專利名稱：內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在機(jī)車柴油機(jī)正常停機(jī)和突然停機(jī)狀態(tài)下，可控制啟動滑油泵的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
在《內(nèi)燃機(jī)車操作規(guī)程》中規(guī)定，乘務(wù)員在啟動柴油機(jī)前必須閉合啟動滑油泵開關(guān)(以下簡稱“3K”)，啟動滑油泵，打滑油45-60秒。柴油機(jī)停機(jī)時也要閉合“3K”，啟動滑油泵，打滑油1-2分鐘，避免增壓器轉(zhuǎn)子惰轉(zhuǎn)時軸承缺油工作。但在實(shí)際操作中，停機(jī)時乘務(wù)員往往忽視閉合“3K”，即使閉合“3K”，打滑油時間也不足1分鐘。在牽引列車大負(fù)載或高速運(yùn)行中，如果出現(xiàn)極限調(diào)速器、差示壓力計(jì)動作，造成柴油機(jī)突然停機(jī)時，乘務(wù)員常常手忙腳亂，忘記閉合“3K”，而恰在此時，增壓器轉(zhuǎn)子正處于高溫、高速最惡劣的工作環(huán)境中，增壓器轉(zhuǎn)子最高轉(zhuǎn)速可達(dá)25000-27000轉(zhuǎn)/分，主機(jī)油泵因柴油機(jī)停機(jī)不再向主機(jī)油道內(nèi)供油，機(jī)油壓力驟然降低，短時間內(nèi)就可能造成增壓器軸承燒損。所以，人為控制“3K”是不可靠的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決目前人為控制“3K”不可靠的問題，提供一種能在柴油機(jī)停機(jī)時及時給增壓器軸承供油，防止增壓器軸承拉傷、固死，避免機(jī)破事故發(fā)生，確保行車安全的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，它包括柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路，該電路采集到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號后，將信號整形為方波輸出到光耦隔離電路；光耦隔離電路對信號隔離后送入整形電路，整形電路對信號整形后，將所得的TTL電平信號送入單片機(jī)；單片機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化決定是否輸出工作電壓，在轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時產(chǎn)生輸出信號，啟動固態(tài)繼電器，輸出工作電壓到執(zhí)行電路；同時它還有電源模塊，為各電路供電。
所述單片機(jī)還與型號為MAX8131的看門狗電路連接。
所述單片機(jī)還與由開關(guān)S1、電阻R2組成的自檢電路(7)連接。
所述轉(zhuǎn)速采集電路包括，由電阻R1、R10和電容C11組成的濾波電路，濾波后信號送入差分放大器O1進(jìn)行放大，放大后信號經(jīng)限幅二極管D3、D4限幅后，信號由施密特比較器O2整形為方波輸出到光耦隔離電路。
所述差分放大器O1型號為LM224N、施密特比較器O2型號為LM224N。
所述光耦隔離電路(2)為型號是TLP521-2的光電耦合器O3，其輸入端接差分放大器O2輸出端，輸出端與整形電路連接。
所述整形電路為型號是SN74HCT14N的反相器N1，將光耦隔離電路的輸出信號反相整形后，輸出到單片機(jī)。
所述固態(tài)繼電器電路為繼電器J，其常開觸點(diǎn)與電源模塊連接，在繼電器J的電動作后，該觸點(diǎn)閉合向外部輸出110V電壓。
所述單片機(jī)型號為AT89C2051-24PI，它根據(jù)所得的信號判斷柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化，并決定是否輸出啟動信號給固態(tài)繼電器，以輸出110V工作電壓，并維持兩分鐘。
所述電源模塊型號為SF5W(CE)DC-DC，可將110v電壓轉(zhuǎn)換為+12V和-12V電壓，它其中還包括型號為LM2931T的低壓差穩(wěn)壓模塊，將+12v轉(zhuǎn)化為+5v。
本實(shí)用新型主要由轉(zhuǎn)速采集電路、單片機(jī)、電源模塊、固態(tài)繼電器、輸出電路等組成。系統(tǒng)作作時，自動采集柴油機(jī)轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)信號，輸入單片機(jī)，單片機(jī)判斷柴油機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)判斷出柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低于150轉(zhuǎn)/分時，控制程序發(fā)出指令控制繼電器工作，既而控制QBC接觸器動作，及時啟動QBD電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證增壓器軸承供油壓力，從而克服增壓器軸承缺油運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。電路設(shè)置了看門狗電路，以便單片機(jī)及時復(fù)位，保證電路不間斷工作。轉(zhuǎn)速信號經(jīng)RC濾波器(R1、R10、C11)濾波、差分放大、限幅二極管D3、D4限幅后由施密特比較器整形成方波輸出，方波經(jīng)光電耦合器進(jìn)行隔離，再經(jīng)反相器整形后轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，送入單片機(jī)。