專利名稱：內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)車輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置。
背景技術(shù)：
各型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)起動(dòng)時(shí)，機(jī)油和冷卻水的溫度應(yīng)不低于20°C?，F(xiàn)有技術(shù)中有采用預(yù)熱鍋爐系統(tǒng)，存在加熱速度慢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，還需要耗電等較多問(wèn)題。很多機(jī)務(wù)段已停止使用。為此，機(jī)車設(shè)置了柴油發(fā)電機(jī)組，是機(jī)車原預(yù)熱鍋爐的更新?lián)Q代產(chǎn)品，安置于原預(yù)熱鍋爐位置，柴油發(fā)電機(jī)組的作用是在機(jī)車柴油機(jī)停機(jī)時(shí)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，用電加熱器件加熱冷卻水，并用循環(huán)水泵使冷卻水沿著高、低溫水系統(tǒng)不斷循環(huán)，將冷卻水、機(jī)油、燃油加熱到一定溫度，使機(jī)車始終處于溫?zé)釥顟B(tài)，一是便于機(jī)車隨時(shí)都能起動(dòng)，二是在環(huán)境溫度較低的情況下，使機(jī)車停機(jī)保濕；同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電除部分用于電加熱器加熱冷卻水外，通過(guò)整流裝置變換為直流電，供驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助機(jī)油泵、燃油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，并可用于司機(jī)室的空調(diào)、電爐、電暖器的使用。負(fù)責(zé)機(jī)車停機(jī)后為機(jī)車油水管路加熱、保溫。柴油發(fā)電機(jī)組還具有電氣控制部分，其中柴油發(fā)電機(jī)組分三缸立式機(jī)組和四缸臥式機(jī)組，主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、水泵以及管路、電加熱器組件等構(gòu)成；電氣控制部分由箱體、整流器件、可編程控制器以及電氣控制和執(zhí)行器件、儀表、聯(lián)線等組成。主要通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)的電來(lái)加熱循環(huán)水，通過(guò)加熱后的水來(lái)加熱冷卻水、機(jī)油和柴油，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，但是這樣能源的利用率還是較低，柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)排出大量高溫廢氣，不能很好的利用廢氣中的熱能，能源利用效率低，是能源的極大浪費(fèi)。也有用到廢氣集熱器的柴油發(fā)電機(jī)組，但大都效果不佳，結(jié)構(gòu)笨重，排出的廢氣溫度仍然較高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)車上預(yù)熱鍋爐系統(tǒng)的缺陷和柴油發(fā)電機(jī)組能耗高、能效低的技術(shù)問(wèn)題，提供一種內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，通過(guò)熱電降低能耗，提高能源利用效率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，包括柴油發(fā)電機(jī)組和電氣控制裝置，柴油發(fā)電機(jī)組包括安裝座以及安裝在安裝座上的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述的安裝座上具有加熱水箱，加熱水箱內(nèi)具有電加熱器，所述的電加熱器與發(fā)電機(jī)的輸電端電性連接，所述的柴油機(jī)上設(shè)有廢氣熱交換器，所述的廢氣熱交換器包括導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段，所述的導(dǎo)出冷卻段包括與柴油機(jī)的排氣管連通的內(nèi)管和套裝在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管和外管之間形成通冷卻液的冷卻區(qū)，外管的兩端分別具有冷卻液進(jìn)口和出口 ；所述的集中冷卻段包括換熱腔和設(shè)置于換熱腔內(nèi)的夾心式翅型板，夾心式翅型板將換熱腔分隔成冷卻液通路和廢氣通路，所述的廢氣通路的進(jìn)口與導(dǎo)出冷卻段的內(nèi)管連通、廢氣通路的出口與大氣連通，所述的換熱腔上設(shè)有與冷卻液通路連通的進(jìn)水口和出水口。