[发明专利]柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路及其方法

说明书

技术领域

本发明属于柴油机安全保护技术领域，具体涉及一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切 换、报警电路及其实现方法。

背景技术

目前：柴油机的紧急停车系统对柴油机的紧急停车有断气和断油两种方式，断气方式是 在进、排气口处加装电磁控制阀门，可以在紧急情况下控制阀门断气；断油方式是在油路上 加装断油电磁控制阀门装置，在故障出现时可以紧急断油。这些电磁控制阀门即通常所指的 紧急停车电磁阀。当紧急停车电磁阀采用的电磁阀为常闭型电磁阀时，所设计的紧急停车电 磁阀回路为去磁(失电)停车；当紧急停车电磁阀采用的电磁阀为常开型电磁阀时所设计的紧 急停车电磁阀回路为得磁(通电)停车。在去磁(失电)停车和得磁(通电)停车两种方法中，现 有技术中文献记载的：柴油机以去磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路中电磁阀 回路监控报警方法很多，在此就不简述，只对去磁停车方法的主要问题重申一下：误车停， 当停车电源失电和/或紧急停车电磁阀回路断开，柴油机误停车，影响柴油机正常运行。而柴 油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路中电磁阀回路监控报警方法很少。 柴油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路工作过程是：当柴油机正常工作 时紧急停车电磁阀处于失电(失磁)状态，即紧急停车电磁阀失电状态时其控制的断气、断油 阀门是通的；当在紧急和重大故障情况下对紧急停车电磁阀通电(得磁)，关闭其控制的断气、 断油阀门，实现柴油机紧急停车。然而，对于柴油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的 紧急停车电路中，需紧急停车时，紧急停车电磁阀正常通电柴油机才能急停，当紧急停车电 磁阀线圈岀现连线断裂、线圈断路、线圈短路、以及供电电路接触不良等故障时，需紧急停 车，就无法通过紧急停车电磁阀关闭其控制的断气、断油阀门，导致紧急停车失效，从而使 柴油机的安全得不到保障。故对于以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的柴油机紧急停车电 路，为确保柴油机(柴油发电机)安全停机的执行，急需对对应的紧急停车电磁阀回路是否失 效进行检测并报警。虽然有文献记载，如专利申请号为：201510846141.X的一种柴油机紧急 停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，设有备用电源和电磁阀(同样为常开型电磁阀) 的冗余配置，解决：停车电源失电时切换到备用电源供电；控制紧急停车时识别到紧急停车 电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制的断气、断油通路。 看似完美的设置实际上根本不可能实现：停车电源失电时切换到备用电源供电；在控制紧急 停车时紧急停车电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制的 断气、断油通路。关于当停车电源失电时不可能切换到备用电源供电的理由是：因为具体控 制停车电源与备用电源切换的电流型继电器线圈(第二电流型继电器线圈)的额定电流大于或 等于停车电源的额定电流，而与该电流型继电器线圈串接的以LED为第一报警灯流过的电流 不可能大于或等于停车电源的额定电流，否则不会以以LED做为报警灯；当停车电源失电时， 假设流过与该电流型继电器线圈串接的以LED为第一报警灯流过的电流大于或等于停车电源 的额定电流，该电流型继电器完成停车电源与备用电源切换工作，这样一来又得要求报警电 源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流，否则不能正常完成切换停车电源与备用电源 切换；又因为与以LED为第二报警灯串接的电流型继电器线圈(第三电流型继电器线圈)的额 定电流同样要求大于或等于停车电源的额定电流，这样一来为了确保报警电源正常工作，就 必须要求报警电源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流二倍以上，而实际上在工程设 计中报警电源的额定电流要求不可能与停车电源的额定电流有关联，单独以报警电源供电的 报警灯流过的电流要求也不可能与停车电源的额定电流有关联，以及以报警电源供电的电流 型继电器线圈要求的额定电流同样不可能与停车电源的额定电流有关联，同样更不可能要求 每个报警灯流过的电流大于或等于为其供电的电源的额定电流。