor and operation mode switch from the control panel.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема расположения компонентов газодизельного оборудования на самосвале, вид справа; на фиг. 2 - то же, вид слева; на фиг. 3 показан бак СПГ с крепежными кронштейнами при установке на раму самосвала; на фиг. 4 показан узел подвеса бака СПГ; на фиг. 5 показано место соединения корпуса бака СПГ с подрамником корпуса; на фиг. 6 показан бак СПГ без защитных панелей; на фиг. 7 показан бак ДТ с крепежными кронштейнами; на фиг. 8 показан бак ДТ с прикрепленным к нему штатным гидробаком (при установке на раму самосвала); на фиг. 9 показаны крепежные кронштейны для крепления бака ДТ к раме самосвала; на фиг. 10 показан ящик системы управления подачей газового топлива с корзиной для крепления к раме самосвала; на фиг. 11 показана схема установки ящика системы управления на самосвале; на фиг. 12 показана схема расположения компонентов внутри ящика системы управления подачей газового топлива; на фиг. 13 показан пульт управления; на фиг. 14 показан блок питания; на фиг. 15 показана установка на раме самосвала кронштейна крепления трубопроводов с закрепленными на нем трубопроводами.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows the layout of the components of gas-diesel equipment on a dump truck, right side view; in fig. 2 - the same, left view; in fig. 3 shows an LNG tank with mounting brackets when mounted on a dump truck frame; in fig. 4 shows the LNG tank hanger; in fig. 5 shows the junction of the LNG tank body with the body subframe; in fig. 6 shows an LNG tank without protective panels; in fig. 7 shows a diesel fuel tank with mounting brackets; in fig. 8 shows a diesel fuel tank with a regular hydraulic tank attached to it (when installed on a dump truck frame); in fig. 9 shows the mounting brackets for attaching the diesel fuel tank to the dump truck frame; in fig. 10 shows a gas fuel management system box with a basket for attaching to a dump truck frame; in fig. 11 shows the installation diagram of the control system box on the dump truck; in fig. 12 shows the layout of the components inside the gas fuel control box; in fig. 13 shows the control panel; in fig. 14 shows the power supply; in fig. 15 shows the installation on the frame of the dump truck of the bracket for fastening pipelines with pipelines fixed to it.
Предложенный комплект газодизельного оборудования предназначен для монтажа на самосвале БЕЛАЗ-75581 для осуществления эксплуатации техники на смеси дизельного и газового топлив при использовании в качестве газового топлива сжиженного природного газа (СПГ).The proposed set of gas-diesel equipment is designed for installation on a BELAZ-75581 dump truck to operate equipment on a mixture of diesel and gas fuels using liquefied natural gas (LNG) as a gas fuel.
Предложенный комплект газоиспользующего оборудования содержит: бак 1 для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак 2 дизельного топлива (бак ДТ), съемный ящик 3 системы управления подачей газового топлива, который имеет корзину 4 для крепления ящика 3 к раме самосвала, пульт 5 управления, блок 6 питания, кронштейн 7 крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы 8, жесткие трубопроводы 9, набор электрических кабелей 10, набор преобразователей 11 двигателя, а также крепежные кронштейны для крепления бака 1 СПГ и бака 2 ДТ к раме самосвала.The proposed set of gas-using equipment contains: a
Бак 1 СПГ предназначен для установки его на борту самосвала БЕЛАЗ-75581 в качестве системы приема, хранения, подготовки сжиженного природного газа (СПГ) и выдачи испаренного природного газа (ПГ) в газовый трубопровод потребителя (дизель силовой установки самосвала) для осуществления работы двигателя на смеси дизельного и газового топлив (газодизельный режим).
В состав бака 1 СПГ входит сосуд 12 СПГ, кронштейн 13 узла подвеса (силовой подвес сосуда 12 СПГ), арматурный ящик 15 с защитными панелями 16 (быстросъемная) и 17 (несъемная), ресивер (буферная емкость, не показан), арматура, трубопроводы, элементы обеспечения рабочих и аварийных режимов, теплообменник-испаритель (регазификатор СПГ), а также виброизолятор 18. При этом на корпусе арматурного ящика 15 расположены контрольно-измерительные приборы, а именно: манометры 20 давления в сосуде (верхний) и давления выдачи ПГ (нижний).