通過(guò)導(dǎo)出冷卻段將柴油機(jī)的廢氣導(dǎo)出，內(nèi)管和外管的隔套設(shè)計(jì)能進(jìn)行熱交換，加熱冷卻液，并能防止?fàn)C傷操作人員；通過(guò)集中冷卻段對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻，冷卻后廢氣可直接排放或再通過(guò)過(guò)濾器濾除顆粒物后排放。進(jìn)一步的提高廢氣冷卻效果并便于導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段連通，所述的導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段之間還具有用于連接兩者的過(guò)渡冷卻段，所述的過(guò)渡冷卻段包括廢氣腔和套裝在廢氣腔外的冷卻液腔，所述的廢氣腔具有與內(nèi)管連通的廢氣進(jìn)口和與廢氣通路連通的廢氣出口，所述的冷卻液腔上具有進(jìn)液口和出液口。通過(guò)過(guò)渡冷卻段的過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段的順利連通。為適應(yīng)柴油機(jī)上狹小的空間環(huán)境，所述的導(dǎo)出冷卻段與集中冷卻段垂直設(shè)置，所述的過(guò)渡冷卻段的廢氣進(jìn)口與廢氣出口垂直設(shè)置。具體的，所述的夾心式翅型板包括多個(gè)平行設(shè)置的隔板和翅片板，每個(gè)相鄰的隔板之間均設(shè)置用于增加換熱面積的翅片板，所述的隔板將換熱腔分隔成夾心式間隔分布的冷卻液通路和廢氣通路，所述的廢氣通路為水平方向，冷卻液通路為垂直方向。夾心式設(shè)計(jì)能提高換熱效率，翅片板有效增加了換熱面積，廢氣沿水平方向流動(dòng)，冷卻液從下至上流動(dòng)，進(jìn)行熱交換。為對(duì)機(jī)油進(jìn)行預(yù)熱，所述的柴油機(jī)上還設(shè)有預(yù)熱機(jī)油的機(jī)油熱交換器，所述的機(jī)油熱交換器設(shè)置在機(jī)油濾清器出口與柴油機(jī)機(jī)油進(jìn)口之間的機(jī)油管路上，所述的機(jī)油熱交換器包括與機(jī)油管路連通的油腔和與熱水系統(tǒng)連通的加熱水箱。所述的導(dǎo)出冷卻段的冷卻液進(jìn)口、集中冷卻段的進(jìn)水口和過(guò)渡冷卻段的進(jìn)液口通過(guò)管路連通進(jìn)水總管，進(jìn)水總管上設(shè)有循環(huán)水泵；所述的導(dǎo)出冷卻段的冷卻液出口、集中冷卻段的出水口和過(guò)渡冷卻段的出液口通過(guò)管路連通排水總管，排水總管連通機(jī)車熱水系統(tǒng)。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，在機(jī)車柴油機(jī)停機(jī)時(shí)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置的柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，用電加熱器件加熱冷卻水，并用循環(huán)水泵使冷卻水沿著高、 低溫水系統(tǒng)不斷循環(huán)，將冷卻水、機(jī)油、燃油加熱到一定溫度，使機(jī)車始終處于溫?zé)釥顟B(tài)，一是便于機(jī)車隨時(shí)都能起動(dòng)，二是在環(huán)境溫度較低的情況下，使機(jī)車停機(jī)保濕；同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電除部分用于電加熱器加熱冷卻水外，通過(guò)整流裝置變換為直流電，供驅(qū)動(dòng)機(jī)車輔助機(jī)油泵、燃油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，并可用于司機(jī)室的空調(diào)、電爐、電暖器的使用。本實(shí)用新型的廢氣熱交換器能高效回收利用柴油機(jī)中廢氣的熱能，通過(guò)高溫廢氣加熱冷卻液，使冷卻液溫度升高，便能利用冷卻液中的熱能用于加熱機(jī)車，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，高溫廢氣通過(guò)廢氣熱交換器冷卻后排出的氣體溫度為23°C以內(nèi)，可見(jiàn)能量被高效的回收至冷卻液中，使普通柴油機(jī)的能源利用率提高至少一倍。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置優(yōu)選實(shí)施例的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型中廢氣熱交換器的立體圖；圖4是本實(shí)用新型中夾心式翅型板的立體圖。[0019]圖中:1.安裝座，11.加熱水箱，12.電熱器，2.柴油機(jī)，3.發(fā)電機(jī)，4.廢氣熱交換器，41.導(dǎo)出冷卻段，411.冷卻液進(jìn)口，412.冷卻液出口，42.集中冷卻段，421.進(jìn)水口，422.出水口，423.隔板，424.翅片板，43.過(guò)渡冷卻段，431.進(jìn)液口，432.出液口，5.機(jī)油熱交換器，6.機(jī)油濾清器。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。 圖中以四缸臥式機(jī)組為例，其結(jié)構(gòu)同樣適用于三缸立式機(jī)組。
