一種具有快速啟動功能的太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種具有快速啟動功能的太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從太陽能獲得電力，需通過太陽電池進(jìn)行光電變換來實現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點:①無枯竭危險;②絕對干凈(無公害)；③不受資源分布地域的限制;④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦獲取能源花費的時間短。太陽能發(fā)電場的運行維護(hù)是太陽能發(fā)電領(lǐng)域一個重要的方面，現(xiàn)代化的太陽能發(fā)電場幅員遼闊，占地面積很大，因此太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置，尤其是維護(hù)車的使用頻率很高。
[0003]如何進(jìn)一步降低太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置的工作能耗并提高效率，是人們一直關(guān)心的問題?，F(xiàn)在的維護(hù)車，很大一部分是用發(fā)動機(jī)驅(qū)動的。而現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)普遍存在結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、控制不夠精準(zhǔn)、輸出扭矩不足等問題，因此我們可以從這個方面著手改善太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、控制精確、性能穩(wěn)定且輸出扭矩大的太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置。
[0005]本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種具有快速啟動功能的太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置，包括維護(hù)車和與維護(hù)車相連的發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)用于驅(qū)動維護(hù)車，其特征是，發(fā)動機(jī)包括動力部分、噴油系統(tǒng)和液壓部分，所述的動力部分包括進(jìn)氣單向閥、動力活塞、燃燒室、噴油器、掃氣口，液壓部分包括壓縮腔、栗腔、回位腔以及液壓回路，所述壓縮腔設(shè)置于發(fā)動機(jī)的后部，在其上設(shè)置有第一油口、第二油口，所述第一油口、第二油口分別通過第一控制閥和第二控制閥與壓縮蓄能器相連，所述栗腔通過單向閥分別與低壓油路和高壓油路相連，高壓油路用于向發(fā)動機(jī)負(fù)載供油，低壓油路上設(shè)置有回位控制閥和低壓蓄能器，回位控制閥上旁路設(shè)置有回油單向閥；所述回位腔與高壓蓄能器直接連接，在所述高壓蓄能器到缸體的油管路上設(shè)置有減壓閥，起動工況和失火工況時減壓閥保持開啟，正常工況時減壓閥關(guān)閉；所述壓縮蓄能器與高壓蓄能器通過油管路相連通，且所述壓縮蓄能器與高壓蓄能器之間的油管路上設(shè)置有啟動閥，用于啟動工況時提高發(fā)動機(jī)的壓縮比，正常工況時啟動閥關(guān)閉；所述高壓油路連接有一負(fù)載蓄能器，減壓閥后引出有一路與所述壓縮蓄能器相連;發(fā)動機(jī)的末端設(shè)置有液壓球囊，液壓球囊內(nèi)充滿預(yù)先注入的壓力油，其底部通過油管路與低壓蓄能器相連，液壓球囊與低壓蓄能器之間還設(shè)置有彈簧式安全閥；所述液壓球囊的左上方設(shè)置有傾斜的死區(qū)油口，其所在直線與液壓球囊相切，死區(qū)油口和壓縮蓄能器通過設(shè)置在兩者之間的死區(qū)回位電磁閥相連，在失火工況，當(dāng)活塞組件的末端處于第二油口與液壓球囊之間的死區(qū)位置時，通過打開死區(qū)回位電磁閥使活塞組件回到第二油口與第一油口之間的理想下止點區(qū)域以開始下一個行程;所述噴油系統(tǒng)為高壓共軌式電控噴射系統(tǒng)，包括高壓油栗、共軌管、電控噴油器、壓力傳感器以及電子控制單元，發(fā)動機(jī)工作時，在輸油栗的作用下，燃油經(jīng)過濾清器進(jìn)入高壓油栗，經(jīng)過高壓油栗的壓縮后，低壓油變?yōu)楦邏河?，并被高壓油栗輸入共軌管，在共軌管中，電子控制單元接收壓力傳感器的反饋并控制限壓閥，以調(diào)節(jié)軌內(nèi)壓力值并使其保持恒定，隨后將高壓油輸入電控噴油器內(nèi)，等待電子控制單元的噴油指令；