Сосуд 12 СПГ образован наружной и внутренней герметичными оболочками, при этом наружная оболочка (наружный кожух) образует самонесущий корпус сосуда 12 СПГ, а внутренняя оболочка является емкостью для хранения СПГ. На внутренней оболочке расположен один или несколько слоев термоизоляционного материала (экрановакуумная изоляция), который изолирует внутреннюю оболочку от внешней. В пространстве между наружной и внутренней оболочками образован вакуум, создающий изолирующую систему.The
Наружная оболочка (корпус) сосуда 12 СПГ предназначен для выдерживания нагрузок, связанных с эксплуатацией бака 1 СПГ в составе самосвала. В верхней части наружной оболочки размещен силовой одноточечный кронштейн 13 узла подвеса. Одноточечная конструкция кронштейна 13 узла подвеса бака 1 СПГ обеспечивает отсутствие воздействия разрушающих деформаций на корпус сосуда 12 СПГ бака 1 при воздействии изгибающих моментов на раме самосвала в процессе движения по неровностям с грузом. Также на несущем корпусе сосуда 12 СПГ (на наружной оболочке) сформирован арматурный ящик 15 с защитными панелями (съемными 16 и несъемными 17), которые защищают арматуру сосуда СПГ от механических воздействий и грязи при движении самосвала. Подрамник 14 и силовой подвес 13 являются также крепежными кронштейнами для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала.The outer shell (body) of the
Также на корпусе сосуда 12 СПГ (на наружной оболочке) имеются такелажные проушины 19, предназначенные для подъема бака 1 СПГ и его удобной установки при монтаже на самосвал.Also on the body of the LNG vessel 12 (on the outer shell) there are lifting
Внутри сосуда 12 СПГ (внутри внутренней оболочки) расположена защитная емкость (не показаны). Защитная емкость имеет объем, преимущественно, равный 10% вместимости сосуда СПГ (однако при необходимости может быть и иной объем, меньший или больший 10%). Защитная емкость предназначена для защиты сосуда СПГ от переполнения при заправке (обеспечивает коэффициент заполнения сосуда СПГ не более 0,9). Обратный клапан в заправочном трубопроводе пропускает СПГ в одном направлении при заправке и предотвращает движение газа из сосуда при эксплуатации.Inside the
Сосуд 12 СПГ предохраняется от избыточного давления двумя предохранительными клапанами. Клапаны предназначены для стравливания избыточного давления из сосуда СПГ в атмосферу (через линию газосброса), возникающего из-за теплопритоков через изоляцию, по трубопроводам и через узлы крепления внутреннего сосуда СПГ. Дублирование клапанов обеспечивает защиту в случае неисправности одного из клапанов.Vessel 12 LNG is protected from overpressure by two safety valves. The valves are designed to relieve excess pressure from the LNG vessel into the atmosphere (through the gas discharge line), which occurs due to heat inflows through the insulation, through pipelines and through the attachment points of the internal LNG vessel. Valve redundancy provides protection in the event of a failure of one of the valves.
Арматура бака 1 СПГ представляет собой систему регазификации СПГ в природный газ (ПГ) и линию газосброса, которая включает систему клапанов и регуляторов давления (на чертежах не показаны). Пневмогидравлическая схема регазификации СПГ бака 1 может быть любой известной из уровня техники. The fittings of the
Под защитной панелью арматурного ящика 15 бака 1 СПГ выведены заправочный штуцер 21, дренажный штуцер 22, а также система вентилей (ручной расходный 23, ручной дренажный 24, ручной линии наддува 25).Under the protective panel of the
Для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала предложенный комплект газодизельного оборудования имеет поддерживающий подрамник 14 и узел 27 подвеса (верхний крепежный кронштейн). Поддерживающий подрамник 14 расположен в нижней части корпуса сосуда 12 СПГ и предназначен для устранения раскачивания бака 1 при эксплуатации во время движения самосвала. Корпус сосуда 12 СПГ (наружная оболочка сосуда 12) и подрамники 14 соединены через упругие демпфирующие элементы - виброизоляторы 18 (опорные подушки), исключающие вибрации бака 1 СПГ. Узел 27 подвеса предназначен для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала через кронштейн 13 узла подвеса, при этом узел 27 подвеса имеет накладку 28 для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу 29, ось 30 для соединения с кронштейном 13 и крепежное кольцо 31. На раме самосвала имеются штатные крепежные кронштейны 26 (правый и левый нижние кронштейны), к которым присоединяется подрамник 14 и с помощью которых бак 1 крепится к раме самосвала.For fastening the
Бак 2 ДТ отличается от штатного бака ДТ формой и размерами. Модифицированный бак 2 ДТ, входящий в предложенный комплект газодизельного оборудования, имеет уменьшенные размеры по сравнению со штатным баком ДТ и предназначен для установки на место штатного гидробака 32. Бак 2 ДТ включает кронштейны 33 для крепления штатного гидробака 32 к баку 2 ДТ.
