一种内燃机车冷却水自动加水系统及其使用方法

本发明涉及内燃机车的，更具体的，涉及一种内燃机车冷却水自动加水系统及其使用方法。

背景技术：

1、目前国内内燃机车冷却水系统首次加水或者在段运营维护中加水时，普遍采用手动人工加水，如图4所示的现有系统的结构示意图，在现有技术中，内燃机车冷却水加水的具体步骤包括：

2、1、连接机车上排水管加水接口；2、在机车一侧开启机车高温冷却水系统上排水阀1个；3、在机车另一侧开启机车低温冷却水系统上排水阀1个；4、在机车动力室同时开启机车高低温水系统散热器放气阀两个；5、开启机车膨胀水箱溢水管阀门一个；6、开启外部加水设备进行机车冷却水添加；7、观察膨胀水箱上升水位，以及散热器放气阀和溢水管阀门是否有连续的冷却水流出；8、待上述阀门有连续冷却水流出，则关闭两个上排水阀、两个散热器放气阀及一个溢水管阀门；9、启动柴油机，观察膨胀水箱水位，若水位下降超过设定刻度(因柴油机内部水管路复杂，存在排气困难，首次加水未充满)，则关停柴油机，重复上述第2-9步骤，直至启动柴油机后水箱水位相对稳定；10、停止并移走外部加水设备。

3、可见，目前的机车冷却水系统加水步骤繁琐，加水效率较低，对司机乘务员等维护人员要求较高，不能满足机车的自动化、智能化维保发展方向，以及高效的生产工作需求。

4、例如，申请号为cn201711144921.5的中国发明专利，其公开了一种内燃机车用辅助补水系统，包括膨胀水箱、辅助水箱及相应的补水系统。膨胀水箱的高低温补水管连接到高低温水主管路上，参与冷却水系统主循环。辅助水箱的作用是当机车运行过程中，由于泄漏故障等原因导致冷却水消耗过快而报警时，可由辅助水箱给整个冷却水系统补水，从而避免柴油机停机。补水系统为辅助水箱补水管直接连接膨胀水箱和补水管连接到高低温水泵入口处的主管路两种大方案。这种内燃机车用辅助补水系统为机车在上水等基础设施不完善地区的可靠运用打下了基础，能够为内燃机车的水箱进行预存水量，并且在需要的时候进行补给，保证了内燃机车正常运行。但该专利所描述的仍然是一套内燃机车手动加水和补水系统，需要手动开启相应阀门。

5、例如，申请号为cn201410513776.3的中国发明专利，其公开了一种内燃机车排气加水的方法，包括如下步骤：先打开水系统各排气管和溢水管截止阀，开启加水阀；检查散热单节手动排气管无水泡流出后则关闭对应的排气阀；再加水到溢水管开始溢水；检查溢水管有无气泡，到无气泡为止；停止加水后，启机，在手柄从0位到16位的过程中检查水位，水位基本不变则正常，若下降超过三分之一要排气；排气：手柄在5位的状态下打开冷却水系统中各排气管和溢水管，让机车上截止阀开启一半的状态，开启加水阀加水；无气泡流出，停止加水。该专利的技术方案有效解决了内燃机车加水排气不充分而导致机车在运行中缺水停机的故障，减少了重复返工，保证了机车可靠运行。但是该专利所提供的技术方案仍然是前文所述的手动加水的操作步骤和方法，加水步骤繁琐，加水效率较低。

技术实现思路

1、本发明为了使机车冷却水的添加过程更加自动化、简便化，提高加水效率，实现机车的自动化维保，提高车辆运营效率，而提供一种内燃机车冷却水自动加水系统及其使用方法。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种内燃机车冷却水自动加水系统，包括高温散热器、低温散热器、柴油机、上排水管路、膨胀水箱、第一继电器、第二继电器、散热器排气管水流感应开关、溢水管水流感应开关、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀，通过这些电磁阀代替手动控制阀门，在水箱溢水管路末端和散热器排气管末端增加水流感应开关来实现自动加水；

4、上排水管路、高温散热器、低温散热器均为本技术领域的专业术语，其中，上排水管路指将上水和排水功能合二为一；

5、所述高温散热器和柴油机通过与第一高温冷却水主管路、第二高温冷却水主管路的连接构成第一循环回路，

6、所述低温散热器和柴油机通过与第一低温冷却水主管路、第二低温冷却水主管路的连接构成第二循环回路，

7、所述高温散热器通过第二高温散热器排气管路与膨胀水箱连接，所述第二高温散热器排气管路连接有第一高温散热器排气管路，所述第二电磁阀安装在第一高温散热器排气管路上，

8、所述低温散热器通过第二低温散热器排气管路与膨胀水箱连接，所述第二低温散热器排气管路连接有第一低温散热器排气管路，所述第一电磁阀安装在第一低温散热器排气管路上，

9、所述第一低温散热器排气管路与第一高温散热器排气管路连接，所述第一低温散热器排气管路与第一高温散热器排气管路的连接处与排水管连通，所述散热器排气管水流感应开关安装在排水管上，

10、所述膨胀水箱连接有水箱溢水管路，所述第三电磁阀安装在水箱溢水管路上靠近膨胀水箱的一端，所述溢水管水流感应开关安装在水箱溢水管路上远离膨胀水箱的一端，

11、所述上排水管路的一侧通过第一管道与第一高温冷却水主管路连接，所述第四电磁阀安装在第一管道上，

12、所述上排水管路的另一侧通过第二管道与第一低温冷却水主管路连接，所述第五电磁阀安装在第二管道上，

13、所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀分别与电源开关电路并联连接，

14、所述电源开关电路包括电源电路和控制电路，所述控制电路包括第一继电器的常闭触点和第二继电器的常闭触点，所述第一继电器的常闭触点与第二继电器的常闭触点并联后与所述电源电路串联，

