專利名稱：多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置，是適用于采用單體式噴油泵及以杠桿式調(diào)控機(jī)構(gòu)來調(diào)控柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與噴油泵供油量的大功率多缸柴油機(jī)用以控制柴油機(jī)使不超過最大允許轉(zhuǎn)速防止發(fā)生“飛車”事故的二次保護(hù)裝置。
柴油機(jī)在運(yùn)用中其機(jī)體內(nèi)的運(yùn)動件當(dāng)以角速度ω旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一個與ω2成正比的離心加速度及與之相對應(yīng)的離心慣性力，當(dāng)這個慣性力值超過運(yùn)動構(gòu)件的材料強(qiáng)度允許值時，有關(guān)零部件即會產(chǎn)生不同程度的損壞，嚴(yán)重時將導(dǎo)致整個柴油機(jī)的大破損甚致報(bào)廢，這種事故現(xiàn)象通稱為“飛車”。因之，缸徑比較大的和工作轉(zhuǎn)速比較高的柴油機(jī)其運(yùn)動件的離心慣性力也比較大，故均設(shè)置有限制柴油機(jī)不得超過標(biāo)定轉(zhuǎn)速某一百分比值(通常規(guī)定為10％至15％范圍)的超速保護(hù)以防止“飛車”的裝置。當(dāng)其發(fā)生超速現(xiàn)象時這些專門裝置即迫使柴油機(jī)停止供給噴油泵燃油以使其立即減速直至停機(jī)為止，從而防止了“飛車”事故的發(fā)生。因之在現(xiàn)有的大功率多缸柴油機(jī)上均安裝有超速保護(hù)和用以防止發(fā)生“飛車”事故的超速停車器、極限調(diào)速器、緊急停車按鈕(事故停車按鈕)等安全保護(hù)裝置和在檢查處理后用以恢復(fù)柴油機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)原手柄。雖然如此，但柴油機(jī)的“飛車”事故仍時有發(fā)生，有時還由于操縱人員技術(shù)不熟練或在運(yùn)行中突遇異常情況慌惶失措以致處理失誤等等而使“飛車”情況加劇或者處理延續(xù)時間過久造成事故擴(kuò)大和損失加劇。為此，必須設(shè)置一種更為有效的保護(hù)裝置，以確保在任何情況下，即在原有的超速保護(hù)裝置第一次處理失效時也能迫使柴油機(jī)停止供給噴油泵燃油而使柴油機(jī)自動停止超速直至緊急停機(jī)為止的超速二次保護(hù)裝置。
在現(xiàn)在常見的多缸柴油機(jī)上當(dāng)起動、檔位變換、負(fù)荷增減、正常停車、緊急停車或超速停車時都需要經(jīng)過控制機(jī)構(gòu)將應(yīng)有動作傳遞給每個噴油泵齒條。附圖3、4所示的杠桿式控制機(jī)構(gòu)主要是由一端通過驅(qū)動臂［14］與調(diào)速器伺服馬達(dá)動力活塞桿［15］相連接另一端與橫軸［20］相連的彈性連接裝置［16］、在兩個軸承座上旋轉(zhuǎn)的橫軸［20］、通過橫軸［20］的旋轉(zhuǎn)而使布置在柴油機(jī)左右側(cè)并由各滾輪式托架［21］支撐住可作往復(fù)軸向移動的左油量調(diào)節(jié)桿［17］及右油量調(diào)節(jié)桿［24］等所組成。柴油機(jī)上所裝用的內(nèi)有螺旋槽柱塞的單體式噴油泵的供油過程是靠噴油泵凸輪推動柱塞上下往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)柱塞由上向下運(yùn)動時吸油由下向上運(yùn)動時供油，而通過轉(zhuǎn)動柱塞以控制關(guān)閉柱塞套上的進(jìn)油孔的方法來調(diào)節(jié)供油量，它的調(diào)整范圍是由滿負(fù)荷時的最大供油量一直到“0”刻線停油位置為止。杠桿式控制機(jī)構(gòu)中的彈性連接裝置［16］能夠起到在增加供油時呈彈性傳動，而在減少供油量時呈剛性傳動的作用。因此在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下彈性傳動不影響正常加油動作，而在減少供油一直到停止供油位置能夠保證緊急停機(jī)可以直接起到有效的傳遞作用。