用于柴油機燃油齒條的測量裝置制造方法
【專利摘要】一種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，包括：連接于柴油機油泵齒條上的調(diào)油桿系、安裝于調(diào)油桿系末端的刀型凸輪、與刀型凸輪的凸輪曲線之間存在一間隙的傳感器、與傳感器和船舶動力控制系統(tǒng)連接的測量單元和與測量單元連接的顯示儀表；刀型凸輪上設有形狀與油泵齒條位移量相對應的凸輪曲線；傳感器感應隨刀型凸輪旋轉(zhuǎn)引起的間隙變化，將與該間隙變化量相對應的油泵齒條的機械位移量轉(zhuǎn)換成電流信號；測量單元對傳感器傳輸來的電流信號進行分析和處理，并將處理結(jié)果信號傳輸至船舶動力控制系統(tǒng)；顯示儀表接收并顯示測量單元傳輸來的處理結(jié)果信號。本發(fā)明具有精度和智能化程度高的優(yōu)點，可用于各種船用柴油機上。
【專利說明】用于柴油機燃油齒條的測量裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柴油機上供油量測量裝置，具體涉及一種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，屬于測量【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的船舶建造過程中，航速是船舶性能的一個重要指標。為了達到航速的預定指標，在船舶動力系統(tǒng)中常常采用中、高速柴油機組合成4機雙槳、雙機并車后驅(qū)動一根螺旋槳的推進模式。中、高速柴油機具有體積小、功率高、便于布置等特點。燃油齒條測量裝置對同軸雙機、4機雙槳的負荷平衡及負荷限制的控制顯得尤為重要，它是組成柴油機遙控控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作用在于實時返饋柴油機負荷的工作狀態(tài)，使控制系統(tǒng)及時得到每臺柴油機當前所在的運行位置，從而有效地控制船舶穩(wěn)定可靠的運行。
[0003]柴油機燃油齒條的測量裝置是柴油機上一個非常重要的測量單元，主要功能是將柴油機在運行狀態(tài)時燃油泵供油齒條格數(shù)的變化情況量化為電信號，以反映柴油機在運行時供油量的大??；其過程為:實時檢測柴油機燃油泵齒條格數(shù)，并把機械位移量轉(zhuǎn)變成電信號，再以標準電量形式輸送給柴油機的控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對柴油機負荷的閉環(huán)控制。它是船舶動力遙控控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵測量單元，尤其對于4機雙槳雙機并車的控制系統(tǒng)顯得尤為重要。
[0004]以前柴油機燃油齒條的測量裝置一直是進口的，但存在著一些不足之處，如使用的電子元器件為比較落后的分立元件，致使裝置的精度比較低，智能化程度不高，設備的輸出線性度比較差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，提高檢測精度和設備智能化程度，實時檢測柴油機燃油泵的工作狀態(tài)，并把燃油泵的機械位移量轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給船舶動力控制系統(tǒng)，使船舶遙控控制系統(tǒng)有效地控制柴油機的功率平衡度和負荷限制功能，保證船舶的航行可靠和穩(wěn)定。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，通過電纜與船舶動力控制系統(tǒng)連接，其包括:
[0008]調(diào)油桿系，連接于所述柴油機油泵的油泵齒條上；
[0009]刀型凸輪，安裝于所述調(diào)油桿系的末端，該刀型凸輪上設有形狀與所述油泵齒條的位移量相對應的凸輪曲線；
[0010]傳感器，與所述刀型凸輪的凸輪曲線之間存在一間隙，并且感應隨該刀型凸輪旋轉(zhuǎn)引起的所述間隙的變化，將與該間隙變化量相對應的所述油泵齒條的機械位移量轉(zhuǎn)換成電流信號進行輸出；
[0011]測量單元，通過電纜與所述傳感器和船舶動力控制系統(tǒng)連接，對該傳感器傳輸來的電流信號進行分析和處理，并將處理結(jié)果信號傳輸至所述船舶動力控制系統(tǒng)；
[0012]顯示儀表，通過電纜與所述測量單元連接，接收該測量單元傳輸來的處理結(jié)果信號并進行顯示。
[0013]進一步地，所述的調(diào)油桿系包括若干縱向調(diào)油桿和橫向調(diào)油桿，該若干縱向調(diào)油桿分別與多個柴油機油泵的油泵齒條連接，同時一起連接于所述橫向調(diào)油桿上，所述刀型凸輪連接于該橫向調(diào)油桿的末端；所述柴油機油泵的油泵齒條的位移通過所述調(diào)油桿系的傳動轉(zhuǎn)換為所述刀型凸輪的轉(zhuǎn)動。
[0014]進一步地，所述的刀型凸輪的凸輪曲線相對應的旋轉(zhuǎn)角為15°。
