專利名稱：防爆柴油機自動保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防爆柴油機領(lǐng)域，具體涉及一種防爆柴油機自動保護裝置。
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，防爆柴油機因其良好的安全性能而得到廣泛的應(yīng)用。防爆柴油機在含有易燃易爆氣體的環(huán)境中工作時，柴油機表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機油壓力、工作環(huán)境可燃氣體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)境中的可燃氣體，造成事故。因此，在防爆柴油機的使用過程中必須時刻監(jiān)測上述各項參數(shù)，并當出現(xiàn)異常情況時，能及時采取保護措施?，F(xiàn)有的防爆柴油機自動保護裝置，存在以下問題一是在檢測柴油機表面溫度時，只檢測有限的幾個位置，不能反映柴油機外表面整體情況；二是未引入可燃氣體檢測器，不能對環(huán)境中可燃氣體含量作出判斷；三是在出現(xiàn)異常時，缺乏有效的燃油切斷和自動滅火功能。綜上所述，現(xiàn)有的防爆柴油機自動保護裝置功能單一、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自動保護裝置，能檢測防爆柴油機全部外表面的溫度，并對環(huán)境中可燃氣體含量進行檢測；當出現(xiàn)異常情況時，該裝置能有效切斷柴油機燃油供應(yīng)，并實現(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自動保護裝置，包括用于測量防爆柴油機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)測機油壓力的機油壓力傳感器，用于監(jiān)測環(huán)境中可燃氣體含量的可燃氣體檢測器、用于控制防爆柴油機自動保護裝置正常運行的電子控制單元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的排氣管出口處，所述機油壓力傳感器安裝在防爆柴油機的主油道內(nèi)，所述可燃氣體檢測器安裝在防爆柴油機外表面上，所述燃油關(guān)斷閥安裝在防爆柴油機的燃油管路上，所述自動滅火裝置安裝在防爆柴油機的頂部，所述電子控制單元ECU集成在防爆柴油機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、機油壓力傳感器、可燃氣體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的外表面上，并與防爆柴油機間隔一定距離，使得測溫區(qū)域覆蓋柴油機全部外表面，保證了測得溫度是防爆柴油機表面最高溫度，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、進油管接口、回油管接口和手動操縱把手，其中進油管接口與防爆柴油機的供油管路相連，出油管接口與防爆柴油機的出油管路相連，回油管接口與防爆柴油機的回油管路相連，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，以實現(xiàn)防爆柴油機中供油管路的關(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中供油管路的關(guān)斷和回油管路的開啟，當出現(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)計使得燃油關(guān)斷閥可安裝在防爆柴油機的燃油管路上，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、灑水管和進水管，其中儲水箱安裝在防爆柴油機的頂部，灑水管位于儲水箱的底部，電磁閥安裝在灑水管上部，進水管位于儲水箱頂部。采用自動滅火裝置實現(xiàn)自動滅火功能，當防爆柴油機表面溫度超過一定限度，極易引燃空氣中可燃氣體，此時電子控制單元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頂部并迅速覆蓋整個防爆柴油機表面，降低防爆柴油機的表面溫度并將其與空氣隔絕開來，達到防止事故發(fā)生的目的。作為優(yōu)選，所述可燃氣體檢測器包括可燃氣體感應(yīng)元件及相應(yīng)電路，可燃氣體檢測器安裝在防爆柴油機外表面并通過電路連接至電子控制單元。采用可燃氣體檢測器實時監(jiān)測環(huán)境中可燃氣體的含量，當可燃氣體含量超過限定值時，電子控制單元ECU能切斷燃油供應(yīng)，迫使柴油機停止運轉(zhuǎn)。作為優(yōu)選，還包括用于對工作人員發(fā)出危險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外部并通過電路連接至電子控制單元。有益效果能實時監(jiān)測防爆柴油機表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機油壓力、環(huán)境中可燃氣體含量，當所監(jiān)測參數(shù)超過限定值時，能自動發(fā)出警報并采取保護措施，防止事故發(fā)生。


結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點可從下面通過舉例來對本發(fā)明的原理進行解釋的優(yōu)選實施方式的說明中變得更清楚。圖I為本發(fā)明防爆柴油機自動保護裝置的一種實施方式的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明防爆柴油機自動保護裝置的一種實施方式中燃油關(guān)斷閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明防爆柴油機自動保護裝置的一種實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、2-紅外測溫裝置、3-可燃氣體測量器、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-進水管。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述如圖I所示，本實施例包括防爆柴油機I、紅外測溫裝置21、可燃氣體測量器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安裝在防爆柴油機外殼上，并使其與防爆柴油機間隔一定距離，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，機油壓力傳感器7安裝在防爆柴油機主油道內(nèi)，可燃氣體檢測器3安裝在防爆柴油機外表面，燃油關(guān)斷閥9安裝在防爆柴油機燃油管路上，自動滅火裝置11安裝在防爆柴油機頂部，聲光警告裝置10安裝在防爆柴油機外部醒目位置處，電子控制單元ECU8集成在防爆柴油機自身電子控制單元內(nèi)。