В состав заявленного комплекта газодизельного оборудования также входят крепежные кронштейны, предназначенные для крепления бака 2 ДТ к раме самосвала, которые включают нижние кронштейны (левая продольная консоль 34, правая продольная консоль 35, левый нижний кронштейн 36 консоли 34, накладка 37 консоли 35 и кронштейны 38 крепления бака 2 ДТ к консолям 34, 35) и узел подвеса бака 2 ДТ, имеющий кронштейн 39 подвеса, накладку 40 для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу 41, ось 42 подвеса и крепежное кольцо 43.The composition of the claimed set of gas-diesel equipment also includes mounting brackets designed for attaching the
Ящик 3 системы управления подачей газового топлива имеет удлиненную форму (удлиненный корпус). Ящик 3 системы управления подачей газового топлива имеет корзину 4, которая прикрепляется к раме самосвала и предназначена для последующего крепления ящика 3 с возможностью демонтажа для ремонта оборудования, входящего в ящик 3. Внутри ящика 3 расположены основные компоненты управления подачей газового топлива в двигатель: фильтр 44 газа, модуль 45 управления (контроллер управления системой подачи газа), клапан 46 электромагнитный газовый, регулятор 47 давления газа, дозатор 48 газа, блок 49 управления дозатором 48 газа, преобразователи 50, 51 давления газа, датчик 52 утечки метана, преобразователь 53 температуры газа, а также жгуты электропроводов (не показаны).The
Предложенный комплект газодизельного оборудования также включает гибкие металлорукава, расположенные с торцевой стороны ящика 3 (в количестве 2 шт. ), предназначенные для подачи газа на каждую половину двигателя (соединяются с левой и правой половинами двигателя, на чертежах не показаны).The proposed set of gas-diesel equipment also includes flexible metal hoses located on the end side of the box 3 (2 in number) designed to supply gas to each half of the engine (connected to the left and right halves of the engine, not shown in the drawings).
Пульт 5 управления имеет корпус 54, а также подрамник 55, предназначенный для закрепления пульта 5 управления в кабине самосвала. Внутри корпуса 54 расположен контроллер подсистемы взрывобезопасности, который по сигналу от датчика 52 утечки метана, расположенного в ящике 3 КГО, отключает подачу газа в двигатель. На корпусе 54 пульта 5 управления расположены индикатор 56 контроллера пульта, цифровой индикатор 57 уровня СПГ в баке 1 СПГ, индикатор 58 обнаружения утечки метана и индикатор 59 аварийного состояния системы управления подачей газового топлива, выключатель 60 питания системы газодизельного оборудования, переключатель 61 выбора топлива, предохранитель 62 питания пульта управления, электрический разъем 63 для подключения кабеля.The
Блок 6 питания содержит преобразователь напряжения бортовой сети самосвала в стабилизированное напряжение постоянного тока. Блок 6 питания включает корпус 64 и подрамник 65, предназначенный для закрепления блока 6 питания в кабине самосвала. На корпусе 64 расположены силовое реле 66, предохранитель 67, главный вводной автоматический выключатель 68, вторичный автоматический выключатель 69, а также разъем 70 кабеля системы контроля утечки метана, разъем 71 кабеля питания системы газодизельного оборудования и разъем 72 кабеля сигнальных цепей системы газодизельного оборудования.The
Кронштейн 7 крепления трубопроводов предназначен для крепления к раме самосвала для удержания в фиксированном положении трубопроводов линий системы газоиспользующего оборудования и линии сброса газа. На кронштейне 7 закрепляются концы жестких трубопроводов 73 (подачи газового топлива в систему газодизельного оборудования), 74 (подачи и возврата теплоносителя), 75 (сброса газа). На концах жестких трубопроводов 73, 74 и 75 имеются штуцеры (переходники) для соединения с соответствующими гибкими трубопроводами 76 (подачи газового топлива в систему газодизельного оборудования - рукав в линию подачи газа), 77 (подачи и возврата теплоносителя - рукава в линию подачи теплоносителя), 78 (сброса газа - рукав в линию сброса газа).