移動的油量調(diào)節(jié)桿上所設(shè)置的內(nèi)有彈簧［26］的撥桿［23］撥動裝有撥叉座［5］的噴油泵齒條［22］，也設(shè)有彈簧［26］的噴油泵齒條［22］的往復(fù)不斷的輕微移動而使各噴油泵通過噴油泵齒條［22］驅(qū)動柱塞套外面安裝的調(diào)節(jié)齒圈來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動以按照負(fù)荷變化隨時調(diào)整供給油量的。按照附圖3、4所示目前超速保護(hù)是這樣動作的；如果柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然遇到某種意外情況而發(fā)生其轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的允許轉(zhuǎn)速(例如16V240型柴油機(jī)轉(zhuǎn)速超過標(biāo)定轉(zhuǎn)速的12％)時連接極限調(diào)速器的停車器開始動作，停車彈簧向下伸張迫使停車活塞［13］帶動停車桿下落，I點(diǎn)下降，通過O3、J、K各轉(zhuǎn)銷的傳動使空套在橫軸［20］上的活動搖臂［18］逆時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度，因而撞擊了與其設(shè)置在同一個平面內(nèi)并固定在橫軸［20］上的固定搖臂［19］的端頭部而使橫軸［20］轉(zhuǎn)動。此時將使彈性連接裝置［16］內(nèi)的彈簧進(jìn)一步壓縮使其不再受調(diào)速器動力活塞桿［15］及驅(qū)動臂［14］作用的影響，橫軸［20］的逆時針方向旋轉(zhuǎn)帶動左油量調(diào)節(jié)桿［17］向右移動和右油量調(diào)節(jié)桿［24］向左移動，亦即分別將噴油泵齒條［22］推至供油“0”位，這樣各噴油泵在燃油供應(yīng)全部停止的情況下而使柴油機(jī)迅速停機(jī)。但上述整個調(diào)整控制機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)及與噴油泵齒條的連接都是使用杠桿、銷、軸等機(jī)構(gòu)地串連鎖牢在一起的，一旦在某個連接處抗勁或外部受異物(如遺忘的工具，脫落的銷釘?shù)?卡住，或者由于其中一個噴油泵首先被卡死，整個機(jī)構(gòu)就會失靈，而全部被固定。這時即使超速停機(jī)裝置開始動作，但其作用也不可能被傳輸出去，各噴油泵齒條［22］也產(chǎn)生不了減油和停油的動作，燃油將繼續(xù)供給各個噴油泵，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就會越來越高，直至其構(gòu)件損壞，所以柴油機(jī)的超速二次保護(hù)裝置確實(shí)是需要的。
本實(shí)用新型的目的是提供一種當(dāng)柴油機(jī)原設(shè)置的超速保護(hù)裝置由于某種原因不能制止其超速迫使其停機(jī)而出現(xiàn)前述險(xiǎn)情時仍能分別將各噴油泵齒條退回至供油“0”位而使柴油機(jī)立即緊急停機(jī)的多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置。要求在其結(jié)構(gòu)上仍能同時利用原設(shè)置的超速保護(hù)裝置的零部件與柴油機(jī)上現(xiàn)用的電源和壓縮空氣。
本實(shí)用新型提供一種多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置，是利用柴油機(jī)上原有的金屬管材制成的油量調(diào)節(jié)桿［1］并活動安裝有撥叉［6］以撥動各個裝有螺旋槽柱塞的單體式噴油泵的噴油泵齒條上的撥叉座［5］使作往復(fù)移動調(diào)整噴油泵供油量用以防止柴油機(jī)超速的機(jī)構(gòu)，其特征在于它是由其內(nèi)圓孔固定在油量調(diào)節(jié)桿外壁上的擋盤［2］和擋盤［7］，在擋盤［2］擋盤［7］外圓周上活動套裝有其一端活動卡裝有撥叉［6］另一端為敞口的套筒［3］、在套筒［3］一端內(nèi)壁上固定的其內(nèi)孔可在油量調(diào)節(jié)桿［1］上滑行的彈簧座［4］、彈簧座［4］與擋盤［7］間的彈簧［8］、由觸頭［9］控制電源開關(guān)L的操縱輸入和排出壓縮空氣的電空閥［10］、連接電空閥［10］與油量調(diào)節(jié)桿［1］之間的空氣管［11］及滑動密封接頭［12］以及在噴油泵齒條上固定安裝的可以承受撥叉［6］撥動的撥叉座［5］所組成。