專利名稱：柴油機智能飛車保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種柴油機的保護裝置，尤其是能自我診斷、識別柴油機飛車，并切斷柴油機主供油油路，從而保護柴油機的保護裝置。
背景技術：
目前，柴油機“飛車”保護裝置常見的工作方式有①控制柴油機進氣閥，當柴油機出現(xiàn)“飛車”時，人工關閉進氣閥，阻斷空氣繼續(xù)進入汽缸，從而使柴油機停車，達到保護的目的。這種裝置機構復雜，體積龐大，由于采用人工判斷、操作，因此，容易出現(xiàn)誤操作；(D通過執(zhí)行元件(電磁閥、電機、液壓伺服馬達等)直接作用在噴油泵的停油臂(斷火器)上，推動噴油泵齒條回到零供油位置，使噴油泵的供油量為零，從而使發(fā)動機停車。這種些“飛車”保護裝置所需工作カ矩大，工作可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有飛車保護裝置機構復雜，體積龐大，容易出現(xiàn)誤操作，工作可靠性不高的缺點。本發(fā)明提供ー種飛車保護裝置，該裝置不僅能判斷柴油機是否飛車，而且能自我診斷，判別柴油機是真飛車，還是假飛車，避免誤操作。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是ー種柴油機飛車保護裝置，包括控制電路和執(zhí)行元件，控制電路將柴油機的轉速信號轉變成電壓信號，并與設定好的“飛車”門限電壓Vf比較，根據(jù)比較結果判斷柴油機是否發(fā)生“飛車”；如果“飛車”持續(xù)時間Tf大于“飛車”限定時間Ttl，控制電路則輸出相應的信號控制執(zhí)行元件工作；所述執(zhí)行元件用于根據(jù)所述控制電路輸出的信號對柴油機供油油路的開通和關閉做出反應。所述的柴油機飛車保護裝置，所述控制電路包括轉速信號采集轉換電路、“飛車”判斷電路、“飛車”時間判斷電路和邏輯控制電路。所述的柴油機飛車保護裝置，所述執(zhí)行元件為二位三通電磁閥，該電磁閥根據(jù)所述控制電路輸出的信號對柴油機供油油路的開通和關閉做出反應。所述的柴油機飛車保護裝置，所述執(zhí)行元件包括閥體(I)、閥芯(2)、復位彈簧
(7)、后蓋(9)、電磁鐵(10)、電磁鐵推桿(3);閥體⑴中設置常開閥ロ(A)、常閉閥ロ(B)、進油閥ロ(P)、回油閥ロ(L);柴油機的噴油泵(11)的低壓供油油路(12)和所述常開閥ロ(A)連接，回油管(16)和所述常閉閥ロ(B)連接；當柴油機處于正常工作轉速時，所述控制電路輸出低電平，控制電路中的繼電器處于斷開狀態(tài)，閥芯⑵在復位彈簧(7)彈簧カ的作用下處于靠近后蓋(9) ー側，進油閥ロ(P)與常開閥ロ(A)相通，常閉閥ロ(B)被封閉；當柴油機發(fā)生真“飛車”時，控制電路輸出高電平，控制電路中的繼電器閉合，電磁鐵(10)通電，電磁鐵推桿(3)的推力作用使閥芯(2)移至遠離后蓋(9) ー側，閥芯(2)的臺肩使常開閥ロ(A)封閉，進油閥ロ(P)與常閉閥ロ(B)相通，燃油通過常閉閥ロ(B)直接流回油箱，從而沒有燃油噴入發(fā)動機缸內(nèi)燃燒。、
本發(fā)明的有益效果是實時對柴油機的運行エ況進行監(jiān)控，能自我診斷、判別柴油機真假飛車，防止誤操作。執(zhí)行元件采用二位三通電磁閥直接作用柴油機主供油油路，體積小，工作可靠。本裝置通過調(diào)整可以滿足控制不同柴油機飛車轉速的要求。


圖I是控制電路原通圖，1-1為原通框圖；1_2為電路原通圖。圖2是執(zhí)行元件縱剖面圖 。圖3是飛車保護裝置的實施例的構造圖。圖2中，I、閥體；2、閥芯；3、推桿；4、支撐彈黃；5、彈黃座；6、0形圈座；7、復位彈