[0015]進一步地，所述的間隙的范圍為O-lOmm，與之對應的所述傳感器電流信號的輸出范圍為4-20mA毫安，并且兩者呈線性關(guān)系。
[0016]進一步地，所述的傳感器為位移傳感器，通過一固定支架與所述刀型凸輪安裝固
定在一起。
[0017]進一步地，所述的傳感器通過電纜接插件與電纜相接。
[0018]進一步地，所述的電纜接插件為水密航空插頭，由不銹鋼材料制成，防護等級為IP65。
[0019]進一步地，所述的顯示儀表的精度等級為1.5級，表盤刻度單位為mm，量程為35格，與所述油泵齒條的格數(shù)相對應。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0021]通過傳感器對刀型凸輪間隙變化的感應，將油泵齒條的機械位移量轉(zhuǎn)換成電流信號，從而實時檢測柴油機燃油泵的工作狀態(tài)，并將信號傳遞給船舶動力控制系統(tǒng)，使該控制系統(tǒng)有效地控制柴油機的功率平衡度和負荷限制功能，保證了船舶的航行可靠和穩(wěn)定。本發(fā)明具有精度和智能化程度高的優(yōu)點，可用于PA6STC和PC2-6型以及其它機型的船用柴油機上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為調(diào)油桿系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明傳感器與刀型凸輪的裝配圖。
[0025]圖4為本發(fā)明刀型凸輪的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明提出了一種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，通過柴油機上的調(diào)油桿系、刀型凸輪、傳感器、測量單元和顯示儀表等組成了一個閉環(huán)的檢測系統(tǒng)，把柴油機上油泵齒條機械位移量的變化，通過傳感器和測量單元轉(zhuǎn)換成電信號，并以標準電量形式傳輸給顯示屏和顯示儀表，在測量單元上以數(shù)碼形式顯示當前的齒條格數(shù)，并以開關(guān)量和模擬量信號輸送給船舶動力控制系統(tǒng)。所述的測量裝置通常安裝在柴油機機旁控制臺，便于觀察和調(diào)整。
[0027]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不應因此而限制本發(fā)明的保護范圍。[0028]請結(jié)合參閱圖1和圖2，圖示用于柴油機燃油齒條的測量裝置通過電纜10與船舶動力控制系統(tǒng)12連接；該測量裝置包括調(diào)油桿系、刀型凸輪5、傳感器7、測量單元8和顯示儀表11。
[0029]請參閱圖2，所述的調(diào)油桿系連接于柴油機的油泵齒條I上，其包括若干縱向調(diào)油桿3和一橫向調(diào)油桿4，每一縱向調(diào)油桿3與多個柴油機油泵2的油泵齒條I連接，同時該若干縱向調(diào)油桿3 —起連接于所述橫向調(diào)油桿4上，所述刀型凸輪5連接于該橫向調(diào)油桿4的末端；所述柴油機油泵2的油泵齒條I的位移通過所述調(diào)油桿系的傳動轉(zhuǎn)換為所述刀型凸輪5的轉(zhuǎn)動。
[0030]請參閱圖4，所述刀型凸輪5上設有凸輪曲線，該凸輪曲線的形狀與所述油泵齒條I的位移量相對應。所述凸輪曲線的弧線形狀是隨橫向調(diào)油桿4的轉(zhuǎn)動而變化的，也就是說橫向調(diào)油桿4的轉(zhuǎn)角不同，刀型凸輪5的凸輪曲線的弧線也不同。該凸輪曲線相對應的旋轉(zhuǎn)角為15°，在該旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，凸輪曲線共計算確定了 9段弧線。
[0031]所述的傳感器7為位移傳感器，其通過一固定支架6與所述刀型凸輪5安裝固定在一起。請參閱圖3，該固定支架6是根據(jù)柴油機橫向調(diào)油桿4的位置來定位的，使得傳感器7與刀型凸輪5之間的位置5處于容易調(diào)整的狀態(tài)。所述傳感器7與所述刀型凸輪5的凸輪曲線之間存在一間隙，該間隙隨所述刀型凸輪5的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，而該間隙的變化量與所述油泵齒條I的機械位移量相對應，所述傳感器7感應該間隙的變化，并且將該間隙變化量轉(zhuǎn)換成電流信號進行輸出。所述的間隙的范圍為0-10_，與之對應的所述傳感器7電流信號的輸出范圍為4-20mA毫安，并且兩者呈線性關(guān)系。當把最小間歇位置設定為零，對應的電流就設定為4mA,而當最大間歇為IOmm時,對應電流就設定為20mA,這樣就把油泵齒條I的機械位移量通過傳感器7轉(zhuǎn)換成線性對應的標準電流信號。
[0032]所述的傳感器7通過電纜接插件9與電纜10相接，該電纜接插件9為水密航空插頭，由不銹鋼材料制成，防護等級為IP65，其作用是方便接線。