关于在控制紧急停车时紧急 停车电磁阀回路断开，不可能切换到备用电磁阀通电工作的理由是：串接在紧急停车电磁阀 回路的电流型继电器(第一电流型继电器)根本识别不到紧急停车电磁阀回路断开的情况，因 为串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器线圈(第一电流型继电器线圈)该发明设置要求 其额定电流大于或等于停车电源的额定电流，从而根本识别不到急停车电磁阀回路断开情况， 具体原因是：①只能识别到紧急停车电磁阀回路的短路的情形，因为紧急停车电磁阀回路正 常通电工作时，所设置的产生的正常电流不可能大于或等于停车电源的额定电流，如果所产 生的电流大于或等于停车电源的额定电流，那肯定紧急停车电磁阀回路出现了短路现象；② 当串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器没有识别到大于或等于停车电源的额定电流， 只能说明紧急停车电磁阀回路所通电流处于正常范围或因接触不良电阻变大电流小于正常值 或直接断路电流等于零；③因为串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器只能识别到紧急 停车电磁阀回路的短路的情形，从而岀现紧急停车电磁阀回路所通电流不管处于正常，还是 小于正常(如断路)时：假设串接在第二报警灯上的第三电流型继电器线圈所通电流大于或等 于停车电源的额定电流，则备用电磁阀同样处于得电工作状态；实际上串接在第二报警灯上 的第三电流型继电器线圈所通电流不可能大于或等于停车电源的额定电流，所以当紧急停车 电磁阀回路所通电流不管处于正常，还是小于正常(如断路)时备用电磁阀不得电；④因为当 串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器只能识别到紧急停车电磁阀回路的短路的情形， 当紧急停车电磁阀回路的电流大于或等于停车电源的额定电流时，对紧急停车电磁阀回路没 有切断，照样处于通电状态，而是切断了没有问题备用电磁阀，故起不到紧急停车电磁阀回 路短路保护作，也不能切换到备用电磁阀进行紧急停车，当然也不能对停车电源起过载保护 作用。再进一步重申：因串接在报警灯上的两个电流型继电器线圈的额定电流均要求大于或 等于停车电源的额定电流，难到报警电源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流二倍以 上，且每个以LED做为的报警灯点亮时流过的电流大于或等于停车电源的额定电流，否则， 串接在报警灯上的电流型继电器没有办法工作。当然还有专利申请号为：201510845456.2的 一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，设有备用电源和电磁阀(同 样为常开型电磁阀)的冗余配置，解决：停车电源失电时切换到备用电源供电；控制紧急停车 时识别到紧急停车电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制 的断气、断油通路。冒似实现了上述功能，但除了存在专利申请号为：201510846141.X的一 种柴油机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法所有存在的问题和缺陷，还存在报 警灯所用电源为柴油发电机所产生的电直接供电，柴油发电机急停车后报警灯指示根本看不 到，因为在控制柴油发电机急停时，用户不可能盯着报警灯看，只有急停后会注意一下报警 灯指示状态，然而柴油发电机急停不发电，谈何有电源输出。且从专利申请号201510846141.X 及专利申请号201510845456.2的说明书中记载的有益效果内容看：柴油机(柴油机发电机) 紧急停车电磁阀回路失效报警电路，能够在设备发生故障时及时进行自保护，以保证其紧急 停车电磁阀回路正常工作，从而实现柴油机(柴油机发电机)在异常情况下的自动紧急停车保 护。进一步说明专利申请号201510846141.X及专利申请号201510845456.2的附图为柴油机 主控模块向柴油机(柴油机发电机)紧急停车电磁阀回路失效报警电路发岀紧急停机指令，控 制开关模块开关接通后的柴油机(柴油机发电机)紧急停车电磁阀回路失效报警电路结构示意 图，也就是说专利申请号201510846141.X及专利申请号201510845456.2的附图为正在紧急 停车时的柴油机(柴油机发电机)紧急停车电磁阀回路失效报警电路结构示意图，从而更进一 步说明了专利申请号201510846141.X及专利申请号201510845456.2中记载的柴油机(柴油机 发电机)采用的紧急停车电磁阀为得磁停车电磁阀。