专利名称：多缸柴油机超速二次保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多缸柴油机超速二次保护装置，是适用于采用单体式喷油泵及以杠杆式调控机构来调控柴油机转速与喷油泵供油量的大功率多缸柴油机用以控制柴油机使不超过最大允许转速防止发生“飞车”事故的二次保护装置。
柴油机在运用中其机体内的运动件当以角速度ω旋转时，产生一个与ω2成正比的离心加速度及与之相对应的离心惯性力，当这个惯性力值超过运动构件的材料强度允许值时，有关零部件即会产生不同程度的损坏，严重时将导致整个柴油机的大破损甚致报废，这种事故现象通称为“飞车”。因之，缸径比较大的和工作转速比较高的柴油机其运动件的离心惯性力也比较大，故均设置有限制柴油机不得超过标定转速某一百分比值(通常规定为10％至15％范围)的超速保护以防止“飞车”的装置。当其发生超速现象时这些专门装置即迫使柴油机停止供给喷油泵燃油以使其立即减速直至停机为止，从而防止了“飞车”事故的发生。因之在现有的大功率多缸柴油机上均安装有超速保护和用以防止发生“飞车”事故的超速停车器、极限调速器、紧急停车按钮(事故停车按钮)等安全保护装置和在检查处理后用以恢复柴油机继续运转的复原手柄。虽然如此，但柴油机的“飞车”事故仍时有发生，有时还由于操纵人员技术不熟练或在运行中突遇异常情况慌惶失措以致处理失误等等而使“飞车”情况加剧或者处理延续时间过久造成事故扩大和损失加剧。为此，必须设置一种更为有效的保护装置，以确保在任何情况下，即在原有的超速保护装置第一次处理失效时也能迫使柴油机停止供给喷油泵燃油而使柴油机自动停止超速直至紧急停机为止的超速二次保护装置。
在现在常见的多缸柴油机上当起动、档位变换、负荷增减、正常停车、紧急停车或超速停车时都需要经过控制机构将应有动作传递给每个喷油泵齿条。附图3、4所示的杠杆式控制机构主要是由一端通过驱动臂［14］与调速器伺服马达动力活塞杆［15］相连接另一端与横轴［20］相连的弹性连接装置［16］、在两个轴承座上旋转的横轴［20］、通过横轴［20］的旋转而使布置在柴油机左右侧并由各滚轮式托架［21］支撑住可作往复轴向移动的左油量调节杆［17］及右油量调节杆［24］等所组成。柴油机上所装用的内有螺旋槽柱塞的单体式喷油泵的供油过程是靠喷油泵凸轮推动柱塞上下往复运动实现的，当柱塞由上向下运动时吸油由下向上运动时供油，而通过转动柱塞以控制关闭柱塞套上的进油孔的方法来调节供油量，它的调整范围是由满负荷时的最大供油量一直到“0”刻线停油位置为止。杠杆式控制机构中的弹性连接装置［16］能够起到在增加供油时呈弹性传动，而在减少供油量时呈刚性传动的作用。因此在正常运转情况下弹性传动不影响正常加油动作，而在减少供油一直到停止供油位置能够保证紧急停机可以直接起到有效的传递作用。移动的油量调节杆上所设置的内有弹簧［26］的拨杆［23］拨动装有拨叉座［5］的喷油泵齿条［22］，也设有弹簧［26］的喷油泵齿条［22］的往复不断的轻微移动而使各喷油泵通过喷油泵齿条［22］驱动柱塞套外面安装的调节齿圈来实现转动以按照负荷变化随时调整供给油量的。按照附图3、4所示目前超速保护是这样动作的；如果柴油机在运转中突然遇到某种意外情况而发生其转速超过规定的允许转速(例如16V240型柴油机转速超过标定转速的12％)时连接极限调速器的停车器开始动作，停车弹簧向下伸张迫使停车活塞［13］带动停车杆下落，I点下降，通过O3、J、K各转销的传动使空套在横轴［20］上的活动摇臂［18］逆时针方向旋转一个角度，因而撞击了与其设置在同一个平面内并固定在横轴［20］上的固定摇臂［19］的端头部而使横轴［20］转动。