[0033]所述的測量單元8通過電纜10與所述傳感器7和船舶動力控制系統(tǒng)12連接。所述測量單元8是整個測量裝置的大腦，其對所述傳感器7傳輸來的電流信號進行分析和處理，并將處理結(jié)果信號傳輸至所述船舶動力控制系統(tǒng)12。所述傳感器7輸出的電流信號進入測量單元8以后，首先進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進行分析和處理。在測量單元8本體的正面設有3個數(shù)碼管顯示區(qū)域，以數(shù)字模式顯示油泵齒條I位置的當前值，通過按鍵可以設定調(diào)整最小、最大位置值，其輸出線性度< 1%。測量單元8再把處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬量的處理結(jié)果信號輸送給顯示儀表11和船舶動力控制系統(tǒng)12。
[0034]所述顯示儀表11通過電纜10與所述測量單元8連接，接收該測量單元8傳輸來的處理結(jié)果信號，并把當前柴油機油泵2所處的供油位置以指針形式顯示出來。所述顯示儀表11的精度等級為1.5級，表盤刻度單位為mm，量程為35格，與所述油泵齒條I的格數(shù)相對應。
[0035]本發(fā)明的工作原理如下:柴油機油泵2的油泵齒條I發(fā)生位移，并通過調(diào)油桿系帶動刀型凸輪5旋轉(zhuǎn)；刀型凸輪5的旋轉(zhuǎn)使刀型凸輪5與傳感器7之間的間隙發(fā)生變化，使得傳感器7輸出的電流信號發(fā)生變化，電流信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后進入測量單元8進行分析和處理，同時信號處理結(jié)果在測量單元8上顯示，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換把處理結(jié)果信號輸出給顯示儀表11和船舶動力控制系統(tǒng)12。[0036]本發(fā)明要求的保護范圍不僅限于上述實施例，對本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，所作出的任何修改、等同替換、顯而易見的變型和改進，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于柴油機燃油齒條的測量裝置，通過電纜與船舶動力控制系統(tǒng)連接，其特征在于:所述測量裝置包括: 調(diào)油桿系，連接于所述柴油機油泵的油泵齒條上； 刀型凸輪，安裝于所述調(diào)油桿系的末端，該刀型凸輪上設有形狀與所述油泵齒條的位移量相對應的凸輪曲線； 傳感器，與所述刀型凸輪的凸輪曲線之間存在一間隙，并且感應隨該刀型凸輪旋轉(zhuǎn)引起的所述間隙的變化，將與該間隙變化量相對應的所述油泵齒條的機械位移量轉(zhuǎn)換成電流信號進行輸出； 測量單元，通過電纜與所述傳感器和船舶動力控制系統(tǒng)連接，對該傳感器傳輸來的電流信號進行分析和處理，并將處理結(jié)果信號傳輸至所述船舶動力控制系統(tǒng)； 顯示儀表，通過電纜與所述測量單元連接，接收該測量單元傳輸來的處理結(jié)果信號并進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的調(diào)油桿系包括若干縱向調(diào)油桿和橫向調(diào)油桿，該若干縱向調(diào)油桿分別與多個柴油機油泵的油泵齒條連接，同時一起連接于所述橫向調(diào)油桿上，所述刀型凸輪連接于該橫向調(diào)油桿的末端；所述柴油機油泵的油泵齒條的位移通過所述調(diào)油桿系的傳動轉(zhuǎn)換為所述刀型凸輪的轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的刀型凸輪的凸輪曲線相對應的旋轉(zhuǎn)角為15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的間隙的范圍為O-lOmm，與之對應的所述傳感器電流信號的輸出范圍為4-20mA毫安，并且兩者呈線性關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的傳感器為位移傳感器，通過一固定支架與所述刀型凸輪安裝固定在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的傳感器通過電纜接插件與電纜相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的電纜接插件為水密航空插頭，由不銹鋼材料制成，防護等級為IP65。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油機燃油齒條的測量裝置，其特征在于:所述的顯示儀表的精度等級為1.5級，表盤刻度單位為_，量程為35格，與所述油泵齒條的格數(shù)相對應。
【文檔編號】G01B7/02GK103727870SQ201310705237
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】徐永亮, 鄧菊榮, 奚博文 申請人:滬東重機有限公司