专利名称：防爆柴油机电气自动保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿巷道掘进开采运输领域，具体为一种可用于煤矿井下防爆柴 油机的电气自动保护装置，具有对柴油机上各项参数进行监测的功能，并且当参数超过设 定值时，具有报警并自动停机的功能。
背景技术：
目前，煤矿井下开采运输领域，广泛使用各种矿用车辆，而防爆柴油机是一种广泛 应用的配套动力，防爆柴油机在运行过程中对柴油机的冷却水温度、排气温度、机体表面温 度、机油压力、水洗箱水位都有非常严格的要求。上述各项中任何一项超过或达到标准要求 时，柴油机应立即报警并自动停机。当前，煤矿井下防爆柴油机的自动保护装置，主要是应 用气动式温度开关和压力开关或电子式开关实现对柴油机的保护，无法显示柴油机的相关 参数，只能判断参数是否超标，并且动作误差大、精确度差，智能化、集成化、自动化程度低。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种煤矿井下防爆柴油机电气自动保护装置，解决现 有技术中自动保护装置精确度差，智能化、集成化、自动化程度低等问题。该装置可以对柴 油机排气温度、冷却水温度、机体表面温度、机油压力、水洗箱水位进行实时监测并在显示 系统中予以显示。并在任何一项超过或达到标准要求时，柴油机自动停机。本实用新型的技术方案是一种防爆柴油机电气自动保护装置，该自动保护装置由电气控制、显示与反馈部 分和电气执行部分组成，电气控制、显示与反馈部分设有采集板、总线隔离模块、控制器、温 度传感器、压力传感器、水位传感器以及显示器，电气执行部分设有空气关断阀；压力传感 器和温度传感器及水位传感器分别接入采集板，采集板通过总线隔离模块与控制器相连 接，显示器与控制器相连接，空气关断阀直接与控制器相连接。所述的防爆柴油机电气自动保护装置，电气执行部分还设有电喇叭，电喇叭直接 与控制器相连接。所述的防爆柴油机电气自动保护装置，该自动保护装置还设有显示器，显示器直 接与控制器相连接。所述的防爆柴油机电气自动保护装置，空气关断阀采用矿用隔爆型开关阀。所述的防爆柴油机电气自动保护装置，温度传感器包括测排气温度、测冷却水温 度、测机油温度、测机体表面温度的温度传感器，四个温度传感器分别接入采集板，各传感 器均为矿用本质安全型。本实用新型的有益效果是1、本实用新型防爆柴油机电气自动保护装置可以实现柴油机运行时主要参数的 在线监测，同时对各项参数在显示系统中进行显示，应用于煤矿井下防爆柴油机上，实现对 柴油机的自动保护，尤其可应用在煤矿井下含有爆炸性气体的环境。当出现故障时，在显示器中给予报警提示，并进行故障分析及给出处理方案。2、本实用新型柴油机电气自动保装置可以提高柴油机的自动化、智能化程度，连 接相应的设备，可以实现井下以柴油机为动力的无轨胶轮车自动化控制，并可将车辆运行 时的各项参数，通过总线通讯方式传送给井上的中央监控系统，为实现井下的交通智能化
奠定基础。3、与传统煤矿井下电气系统相比，本实用新型可以实时监测柴油机运行时的主要 参数，当柴油机排气温度超过70°C或冷却水温度超过98°C或机体表面温度达到150°C、机 油压力低于最低压力时、防爆水洗箱水位低于最低水位时，系统发出报警信号，并驱动空气 关断阀动作，接通气路，控制空气关断气缸反向工作切断柴油机进气回路，同时控制燃油关 断气缸动作，切断柴油机燃油回路，实现柴油机自动停机。4、本实用新型应用于煤矿井下防爆柴油机上，实现对柴油机的自动控制。该防爆 柴油机自动控制系统的最大特点就是实现柴油机的自动化控制，智能化、集成化程度高，提 高柴油机的使用寿命和运行效率。
图1为本实用新型的电路图。图2为本实用新型的电气控制系统的框图。图3为本实用新型的软件流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型防爆柴油机电气自动保护装置主要由电气控制、显示与 反馈部分和电气执行部分组成，电气控制、显示与反馈部分设有采集板Ul(模拟量采集板 HL-CANAI-4016)、CAN 总线隔离模块 U2 (HL-CANIR-A01)、控制器 U3 (SPN-C17)、温度传感器 (PT1 PT4)、压力传感器LSI、水位传感器L1以及显示器U4，电气执行部分设有空气关断 阀(矿用隔爆型开关阀)YV和电喇叭HBL。