專利名稱：防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防爆柴油機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前，在礦井等含有易燃易爆氣體的環(huán)境中工作的動力設(shè)備中，防爆柴油機(jī)因其良好的安全性能而得到廣泛的應(yīng)用。防爆柴油機(jī)在含有易燃易爆氣體的環(huán)境中工作時(shí)，柴油機(jī)表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機(jī)油壓力、工作環(huán)境可燃?xì)怏w含量都要求被限制在一定范圍內(nèi)，超過這一范圍，將有可能引燃環(huán)境中的可燃?xì)怏w，造成事故。因此，在防爆柴油機(jī)的使用過程中必須時(shí)刻監(jiān)測上述各項(xiàng)參數(shù)，并當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能及時(shí)采取保護(hù)措施?，F(xiàn)有的防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，存在以下問題一是在檢測柴油機(jī)表面溫度時(shí)，只檢測有限的幾個位置，不能反映柴油機(jī)外表面整體情況；二是未引入可燃?xì)怏w檢測器，不能對環(huán)境中可燃?xì)怏w含量作出判斷；三是在出現(xiàn)異常時(shí)，缺乏有效的燃油切斷和自動滅火功能。綜上所述，現(xiàn)有的防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置功能單一、自動化程度低、安全系數(shù)不高，這些因素制約著防爆柴油機(jī)的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，能檢測防爆柴油機(jī)全部外表面的溫度，并對環(huán)境中可燃?xì)怏w含量進(jìn)行檢測；當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，該裝置能有效切斷柴油機(jī)燃油供應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)自動滅火功能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為公開一種防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，包括用于測量防爆柴油機(jī)表面溫度的紅外測溫裝置、用于監(jiān)測冷卻水溫度的冷卻水溫度傳感器、用于監(jiān)測冷卻水水位的冷卻水水位傳感器、用于監(jiān)測排氣溫度的排氣溫度傳感器、用于監(jiān)測機(jī)油壓力的機(jī)油壓力傳感器，用于監(jiān)測環(huán)境中可燃?xì)怏w含量的可燃?xì)怏w檢測器、用于控制防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置正常運(yùn)行的電子控制單元ECU、用于切斷燃油供應(yīng)的燃油關(guān)斷閥、用于降低防爆柴油機(jī)表面溫度，將其與空氣隔絕開來的自動滅火裝置；所述紅外測溫裝置安裝在防爆柴油機(jī)外表面上，所述冷卻水溫度傳感器和所述冷卻水水位傳感器安裝在防爆柴油機(jī)的冷卻水水箱內(nèi)，所述排氣溫度傳感器安裝在防爆柴油機(jī)的排氣管出口處，所述機(jī)油壓力傳感器安裝在防爆柴油機(jī)的主油道內(nèi)，所述可燃?xì)怏w檢測器安裝在防爆柴油機(jī)外表面上，所述燃油關(guān)斷閥安裝在防爆柴油機(jī)的燃油管路上，所述自動滅火裝置安裝在防爆柴油機(jī)的頂部，所述電子控制單元ECU集成在防爆柴油機(jī)自身的電子控制單元內(nèi)；所述紅外測溫裝置、冷卻水溫度傳感器、冷卻水水位傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、可燃?xì)怏w檢測器通過總線與電子控制單元相連。作為優(yōu)選，所述紅外測溫裝置包括信號處理電路和至少兩個紅外測溫探頭，所述紅外測溫探頭分別安裝于防爆柴油機(jī)的外表面上，并與防爆柴油機(jī)間隔一定距離，使得測溫區(qū)域覆蓋柴油機(jī)全部外表面，保證了測得溫度是防爆柴油機(jī)表面最高溫度，而且采用紅外測溫裝置，能快速、有效測得柴油機(jī)表面最高溫度。作為優(yōu)選，所述燃油關(guān)斷閥為電磁三通閥，包括電磁控制器、閥門、轉(zhuǎn)軸、出油管接口、閥體、進(jìn)油管接口、回油管接口和手動操縱把手，其中進(jìn)油管接口與防爆柴油機(jī)的供油管路相連，出油管接口與防爆柴油機(jī)的出油管路相連，回油管接口與防爆柴油機(jī)的回油管路相連，電磁控制器通過電路連接至電子控制單元ECU，并能在電子控制單元ECU的控制下使得閥門在閥體內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)防爆柴油機(jī)中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟；手動操縱把手方便手動控制防爆柴油機(jī)中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟。采用燃油關(guān)斷閥控制防爆柴油機(jī)中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟，當(dāng)出現(xiàn)異常情況后，電子控制單元ECU控制閥門打開回油管路而關(guān)閉供油管路，防爆柴油機(jī)中燃油管路中的燃油通過回油管路流回燃油箱。這種設(shè)計(jì)使得燃油關(guān)斷閥可安裝在防爆柴油機(jī)的燃油管路上，電子控制單元ECU發(fā)出停止供油的指令后，供油管路中殘留的燃油更少，防爆柴油機(jī)更快停止工作。
作為優(yōu)選，所述自動滅火裝置包括儲水箱、電磁閥、灑水管和進(jìn)水管，其中儲水箱安裝在防爆柴油機(jī)的頂部，灑水管位于儲水箱的底部，電磁閥安裝在灑水管上部，進(jìn)水管位于儲水箱頂部。采用自動滅火裝置實(shí)現(xiàn)自動滅火功能，當(dāng)防爆柴油機(jī)表面溫度超過一定限度，極易引燃空氣中可燃?xì)怏w，此時(shí)電子控制單元ECU控制自動滅火裝置中的電磁閥打開，儲水箱中的水灑向防爆柴油機(jī)頂部并迅速覆蓋整個防爆柴油機(jī)表面，降低防爆柴油機(jī)的表面溫度并將其與空氣隔絕開來，達(dá)到防止事故發(fā)生的目的。作為優(yōu)選，所述可燃?xì)怏w檢測器包括可燃?xì)怏w感應(yīng)元件及相應(yīng)電路，可燃?xì)怏w檢測器安裝在防爆柴油機(jī)外表面并通過電路連接至電子控制單元。采用可燃?xì)怏w檢測器實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境中可燃?xì)怏w的含量，當(dāng)可燃?xì)怏w含量超過限定值時(shí)，電子控制單元ECU能切斷燃油供應(yīng)，迫使柴油機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。作為優(yōu)選，還包括用于對工作人員發(fā)出危險(xiǎn)警告的聲光警告裝置，所述聲光警告裝置安裝在防爆柴油機(jī)外部并通過電路連接至電子控制單元。有益效果能實(shí)時(shí)監(jiān)測防爆柴油機(jī)表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機(jī)油壓力、環(huán)境中可燃?xì)怏w含量，當(dāng)所監(jiān)測參數(shù)超過限定值時(shí)，能自動發(fā)出警報(bào)并采取保護(hù)措施，防止事故發(fā)生。


結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)可從下面通過舉例來對本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋的優(yōu)選實(shí)施方式的說明中變得更清楚。圖I為本發(fā)明防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置的一種實(shí)施方式的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置的一種實(shí)施方式中燃油關(guān)斷閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置的一種實(shí)施方式中自動滅火裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-防爆柴油機(jī)、2-紅外測溫裝置、3-可燃?xì)怏w測量器、4-冷卻水溫度傳感器、5-冷卻水水位傳感器、6-排氣溫度傳感器、7-機(jī)油壓力傳感器、8-電子控制單元E⑶、9-燃油關(guān)斷閥、10-聲光警告裝置、11-自動滅火裝置、91-電磁控制器，92-閥門、93-轉(zhuǎn)軸、94-出油管接口、95-閥體、96-進(jìn)油管接口、97-回油管接口、98-手動操作把手、111-儲水箱、112-電磁閥、113-灑水管、114-進(jìn)水管。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述如圖I所示，本實(shí)施例包括防爆柴油機(jī)I、紅外測溫裝置21、可燃?xì)怏w測量器3、冷卻水溫度傳感器4、冷卻水水位傳感器5、排氣溫度傳感器6、機(jī)油壓力傳感器7、電子控制單元E⑶8、燃油關(guān)斷閥9、聲光警告裝置10、自動滅火裝置11。紅外測溫裝置2安裝在防爆柴油機(jī)外殼上，并使其與防爆柴油機(jī)間隔一定距離，冷卻水溫度傳感器4和冷卻水水位傳感器5安裝在防爆柴油機(jī)的冷卻水水箱內(nèi)，排氣溫度傳感器6安裝在排氣管出口處，機(jī)油壓力傳感器7安裝在防爆柴油機(jī)主油道內(nèi)，可燃?xì)怏w檢測器3安裝在防爆柴油機(jī)外表面，燃油關(guān)斷閥9安裝在防爆柴油機(jī)燃油管路上，自動滅火裝置11安裝在防爆柴油機(jī)頂部，聲光警告裝置10安裝在防爆柴油機(jī)外部醒目位置處，電子控制單元ECU8集成在防爆柴油機(jī)自身電子控制單元內(nèi)。