紅外測溫裝置2、可燃氣體測器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，進油管接口 96，回油管接口 97，手動操作把手98。進油管接口 96與供油管路相連,出油管接口 94與防爆柴油機的出油管路相連，回油管接口 97與防爆柴油機的回油管路相連。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中油路的通斷。自動滅火裝置11安裝在防爆柴油機頂部，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、進水管114。儲水箱111安裝在防爆柴油機頂部，灑水管113及電磁閥112位于儲水箱111的底部，進水管114位于儲水箱111頂部。工作原理防爆柴油機工作過程中，紅外測溫裝置2實時測量防爆柴油機表面溫度，監(jiān)測防爆柴油機表面最高溫度，同時可燃氣體測量器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、機油壓力傳感器7分別監(jiān)測環(huán)境中可燃氣體含量、柴油機冷卻水溫度及水位、排氣溫度、機油壓力。以上各信號通過總線傳送給電子控制單元ECU，與預先設(shè)定的限定值進行比較，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，使防爆柴油機停止運轉(zhuǎn)。同時，若經(jīng)電子控制單元ECU判斷柴油機外表面溫度過高，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灑向柴油機外表面，降低柴油機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，燃料從進油管接口 96流向出油管接口 94，最終流入柴油機中。當電子控制單元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，防爆柴油機因燃料供應(yīng)被切斷而停止運轉(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，能通過手動操作切斷燃油供應(yīng)。通過進水管114向儲水箱111充入足夠的水并儲存其中，當電子控制單元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準，其他未注明配件也都遵照國家防爆標準。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，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
1.一種防爆柴油機自動保護裝置，包括用于測量防爆柴油機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)測機油壓力的機油壓力傳感器(7)，其特征在于還包括用于監(jiān)測環(huán)境中可燃氣體含量的可燃氣體檢測器(3)、用于控制防爆柴油機自動保護裝置正常運行的電子控制單元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)安裝在防爆柴油機的排氣管出口處，所述機油壓力傳感器(7)安裝在防爆柴油機的主油道內(nèi)，所述可燃氣體檢測器(3)安裝在防爆柴油機外表面上，所述燃油關(guān)斷閥(9)安裝在防爆柴油機的燃油管路上，所述自動滅火裝置(11)安裝在防爆柴油機的頂部，所述電子控制單元ECU (8)集成在防爆柴油機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)、機油壓力傳感器(7)、可燃氣體檢測器(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所述的防爆柴油機自動保護裝置，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的外表面上，并與防爆柴油機間隔一定距離，使得測溫區(qū)域覆蓋柴油機全部外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防爆柴油機自動保護裝置，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)、進油管接口(96)、回油管接口(97)和手動操縱把手(98)，其中進油管接口(96)與防爆柴油機的供油管路相連，出油管接口(94)與防爆柴油機的出油管路相連，回油管接口(97)與防爆柴油機的回油管路相連，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，以實現(xiàn)防爆柴油機中供油管路的關(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 )和進水管(114 )，其中儲水箱(111)安裝在防爆柴油機的頂部，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所述的防爆柴油機自動保護裝置，其特征在于所述可燃氣體檢測器(3)包括可燃氣體感應(yīng)元件及相應(yīng)電路，可燃氣體檢測器(3)安裝在防爆柴油機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任一項所述的防爆柴油機自動滅火裝置，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自動保護裝置，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、機油壓力傳感器，可燃氣體檢測器、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、機油壓力傳感器、可燃氣體檢測器通過總線與電子控制單元相連。本發(fā)明能實時監(jiān)測防爆柴油機表面溫度、排氣溫度、冷卻水溫度及水位、機油壓力、環(huán)境中可燃氣體含量，當所監(jiān)測參數(shù)超過限定值時，能自動發(fā)出警報并采取保護措施，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, 熊樹生, 王英輝, 謝蓮 申請人:浙江大學