[發明專利]柴油機緊急停車電磁閥回路失效切換、報警電路及其方法

在審

• 申請號: 201711102317.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107905894A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 凌青華;王長寶;齊亮;夏永鋒;張海洋
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;F02B63/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于柴油機安全保護技術領域，具體涉及一種柴油機緊急停車電磁閥回路失效切 換、報警電路及其實現方法。

背景技術

目前：柴油機的緊急停車系統對柴油機的緊急停車有斷氣和斷油兩種方式，斷氣方式是 在進、排氣口處加裝電磁控制閥門，可以在緊急情況下控制閥門斷氣；斷油方式是在油路上 加裝斷油電磁控制閥門裝置，在故障出現時可以緊急斷油。這些電磁控制閥門即通常所指的 緊急停車電磁閥。當緊急停車電磁閥采用的電磁閥為常閉型電磁閥時，所設計的緊急停車電 磁閥回路為去磁(失電)停車；當緊急停車電磁閥采用的電磁閥為常開型電磁閥時所設計的緊 急停車電磁閥回路為得磁(通電)停車。在去磁(失電)停車和得磁(通電)停車兩種方法中，現 有技術中文獻記載的：柴油機以去磁進行斷氣或斷油的電磁閥設置的緊急停車電路中電磁閥 回路監控報警方法很多，在此就不簡述，只對去磁停車方法的主要問題重申一下：誤車停， 當停車電源失電和/或緊急停車電磁閥回路斷開，柴油機誤停車，影響柴油機正常運行。而柴 油機以得磁進行斷氣或斷油的電磁閥設置的緊急停車電路中電磁閥回路監控報警方法很少。 柴油機以得磁進行斷氣或斷油的電磁閥設置的緊急停車電路工作過程是：當柴油機正常工作 時緊急停車電磁閥處于失電(失磁)狀態，即緊急停車電磁閥失電狀態時其控制的斷氣、斷油 閥門是通的；當在緊急和重大故障情況下對緊急停車電磁閥通電(得磁)，關閉其控制的斷氣、 斷油閥門，實現柴油機緊急停車。然而，對于柴油機以得磁進行斷氣或斷油的電磁閥設置的 緊急停車電路中，需緊急停車時，緊急停車電磁閥正常通電柴油機才能急停，當緊急停車電 磁閥線圈岀現連線斷裂、線圈斷路、線圈短路、以及供電電路接觸不良等故障時，需緊急停 車，就無法通過緊急停車電磁閥關閉其控制的斷氣、斷油閥門，導致緊急停車失效，從而使 柴油機的安全得不到保障。故對于以得磁進行斷氣或斷油的電磁閥設置的柴油機緊急停車電 路，為確保柴油機(柴油發電機)安全停機的執行，急需對對應的緊急停車電磁閥回路是否失 效進行檢測并報警。雖然有文獻記載，如專利申請號為：201510846141.X的一種柴油機緊急 停車電磁閥回路失效報警電路及其報警方法，設有備用電源和電磁閥(同樣為常開型電磁閥) 的冗余配置，解決：停車電源失電時切換到備用電源供電；控制緊急停車時識別到緊急停車 電磁閥回路斷開，切換到備用電磁閥通電工作，通過備用電磁閥關閉控制的斷氣、斷油通路。 看似完美的設置實際上根本不可能實現：停車電源失電時切換到備用電源供電；在控制緊急 停車時緊急停車電磁閥回路斷開，切換到備用電磁閥通電工作，通過備用電磁閥關閉控制的 斷氣、斷油通路。關于當停車電源失電時不可能切換到備用電源供電的理由是：因為具體控 制停車電源與備用電源切換的電流型繼電器線圈(第二電流型繼電器線圈)的額定電流大于或 等于停車電源的額定電流，而與該電流型繼電器線圈串接的以LED為第一報警燈流過的電流 不可能大于或等于停車電源的額定電流，否則不會以以LED做為報警燈；當停車電源失電時， 假設流過與該電流型繼電器線圈串接的以LED為第一報警燈流過的電流大于或等于停車電源 的額定電流，該電流型繼電器完成停車電源與備用電源切換工作，這樣一來又得要求報警電 源的額定電流大于或等于停車電源的額定電流，否則不能正常完成切換停車電源與備用電源 切換；又因為與以LED為第二報警燈串接的電流型繼電器線圈(第三電流型繼電器線圈)的額 定電流同樣要求大于或等于停車電源的額定電流，這樣一來為了確保報警電源正常工作，就 必須要求報警電源的額定電流大于或等于停車電源的額定電流二倍以上，而實際上在工程設 計中報警電源的額定電流要求不可能與停車電源的額定電流有關聯，單獨以報警電源供電的 報警燈流過的電流要求也不可能與停車電源的額定電流有關聯，以及以報警電源供電的電流 型繼電器線圈要求的額定電流同樣不可能與停車電源的額定電流有關聯，同樣更不可能要求 每個報警燈流過的電流大于或等于為其供電的電源的額定電流。