紅外測溫裝置2、可燃?xì)怏w測器3、冷卻水溫度傳感器4、冷卻水水位傳感器5、排氣溫度傳感器6和機(jī)油壓力傳感器7通過總線與電控單元ECU8連接，燃油關(guān)斷閥9、聲光警告裝置10、自動滅火裝置11也通過相應(yīng)線路與電子控制單元E⑶8相連。燃油關(guān)斷閥9安裝在防爆柴油機(jī)的供油管路中，如圖2所示，燃油關(guān)斷閥9包括電磁控制器91，閥門92，轉(zhuǎn)軸93，出油管接口 94，閥體95，進(jìn)油管接口 96，回油管接口 97，手動操作把手98。進(jìn)油管接口 96與供油管路相連,出油管接口 94與防爆柴油機(jī)的出油管路相連，回油管接口 97與防爆柴油機(jī)的回油管路相連。電磁控制器91通過電路連接至電子控制單元ECU8，并能在電子控制單元的控制下使得閥門92在閥體95內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸93轉(zhuǎn)動。此夕卜，還設(shè)有手動操縱把手98，方便手動控制防爆柴油機(jī)中油路的通斷。自動滅火裝置11安裝在防爆柴油機(jī)頂部，如圖3所示，自動滅火裝置11包括儲水箱111、電磁閥112、灑水管113、進(jìn)水管114。儲水箱111安裝在防爆柴油機(jī)頂部，灑水管113及電磁閥112位于儲水箱111的底部，進(jìn)水管114位于儲水箱111頂部。工作原理防爆柴油機(jī)工作過程中，紅外測溫裝置2實(shí)時(shí)測量防爆柴油機(jī)表面溫度，監(jiān)測防爆柴油機(jī)表面最高溫度，同時(shí)可燃?xì)怏w測量器3、冷卻水溫度傳感器4、冷卻水水位傳感器
5、排氣溫度傳感器6、機(jī)油壓力傳感器7分別監(jiān)測環(huán)境中可燃?xì)怏w含量、柴油機(jī)冷卻水溫度及水位、排氣溫度、機(jī)油壓力。以上各信號通過總線傳送給電子控制單元ECU，與預(yù)先設(shè)定的限定值進(jìn)行比較，若所測參數(shù)超過限定值，電子控制單元ECU發(fā)出指令，聲光警告裝置10發(fā)出聲光警告，燃油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，燃油關(guān)斷閥9關(guān)閉出油管接口 94，讓管道內(nèi)剩余燃油通過回油管接口 97流回燃料箱，使防爆柴油機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，若經(jīng)電子控制單元ECU判斷柴油機(jī)外表面溫度過高，則自動滅火裝置11開啟，電磁閥112打開，儲水箱111中的水經(jīng)灑水管113灑向柴油機(jī)外表面，降低柴油機(jī)表面溫度并將其與空氣隔絕開來。常態(tài)下，燃油關(guān)斷閥閥門92在電磁控制器91控制下關(guān)閉回油管接口 97，燃料從進(jìn)油管接口 96流向出油管接口 94，最終流入柴油機(jī)中。當(dāng)電子控制單元ECU發(fā)出指令，電磁控制器91帶動閥門92繞轉(zhuǎn)軸93轉(zhuǎn)動，從而打開回油管接口 97并關(guān)閉出油管接口 94，燃油從回油管流回燃料箱，防爆柴油機(jī)因燃料供應(yīng)被切斷而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。燃油關(guān)斷閥還可通過手動操作把手98手動操作，以保證在電磁控制器91不起作用時(shí)，能通過手動操作切斷燃油供應(yīng)。通過進(jìn)水管114向儲水箱111充入足夠的水并儲存其中，當(dāng)電子控制單元E⑶發(fā)出自動滅火指令，電磁閥112打開，儲水箱111中的水在重力的作用下從灑水管113中流出，灑水管113上可開設(shè)多個噴管或噴孔，讓水盡可能覆蓋柴油機(jī)外表面。本發(fā)明中所用電子元件及連接方式均遵照國家防爆標(biāo)準(zhǔn)，其他未注明配件也都遵照國家防爆標(biāo)準(zhǔn)。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)作出各種變形或修改。
權(quán)利要求
1.一種防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，包括用于測量防爆柴油機(jī)表面溫度的紅外測溫裝置(2 )、用于監(jiān)測冷卻水溫度的冷卻水溫度傳感器(4 )、用于監(jiān)測冷卻水水位的冷卻水水位傳感器(5)、用于監(jiān)測排氣溫度的排氣溫度傳感器(6)、用于監(jiān)測機(jī)油壓力的機(jī)油壓力傳感器(7)，其特征在于還包括用于監(jiān)測環(huán)境中可燃?xì)怏w含量的可燃?xì)怏w檢測器(3)、用于控制防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置正常運(yùn)行的電子控制單元ECU(8)、用于切斷燃油供應(yīng)的燃油關(guān)斷閥(9)、用于降低防爆柴油機(jī)表面溫度，將其與空氣隔絕開來的自動滅火裝置(11);所述紅外測溫裝置(2)安裝在防爆柴油機(jī)外表面上，所述冷卻水溫度傳感器(4)和所述冷卻水水位傳感器(5)安裝在防爆柴油機(jī)的冷卻水水箱內(nèi)，所述排氣溫度傳感器(6)安裝在防爆柴油機(jī)的排氣管出口處，所述機(jī)油壓力傳感器(7)安裝在防爆柴油機(jī)的主油道內(nèi)，所述可燃?xì)怏w檢測器(3)安裝在防爆柴油機(jī)外表面上，所述燃油關(guān)斷閥(9)安裝在防爆柴油機(jī)的燃油管路上，所述自動滅火裝置(11)安裝在防爆柴油機(jī)的頂部，所述電子控制單元ECU (8)集成在防爆柴油機(jī)自身的電子控制單元內(nèi)；所述紅外測溫裝置(2)、冷卻水溫度傳感器(4)、冷卻水水位傳感器(5)、排氣溫度傳感器(6)、機(jī)油壓力傳感器(7)、可燃?xì)怏w檢測器(3)通過總線與電子控制單元(8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，其特征在于所述紅外測溫裝置(2)包括信號處理電路和至少兩個紅外測溫探頭，所述紅外測溫探頭分別安裝于防爆柴油機(jī)的外表面上，并與防爆柴油機(jī)間隔一定距離，使得測溫區(qū)域覆蓋柴油機(jī)全部外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，其特征在于所述燃油關(guān)斷閥(9)為電磁三通閥，包括電磁控制器(91)、閥門(92)、轉(zhuǎn)軸(93)、出油管接口(94)、閥體(95)、進(jìn)油管接口(96)、回油管接口(97)和手動操縱把手(98)，其中進(jìn)油管接口(96)與防爆柴油機(jī)的供油管路相連，出油管接口(94)與防爆柴油機(jī)的出油管路相連，回油管接口(97)與防爆柴油機(jī)的回油管路相連，電磁控制器(91)通過電路連接至電子控制單元ECU (8)，并能在電子控制單元E⑶(8)的控制下使得閥門(92)在閥體(95)內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸(93)轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)防爆柴油機(jī)中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟；手動操縱把手(98)方便手動控制防爆柴油機(jī)中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆柴油機(jī)自動滅火裝置，其特征在于所述自動滅火裝置(11)包括儲水箱(111)、電磁閥(112 )、灑水管(113 )和進(jìn)水管(114 )，其中儲水箱(111)安裝在防爆柴油機(jī)的頂部，灑水管(113)位于儲水箱(111)的底部，電磁閥(112)安裝在灑水管(113 )上部，進(jìn)水管(114)位于儲水箱(111)頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，其特征在于所述可燃?xì)怏w檢測器(3)包括可燃?xì)怏w感應(yīng)元件及相應(yīng)電路，可燃?xì)怏w檢測器(3)安裝在防爆柴油機(jī)外表面并通過電路連接至電子控制單元(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的防爆柴油機(jī)自動滅火裝置，其特征在于還包括用于對工作人員發(fā)出危險(xiǎn)警告的聲光警告裝置(10)，所述聲光警告裝置(10)安裝在防爆柴油機(jī)外部并通過電路連接至電子控制單元(8 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防爆柴油機(jī)自動保護(hù)裝置，包括紅外測溫裝置、冷卻水溫度傳感器、冷卻水水位傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器，可燃?xì)怏w檢測器、電子控制單元ECU、燃油關(guān)斷閥、自動滅火裝置；所述紅外測溫裝置、冷卻水溫度傳感器、冷卻水水位傳感器、排氣溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、可燃?xì)怏w檢測器通過總線與電子控制單元相連。本發(fā)明能實(shí)時(shí)監(jiān)測防爆柴油機(jī)表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機(jī)油壓力、環(huán)境中可燃?xì)怏w含量，當(dāng)所監(jiān)測參數(shù)超過限定值時(shí)，能自動發(fā)出警報(bào)并采取保護(hù)措施，防止事故發(fā)生。
文檔編號F02D41/22GK102720594SQ20121021914
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者任曉帥, 姚紅, 徐進(jìn), 熊樹生, 王英輝, 謝蓮 申請人:浙江大學(xué)