專利名稱：電子式油量開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及內燃機車柴油機的保護，它屬于柴油機在高負載低油壓工況時的一種保護開關。
目前，我國保護內燃機車的心臟—柴油機之保護方法，有機油壓力保護、水溫保護、曲軸箱防爆保護等，在機油壓力保護電路中，又有柴油機高負載油壓保護(見


圖1、圖2)其作用原理是當柴油機在高負載工況(相當于有級調速柴油機8位以上，無級調速柴油機轉速為750γ/min，噴油泵供油齒條約8刻線)時，安裝在柴油機供油拉桿錐形套下的油量開關UK的常開觸頭閉合，使中間繼電器1ZJ線圈得電動作，1ZJ的常閉觸頭斷開，電流經油壓繼電器1YJ、2YJ的觸頭向勵磁機勵磁接觸器LLC和主發(fā)電機勵磁接觸器的線圈供電，從而使1YJ、2YJ進入保護電路工作。如果此時任何一個增壓器的機油入口壓力低于156.8KPa，都會使相應的1YJ或2YJ釋放，其常開觸頭斷開，切斷LC、LLC線圈的供電電路，使柴油機卸載而得到保護。
現(xiàn)使用的油量開關UK實際上是一個機械式行程開關，它裝在柴油機9缸附近供油拉桿錐形套的下方，靠錐形套的水平移動擠壓其滾輪式手柄來實現(xiàn)開關的通斷。在實際運用過程中發(fā)現(xiàn)，由于UK工作在高溫、振動、油污等復雜、惡劣的環(huán)境下，容易使其滾輪式手柄受壓變形，支承彈簧疲勞變形，連接螺栓松動，接線脫焊，致使UK本身失效及接地、短路等現(xiàn)象的發(fā)生，造成機車加不上載、控制回路接地、柴油機高負載油壓保護電路實際失效等慣性故障。由于UK的故障頻繁，有些機車乘務員又將UK甩掉，從而使柴油機徹底喪失了油壓卸載的保護功能，給機車質量和行車安全埋下了一大隱患。
本實用新型的目的在于克服上述機械式油量開關存在的問題，設計一種無論環(huán)境多么惡劣，都不會誤動作，且性能可靠的電子式油量開關。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的它由電氣部分和外殼構成。電氣部分有信號采樣、信號比較，電子開關、電源穩(wěn)壓及保護電路構成，信號采樣是把隔離變壓器的輸入端直接與測速發(fā)電機相接，取得的交流電壓信號接入橋式整流和濾波電路，使取得的交流電壓信號變?yōu)槠椒€(wěn)的直流電壓信號；信號比較電路，其中心元件是集成運算放大器，集成放大器的一角接所取的電壓信號，一角接與之比較的電壓信號，當所取電壓信號低于比較信號時，運算放大器輸出高電平；電子開關電路是把運算放大器的輸出端通過電阻接入開關管的基極，開關管的集電極接上直流電磁繼電器線圈和發(fā)光二極管，直流電磁繼電器常閉觸頭與高負載電壓保護電路相接；電源穩(wěn)壓及保護電路其目的是為了給信號比較電路提供平穩(wěn)的工作電源，以保證運放動作精度，在外接工作電源線上接熔斷器、壓敏電阻和三端急壓集成塊，從而起到了對電源的穩(wěn)壓及電子元件的保護；輸入工作電源時，電流從正極通過熔斷器和發(fā)光二極管，電阻到負極，使發(fā)光二極管發(fā)亮；電子開關電路動作時，電流通過熔斷器、電阻、發(fā)光二極管、開關管組成的回路，使發(fā)光二極管發(fā)亮，從而指明該裝置的工作狀態(tài)。外殼為長方形，用透明硬塑料制成，電氣部分裝在殼內。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有，結構簡便，信號取樣準確，抗干擾性強，開關速度快，性能穩(wěn)定可靠，調試手段科學易行，安裝維修十分方便，有較好的工作適應性，可省略原保護電路中的中間繼電器，不易發(fā)生故障，使用壽命長。
圖1、圖2為現(xiàn)柴油機高負載油壓保護電路圖圖3為本技術電子式油量開關電路圖4為柴油機高負載油壓保護電路圖