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號由400轉(zhuǎn)/分降到150轉(zhuǎn)/分時，單片機(jī)發(fā)出啟動信號給固體繼電器使其導(dǎo)通，輸出110v電壓給QBC線圈，使QBC接觸器動作并維持兩分鐘。電源模塊可將+110v電源轉(zhuǎn)換成+12v和-12v電壓，其最大輸出功率為5W，+12V電源經(jīng)低壓差穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換成+5V電壓。另外本實(shí)用新型設(shè)有由開關(guān)組成的自檢電路，可檢測單片機(jī)工作是否正常。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以在柴油機(jī)正常或突然停機(jī)時，啟動滑油泵電機(jī)QBD，及時給增壓器軸承供油，確保增壓器軸承不拉傷、不燒損、不固死，起到了對增壓器軸承的保護(hù)作用。


圖1為本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的電氣原理圖。
其中，1.轉(zhuǎn)速采集電路，2.光耦隔離電路，3.整形電路，4.單片機(jī)，5.固態(tài)繼電器，6.看門狗電路，7.自檢電路，8.電源模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
圖1給出了本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)框圖。整個裝置由柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路1、光耦隔離電路2、整形電路3、單片機(jī)4、固態(tài)繼電器5、看門狗電路6和自檢電路7、電源模塊8組成。
柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路1采集柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號后，將信號整形為方波輸出到光耦隔離電路2；光耦隔離電路2對信號隔離后送入整形電路3，整形電路3對信號整形后，將所得的TTL電平信號送入單片機(jī)4；單片機(jī)4根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化決定是否輸出工作電壓，在轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時產(chǎn)生輸出信號，啟動固態(tài)繼電器5，輸出工作電壓到執(zhí)行電路；同時它還有電源模塊8，為各電路供電。單片機(jī)4還與看門狗電路6連接和自檢電路7分別連接。
圖2中，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)電阻R1、R10、電容C11組成的濾波器濾波后送型號為LM224N的差分放大電路O1放大，放大后的信號二極管D3、D4限幅，然后送入型號為LM124的施密特比較器O2整形為方波送出。方波信號經(jīng)型號為TLP521-2的光電耦合器O3進(jìn)行隔離，然后送入整形電路3，它為型號是SN74HCT14N反相器，信號整形后成為TTL電平信號，送入單片機(jī)，其型號為AT89C2051-24PI。單片機(jī)4還與由開關(guān)S1、電阻R2組成的自檢電路7連接，用以檢測單片機(jī)4是否工作正常。同時單片機(jī)4還與看門狗電路6MAX8131連接，當(dāng)單片機(jī)4工作不正常時可使其復(fù)位以正常工作。單片機(jī)4根據(jù)轉(zhuǎn)速信號的變化，決定是否輸出110v工作電壓，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速由400轉(zhuǎn)/分降到150轉(zhuǎn)/分時，單片機(jī)4輸出一個啟動信號，型號為GZ4-L的固態(tài)繼電器J導(dǎo)通，其常開觸點(diǎn)閉合向外送出110v工作電壓給QBC線圈，使QBC接觸器吸合動作并維持2分鐘后釋放。電源模塊8采用了方圓公司生產(chǎn)的SF5W(CE)型DC-DC模塊，它將+110v電壓轉(zhuǎn)換為+12v和-12v電壓，同時其還有型號為LM2931T的低壓差穩(wěn)壓模塊，將+12v轉(zhuǎn)換為+5v電壓，為各電路供電。
單片機(jī)4還與一組開關(guān)電路聯(lián)接，其中開關(guān)K1為柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器選擇開關(guān)，用于選擇接收不同型號的轉(zhuǎn)速傳感器信號；開關(guān)K2、K3組合為轉(zhuǎn)速開關(guān)，其中K2、K3關(guān)閉時，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降到150轉(zhuǎn)/分打滑油；K2開、K3關(guān)閉時，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降到200轉(zhuǎn)/分打滑油；K2關(guān)閉、K3開時，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降到250轉(zhuǎn)/分打滑油；K2開、K3開時，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降到300轉(zhuǎn)/分打滑油。