此时将使弹性连接装置［16］内的弹簧进一步压缩使其不再受调速器动力活塞杆［15］及驱动臂［14］作用的影响，横轴［20］的逆时针方向旋转带动左油量调节杆［17］向右移动和右油量调节杆［24］向左移动，亦即分别将喷油泵齿条［22］推至供油“0”位，这样各喷油泵在燃油供应全部停止的情况下而使柴油机迅速停机。但上述整个调整控制机构及系统及与喷油泵齿条的连接都是使用杠杆、销、轴等机构地串连锁牢在一起的，一旦在某个连接处抗劲或外部受异物(如遗忘的工具，脱落的销钉等)卡住，或者由于其中一个喷油泵首先被卡死，整个机构就会失灵，而全部被固定。这时即使超速停机装置开始动作，但其作用也不可能被传输出去，各喷油泵齿条［22］也产生不了减油和停油的动作，燃油将继续供给各个喷油泵，柴油机转速就会越来越高，直至其构件损坏，所以柴油机的超速二次保护装置确实是需要的。
本实用新型的目的是提供一种当柴油机原设置的超速保护装置由于某种原因不能制止其超速迫使其停机而出现前述险情时仍能分别将各喷油泵齿条退回至供油“0”位而使柴油机立即紧急停机的多缸柴油机超速二次保护装置。要求在其结构上仍能同时利用原设置的超速保护装置的零部件与柴油机上现用的电源和压缩空气。
本实用新型提供一种多缸柴油机超速二次保护装置，是利用柴油机上原有的金属管材制成的油量调节杆［1］并活动安装有拨叉［6］以拨动各个装有螺旋槽柱塞的单体式喷油泵的喷油泵齿条上的拨叉座［5］使作往复移动调整喷油泵供油量用以防止柴油机超速的机构，其特征在于它是由其内圆孔固定在油量调节杆外壁上的挡盘［2］和挡盘［7］，在挡盘［2］挡盘［7］外圆周上活动套装有其一端活动卡装有拨叉［6］另一端为敞口的套筒［3］、在套筒［3］一端内壁上固定的其内孔可在油量调节杆［1］上滑行的弹簧座［4］、弹簧座［4］与挡盘［7］间的弹簧［8］、由触头［9］控制电源开关L的操纵输入和排出压缩空气的电空阀［10］、连接电空阀［10］与油量调节杆［1］之间的空气管［11］及滑动密封接头［12］以及在喷油泵齿条上固定安装的可以承受拨叉［6］拨动的拨叉座［5］所组成。其所述的触头［9］需固定在柴油机原有的杠杆式控制机构上的O3I杆前端延长段的端部，使在停车活塞［13］下移时触头［9］也需使电源接通即电空阀［10］内的压缩空气可以经过空气管［11］与滑动密封接头［12］流入到油量调节杆［1］的管内；其所述的挡盘［2］外圆周与套筒［3］内壁间、弹簧座［4］内孔与油量调节杆［1］外管壁间及滑动密封接头［12］处均需保持滑行运动灵活和具有良好的密封性能；其所述的电空阀［10］内所输出的压力空气的压力需超过30kpa。其所述的油量调节杆［1］必须使用端部封固的金属管材，其管孔内径不得少于6毫米。
本实用新型与现有技术相比较，它可使柴油机原设置的超速保护装置由刚性的串连方式改变为弹性的并连方式，避免再发生由于机体上其中一个喷油泵发生卡死无法停油而导致整个柴油机上全部喷油泵者都无法停油终至演变发展成“飞车”而使零部件大破损的恶性事故。且由于是采用压缩空气分别导入到每个单式喷油泵附近的油量调节杆上所设置的气筒内，气筒的轴向移动使其端部卡装的拨叉拨动喷油泵齿条而可使每个喷油泵均可按超速的保护要求全部自动停止供油，其安全性和可靠程度远远高于现有技术，从而大大地减少了由于“飞车”而造成的直接与间接的损失。(仅据1990年度一年的统计全国铁路内燃机车用柴油机“飞车”次数就达78次之多，按最轻的损坏程度计算直接用于更换损坏零部件的材料费用就超过200万元以上，如果按全国各个领域内多年来的统计它所造成的损失则更是难以估算。)附图
图1、多缸柴油机超速二次保护装置组装示意图。
图2、拨叉［6］与拨叉座［5］侧视示意图。
图3、多缸柴油机原控制制机构示意图。
图4、M部放大图。