其所述的觸頭［9］需固定在柴油機(jī)原有的杠桿式控制機(jī)構(gòu)上的O3I桿前端延長段的端部，使在停車活塞［13］下移時觸頭［9］也需使電源接通即電空閥［10］內(nèi)的壓縮空氣可以經(jīng)過空氣管［11］與滑動密封接頭［12］流入到油量調(diào)節(jié)桿［1］的管內(nèi)；其所述的擋盤［2］外圓周與套筒［3］內(nèi)壁間、彈簧座［4］內(nèi)孔與油量調(diào)節(jié)桿［1］外管壁間及滑動密封接頭［12］處均需保持滑行運(yùn)動靈活和具有良好的密封性能；其所述的電空閥［10］內(nèi)所輸出的壓力空氣的壓力需超過30kpa。其所述的油量調(diào)節(jié)桿［1］必須使用端部封固的金屬管材，其管孔內(nèi)徑不得少于6毫米。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，它可使柴油機(jī)原設(shè)置的超速保護(hù)裝置由剛性的串連方式改變?yōu)閺椥缘牟⑦B方式，避免再發(fā)生由于機(jī)體上其中一個噴油泵發(fā)生卡死無法停油而導(dǎo)致整個柴油機(jī)上全部噴油泵者都無法停油終至演變發(fā)展成“飛車”而使零部件大破損的惡性事故。且由于是采用壓縮空氣分別導(dǎo)入到每個單式噴油泵附近的油量調(diào)節(jié)桿上所設(shè)置的氣筒內(nèi)，氣筒的軸向移動使其端部卡裝的撥叉撥動噴油泵齒條而可使每個噴油泵均可按超速的保護(hù)要求全部自動停止供油，其安全性和可靠程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)，從而大大地減少了由于“飛車”而造成的直接與間接的損失。(僅據(jù)1990年度一年的統(tǒng)計(jì)全國鐵路內(nèi)燃機(jī)車用柴油機(jī)“飛車”次數(shù)就達(dá)78次之多，按最輕的損壞程度計(jì)算直接用于更換損壞零部件的材料費(fèi)用就超過200萬元以上，如果按全國各個領(lǐng)域內(nèi)多年來的統(tǒng)計(jì)它所造成的損失則更是難以估算。)附圖


圖1、多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置組裝示意圖。
圖2、撥叉［6］與撥叉座［5］側(cè)視示意圖。
圖3、多缸柴油機(jī)原控制制機(jī)構(gòu)示意圖。
圖4、M部放大圖。
圖內(nèi)零部件名稱1、油量調(diào)節(jié)桿 2、擋盤 3、套筒 4、彈簧座 5、撥叉座 6、撥叉 7、擋盤 8、彈簧 9、觸頭 10、電空閥 11、空氣管 12、滑動密封接頭 13、停車活塞 14、驅(qū)動臂 15、動力活塞桿 16、彈性連接裝置 17、左油量調(diào)節(jié)桿 18、活動搖臂 19、固定搖臂 20、橫軸 21、滾輪式托架 22、噴油泵齒條 23、撥桿 24、右油量調(diào)節(jié)桿 25、撥桿拉把 26、彈簧實(shí)施例如附
圖1所示，油量調(diào)節(jié)桿［1］為柴油機(jī)上原有的鋼管制造的調(diào)節(jié)桿，而對于圓鋼制造的調(diào)節(jié)桿則需加以改換。當(dāng)已確定好套筒［3］右端與噴油泵齒條撥叉座［5］間位置后在鋼管外壁上先焊接固定擋盤［7］，將筒內(nèi)一端焊接固定有彈簧座［4］并在彈簧座［4］與擋盤［7］內(nèi)夾裝有彈簧［8］的套筒［3］活套在擋盤［7］外圓上，再將擋盤［2］的內(nèi)圓孔同樣焊接固定于油量調(diào)節(jié)桿［1］的外壁上。在擋盤［2］與彈簧座［4］之間的油量調(diào)節(jié)桿［1］的鋼管上予先鉆制出1至2個小氣孔，要求擋盤［2］外圓周與套筒［3］內(nèi)壁間及彈簧座［4］內(nèi)孔與油量調(diào)節(jié)桿［1］外管壁間能夠靈活滑動并應(yīng)保持盡可能的密封良好。