Набор преобразователей 11, входящий в состав комплекта газодизельного оборудования включает следующие преобразователи (датчики, устанавливаемые на двигатель): преобразователь частоты вращения коленчатого вала двигателя самосвала (устанавливается на картере маховика ДВС), преобразователь температуры охлаждающей жидкости, преобразователь температуры газового топлива, преобразователь положения педали газа (акселератора), преобразователь температуры отработавших газов (всего 12 шт. - 6 шт. с левой стороны и 6 шт. с правой стороны), преобразователь давления во впускном коллекторе ДВС (левая сторона ДВС - 1 шт., правая сторона ДВС - 1 шт.), преобразователи давления газового топлива (до регулятора 1 шт., после регулятора 1 шт.), преобразователь давления подачи дизельного топлива, преобразователь давления масла в линии управления углом опережения впрыскивания дизельного топлива, датчик утечки метана и переключатель режимов работы от пульта управления (на чертежах не показаны).The set of
Все гибкие трубопроводы 8 выполнены из напорных рукавов МБС (маслобензиностойкие) с прямыми и/или угловыми штуцерами на концах. All
В состав газодизельного оборудования входит комплект металлических трубок, из которых собирают жесткий трубопровод 9.The gas-diesel equipment includes a set of metal tubes from which a
Выполнение предложенного комплекта газодизельного оборудования вышеописанным образом обеспечивает возможность его установки на самосвале БелАЗ-75581 для осуществления его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив при использовании в качестве газового топлива сжиженного природного газа. После монтажа на самосвал предложенного газодизельного оборудования возможность функционирования двигателя на штатном дизельном топливе полностью сохраняется.The implementation of the proposed set of gas-diesel equipment in the manner described above makes it possible to install it on a BelAZ-75581 dump truck to operate it on a mixture of diesel and gas fuels when using liquefied natural gas as a gas fuel. After installation of the proposed gas-diesel equipment on a dump truck, the possibility of operating the engine on standard diesel fuel is fully preserved.
Установка предложенного комплекта газодизельного оборудования осуществляется следующим образом.Installation of the proposed set of gas-diesel equipment is carried out as follows.
Ввиду того, что серийный самосвал не имеет выделенных мест для размещения узлов комплекта газодизельного оборудования, перед их монтажом самосвал необходимо подготовить.Due to the fact that a serial dump truck does not have allocated places for placing the units of a set of gas-diesel equipment, the dump truck must be prepared before their installation.
С правой стороны самосвала между его задним и передним колесами освобождают место под установку бака 1 СПГ путем съема (демонтажа) штатного бака дизельного топлива и его компонентов (в том числе демонтируют кронштейны дизельного бака). On the right side of the dump truck, between its rear and front wheels, space is made available for the installation of
С левой стороны самосвала между его задним и передним колесами освобождают место под установку бака 2 ДТ, имеющего размеры меньше размеров штатного. Освобождение места под установку бака 2 ДТ осуществляют путем съема (демонтажа) штатного гидробака и его компонентов.On the left side of the dump truck, between its rear and front wheels, space is made available for the installation of a 2 diesel fuel tank, which has dimensions smaller than the standard one. The release of space for the installation of the
На освобожденном под бак 1 СПГ месте на раме самосвала с правой его стороны закрепляют узел 27 подвеса, при этом к раме самосвала приваривают накладку 28. На штатные крепежные кронштейны 26, закрепленные на раме самосвала, устанавливают бак 1 СПГ с помощью подрамника 14. Прикрепляют к кронштейнам 26 с помощью болтовых соединений подрамник 14 бака 1 СПГ (крепежный кронштейн бака 1 СПГ). Также прикрепляют силовой подвес 13 (верхний кронштейн бака 1 СПГ) к верхнему кронштейну 27. On the place vacated for