图内零部件名称1、油量调节杆 2、挡盘 3、套筒 4、弹簧座 5、拨叉座 6、拨叉 7、挡盘 8、弹簧 9、触头 10、电空阀 11、空气管 12、滑动密封接头 13、停车活塞 14、驱动臂 15、动力活塞杆 16、弹性连接装置 17、左油量调节杆 18、活动摇臂 19、固定摇臂 20、横轴 21、滚轮式托架 22、喷油泵齿条 23、拨杆 24、右油量调节杆 25、拨杆拉把 26、弹簧实施例如附
图1所示，油量调节杆［1］为柴油机上原有的钢管制造的调节杆，而对于圆钢制造的调节杆则需加以改换。当已确定好套筒［3］右端与喷油泵齿条拨叉座［5］间位置后在钢管外壁上先焊接固定挡盘［7］，将筒内一端焊接固定有弹簧座［4］并在弹簧座［4］与挡盘［7］内夹装有弹簧［8］的套筒［3］活套在挡盘［7］外圆上，再将挡盘［2］的内圆孔同样焊接固定于油量调节杆［1］的外壁上。在挡盘［2］与弹簧座［4］之间的油量调节杆［1］的钢管上予先钻制出1至2个小气孔，要求挡盘［2］外圆周与套筒［3］内壁间及弹簧座［4］内孔与油量调节杆［1］外管壁间能够灵活滑动并应保持尽可能的密封良好。另以由在O3I连接杆延长段的端部上固定的触点［9］控制的电源开关L操纵的电空阀［10］输入压力约50～60kpa的压缩空气经过空气管［11］和滑动密封接头［12］进入油量调节［1］的管内，使弹簧座［4］向右移动并压缩弹簧［8］而带动套筒［3］右移，套筒［3］右端卡装的活套在其颈部的拨叉［6］的另一端钩形部即拨动安装在喷油泵齿条上的拨叉座［5］而强迫喷油泵齿条向“0”刻线位置处移动而停止供油，使柴油机停止超速避免发生“飞车”事故。
权利要求1.一种多缸柴油机超速二次保护装置，是利用柴油机上原有的金属管材制成的油量调节杆[1]并活动安装有拨叉[6]以拨动各个装有螺旋槽柱塞的单体式喷油泵的喷油泵齿条上的拨叉座[5]使作往复移动调整喷油泵供油量用以防止柴油机超速的机构，其特征在于它是由其内圆孔固定在油量调节杆外壁上的挡盘[2]和挡盘[7]、在挡盘[2]挡盘[7]外圆周上活动套装有其一端活动卡装有拨叉[6]另一端为敞口的套筒[3]、在套筒[3]一端内壁上固定的其内孔可在油量调节杆[1]上滑行的弹簧座[4]、弹簧座[4]与挡盘[7]间的弹簧[8]、由触头[9]控制电源开关L的操纵输入和排出压缩空气的电空阀[10]、连接电空阀[10]与油量调节杆[1]之间的空气管[11]及滑动密封接头[12]以及在喷油泵齿条上固定安装的可以承受拨叉[6]拨动的拨叉座[5]所组成。
2.根据权利要求1所述的二次保护装置，其特征在于所述的触头［9］需固定在柴油机原有的杠杆式控制机构上的O3I杆前端延长段的端部，使在停车活塞［13］下移时触头［9］也需使电源接通即电空阀［10］内的压缩空气可以经过空气管［11］与滑动密封接头［12］流入到油量调节杆［1］的管内；
3.根据权利要求1所述的二次保护装置，其特征在于所述的挡盘［2］外圆周与套筒［3］内壁间、弹簧座［4］内孔与油量调节杆［1］外管壁间及滑动密封接头［12］处均需保持滑行运动灵活和具有良好的密封性能；
4.根据权利要求1所述的二次保护装置，其特征在于所述的电空阀［10］内所输出的压力空气的压力需超过30kpa。
5.根据权利要求1所述的二次保护装置，其特征在于所述的油量调节杆［1］必须使用端部封固的金属管材，其管孔内径不得少于6毫米。
专利摘要一种多缸柴油机超速二次保护装置，适用于采用单体式喷油泵及以杠杆式控制机构来调控柴油机转速与喷油泵供油量的大功率多缸柴油机以控制柴油机使不超过最大允许转速防止发生“飞车”事故的二次保护装置。它是由固定在原有管式油量调节杆的二个挡盘、内壁固定有带弹簧的弹簧座且滑套在挡盘上的套筒、卡装在套筒端部用以拨动喷油泵齿条拨叉座的拨叉以及由触点控制输入排出压缩空气的电空阀和空气管、滑动密封接头所组成。
文档编号F02B3/06GK2128673SQ92216490
公开日1993年3月24日 申请日期1992年7月14日 优先权日1992年7月14日
发明者刘太明 申请人:刘太明