簧；8、復位彈簧座；9、后蓋；10、電磁鉄。圖3中，11、噴油泵;12、14、18為低壓供油管；13、執(zhí)行元件；15、柴油濾清器；16、回油管；17、油箱；19、吸油管；20、高壓供油管；21、22、回油管。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。在圖I中，控制電路是柴油機“飛車”保護裝置的核心，包括轉速信號采集轉換電路、“飛車”判斷単元、“飛車”時間判斷単元和邏輯控制単元。其原理圖為①在轉速信號采集轉換電路中，本發(fā)明采用齒輪轉速傳感器對柴油機的轉速進行信號采集。頻率和轉速之間的關系為Λ =^xz⑴其中，n(r/min)為柴油機的轉速，fin(Hz)為輸出電信號的頻率，Z為飛輪齒數(shù)。頻率電壓轉換采用LM2907集成式頻率、電壓轉換器。LM2907只需少量的外圍元件即可實現(xiàn)將頻率轉換成電壓的功能，且頻率輸入信號fin和輸出電壓Vwt成正比例關系Vout = TinXVccXC3XR1Xk (2)②在飛車判斷單元中，飛車判斷單元將LM2907頻率電壓轉換器的輸出電壓Vwt作為輸入電壓和已經(jīng)設定好的“飛車”門限電壓Vf比較，如果Vrat小于Vf，表示柴油機工作正常，反之，則發(fā)生“飛車”。本發(fā)明中，采用LT1014集成電壓比較器進行電壓比較，Vf的大小可以通過調(diào)節(jié)“飛車”判斷電路中滑動變阻器RV1的阻值來改變，以滿足不同柴油機最高設計轉速nf的要求。③在“飛車”時間判斷単元中，通過“飛車”持續(xù)時間Tf來判斷柴油機是真“飛車”還是假“飛車”。如果“飛車”持續(xù)時間Tf小干“飛車”限定時間TJ ( 5s)，此時柴油機為假“飛車”；如果“飛車”時間Tf大于“飛車”限定時間，此時為真“飛車”。④在邏輯控制単元中，對“飛車”時間判斷単元的輸出信號進行邏輯判斷，并輸出相應的控制信號。當邏輯控制電路檢測到“飛車”時間判斷電路輸出為低電平吋，邏輯控制電路輸出低電平，執(zhí)行元件不動作；反之，則持續(xù)輸出高電平，此時繼電器閉合，電磁閥關閉噴油泵的供油油路，停止向柴油機供油，直到柴油機停車。此外，本發(fā)明的控制電路還具有執(zhí)行元件動作后能復位的功能，以及控制電路的失效保護功能。如圖1，當執(zhí)行元件動作，關閉供油油路，直到柴油機停車后，繼電器RLl持續(xù)接通，供油油路始終保持關閉狀態(tài)，待柴油機“飛車”故障排除后，若想重新啟動柴油機，則必須先按ー下復位按鈕SI，為觸發(fā)器的輸出端Q復位。當控制電路出現(xiàn)故障，不能正確進行判斷和控制，可以采用手動失效保護按鈕S2操作執(zhí)行元件，關閉噴油泵的供油油路，從而起到保護柴油機的目的。參考圖2，為本發(fā)明執(zhí)行元件的結構示意圖，其實質為ー個二位三通電磁閥，通過電磁閥的通電換向可實現(xiàn)噴油泵供油油路的開通和關閉。其中A為常開閥ロ，B為常閉閥ロ，P為進油閥ロ，L為回油接ロ。當該執(zhí)行元件用于本發(fā)明中，按圖3與相關零件連接。其中，噴油泵11的低壓供油油路12和執(zhí)行元件13的常開閥ロ A連接，回油管16和執(zhí)行元件13的常閉閥ロ B連接。當柴油機處于正常工作轉速時，控制電路輸出低電平，控制電路中的繼電器處于斷開狀態(tài)，閥芯2在復位彈簧7彈簧カ的作用下處于靠近后蓋9 ー側，進油閥ロ P與A相通，閥ロ B被封閉，此時噴油泵的低壓供油管12、低壓供油管14、低壓供油管 18、吸油管19是開通的，燃油通過柴油濾清器15經(jīng)過閥ロ P進入噴油泵11，最后經(jīng)高壓供油管20噴入柴油機中燃燒，而多余的柴油經(jīng)回油管21、回油管22流回油箱17。