На освобожденном под бак 2 ДТ месте на раме самосвала с левой его стороны закрепляют левый нижний кронштейн 36 консоли 34, накладку 37 консоли 35, а также накладку 40 (закрепление осуществляют привариванием к раме). Далее, например, болтовым соединением прикрепляют консоли 34 и 35 соответственно к кронштейну 36 и накладке 37. Далее монтируют узел подвеса бака 2 ДТ. К баку 2 ДТ прикрепляют кронштейны 38 и 33. Устанавливают бак 2 ДТ на консоли 34, 35, закрепляют кронштейн 39 узла подвеса бака 1 ДТ, а также закрепляют кронштейны 38 бака 2 ДТ к консолям 34, 35. Далее с помощью болтового соединения к баку 2 ДТ, а именно к кронштейнам 33 прикрепляют штатный гидробак 32.On the place vacated for the
Ввиду того, что штатный гидробак 32 размещается на модифицированном баке 2 ДТ и тем самым отдаляется от рамы самосвала, то рукава (5 штук) подключения к гибробаку 32 требуется заменить на новые с увеличенной длинной. Длину конкретного рукава требуется подогнать по месту.Due to the fact that the standard
Ввиду того, что модифицированный бак 2 ДТ переноситься на противоположную сторону самосвала, после монтажа нового бака 2 ДТ требуется удлинить трубопроводы подачи ДТ и слива ДТ в бак. Due to the fact that the modified
После монтажа штатного гидробака 32 выполняют монтаж штатной лестницы и площадки заправки.After the installation of the standard
С правой стороны на раме самосвала в пространстве переднего правого колеса монтируют ящик 3 системы управления подачей газового топлива. Для этого закрепляют на раме самосвала корзину 4, к которой прикрепляют ящик 3 системы управления подачей газового топлива. Перед монтажом корзины 4 требуется демонтировать штатную панель защиты ДВС и изготовить в ней два крепежных отверстия. Для этого наложить корзину 4 на панель защиты таким образом, чтобы соответствующие верхние отверстия в панели совпали с верхними отверстиями в корзине 4. Отметить места изготовления двух отверстий и изготовить их (например, сверлением). Прикрепить корзину 4 к панели и установить штатную защитную панель с корзиной 4 на самосвал, используя штатный крепеж. Далее необходимо установить ящик 3 на самосвал.On the right side on the frame of the dump truck in the space of the front right wheel, a
С правой стороны возле бака 1 СПГ монтируют кронштейн 7 крепления трубопроводов.On the right side, near the
Монтируют жесткий трубопровод 9 сброса газа. Монтаж линий сброса газа, подачи охлаждающей жидкости на испаритель, подачи охлаждающей жидкости от испарителя и выдачи газа к ящику 3 выполняется гибом трубы по месту с помощью специального для этого инструмента с набором вальцов для трубы соответствующего диаметра.Mount a
Монтируют гибкие трубопроводы 8 подачи газового топлива, подачи теплоносителя: рукав выдачи газа на ящик 3 (1 шт.), рукав линии подачи охлаждающей жидкости на испаритель (1 шт.), рукав линии подачи охлаждающей жидкости от испарителя (1 шт.), рукав выдачи газа на ДВС (2 шт.) и рукав линии сброса газа (1 шт. ).
Монтируют преобразователи (набор 11 преобразователей) на двигатель.Mount the converters (a set of 11 converters) on the engine.
В кабину оператора справа вверху монтируют подрамник 55 и на него закрепляют корпус 54 пульта 5 управления, а сзади в верхней части монтируют подрамник 65 и на него закрепляют корпус 64 блока 6 питания.The
Соединяют между собой бак 2 ДТ, штатный гидробак 32, ящик 3 системы управления подачей газового топлива и бак 1 СПГ гибкими трубопроводами 8.
Соединяют между собой блок 6 питания, пульт 5 управления, бак 2 ДТ, бак 1 СПГ и ящик 3 системы управления подачей газового топлива электрическими кабелями 10.The
После установки на самосвал БелАЗ-75581 предложенного комплекта газодизельного оборудования осуществляется возможность его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив. При этом полностью сохраняется возможность функционирования двигателя на штатном дизельном топливе, причем запас хранимого на борту дизельного топлива уменьшается.After installing the proposed set of gas-diesel equipment on the BelAZ-75581 dump truck, it is possible to operate it on a mixture of diesel and gas fuels. At the same time, the possibility of operating the engine on standard diesel fuel is fully preserved, and the stock of diesel fuel stored on board is reduced.