如
圖1圖2圖3所示，本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置的優(yōu)選實(shí)施例，包括柴油發(fā)電機(jī)組和電氣控制裝置，柴油發(fā)電機(jī)組包括安裝座I以及安裝在安裝座I上的柴油機(jī)2和發(fā)電機(jī)3，安裝座I上具有加熱水箱11，加熱水箱11內(nèi)具有電加熱器12，電加熱器12與發(fā)電機(jī)3的輸電端電性連接，柴油機(jī)2上設(shè)有廢氣熱交換器4，廢氣熱交換器4包括導(dǎo)出冷卻段41和集中冷卻段42，導(dǎo)出冷卻段41包括與柴油機(jī)2的排氣管連通的內(nèi)管和套裝在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管和外管之間形成通冷卻液的冷卻區(qū)，外管的兩端分別具有冷卻液進(jìn)口 411和冷卻液出口 412 ;集中冷卻段42包括換熱腔和設(shè)置于換熱腔內(nèi)的夾心式翅型板，夾心式翅型板將換熱腔分隔成冷卻液通路和廢氣通路，廢氣通路的進(jìn)口與導(dǎo)出冷卻段41的內(nèi)管連通、廢氣通路的出口與大氣連通，換熱腔上設(shè)有與冷卻液通路連通的進(jìn)水口 421和出水口 422。通過(guò)導(dǎo)出冷卻段41將柴油機(jī)2的廢氣導(dǎo)出，內(nèi)管和外管的隔套設(shè)計(jì)能進(jìn)行熱交換，加熱冷卻液，并能防止?fàn)C傷操作人員；通過(guò)集中冷卻段42對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻，冷卻后廢氣可直接排放或再通過(guò)過(guò)濾器濾除顆粒物后排放。如圖3所示，進(jìn)一步的提高廢氣冷卻效果并便于導(dǎo)出冷卻段41和集中冷卻段42連通，導(dǎo)出冷卻段41和集中冷卻段42之間還具有用于連接兩者的過(guò)渡冷卻段43，過(guò)渡冷卻段43包括廢氣腔和套裝在廢氣腔外的冷卻液腔，廢氣腔具有與內(nèi)管連通的廢氣進(jìn)口和與廢氣通路連通的廢氣出口，冷卻液腔上具有進(jìn)液口 431和出液口 432。通過(guò)過(guò)渡冷卻段43的過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出冷卻段41和集中冷卻段42的順利連通。為適應(yīng)柴油機(jī)2上狹小的空間環(huán)境，導(dǎo)出冷卻段41與集中冷卻段42垂直設(shè)置，過(guò)渡冷卻段43的廢氣進(jìn)口與廢氣出口垂直設(shè)置。如圖4所示，夾心式翅型板包括多個(gè)平行設(shè)置的隔板423和翅片板424，每個(gè)相鄰的隔板423之間均設(shè)置用于增加換熱面積的翅片板424，隔板423將換熱腔分隔成夾心式間隔分布的冷卻液通路和廢氣通路，廢氣通路為水平方向，冷卻液通路為垂直方向。夾心式設(shè)計(jì)能提高換熱效率，翅片板424有效增加了換熱面積，廢氣沿水平方向流動(dòng)，冷卻液從下至上流動(dòng)，進(jìn)行熱交換。為對(duì)機(jī)油進(jìn)行預(yù)熱，柴油機(jī)2上還設(shè)有預(yù)熱機(jī)油的機(jī)油熱交換器5，機(jī)油熱交換器5設(shè)置在機(jī)油濾清器6出口與柴油機(jī)機(jī)油進(jìn)口之間的機(jī)油管路上，機(jī)油熱交換器5包括與機(jī)油管路連通的油腔和與熱水系統(tǒng)連通的加熱水箱11。在柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，可通過(guò)機(jī)油熱交換器5進(jìn)行機(jī)油預(yù)熱，機(jī)油預(yù)熱完成后關(guān)閉熱水系統(tǒng)停止加熱。導(dǎo)出冷卻段41的冷卻液進(jìn)口 411、集中冷卻段42的進(jìn)水口 421和過(guò)渡冷卻段43的進(jìn)液口 431通過(guò)管路連通進(jìn)水總管，進(jìn)水總管上設(shè)有循環(huán)水泵；導(dǎo)出冷卻段41的冷卻液出口、集中冷卻段42的出水口和過(guò)渡冷卻段43的出液口通過(guò)管路連通排水總管，排水總管連通機(jī)車熱水系統(tǒng)。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍 。