當柴油機發(fā)生真“飛車”時，控制電路輸出高電平，控制電路中的繼電器閉合，電磁鐵10通電，電磁鐵推桿3的推力作用使閥芯2移至遠離后蓋9 ー側，閥芯2的臺肩使常開閥ロ A封閉，此時噴油泵的低壓供油管12、低壓供油管14、低壓供油管18、吸油管19斷開，而進油閥ロ P與常閉閥ロ B相通，燃油通過閥ロ B直接流回油箱，從而沒有燃油噴入發(fā)動機缸內(nèi)燃燒，起到斷油的作用，使發(fā)動機轉速逐步降低，直至停機，達到保護發(fā)動機的目的。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.ー種柴油機飛車保護裝置，其特征是包括控制電路和執(zhí)行元件，控制電路將柴油機的轉速信號轉變成電壓信號，并與設定好的“飛車”門限電壓Vf比較，根據(jù)比較結果判斷柴油機是否發(fā)生“飛車”；如果“飛車”持續(xù)時間Tf大于“飛車”限定時間Ttl，控制電路則輸出相應的信號控制執(zhí)行元件工作；所述執(zhí)行元件用于根據(jù)所述控制電路輸出的信號對柴油機供油油路的開通和關閉做出反應。
2.根據(jù)權利要求I所述的柴油機飛車保護裝置，其特征是所述控制電路包括轉速信號采集轉換電路、“飛車”判斷電路、“飛車”時間判斷電路和邏輯控制電路。
3.根據(jù)權利要求I所述的柴油機飛車保護裝置，其特征是所述執(zhí)行元件為二位三通電磁閥，該電磁閥根據(jù)所述控制電路輸出的信號對柴油機供油油路的開通和關閉做出反應。
4.根據(jù)權利要求3所述的柴油機飛車保護裝置，其特征是所述執(zhí)行元件包括閥體(I)、閥芯(2)、復位彈簧(7)、后蓋(9)、電磁鐵(10)、電磁 鐵推桿(3);閥體⑴中設置常開閥ロ(A)、常閉閥ロ(B)、進油閥ロ(P)、回油閥ロ(L);柴油機的噴油泵(11)的低壓供油油路(12)和所述常開閥ロ㈧連接，回油管(16)和所述常閉閥ロ⑶連接；當柴油機處于正常工作轉速時，所述控制電路輸出低電平，控制電路中的繼電器處于斷開狀態(tài)，閥芯(2)在復位彈簧(7)彈簧カ的作用下處于靠近后蓋(9) ー側，進油閥ロ(P)與常開閥ロ(A)相通，常閉閥ロ⑶被封閉；當柴油機發(fā)生真“飛車”時，控制電路輸出高電平，控制電路中的繼電器閉合，電磁鐵(10)通電，電磁鐵推桿(3)的推力作用使閥芯(2)移至遠離后蓋(9) ー側，閥芯(2)的臺肩使常開閥ロ(A)封閉，進油閥ロ(P)與常閉閥ロ(B)相通，燃油通過常閉閥ロ(B)直接流回油箱，從而沒有燃油噴入發(fā)動機缸內(nèi)燃燒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油機飛車保護裝置，包括控制電路和執(zhí)行元件，控制電路將柴油機的轉速信號轉變成電壓信號，并與設定好的“飛車”門限電壓Vf比較，根據(jù)比較結果判斷柴油機是否發(fā)生“飛車”；如果“飛車”持續(xù)時間Tf大于“飛車”限定時間T0，控制電路則輸出相應的信號控制執(zhí)行元件工作；所述執(zhí)行元件用于根據(jù)所述控制電路輸出的信號對柴油機供油油路的開通和關閉做出反應。實時對柴油機的運行工況進行監(jiān)控，能自我診斷、判別柴油機真假飛車，防止誤操作。執(zhí)行元件采用二位三通電磁閥直接作用柴油機主供油油路，體積小，工作可靠。本裝置通過調(diào)整可以滿足控制不同柴油機飛車轉速的要求。
文檔編號F02D41/22GK102678351SQ20121015090
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者曾東建, 曾渝理 申請人:西華大學