關于在控制緊急停車時緊急 停車電磁閥回路斷開，不可能切換到備用電磁閥通電工作的理由是：串接在緊急停車電磁閥 回路的電流型繼電器(第一電流型繼電器)根本識別不到緊急停車電磁閥回路斷開的情況，因 為串接在緊急停車電磁閥回路的電流型繼電器線圈(第一電流型繼電器線圈)該發明設置要求 其額定電流大于或等于停車電源的額定電流，從而根本識別不到急停車電磁閥回路斷開情況， 具體原因是：①只能識別到緊急停車電磁閥回路的短路的情形，因為緊急停車電磁閥回路正 常通電工作時，所設置的產生的正常電流不可能大于或等于停車電源的額定電流，如果所產 生的電流大于或等于停車電源的額定電流，那肯定緊急停車電磁閥回路出現了短路現象；② 當串接在緊急停車電磁閥回路的電流型繼電器沒有識別到大于或等于停車電源的額定電流， 只能說明緊急停車電磁閥回路所通電流處于正常范圍或因接觸不良電阻變大電流小于正常值 或直接斷路電流等于零；③因為串接在緊急停車電磁閥回路的電流型繼電器只能識別到緊急 停車電磁閥回路的短路的情形，從而岀現緊急停車電磁閥回路所通電流不管處于正常，還是 小于正常(如斷路)時：假設串接在第二報警燈上的第三電流型繼電器線圈所通電流大于或等 于停車電源的額定電流，則備用電磁閥同樣處于得電工作狀態；實際上串接在第二報警燈上 的第三電流型繼電器線圈所通電流不可能大于或等于停車電源的額定電流，所以當緊急停車 電磁閥回路所通電流不管處于正常，還是小于正常(如斷路)時備用電磁閥不得電；④因為當 串接在緊急停車電磁閥回路的電流型繼電器只能識別到緊急停車電磁閥回路的短路的情形， 當緊急停車電磁閥回路的電流大于或等于停車電源的額定電流時，對緊急停車電磁閥回路沒 有切斷，照樣處于通電狀態，而是切斷了沒有問題備用電磁閥，故起不到緊急停車電磁閥回 路短路保護作，也不能切換到備用電磁閥進行緊急停車，當然也不能對停車電源起過載保護 作用。再進一步重申：因串接在報警燈上的兩個電流型繼電器線圈的額定電流均要求大于或 等于停車電源的額定電流，難到報警電源的額定電流大于或等于停車電源的額定電流二倍以 上，且每個以LED做為的報警燈點亮時流過的電流大于或等于停車電源的額定電流，否則， 串接在報警燈上的電流型繼電器沒有辦法工作。當然還有專利申請號為：201510845456.2的 一種柴油發電機緊急停車電磁閥回路失效報警電路及其報警方法，設有備用電源和電磁閥(同 樣為常開型電磁閥)的冗余配置，解決：停車電源失電時切換到備用電源供電；控制緊急停車 時識別到緊急停車電磁閥回路斷開，切換到備用電磁閥通電工作，通過備用電磁閥關閉控制 的斷氣、斷油通路。冒似實現了上述功能，但除了存在專利申請號為：201510846141.X的一 種柴油機緊急停車電磁閥回路失效報警電路及其報警方法所有存在的問題和缺陷，還存在報 警燈所用電源為柴油發電機所產生的電直接供電，柴油發電機急停車后報警燈指示根本看不 到，因為在控制柴油發電機急停時，用戶不可能盯著報警燈看，只有急停后會注意一下報警 燈指示狀態，然而柴油發電機急停不發電，談何有電源輸出。且從專利申請號201510846141.X 及專利申請號201510845456.2的說明書中記載的有益效果內容看：柴油機(柴油機發電機) 緊急停車電磁閥回路失效報警電路，能夠在設備發生故障時及時進行自保護，以保證其緊急 停車電磁閥回路正常工作，從而實現柴油機(柴油機發電機)在異常情況下的自動緊急停車保 護。進一步說明專利申請號201510846141.X及專利申請號201510845456.2的附圖為柴油機 主控模塊向柴油機(柴油機發電機)緊急停車電磁閥回路失效報警電路發岀緊急停機指令，控 制開關模塊開關接通后的柴油機(柴油機發電機)緊急停車電磁閥回路失效報警電路結構示意 圖，也就是說專利申請號201510846141.X及專利申請號201510845456.2的附圖為正在緊急 停車時的柴油機(柴油機發電機)緊急停車電磁閥回路失效報警電路結構示意圖，從而更進一 步說明了專利申請號201510846141.X及專利申請號201510845456.2中記載的柴油機(柴油機 發電機)采用的緊急停車電磁閥為得磁停車電磁閥。