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，包括柴油發(fā)電機(jī)組和電氣控制裝置，柴油發(fā)電機(jī)組包括安裝座以及安裝在安裝座上的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述的安裝座上具有加熱水箱，加熱水箱內(nèi)具有電加熱器，所述的電加熱器與發(fā)電機(jī)的輸電端電性連接，其特征是:所述的柴油機(jī)上設(shè)有廢氣熱交換器，所述的廢氣熱交換器包括導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段， 所述的導(dǎo)出冷卻段包括與柴油機(jī)的排氣管連通的內(nèi)管和套裝在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管和外管之間形成通冷卻液的冷卻區(qū)，外管的兩端分別具有冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口 ； 所述的集中冷卻段包括換熱腔和設(shè)置于換熱腔內(nèi)的夾心式翅型板，夾心式翅型板將換熱腔分隔成冷卻液通路和廢氣通路，所述的廢氣通路的進(jìn)口與導(dǎo)出冷卻段的內(nèi)管連通、廢氣通路的出口與大氣連通，所述的換熱腔上設(shè)有與冷卻液通路連通的進(jìn)水口和出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，其特征是:所述的導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段之間還具有用于連接兩者的過(guò)渡冷卻段，所述的過(guò)渡冷卻段包括廢氣腔和套裝在廢氣腔外的冷卻液腔，所述的廢氣腔具有與內(nèi)管連通的廢氣進(jìn)口和與廢氣通路連通的廢氣出口，所述的冷卻液腔上具有進(jìn)液口和出液口。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，其特征是:所述的導(dǎo)出冷卻段與集中冷卻段垂直設(shè)置，所述的過(guò)渡冷卻段的廢氣進(jìn)口與廢氣出口垂直設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，其特征是:所述的夾心式翅型板包括多個(gè)平行設(shè)置的隔板和翅片板，每個(gè)相鄰的隔板之間均設(shè)置用于增加換熱面積的翅片板，所述的隔板將換熱腔分隔成夾心式間隔分布的冷卻液通路和廢氣通路，所述的廢氣通路為水平方向，冷卻液通路為垂直方向。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，其特征是:所述的柴油機(jī)上還設(shè)有預(yù)熱機(jī)油的機(jī)油熱交換器，所述的機(jī)油熱交換器設(shè)置在機(jī)油濾清器出口與柴油機(jī)機(jī)油進(jìn)口之間的機(jī)油管路上，所述的機(jī)油熱交換器包括與機(jī)油管路連通的油腔和與熱水系統(tǒng)連通的加熱水箱。
6.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃`機(jī)車熱電保障裝置，其特征是:所述的導(dǎo)出冷卻段的冷卻液進(jìn)口、集中冷卻段的進(jìn)水口和過(guò)渡冷卻段的進(jìn)液口通過(guò)管路連通進(jìn)水總管，進(jìn)水總管上設(shè)有循環(huán)水泵；所述的導(dǎo)出冷卻段的冷卻液出口、集中冷卻段的出水口和過(guò)渡冷卻段的出液口通過(guò)管路連通排水總管，排水總管連通機(jī)車熱水系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置，包括柴油發(fā)電機(jī)組和電氣控制裝置，柴油發(fā)電機(jī)組包括柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)，柴油機(jī)上設(shè)有廢氣熱交換器，廢氣熱交換器包括導(dǎo)出冷卻段和集中冷卻段，導(dǎo)出冷卻段包括與柴油機(jī)的排氣管連通的內(nèi)管和套裝在內(nèi)管上的外管；集中冷卻段包括換熱腔和設(shè)置于換熱腔內(nèi)的夾心式翅型板，夾心式翅型板將換熱腔分隔成冷卻液通路和廢氣通路。本實(shí)用新型在機(jī)車柴油機(jī)停機(jī)時(shí)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車熱電保障裝置的柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，用電加熱器件加熱冷卻水，并用循環(huán)水泵使冷卻水沿著高、低溫水系統(tǒng)不斷循環(huán)，將冷卻水、機(jī)油、燃油加熱到一定溫度，使機(jī)車始終處于溫?zé)釥顟B(tài)。
文檔編號(hào)F02N19/10GK203146081SQ20132015991
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者吳金萍 申請(qǐng)人:常州中和電氣有限公司