Предложенный комплект газодизельного оборудования имеет возможность связи с системой управления топливоподачей в дизельный двигатель внутреннего сгорания, защищенной Патентом RU 2739106. Такая система соединена посредством электрических кабелей с контроллером управления ящика 3. При этом такая система с предложенным комплектом имеет возможность работы в двух состояниях: а) штатная работа на дизельном топливе; б) ограничение запальной дозы при работе на газо-дизельном режиме. Т.е. контроллер управления подает сигнал в систему по патенту RU 2739106, в результате чего осуществляется переключение с состояния а) на состояние б), и наоборот. Таким образом, осуществляется логическое управление между контроллером и системой по патенту RU2739106 с возможностью обратной связи по проверке состояний а) и б).The proposed set of gas-diesel equipment has the ability to communicate with the fuel supply control system for a diesel internal combustion engine, protected by Patent RU 2739106. Such a system is connected via electrical cables to the
Предложенный комплект газодизельного оборудования обеспечивает функционирование двигателя самосвала в газодизельном режиме путем выдачи сигналов на электроуправляемые дроссельные заслонки (2 штуки) дозатора 48 подачи газового топлива, а также путем подачи управляющих сигналов на вспомогательные исполнительные узлы системы. С выходов дозатора 48 подачи газового топлива порция газа по двум гибким рукавам подается в воздушные коллекторы двигателя (левая и правая части) до турбокомпрессоров. Количество газового топлива, подаваемого дозатором 48, пропорционально мощности нагрузки на двигатель. Мощность нагрузки определяется модулем 45 управления косвенно по значениям падения оборотов коленчатого вала при воздействии нагрузки на двигатель.The proposed set of gas-diesel equipment ensures the operation of the dump truck engine in gas-diesel mode by issuing signals to electrically controlled throttle valves (2 pieces) of the gas
Сигналы преобразователей и датчиков используются для реализации алгоритмов работы системы газодизельного оборудования.The signals of the transducers and sensors are used to implement the algorithms for the operation of the gas-diesel equipment system.
Переход на газодизельный режим разрешен при температуре теплоносителя в линии регазификатора (от двигателя) не менее плюс 40 °С и номинальном давлении газа, параметр контролируется по сигналу от преобразователя температуры охлаждающей жидкости. Switching to the gas-diesel mode is allowed when the coolant temperature in the regasifier line (from the engine) is at least plus 40 °C and the nominal gas pressure, the parameter is controlled by a signal from the coolant temperature converter.
Для ограничения дозы дизельного топлива при работе двигателя в газодизельном режиме применено штатное устройство, входящее в ТНВД ДВС - привод регулирующими зубчатыми рейками, которое управляется электрическим сигналом от штатного модуля управления ДВС через модуль управления газодизельного оборудования. При работе на смесевом топливе привод регулирующими зубчатыми рейками не допускает подачу дизельного топлива в двигатель выше определенной величины. При переходе на использование только дизельного топлива привод, по сигналу от модуля управления, переходит в штатный режим и управляется только от штатного модуля управления ДВС.To limit the dose of diesel fuel when the engine is running in gas-diesel mode, a standard device is used, which is included in the high-pressure fuel pump of the internal combustion engine - a drive by regulating gear racks, which is controlled by an electrical signal from the standard internal combustion engine control module through the gas-diesel equipment control module. When operating on mixed fuel, the drive by regulating gear racks does not allow the supply of diesel fuel to the engine above a certain value. When switching to using only diesel fuel, the drive, upon a signal from the control module, switches to normal mode and is controlled only from the standard ICE control module.
Для переключения угла опережения впрыскивания запальной дозы дизельного топлива при работе двигателя в газодизельном режиме применено штатное устройство, входящее в ТНВД ДВС - привод втулок регулирования момента впрыска, которое управляется электрическим сигналом от штатного модуля управления ДВС через модуль 45 управления.To switch the injection advance angle of the pilot dose of diesel fuel when the engine is running in gas-diesel mode, a standard device is used, which is included in the high-pressure fuel pump of the internal combustion engine - the drive of the bushings for regulating the injection timing, which is controlled by an electrical signal from the standard internal combustion engine control module through the
При работе на смесевом топливе указанный привод устанавливает оптимальный угол впрыскивания для работы ДВС на смесевом топливе. При переходе на использование только дизельного топлива привод, по сигналу от модуля управления, переходит в штатный режим и управляется только от штатного модуля управления ДВС.When operating on mixed fuel, this drive sets the optimal injection angle for the operation of the internal combustion engine on mixed fuel. When switching to using only diesel fuel, the drive, upon a signal from the control module, switches to normal mode and is controlled only from the standard ICE control module.