[0007]所述發(fā)動機(jī)還包括位置檢測系統(tǒng)，位置檢測系統(tǒng)通過線性位移傳感器和位置觸發(fā)傳感器檢測并發(fā)出活塞組件到達(dá)上止點位置、下止點位置和前饋位置時的信號，前饋位置位于上止點位置與下止點位置之間靠近上止點位置的一側(cè)，用于啟動工況活塞壓縮行程時控制第一控制閥的關(guān)閉，前饋位置根據(jù)活塞的速度值配合位置檢測系統(tǒng)確定;所述發(fā)動機(jī)還包括恒壓驅(qū)動系統(tǒng)，所述恒壓驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)和液壓變量馬達(dá)，通過馬達(dá)驅(qū)動力矩與負(fù)載阻力矩保持輸出油液壓力的恒定;液壓變量馬達(dá)由輸出高壓油液驅(qū)動，并通過減速裝置與負(fù)載聯(lián)接，其排量隨工作壓力的變化而自動調(diào)節(jié)；
[0008]所述發(fā)動機(jī)還包括起動控制系統(tǒng)、正常工作控制系統(tǒng)和失火控制系統(tǒng):
[0009]起動控制系統(tǒng)，用于發(fā)動機(jī)起動工況的控制:當(dāng)起動信號發(fā)出后，打開啟動閥和減壓閥，壓縮蓄能器由于與高壓蓄能器連通而壓力升高，發(fā)動機(jī)的壓縮比得到提高;發(fā)動機(jī)控制單元對位移傳感器的信號進(jìn)行檢測，如果檢測結(jié)果顯示活塞組件處于下止點，則將第一控制閥和第二控制閥打開，活塞組件在壓縮蓄能器的作用下，開始壓縮行程，如果檢測到活塞組件不在下止點，首先打開回位控制閥，將栗腔和壓縮腔內(nèi)的液壓油由低壓油路放出，使活塞組件在高壓蓄能器壓力的作用下回復(fù)到下止點位置，關(guān)閉回位控制閥，再開始壓縮行程;當(dāng)活塞到達(dá)前饋位置時，第二控制閥關(guān)閉，當(dāng)活塞到達(dá)上止點后，第一控制閥關(guān)閉，回位控制閥打開，活塞組件重新回到下止點后，關(guān)閉回位控制閥，活塞組件完成一個工作循環(huán)，該過程中記錄活塞組件到達(dá)上止點時缸內(nèi)的壓力和溫度值，當(dāng)頻率閥開啟信號再次發(fā)出，判斷上一循環(huán)記錄的缸壓和溫度是否滿足柴油的著火條件，如果缸內(nèi)壓力和溫度不滿足著火條件，則重復(fù)以上所述的工作過程，直到壓力和溫度滿足著火條件后，開始進(jìn)入正常工作的控制過程；
[0010]正常工作控制系統(tǒng)，用于發(fā)動機(jī)正常工況的控制:進(jìn)入正常工況后，關(guān)閉啟動閥和減壓閥，第一控制閥保持常開狀態(tài)，當(dāng)起動信號發(fā)出后，第二控制閥打開，壓縮蓄能器內(nèi)的液壓油首先通過第二控制閥進(jìn)入壓縮腔，推動活塞組件向上止點運動，當(dāng)?shù)谝挥涂诖蜷_后，第二控制閥關(guān)閉，壓縮腔和壓縮蓄能器之間由第一油口連通，當(dāng)活塞組件到達(dá)噴油位置時，觸發(fā)傳感器，產(chǎn)生噴油信號，并控制噴油量使得壓縮時間和膨脹時間之比等于液壓栗兩個沖程的容積變化之比，從而使得膨脹流量與壓縮流量相等，以減小發(fā)動機(jī)輸出流量脈動，由噴油系統(tǒng)完成燃料噴射過程，在上止點附近，燃料燃燒放熱，活塞組件在氣缸壓力的作用下回到下止點，并在第二控制閥再次開啟前穩(wěn)定在下止點；
[0011 ]失火控制系統(tǒng)，用于發(fā)動機(jī)失火工況的控制:在發(fā)動機(jī)工作過程中，當(dāng)起動信號發(fā)出后，都對活塞組件位置進(jìn)行一次檢測，如果發(fā)動機(jī)頻率和頻率變化率均小于設(shè)定值，則檢測活塞組件的位置，如果活塞組件不在下止點位置，且缸溫缸壓小于失火值，則認(rèn)為發(fā)動機(jī)在上一循環(huán)中發(fā)生失火，此時首先關(guān)閉第一控制閥，并打開減壓閥和回位控制閥，使活塞組件回復(fù)到下止點位置，然后第一控制閥開啟，等待下一個起動脈沖信號，發(fā)動機(jī)再按照正常工作循環(huán)運動。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:1、液壓系統(tǒng)在壓縮和膨脹過程中均能向負(fù)載供油，并能有效防止系統(tǒng)之間不該出現(xiàn)的串壓串油現(xiàn)象;配合各個蓄能器來減小輸出流量脈動、減低噪音;針對各個工況發(fā)動機(jī)的運行特點，設(shè)計了新的控制系統(tǒng)，能更精準(zhǔn)、有效地控制發(fā)動機(jī)的運行；2、在上止點和下止點之間增加了前饋位置，在啟動工況下活塞組件到達(dá)前饋位置時就關(guān)閉頻率閥，在到達(dá)上止點后再關(guān)閉開關(guān)閥，這樣既保證了壓縮行程的速度，又減小了膨脹行程的阻力，整體上提高了發(fā)動機(jī)的工作效率并減小行程時間；3、通過控制高壓蓄能器和壓縮蓄能器之間的啟動閥，來增加發(fā)動機