15、所述散热器排气管水流感应开关与第一继电器的线圈部分串联后与所述电源电路并联，所述溢水管水流感应开关与第二继电器的线圈部分串联后与所述电源电路并联。

16、进一步，所述电源电路为110v的直流电源，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀均采用工作电压为110v的两位两通电磁阀；电磁阀为110v常闭电磁阀，当系统需要加水时，按下开关s1接通各电磁阀，然后各电磁阀得电，冷却水路通道打开，可通过外部加水设备为机车添加冷却水，当冷却水初次加满后，散热器放气阀和溢水管会有水流流出，直至水流在末端形成稳定水流，表明膨胀水箱和散热器均已加满水，从而触发管路中的水流感应开关，分别接通两条回路的中间继电器，使其在电磁阀控制回路中的常闭触点均断开，各电磁阀失电，各冷却水路关闭，自动停止加水；

17、散热器排气管水流感应开关、溢水管水流感应开关均采用dn15的磁力式水流感应开关，该磁力式水流感应开关利用水流推动其内部阀芯触发感应开关外面的干簧管来输出触点开关信号，当无水流或水流不稳定不能推动阀芯动作时，阀芯通过相互排斥的磁力自动复位，远离干簧管，关闭触点开关信号。

18、进一步，所述柴油机一侧安装有高温水泵，另一侧安装有低温水泵，

19、所述高温散热器通过第一高温冷却水主管路与高温水泵连接，通过高温水泵将高温冷却水泵入柴油机内部的第一冷却管线，所述第一冷却管线与第二高温冷却水主管路连接，所述第二高温冷却水主管路与高温散热器连接，

20、所述低温散热器通过第一低温冷却水主管路与低温水泵连接，通过低温水泵将低温冷却水泵入柴油机内部的第二冷却管线，所述第二冷却管线与第二低温冷却水主管路连接，所述第二低温冷却水主管路与低温散热器连接。

21、进一步，所述第二高温冷却水主管路通过第一排气管路与膨胀水箱连接；所述第二低温冷却水主管路通过第二排气管路与膨胀水箱连接。

22、进一步，所述膨胀水箱通过低温补水管路与第一低温冷却水主管路连接；所述膨胀水箱通过高温补水管路与第一高温冷却水主管路连接。

23、进一步，所述上排水管路的一端设置有第一加水接口，另一端设置有第二加水接口，所述第一加水接口和第二加水接口用于连接外部加水设备。

24、进一步，所述排水管的末端设有排水口，所述水箱溢水管路的末端设置有溢水口。

25、优选的，所述电源电路包括机车蓄电池和开关，所述机车蓄电池和开关串联。

26、优选的，所述电源电路包括外接电源和电源模块，所述外接电源为220v交流电源，所述电源模块用于将220v交流电源转换为110v直流电源。

27、本发明还提供一种技术方案：一种内燃机车冷却水自动加水系统的使用方法，包括如下步骤：

28、s1、将上排水管路的第一加水接口、第二加水接口中的至少一个加水接口与外部加水设备进行连接；也就是说，连接内燃机车任一侧的上排水管加水接口；

29、s2、上排水管路的加水接口连接外部加水设备后，按下开关或者连接外接电源，从而接通电源；

30、其中，按下开关从机车蓄电池获得110v直流电为自动加水控制器件供电，

31、或者，通往外接220vac交流电通过电源转换器得到110v直流电为自动加水控制器件供电；

32、s3、接通电源后，系统加水至排水管和水箱溢水管路出现水流，触发散热器排气管水流感应开关和溢水管水流感应开关，使得第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀均失电，完成初次加水；

33、具体的，系统上电后，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀全部得电，阀口通路开启，主控制回路中开关ka1和ka2为继电器的常闭触点；此时开启外部加水设备，即可通过各电磁阀通道向机车的柴油机、散热器、膨胀水箱及各水管路加水；当系统逐渐注满水后，高低温散热器顶部放气管将会流出冷却水，散热器排气管水流感应开关将会闭合，ka1线圈通电，其常闭触点断开；此时如果水箱溢水管路还未溢水，则ka2线圈仍未通电，ka2常闭触点仍闭合，系统仍然继续加水，当水箱溢水管路溢水时，则溢水管水流感应开关将会闭合，ka2线圈通电，其常闭触点断开，即此时排水管和水箱溢水管路均有稳定水流溢出，表明系统初次加水完成，系统自动停止加水；

34、s4、完成初次加水后，断开开关或者断开外接电源，从而断开电源；

35、s5、断开电源后，启动柴油机，观察膨胀水箱的水位是否下降明显，

36、当水位下降未超过设定刻度时，则进行步骤s6，

37、当水位下降超过设定刻度时，则关停柴油机，重复步骤s2-s5，直至启动柴油机后膨胀水箱的水位下降不超过设定刻度，再进行步骤s6；

38、所述水位下降超过设定刻度一般指水位下降超过满水位水箱的1/4容积；

39、s6、将上排水管路的第一加水接口、第二加水接口与外部加水设备断开连接，停止并移走外部加水设备。

40、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

41、本发明提供了一种内燃机车冷却水自动加水系统，能够实现机车冷却水添加过程的自动化、简便化，本发明的内燃机车冷却水自动加水系统可以降低手动加水过程的繁琐性，将加水过程由原来的10个步骤操作降为6个步骤，重复加水步骤由原来8步降为4步，大大提高加水效率，同时每步骤的加水操作也大大简化，无需操作多个阀门的开启，只需要按下或断开电源开关，同时也无需专人一直监控关闭阀门，可实现机车的自动化维保，提高车辆运营效率。