一种内燃机车柴油机增压器供油系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种内燃机车柴油机增压器供油系统及其控制方法，供油系统包括设置在机车动力室中的机油箱，所述机油箱与机油泵电机组连接，所述机油泵电机组通过信号线与控制器连接，所述控制器通过数据线与柴油机转速采集器连接；所述机油泵电机组依次与逆止阀、热交换器、机油粗滤器连接。本发明的积极效果是：将增压器机油系统单独设计，采用转速控制器对机油泵转速进行控制，使增压器机油压力大小与柴油机转速高低相适应，降低功率损失和噪音。增压器所用机油不再受柴油机其他机油系统影响，机油精度大大提高，由于机油使用量小，油箱体积小，可在运用过程中方便地定期清洗油箱、更换机油，使增压器润滑条件大大改善，故障可得到有效控制。
【专利说明】一种内燃机车柴油机增压器供油系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机车柴油机增压器供油系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]柴油机机油系统较为复杂，各摩擦面油隙较大，系统在使用过程中产生的磨粒会进入机油系统，机油质量不高，因此柴油机系统内部使用的机油再用于增压器，时常发生增压器转子固死、叶片扫镗等故障，引起柴油机冒黑烟，若牵引客车甚至会影响旅客生命安全。
[0003]增压器内部轴承油隙小，其转速高达25000r/min以上，对机油的品质、清洁度等要求非常高。据统计，目前机车增压器故障大部份都是因为机油出现问题所造成。
[0004]现有内燃机车柴油机增压器机油供给系统采用与柴油机内部机油系统一体式，系统主要包括油底壳、机油泵、热交换器、柴油机机油滤清器、柴油机、增压器机油精滤器、增压器等(如图1所示)，油底壳的机油经机油泵抽出在热交换器中进行冷却、然后经过柴油机机油滤清器过滤后，首先进入柴油机主油道，出来后再经增压器机油精滤器进行精滤后供增压器使用。其中，前面部份(即油底壳、机油泵、热交换器、柴油机机油滤清器、柴油机)公用，即供增压器润滑用的机油与柴油机系统机油是一致的，由于柴油机整个供油系统比较复杂，粗滤器精度相对比较低，油底壳容量大，运用过程不能彻底清洗，下部油泥多，使得机车运用一段时间后，机油质量虽能基本满足柴油机使用，但已不利于增压器正常工作，不能满足增压器高要求的机油品质。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种内燃机车柴油机增压器供油系统及其控制方法，将增压器机油系统单独设计，采用转速控制器对机油泵转速进行控制，使增压器机油压力大小与柴油机转速高低相适应，降低功率损失和噪音。增压器所用机油不再受柴油机其他机油系统影响，机油精度大大提高，由于机油使用量小，油箱体积小，可在运用过程中方便地定期清洗油箱、更换机油，使增压器润滑条件大大改善，故障可得到有效控制。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种内燃机车柴油机增压器供油系统，包括设置在机车动力室中的机油箱，所述机油箱与机油泵电机组连接，所述机油泵电机组通过信号线与控制器连接，所述控制器通过数据线与柴油机转速采集器连接；所述机油泵电机组依次与逆止阀、热交换器、机油粗滤器连接。
[0007]在所述逆止阀与机油箱之间设置有机油安全阀。所述柴油机转速采集器、控制器、机油泵电机组和逆止阀至少为并接的两套。
[0008]所述机油粗滤器分别接两套机油精滤器及精滤器后的公用部分，所述精滤器后的公用部分包括增压器压力调节阀、增压器进口油压表。
[0009]本发明还提供了一种内燃机车柴油机增压器供油系统的控制方法，包括如下步骤:
[0010]步骤一、对柴油机转速进行采集:
[0011]柴油机转速采集器对柴油机转速进行采集，然后将采集到的电信号通过数据线传送给控制系统进行处理；
[0012]步骤二、系统进行判断和控制:
[0013]控制系统收到转速信号后进行放大处理，然后进行判断:
[0014](I)当柴油机转速为基本转速时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.1?0.25MPa范围；
[0015](2)当柴油机转速达到最高转速1000r/min时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.4?0.6MPa范围；
[0016](3)当柴油机转速在最高和基本转速间变化时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力在0.1?0.6MPa区间内线性变化；
[0017]步骤三、控制系统实时检测机油压力，当压力大于0.SMPa时，机油安全阀开启，机油回到机油箱中，否则，机油安全阀关闭；步骤四、对机油进行冷却过滤:
[0018]机油的冷却采用热交换器进行，利用机车系统低温冷却水，机油经冷却后首先进入粗滤器进行粗滤，在进入增压器前再经过一次精滤。
[0019]与现有技术相比，本发明的积极效果是:克服了原增压器的润滑系统受柴油机其它因素影响使机油品质较差的不足，通过在机车上另设一套独立的增压器机油润滑系统，不但可以确保增压器的正常工作，同时还可以根据柴油机转速对机油油量和油压进行控制，适时地供给清洁优质的润滑机油，防止增压器故障的发生。本发明中，柴油机增压器使用的机油完全独立，可确保供其润滑的机油的品质，以防止增压器故障的发生；同时，机油泵电机组的转速受柴油机转速高低的控制，可确保增压器在各工况下有适合其正常工作机油压力和油量，降低功率损失和噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0021]图1是现有增压器机油系统的结构示意图；
[0022]图2是本发明的增压器供油系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]一种内燃机车柴油机增压器供油系统，如图2所示，包括机油箱、控制系统、机油泵、冷却系统、滤清及调压系统等，其中:
[0024]所述机油箱设置在机车动力室中，机油箱与机油泵电机组连接，所述控制系统至少为一套，每套均包括:柴油机转速采集器，所述转速采集器通过数据线与控制器连接，所述控制器通过信号线与机油泵电机组连接；机油泵电机组依次与逆止阀、热交换器、机油粗滤器连接，机油粗滤器分别接两套机油精滤器及以后的公用部分(包括两套增压器压力调节阀、增压器进口油压表)然后分别供两套增压器用油；在逆止阀与机油箱之间设置有机油安全阀。
[0025]本发明还提供了一种内燃机车柴油机增压器供油系统的控制方法，根据柴油机转速信号大小控制增压器机油压力大小。控制包括如下步骤:
[0026]步骤一、对柴油机转速进行采集:
[0027]柴油机转速采集器对柴油机转速进行采集，然后将采集到的电信号通过数据线传送给控制系统进行处理。
[0028]步骤二、系统进行判断和控制:
[0029]控制系统收到转速信号后进行放大处理，然后进行判断:
[0030](I)当柴油机转速为基本转速时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.1?0.25MPa范围；
[0031](2)当柴油机转速达到最高转速1000r/min时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.4?0.6MPa范围；
[0032](3)当柴油机转速在最高和基本转速间变化时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力在0.1?0.6MPa区间内线性变化。
[0033]步骤三、控制系统实时检测机油压力，当压力大于0.SMPa时，机油安全阀开启，机油回到机油箱中，否则，机油安全阀关闭；
[0034]步骤四、对机油进行冷却过滤:
[0035]机油的冷却采用热交换器进行，利用机车系统低温冷却水，机油经冷却后首先进入粗滤器进行粗滤，在进入增压器前再经过一次精滤。
[0036]下面以两套控制系统为例，说明本发明的工作原理:
[0037]两套机油泵一电机组分别与电动机转速控制器(A、B)连接，电动机转速控制器(A、B)分别与柴油机转速采集器(A、B)连接，实现机油泵受柴油机转速控制；机油箱分别与两套机油泵一电机组(A、B)连接，由机油泵抽出机油；机油泵一电机组(A、B)分别与逆止阀(A、B)连接，通过逆止阀可防止机油逆流；逆止阀(A、B)共同与热交换器连接，机油粗滤器与热交换器连接后分别接两套机油精滤器及以后的公用部分(包括两套增压器压力调节阀、增压器进口油压表)然后分别供两套增压器用油；所述逆机油安全阀与机油箱连接，实现多余机油的回油。
[0038]本发明采用两套转速采集器、控制系统和机油泵-电机组并接，防止某套系统出现故障后造成增压器无法工作，引起机破故障；所述设计两个逆止阀防止机油逆流；所述机油安全阀用以控制机油压力上限，防止压力过高。
[0039]柴油机工作时，控制系统采集转速信号将其变为电信号，信号处理后利用电信号单环控制机油泵电机在不同转速下工作，机油泵将机油箱的机油抽出，再经热交换器冷却、粗滤和精滤器过滤后，供给增压器使用，确保其在各工况下正常工作。系统机油泵电机组可同时工作，也可在一套系统故障状态时单独工作。
【权利要求】
1.一种内燃机车柴油机增压器供油系统，其特征在于:包括设置在机车动力室中的机油箱，所述机油箱与机油泵电机组连接，所述机油泵电机组通过信号线与控制器连接，所述控制器通过数据线与柴油机转速采集器连接；所述机油泵电机组依次与逆止阀、热交换器、机油粗滤器连接。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机车柴油机增压器供油系统，其特征在于:在所述逆止阀与机油箱之间设置有机油安全阀。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机车柴油机增压器供油系统，其特征在于:所述柴油机转速采集器、控制器、机油泵电机组和逆止阀至少为并接的两套。
4.根据权利要求1所述的一种内燃机车柴油机增压器供油系统，其特征在于:所述机油粗滤器分别接两套机油精滤器及精滤器后的公用部分。
5.根据权利要求4所述的一种内燃机车柴油机增压器供油系统，其特征在于:所述精滤器后的公用部分包括增压器压力调节阀和增压器进口油压表。
6.一种内燃机车柴油机增压器供油系统的控制方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一、对柴油机转速进行采集: 柴油机转速采集器对柴油机转速进行采集，然后将采集到的电信号通过数据线传送给控制系统进行处理； 步骤二、系统进行判断和控制: 控制系统收到转速信号后进行放大处理，然后进行判断: (1)当柴油机转速为基本转速时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.1?0.25MPa范围； (2)当柴油机转速达到最高转速1000r/min时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力维持在0.4?0.6MPa范围； (3)当柴油机转速在最高和基本转速间变化时，控制系统向机油泵电机组发出控制信号，控制机油泵电机组转速，确保增压器机油压力在0.1?0.6MPa区间内线性变化； 步骤三、控制系统实时检测机油压力，当压力大于0.SMPa时，机油安全阀开启，机油回到机油箱中，否则，机油安全阀关闭； 步骤四、对机油进行冷却过滤: 机油的冷却采用热交换器进行，利用机车系统低温冷却水，机油经冷却后首先进入粗滤器进行粗滤，在进入增压器前再经过一次精滤。
【文档编号】F01M1/02GK104234824SQ201410494179
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】张孝平 申请人:南车成都机车车辆有限公司