(jī)的壓縮比，而且不會對輸出油壓造成影響發(fā)生油壓脈動，正常工況后關(guān)閉啟動閥，取代傳統(tǒng)的油站系統(tǒng)調(diào)高壓縮比的方法，具有經(jīng)濟(jì)實用結(jié)構(gòu)簡單的特點；4、為了避免回位控制閥的誤開以及提高失火判斷的精準(zhǔn)程度，采取缸溫缸壓和活塞組件的位置作為失火的主判斷依據(jù)，同時考慮到缸溫下降的延遲性，加入頻率和頻率變化速率(或者位移變化率)的前饋信號，即先判斷頻率和頻率變化率小于設(shè)定值，然后再判斷活塞是否在下止點位置，如果不在，則打開回位控制閥；5、設(shè)計了新的液壓球囊式緩沖裝置及其附屬的防超壓裝置，在起到緩沖和防超壓功能的同時還能對發(fā)動機(jī)的液壓損失起到一定的補(bǔ)充作用;6、通過死區(qū)油口和死區(qū)回位電磁閥的設(shè)置，可以有效解決活塞組件在死區(qū)位置很難回到下止點開始下一行程的問題，同時通過相切的油口設(shè)置來減少活塞組件進(jìn)入死區(qū)后的蠕動時間，進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的整體效率。
【附圖說明】
[0013]利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0014]圖1為該太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為噴油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為理想下止點區(qū)域和死區(qū)的位置示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記:1-壓縮腔;2-第二控制閥；3-第一控制閥；4-壓縮蓄能器;5-第一油口；6-第二油口 ； 7-栗腔;8-高壓蓄能器;9-進(jìn)氣單向閥；10-動力活塞；11-燃燒室；12-噴油器；13-掃氣口 ； 14-回位腔；15-回位活塞；17-回位控制閥；18-低壓蓄能器;19-壓縮活塞;21-回油單向閥；22-減壓閥；23-啟動閥；24-負(fù)載蓄能器;25-高壓油路;26-低壓油路;27-液壓球囊；28-機(jī)械式安全閥；29-輸油栗；30-濾清器；31-高壓油栗；32-共軌管；33-電控噴油器；34-死區(qū)油口； 35-死區(qū)回位電磁閥;A-理想下止點區(qū)域;B-死區(qū)。
【具體實施方式】
[0018]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019]實施例1:如圖1-3所示的一種具有快速啟動功能的太陽能發(fā)電場維護(hù)裝置，包括維護(hù)車和與維護(hù)車相連的發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)用于驅(qū)動維護(hù)車，發(fā)動機(jī)包括動力部分、噴油系統(tǒng)和液壓部分，所述的動力部分包括進(jìn)氣單向閥9、動力活塞1、燃燒室11、噴油器12、掃氣口13、回位活塞15、壓縮活塞19，液壓部分包括壓縮腔1、栗腔7、回位腔14以及液壓回路，所述壓縮腔I設(shè)置于發(fā)動機(jī)的后部，在其上設(shè)置有第一油口 5、第二油口 6，所述第一油口 5、第二油口 6分別通過第一控制閥3和第二控制閥2與壓縮蓄能器4相連，所述栗腔7通過單向閥9分另Ij與低壓油路26和高壓油路25相連，高壓油路25用于向發(fā)動機(jī)負(fù)載供油，低壓油路26上設(shè)置有回位控制閥17和低壓蓄能器18，回位控制閥17上還旁路設(shè)置有回油單向閥21;所述回位腔14與高壓蓄能器8直接連接，在所述高壓蓄能器8到缸體的油管路上設(shè)置有減壓閥22;所述壓縮蓄能器4與所述高壓蓄能器8通過油管路相連通，所述壓縮蓄能器4與所述高壓蓄能器8之間的油管路上還設(shè)置有啟動閥23;所述高壓油路25連接有一負(fù)載蓄能器24，所述減壓閥22后引出有一路與所述壓縮蓄能器4相連;所述噴油系統(tǒng)為高壓共軌式電控噴射系統(tǒng)。
[0020]發(fā)動機(jī)的末端設(shè)置有液壓球囊27，液壓球囊27內(nèi)充滿預(yù)先注入的一定壓力的壓力油，其底部通過油管路與低壓蓄能器18相連，當(dāng)負(fù)載壓力突然降低或噴油量超調(diào)導(dǎo)致活塞以較大速度越過第二油口6時，液壓球囊27能起到很好的緩沖作用，而且基本不會產(chǎn)生反彈作用；同時為了防止液壓球囊27超壓破裂，液壓球囊27與低壓蓄能器18之間還設(shè)置有彈簧式安全閥28，一旦液壓球囊27超壓彈簧式安全閥28就會自動打開，并通過低壓蓄能器18緩沖壓力，這時液壓球囊27會對發(fā)動機(jī)的液壓系統(tǒng)起到一定的補(bǔ)充作用。所述液壓球囊27的左上方設(shè)置有