以下結合附圖作進一步說明，圖3中3、4為隔離變壓器B的輸入端，它與測速發(fā)電機CF相接，如圖4所示，隔離變壓器B的輸出端接橋式整流電路D3--D6，整流后又接π形濾波電路C1、R2、C2，濾波后的平穩(wěn)電壓信號一端接集成運算放大器IC，另一端接電阻R3、R4、R5、R6組成的電壓給定電橋，集成運算放大器IC的另一輸入端接電壓給定電橋，在集成運算放大器IC的兩輸入間接中和電容C4，其輸出端接反饋電阻R7，其輸出端還通過二極管D1和R8接開關管BG的基極，開關管BG的集電極與直流電磁繼電器線圈J1--1相接，然后并接二極管D2和通過熔斷器RD，直到電源2點。在電源正端接熔斷器RD后，再接入三端穩(wěn)壓集成塊wu和電容C3，壓敏電阻UR和發(fā)光二極管D7，直流電磁繼電器常閉觸頭J1-2接高負載油壓電路保護的1、6點，即接在機車電器柜中原中間繼電器1ZJ的位置，從而代替了原機械式油量開關和1ZJ，如圖4所示，當柴油機轉速較低時，運放輸出低電平，此時只有D7發(fā)光，當柴油機轉速升高，轉速在750γ/min時，運放輸出高電平，電磁繼電器線圈J1--1，得電吸合，常閉觸頭J1--2斷開，使油壓卸載保護電路不被斷路而進入保護狀態(tài)，同時發(fā)光二極管D8發(fā)光，從而實現(xiàn)了柴油機在高負載低油壓下能得以保護。
權利要求1.電子式油量開關，它由電氣部分和外殼構成，外殼為長方形，用透明硬塑料制成，電氣部分裝在外殼內，電氣部分有信號采樣、信號比較、電子開關、電源穩(wěn)壓及保護電路構成，其特征在于信號采樣是把隔離變壓器B的輸入端直接與測速發(fā)電機CF相接，然后把取得的交流電壓信號通過整流濾波后得到的平穩(wěn)直流電壓信號與集成運算放大器IC一輸入角相接，運算放大器IC的另一輸入角與電壓給定電橋相接，在兩輸入角間接有中和電容C4，運算放大器IC輸出端接反饋電阻R7到電壓給定電橋和通過二極管D1、電阻R8接開關管BG的基極，開關管BG的集電極接繼電器線圈J1-1與電器線圈并接閃光二極管D8和電阻R10直到24V工作電源，與繼電器線圈J1-1并聯(lián)還有二極管D2和閃光二極管D7，開關管BG的發(fā)射極接零，直流電磁繼電器的常閉觸頭1、6點接高負載油壓保護電路。
2.根據權利要求1所述的電子式油量開關，其特征在于該開關安裝在機車電器柜中原中間繼電器1ZJ的的位置，而且代替了原機械式油量開關和1ZJ。
3.根據權利要求1或2所述的電子式油量開關，其特征在于在24V直流電源線上接三端穩(wěn)壓集成塊wu和與之并聯(lián)的電容C3，壓敏電阻UR都并接在三端穩(wěn)壓集成塊上。
4.根據權利要求1或3所述的電子式油量開關，其特征在于在開關管的集電極直接接有閃光二極管D8再通過電阻R10和熔斷器到電源2，在電源線上接閃光二極管D7和電阻R9直到零點。
專利摘要電子式油量開關，它涉及內燃機車柴油機的保護，屬于柴油機在高負載低油壓工況時的一種保護開關，其特點是它由電氣、外殼構成，電氣部分的信號是直接從測速發(fā)電機取樣，取得的信號經過隔離、整流、濾波處理后與穩(wěn)定的電位進行比較；直流電磁繼電器電磁線圈直接接在開關管BG的集電極，常閉觸頭接在高負載油壓保護電路中；電源線上有穩(wěn)壓及保護電路。故該油量開關具有結構簡單，信號取樣準確，抗干擾性強，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長是一種理想的內燃機車柴油機高負載油壓保護開關。
文檔編號F01M1/22GK2240047SQ9521260
公開日1996年11月13日 申請日期1995年5月23日 優(yōu)先權日1995年5月23日
發(fā)明者郭永祥, 楊風英, 李建軍, 馬曉君, 趙全軍, 王運平 申請人:石家莊鐵路分局邯鄲機務段