В виду того, что на ДВС установлены два ТНВД, модуль управления имеет в своем составе двухканальную подсистему обеспечения запальной дозой и переключения угла впрыскивания дизельного топлива, которые работаю синхронизировано.In view of the fact that two high-pressure fuel pumps are installed on the internal combustion engine, the control module incorporates a two-channel subsystem for providing the ignition dose and switching the diesel fuel injection angle, which work in sync.
В случае возникновении неисправности в системе подачи газового топлива (в том числе внезапное пропадание электропитания) подача газового топлива в двигатель прекращается, указанные приводы ТНВД переходят в режим возобновления штатной работы дизельной топливной системы, тем самым двигатель переводится на режим работы только на дизельном топливе без остановки.In the event of a malfunction in the gas fuel supply system (including a sudden power failure), the gas fuel supply to the engine is stopped, the indicated high-pressure fuel pump drives switch to the mode of resuming the normal operation of the diesel fuel system, thereby the engine is switched to the mode of operation only on diesel fuel without stopping .
При превышении установленной (пороговой) частоты вращения коленчатого вала, зафиксированной модулем управления подачей газового топлива по сигналу с ПЧВ, прекращается подача управляющих импульсов на электроуправляемый дозатор газа (прекращается подача газа), чем обеспечивается ограничение максимальных оборотов коленчатого вала двигателя.If the set (threshold) speed of the crankshaft, fixed by the gas fuel supply control module by a signal from the frequency converter, is exceeded, the supply of control pulses to the electrically controlled gas dispenser is stopped (gas supply is stopped), which ensures that the maximum speed of the engine crankshaft is limited.
При работе, в модуле управления подачей газового топлива, постоянно действует функция самодиагностики, т.е. полученные сигналы от преобразователей оцениваются на логичность показаний и сравниваются с допустимыми значениями. При выходе получаемых данных из допустимых границ формируются соответствующие сигналы для перехода двигателя в режим работы на ДТ.During operation, the self-diagnosis function is constantly active in the gas fuel supply control module, i.e. the received signals from the transducers are evaluated for the consistency of the readings and compared with the allowable values. When the received data goes beyond the permissible limits, the corresponding signals are generated for the engine to switch to the diesel engine operating mode.
Таким образом, предложенный комплект газодизельного оборудования обеспечивает выполнение следующих функций:Thus, the proposed set of gas-diesel equipment provides the following functions:
- автоматический переход на газодизельный режим (без останова двигателя), после выполнения самотестирования системы управления и прогрева двигателя до требуемой температуры;- automatic transition to gas-diesel mode (without stopping the engine), after performing self-testing of the control system and warming up the engine to the required temperature;
- управление центральной подачей в двигатель газового топлива, управление подачей в зависимости от режимов;- control of the central supply of gas fuel to the engine, control of the supply depending on the modes;
- автоматический переход на дизельный режим (без останова двигателя), при окончании газового топлива;- automatic transition to diesel mode (without engine shutdown), at the end of gas fuel;
- автоматический переход на дизельный режим (без останова двигателя), при возникновении неисправностей в системе управления подачей газового топлива;- automatic transition to diesel mode (without stopping the engine), in case of malfunctions in the gas fuel supply control system;
- осуществление непрерывного контроля уровня концентрации метана в воздухе объема с газосодержащим оборудованием с помощью интегрированной системы взрывобезопасности (кроме бака СПГ);- implementation of continuous monitoring of the level of methane concentration in the air of the volume with gas-containing equipment using an integrated explosion safety system (except for the LNG tank);
- осуществление непрерывного контроля уровня температуры отработавших газов по группам цилиндров двигателя с помощью интегрированной системы безопасности рабочего процесса двигателя (2 датчика, по одному для левой и правой половин ДВС);- implementation of continuous monitoring of the temperature level of exhaust gases by groups of engine cylinders using an integrated engine safety system (2 sensors, one for the left and right halves of the internal combustion engine);
- осуществление приема СПГ в систему хранения (заправки), регазификации, подготовки и выдачи ПГ в локальную магистраль самосвала.- implementation of LNG intake into the storage (filling) system, regasification, preparation and delivery of NG into the local dump truck pipeline.
