[发明专利]一种双燃料机车LNG罐体充液控制系统

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通领域技术领域，尤其涉及一种双燃料机车LNG罐体充液控制系统。

背景技术

本公司生产制造的双燃料机车样车是国内首次采用以甲烷气体为动力的机车，目前国内外还没有相关双燃料机车安全保障系统控制策略技术。

双燃料机车使用的燃料之一为可燃性很强的天然气，因此对机车的安全性防护非常必要，通过检测和防止LNG/CNG机车上LNG/CNG在储存、气化、传输过程中的泄露，从而保证机车能正常安全的行驶，保证司乘人员的人身安全。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种双燃料机车LNG罐体充液控制系统，包括至少一个通过LNG气管路与LNG罐体连接的充液电磁阀、设置于LNG罐内的电容式液位仪、压力传感器、液位传感器、机车微机、充液按钮、切断阀；所述压力传感器、液位传感器均与机车微机连接；电容式液位计、充液电磁阀均与机车微机连接；电容式液位计与切断阀连接；

所述充液按钮用于控制LNG罐体的充液，当按下充液按钮时，机车微机能够控制充液电磁阀对LNG罐体进行充液；

电容式液位计用于检测LNG罐内的压力，当其压力大于设定值时，控制切断阀开通；

压力传感器和液位传感器用于检测LNG罐内的压力和液位，并向微机传送LNG罐内液位信号与压力信号；

机车微机用于控制充液电磁阀的通断；

切断阀用于在电容式液位仪的控制下排放LNG罐的多余甲烷气体。

进一步的，具有两个充液电磁阀，分别为与LNG罐体底部连接的底部充液电磁阀、与LNG罐体顶部连接的顶部充液电磁阀。

进一步的，所述LNG罐内液位低于液位低限或者气压大于或者等于气压高限时，机车微机进行报警并记录。

进一步的，所述LNG罐内气压大于或者等于气压高限时，安装在LNG罐内的电容式液位仪控制切断阀开通，将罐内造成过高压力的多余甲烷气体排到大气中。

进一步的，液位低限为LNG罐容积的5%或120L。

进一步的，气压高限为1.5Mpa。

本发明的有益效果为：

1.在所有以LNG或CNG为燃料或燃料之一的机车上均可使用本安全保障系统技术。

2.通过控制爆炸性气体的排放来防止爆炸性、可燃性气体浓度的意外累积，减少气体泄露的可能性，将气体燃料有关危害发生的概率和影响限制至最低。

3.设有适当的控制、报警、监测、切断和气体探测策略，确保气体燃料系统安全、可靠运行。

本发明对LNG罐体充液进行安全保障控制，从很大程度上提高了双燃料机车的运用安全性。

附图说明

图1为本发明构造图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括至少一个通过LNG气管路与LNG罐体连接的充液电磁阀、设置于LNG罐内的电容式液位计、压力传感器、液位传感器、机车微机、充液按钮、切断阀；所述压力传感器、液位传感器均与机车微机连接；电容式液位计、充液电磁阀均与机车微机连接；电容式液位计与切断阀连接。

所述充液按钮用于控制LNG罐体的充液，当按下充液按钮时，机车微机能够控制充液电磁阀对LNG罐体进行充液。机车微机则根据LNG罐内液位信号、压力信号控制充液电磁阀的动作。

优选的，本发明设计了两个充液电磁阀，分别为与LNG罐体底部连接的底部充液电磁阀、与LNG罐体顶部连接的顶部充液电磁阀。顶部和底部各设置一个充液电磁阀可以迅速降低罐内温度，加快充装速度，减轻LNG罐内沸腾。

实际使用中，当发动机转速小于10rpm，启动接触器未闭合时，按下充液按钮，机车微机驱动LNG罐底部充液电磁阀和顶部充液电磁阀同时动作，当液位达到LNG罐85%时或当有异常情况人工终止“充液”信号后，机车微机控制关闭充液电磁阀，结束充液。当按下充液按钮后，不允许启动发动机。LNG罐内液位过低（本实施例设置为低于罐体容积的5%或120L）时机车微机进行报警并记录。

压力传感器、液位传感器用于检测LNG罐内的液位、压力，并向机车微机传送LNG罐内液位信号及压力信号。

电容式液位计用于检测LNG罐内的压力，并控制切断阀在罐内压力过高（≧1.5MPa）时，将多余甲烷气体排到大气中，同时机车微机进行报警并记录。当罐内压力恢复到1.4MPa以下时，关断切断阀。