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是它包括柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路(1)，該電路采集到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號后，將信號整形為方波輸出到光耦隔離電路(2)；光耦隔離電路(2)對信號隔離后送入整形電路(3)，整形電路(3)對信號整形后，將所得的TTL電平信號送入單片機(jī)(4)；單片機(jī)(4)根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化決定是否輸出工作電壓，在轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時產(chǎn)生輸出信號，啟動固態(tài)繼電器(5)，輸出工作電壓到執(zhí)行電路；同時它還有電源模塊(8)，為各電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述單片機(jī)(4)還與型號為MAX8131的看門狗電路(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述單片機(jī)(4)還與由開關(guān)S1、電阻R2組成的自檢電路(7)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)速采集電路(1)包括，由電阻R1、R10和電容C11組成的濾波電路，濾波后信號送入差分放大器O1進(jìn)行放大，放大后信號經(jīng)限幅二極管D3、D4限幅后，信號由施密特比較器O2整形為方波輸出到光耦隔離電路(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述差分放大器O1型號為LM224N、施密特比較器O2型號為LM224。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述光耦隔離電路(2)為型號是TLP521-2的光電耦合器O3，其輸入端接差分放大器O2輸出端，輸出端與整形電路(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述整形電路(3)為型號是SN74HCT14N的反相器N1，將光耦隔離電路(2)的輸出信號反相整形后，輸出到單片機(jī)(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述固態(tài)繼電器(5)電路為繼電器J，其常開觸點(diǎn)與電源模塊(8)連接，在繼電器J的電動作后，該觸點(diǎn)閉合向外部輸出110V電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或7所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述單片機(jī)(4)型號為AT89C2051-24PI，它根據(jù)所得的信號判斷柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化，并決定是否輸出啟動信號給固態(tài)繼電器(5)，以輸出110V工作電壓，并維持兩分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是所述電源模塊(8)型號為SF5W(CE)DC-DC，可將110v電壓轉(zhuǎn)換為+12V和-12V電壓，它其中還包括型號為LM2931T的低壓差穩(wěn)壓模塊，將+12v轉(zhuǎn)化為+5v。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置。它解決了目前人為控制“3K”不可靠的問題，具有能在柴油機(jī)停機(jī)時及時給增壓器軸承供油，防止增壓器軸承拉傷、固死，避免機(jī)破事故發(fā)生，確保行車安全等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)為一種內(nèi)燃機(jī)車增壓器軸承保護(hù)裝置，其特征是它包括柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路，該電路采集到柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號后，將信號整形為方波輸出到光耦隔離電路；光耦隔離電路對信號隔離后送入整形電路，整形電路對信號整形后，將所得的TTL電平信號送入單片機(jī)；單片機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化決定是否輸出工作電壓，在轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時產(chǎn)生輸出信號，啟動固態(tài)繼電器，輸出工作電壓到執(zhí)行電路；同時它還有電源模塊，為各電路供電。
文檔編號F01M1/18GK2854091SQ200520125009
公開日2007年1月3日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者王剛, 李開勇, 黃歆 申請人:濟(jì)南鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所