Claims (12)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2798353C1 true RU2798353C1 (en) | 2023-06-21 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812062C1 (en) * | 2023-10-13 | 2024-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" | Cooling system of highly automated electric cargo vehicle of n3 category |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203713544U (en) * | 2013-12-24 | 2014-07-16 | 上海大众联合汽车改装有限公司 | CNG (compressed natural gas) auxiliary fuel system for car |
CN204109794U (en) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 芜湖国氢能源股份有限公司 | A kind of hydrogen cylinder memory structure of applicable hydrogen energy source automobile |
RU2617017C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas diesel feeding system |
RU2714970C1 (en) * | 2019-04-09 | 2020-02-21 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК-АЗК" | SET OF GAS-USING EQUIPMENT FOR BelAZ-7540a DUMP TRUCK |
CN111120153A (en) * | 2019-11-22 | 2020-05-08 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | Natural gas supply system of gas unit |
RU2735456C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-11-02 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК-АЗК" | Set of gas-consuming equipment for belaz-7547 dump truck |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203713544U (en) * | 2013-12-24 | 2014-07-16 | 上海大众联合汽车改装有限公司 | CNG (compressed natural gas) auxiliary fuel system for car |
CN204109794U (en) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 芜湖国氢能源股份有限公司 | A kind of hydrogen cylinder memory structure of applicable hydrogen energy source automobile |
RU2617017C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas diesel feeding system |
RU2714970C1 (en) * | 2019-04-09 | 2020-02-21 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК-АЗК" | SET OF GAS-USING EQUIPMENT FOR BelAZ-7540a DUMP TRUCK |
CN111120153A (en) * | 2019-11-22 | 2020-05-08 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | Natural gas supply system of gas unit |
RU2735456C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-11-02 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК-АЗК" | Set of gas-consuming equipment for belaz-7547 dump truck |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812062C1 (en) * | 2023-10-13 | 2024-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" | Cooling system of highly automated electric cargo vehicle of n3 category |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10006409B2 (en) | Locomotive on-board storage and delivery of gaseous fuel | |
CN106194504B (en) | Small-sized air valve unit | |
US20110166769A1 (en) | Supplemental Vapor Fuel Injection System for Internal Combustion Engines | |
US20130074816A1 (en) | Module containment of fuel control system for a vehicle | |
US20150275781A1 (en) | Engine fuel enhancement management system | |
EA039614B1 (en) | Method and systems for an auxiliary power unit of a locomotive | |
EP3502457B1 (en) | Ship having a gas piping system installed therein | |
RU2798353C1 (en) | SET OF GAS-DIESEL EQUIPMENT FOR DUMP TRUCK BelAZ-75581 | |
MX2014002971A (en) | Compressed natural gas pressure regulator protective bracket. | |
WO2016026054A1 (en) | Gaseous fluid supply system with subsystem for isolating a storage vessel from an end user | |
JP2023539765A (en) | Vehicles with pressure vessels, pressure vessel systems, and fuel rails | |
RU2798382C2 (en) | Set of gas-burning equipment for belaz-75131 dump truck and method for installation thereof on belaz-75131 dump truck | |
WO2016184696A1 (en) | Railway vehicle comprising in its underframe a lng storage and supply system and method for mouinting said system in a railway vehicle | |
US20230366514A1 (en) | Method for operating a drive unit operated with gaseous fuel | |
US20230303131A1 (en) | Locomotive on-board storage and delivery of gaseous fuel | |
CZ297964B6 (en) | Regulating and control system of a tank for liquid fuel in the form of liquefied gas | |
RU2735456C1 (en) | Set of gas-consuming equipment for belaz-7547 dump truck | |
RU2714970C1 (en) | SET OF GAS-USING EQUIPMENT FOR BelAZ-7540a DUMP TRUCK | |
RU2714827C1 (en) | Set of gas-using equipment for shunting locomotive tem2 and its modification | |
RU2021121242A (en) | A set of gas-using equipment for a BelAZ-75131 dump truck and a method for its installation on a BelAZ-75131 dump truck | |
JP4403548B2 (en) | Gas fuel supply structure | |
US20230332746A1 (en) | Portable Refueling Device | |
EP4043709A2 (en) | Electrical generator based on liquefied petroleum gas | |
EP2503128B1 (en) | Fuel supply system for boats fuelled by alternative fuels and relative boats | |
KR100482643B1 (en) | Fuel storage system of cng bus |