另以由在O3I連接桿延長段的端部上固定的觸點(diǎn)［9］控制的電源開關(guān)L操縱的電空閥［10］輸入壓力約50～60kpa的壓縮空氣經(jīng)過空氣管［11］和滑動密封接頭［12］進(jìn)入油量調(diào)節(jié)［1］的管內(nèi)，使彈簧座［4］向右移動并壓縮彈簧［8］而帶動套筒［3］右移，套筒［3］右端卡裝的活套在其頸部的撥叉［6］的另一端鉤形部即撥動安裝在噴油泵齒條上的撥叉座［5］而強(qiáng)迫噴油泵齒條向“0”刻線位置處移動而停止供油，使柴油機(jī)停止超速避免發(fā)生“飛車”事故。
權(quán)利要求1.一種多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置，是利用柴油機(jī)上原有的金屬管材制成的油量調(diào)節(jié)桿[1]并活動安裝有撥叉[6]以撥動各個裝有螺旋槽柱塞的單體式噴油泵的噴油泵齒條上的撥叉座[5]使作往復(fù)移動調(diào)整噴油泵供油量用以防止柴油機(jī)超速的機(jī)構(gòu)，其特征在于它是由其內(nèi)圓孔固定在油量調(diào)節(jié)桿外壁上的擋盤[2]和擋盤[7]、在擋盤[2]擋盤[7]外圓周上活動套裝有其一端活動卡裝有撥叉[6]另一端為敞口的套筒[3]、在套筒[3]一端內(nèi)壁上固定的其內(nèi)孔可在油量調(diào)節(jié)桿[1]上滑行的彈簧座[4]、彈簧座[4]與擋盤[7]間的彈簧[8]、由觸頭[9]控制電源開關(guān)L的操縱輸入和排出壓縮空氣的電空閥[10]、連接電空閥[10]與油量調(diào)節(jié)桿[1]之間的空氣管[11]及滑動密封接頭[12]以及在噴油泵齒條上固定安裝的可以承受撥叉[6]撥動的撥叉座[5]所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次保護(hù)裝置，其特征在于所述的觸頭［9］需固定在柴油機(jī)原有的杠桿式控制機(jī)構(gòu)上的O3I桿前端延長段的端部，使在停車活塞［13］下移時觸頭［9］也需使電源接通即電空閥［10］內(nèi)的壓縮空氣可以經(jīng)過空氣管［11］與滑動密封接頭［12］流入到油量調(diào)節(jié)桿［1］的管內(nèi)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次保護(hù)裝置，其特征在于所述的擋盤［2］外圓周與套筒［3］內(nèi)壁間、彈簧座［4］內(nèi)孔與油量調(diào)節(jié)桿［1］外管壁間及滑動密封接頭［12］處均需保持滑行運(yùn)動靈活和具有良好的密封性能；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次保護(hù)裝置，其特征在于所述的電空閥［10］內(nèi)所輸出的壓力空氣的壓力需超過30kpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次保護(hù)裝置，其特征在于所述的油量調(diào)節(jié)桿［1］必須使用端部封固的金屬管材，其管孔內(nèi)徑不得少于6毫米。
專利摘要一種多缸柴油機(jī)超速二次保護(hù)裝置，適用于采用單體式噴油泵及以杠桿式控制機(jī)構(gòu)來調(diào)控柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與噴油泵供油量的大功率多缸柴油機(jī)以控制柴油機(jī)使不超過最大允許轉(zhuǎn)速防止發(fā)生“飛車”事故的二次保護(hù)裝置。它是由固定在原有管式油量調(diào)節(jié)桿的二個擋盤、內(nèi)壁固定有帶彈簧的彈簧座且滑套在擋盤上的套筒、卡裝在套筒端部用以撥動噴油泵齒條撥叉座的撥叉以及由觸點(diǎn)控制輸入排出壓縮空氣的電空閥和空氣管、滑動密封接頭所組成。
文檔編號F02B3/06GK2128673SQ92216490
公開日1993年3月24日 申請日期1992年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月14日
發(fā)明者劉太明 申請人:劉太明