具体连接方式为压力传感器LSI、水位传感器 L1和温度传感器(PT1 PT4)分别接入采集板U1，采集板U1通过总线隔离模块U2与控制 器U3相连接，显示器U4与控制器U3相连接，空气关断阀YV和报警电喇叭HBL直接与控制 器U3相连接，由控制器U3直接控制。本实用新型防爆柴油机电气自动保护装置的电气控制过程为如图1所示，电气控制、显示与反馈部分采用控制器U3作为信号采集、分析、运算、 处理的一系列重要工作。安装在防爆柴油机上的压力传感器和温度传感器实时采集柴油机 上各处的信息，通过采集板U1将采集到各模拟量信号(各压力、水位和温度的信号)转换 成数字量信号，再以CAN总线的通讯方式与控制器进行通讯，控制器U3接到指令后，对数据 进行分析计算、处理后，并将输出信号发送给各执行器件，以实现柴油机的启动、报警以及 自动停机等控制。并且，控制器U3可以将处理后的信息通过CAN总线发送给与控制器U3 相连接的显示器U4，在显示器U4上实现对各种参数的显示，显示器能给出故障提示信息， 并能对故障进行分析和处理。如图2所示，本实用新型防爆柴油机电气自动保护装置由采集板、总线隔离模块、 控制器、温度传感器、压力传感器、水位传感器、空气关断阀(矿用隔爆型开关阀)、显示器和电喇叭等组成。具体连接方式为四个温度传感器、一个压力传感器和一个水位传感器，分别接入采集板，采集板通 过总线隔离模块与控制器相连接，空气关断阀、显示器和电喇叭直接与控制器相连接。其 中，四个温度传感器的作用分别为测排气温度、测冷却水温度、测机油温度、测机体表面温 度，压力传感器的作用是测机油压力，水位传感器作用是测防爆水洗箱水位。 如图3所示，本实用新型控制器的软件流程如下系统上电运行后，主控制器首先对各输入、输出端口及CAN总线通讯端口进行初 始化，初始化完成后，对整个系统进行自检，然后接收CAN总线数据，之后对数据进行分析、 计算，判断是否有参数超限。若有，则跳转到故障处理子程序，并将故障信息通过CAN总线 发送至显示器。若所有参数都正常，则直接将处理后的数据通过总线发送至显示器。采用本实用新型防爆柴油机电气自动保护装置，可以实时采集柴油机上的主要参 数，并在显示器上予以显示，提高柴油机控制的自动化、智能化程度，提高柴油机运行的效 率。为井下以柴油机为动力的无轨胶轮车的自动化及井下的交通智能化奠定基础。
权利要求一种防爆柴油机电气自动保护装置，其特征在于该自动保护装置由电气控制、显示与反馈部分和电气执行部分组成，电气控制、显示与反馈部分设有采集板、总线隔离模块、控制器、温度传感器、压力传感器、水位传感器以及显示器，电气执行部分设有空气关断阀；压力传感器和温度传感器及水位传感器分别接入采集板，采集板通过总线隔离模块与控制器相连接，显示器与控制器相连接，空气关断阀直接与控制器相连接。
2.按照权利要求1所述的防爆柴油机电气自动保护装置，其特征在于电气执行部分 还设有电喇叭，电喇叭直接与控制器相连接。
3.按照权利要求1所述的防爆柴油机电气自动保护装置，其特征在于该自动保护装 置还设有显示器，显示器直接与控制器相连接。
4.按照权利要求1所述的防爆柴油机电气自动保护装置，其特征在于空气关断阀采 用矿用隔爆型开关阀。
5.按照权利要求1所述的防爆柴油机电气自动保护装置，其特征在于温度传感器包 括测排气温度、测冷却水温度、测机油温度、测机体表面温度的温度传感器，四个温度传感 器分别接入采集板，各传感器均为矿用本质安全型。
专利摘要本实用新型涉及煤矿巷道掘进开采运输领域，具体为一种可用于煤矿井下防爆柴油机的电气自动保护装置，解决现有技术中自动保护装置精确度差，智能化、集成化、自动化程度低等问题。该自动保护装置由电气控制、显示与反馈部分和电气执行部分组成，电气控制、显示与反馈部分设有采集板、总线隔离模块、控制器、温度传感器、压力传感器、水位传感器以及显示器，电气执行部分设有空气关断阀；压力传感器和温度传感器及水位传感器分别接入采集板，采集板通过总线隔离模块与控制器相连接，显示器与控制器相连接，空气关断阀直接与控制器相连接。本实用新型可以对柴油机各种参数进行在线监测，应用于煤矿井下防爆柴油机上，实现对柴油机的自动保护。
文档编号F02B77/08GK201554551SQ200920248670
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者任传敏, 修志强, 刘冬梅, 敦树海, 李阳, 王天威, 盛况, 许国峰, 贺志超 申请人:三一重型装备有限公司