[实用新型]电子式油量开关

说明书

本实用新型涉及内燃机车柴油机的保护，它属于柴油机在高负载低油压工况时的一种保护开关。

目前，我国保护内燃机车的心脏—柴油机之保护方法，有机油压力保护、水温保护、曲轴箱防爆保护等，在机油压力保护电路中，又有柴油机高负载油压保护(见图1、图2)其作用原理是：当柴油机在高负载工况(相当于有级调速柴油机8位以上，无级调速柴油机转速为750γ/min，喷油泵供油齿条约8刻线)时，安装在柴油机供油拉杆锥形套下的油量开关UK的常开触头闭合，使中间继电器1ZJ线圈得电动作，1ZJ的常闭触头断开，电流经油压继电器1YJ、2YJ的触头向励磁机励磁接触器LLC和主发电机励磁接触器的线圈供电，从而使1YJ、2YJ进入保护电路工作。如果此时任何一个增压器的机油入口压力低于156.8KPa，都会使相应的1YJ或2YJ释放，其常开触头断开，切断LC、LLC线圈的供电电路，使柴油机卸载而得到保护。

现使用的油量开关UK实际上是一个机械式行程开关，它装在柴油机9缸附近供油拉杆锥形套的下方，靠锥形套的水平移动挤压其滚轮式手柄来实现开关的通断。在实际运用过程中发现，由于UK工作在高温、振动、油污等复杂、恶劣的环境下，容易使其滚轮式手柄受压变形，支承弹簧疲劳变形，连接螺栓松动，接线脱焊，致使UK本身失效及接地、短路等现象的发生，造成机车加不上载、控制回路接地、柴油机高负载油压保护电路实际失效等惯性故障。由于UK的故障频繁，有些机车乘务员又将UK甩掉，从而使柴油机彻底丧失了油压卸载的保护功能，给机车质量和行车安全埋下了一大隐患。

本实用新型的目的在于克服上述机械式油量开关存在的问题，设计一种无论环境多么恶劣，都不会误动作，且性能可靠的电子式油量开关。

本实用新型是这样实现的：它由电气部分和外壳构成。电气部分有信号采样、信号比较，电子开关、电源稳压及保护电路构成，信号采样是把隔离变压器的输入端直接与测速发电机相接，取得的交流电压信号接入桥式整流和滤波电路，使取得的交流电压信号变为平稳的直流电压信号；信号比较电路，其中心元件是集成运算放大器，集成放大器的一角接所取的电压信号，一角接与之比较的电压信号，当所取电压信号低于比较信号时，运算放大器输出高电平；电子开关电路是把运算放大器的输出端通过电阻接入开关管的基极，开关管的集电极接上直流电磁继电器线圈和发光二极管，直流电磁继电器常闭触头与高负载电压保护电路相接；电源稳压及保护电路其目的是为了给信号比较电路提供平稳的工作电源，以保证运放动作精度，在外接工作电源线上接熔断器、压敏电阻和三端急压集成块，从而起到了对电源的稳压及电子元件的保护；输入工作电源时，电流从正极通过熔断器和发光二极管，电阻到负极，使发光二极管发亮；电子开关电路动作时，电流通过熔断器、电阻、发光二极管、开关管组成的回路，使发光二极管发亮，从而指明该装置的工作状态。外壳为长方形，用透明硬塑料制成，电气部分装在壳内。

本实用新型与现有技术相比具有，结构简便，信号取样准确，抗干扰性强，开关速度快，性能稳定可靠，调试手段科学易行，安装维修十分方便，有较好的工作适应性，可省略原保护电路中的中间继电器，不易发生故障，使用寿命长。

图1、图2为现柴油机高负载油压保护电路图

图3为本技术电子式油量开关电路

图4为柴油机高负载油压保护电路图

下面结合附图作进一步说明，图3中3、4为隔离变压器B的输入端，它与测速发电机CF相接，如图4所示，隔离变压器B的输出端接桥式整流电路D₃--D₆，整流后又接π形滤波电路C₁、R₂、C₂，滤波后的平稳电压信号一端接集成运算放大器IC，另一端接电阻R₃、R₄、R₅、R₆组成的电压给定电桥，集成运算放大器IC的另一输入端接电压给定电桥，在集成运算放大器IC的两输入间接中和电容C₄，其输出端接反馈电阻R₇，其输出端还通过二极管D₁和R₈接开关管BG的基极，开关管BG的集电极与直流电磁继电器线圈J_1--1相接，然后并接二极管D₂和通过熔断器RD，直到电源2点。在电源正端接熔断器RD后，再接入三端稳压集成块wu和电容C₃，压敏电阻UR和发光二极管D₇，直流电磁继电器常闭触头J_1-2接高负载油压电路保护的1、6点，即接在机车电器柜中原中间继电器1ZJ的位置，从而代替了原机械式油量开关和1ZJ，如图4所示，当柴油机转速较低时，运放输出低电平，此时只有D₇发光，当柴油机转速升高，转速在750γ/min时，运放输出高电平，电磁继电器线圈J_1--1，得电吸合，常闭触头J_1--2断开，使油压卸载保护电路不被断路而进入保护状态，同时发光二极管D₈发光，从而实现了柴油机在高负载低油压下能得以保护。