Система регулирования температуры теплоносителя двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: система содержит датчик-реле 1 температуры, контакторное устройство 2, связанное с мотором-вентилятором 3, и регулятор 4 температуры теплоносителя обратного действия , подключенный первым входом к задатчику 5 давления через пневмолинию, вторым - к устройству 6 замера температуры теплоносителя, а выходом посредством позиционера 7 - к приводу 8 мотора-вентилятора 3. Кроме того, система снабжена переключателем 9 режимов работ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. Ж 1813893 А1 (я)5 F Оф Р 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО. СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

:Ъ1 ;.БP< ü.";ygq » q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ",,";-", ;,,"", ":""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛБСТВУ

°

Оа (21) 4904491/06 (22) 22.01.91 (46) 07.05.93, Бюл, N. 17 (71) Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им, Октябрьской революции" (72) В.M.Бутыльский, И,А,Блажев и О.П.Зорина (56) Тепловоз 2ТЭ121 Система автоматического регулирования температуры. Инструкция по эксплуатации и техническое описание, 2125.20,51.00147 Ворошиловград, 87 r., с. 8а.

Авторское свидетельство СССР

М 1463941, кл. F 01 P 7/02, 1987, (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения; система содержит датчик-реле 1 температуры, контакторное устройство 2, связанное с мотором-вентилятором 3, и регулятор 4 температуры теплоносителя обратного действия, подключенный первым входом к задатчику 5 давления через пневмолинию, вторым — к устройству 6 замера температуры теплоносителя, а выходом посредством позиционера 7 — к приводу 8 мотора-вентилятора 3. Кроме того, система снабжена переключателем 9 режимов работ, 1813893 дистанционным переключателем 10, устройством 11 дистанционного управления с двумя входами и двумя выходами, выполненным в виде двух электропневматических клапанов f2 и 13, регулируемого пневмосопротивления 15, пневмореле t5 и пневмоемкости 16, Задатчик давления 5 подключен к пневмолинии питания системы через нерегул ируемое и невмосоп ротивление 17.

Электрически электропневматический клапан 12 подключен к переключателю 9 режимов работ, а электропневматический клапан

Изобретение относится к области автоматизации двигательных установок, в частности к системам автоматического регулирования производительности моторвентилятора и может быть использована в системах регулирования температуры теплоносителей тепловых машин, например, дизеля тепловоза.

Цель изобретения — снижение затрат электроэнергии и повышение долговечности.

Благодаря такому пневматическому и электрическому подключению устройства дистанционного управления, а именно, первого электропневматического клапана к переключателю режимов работ, а второго к дистанционному переключателю, в автоматическом режиме работы системы на обмотки катушек этих клапанов электрический сигнал не поступает. Это позволяет держать закрытым сопло электропневматического клапана, связанное с давлением питания системы, и тем самым "запирать" его, не пропуская дальше на вход к регулятору температуры обратного действия и в мембранную полость привода мотор-вентилятора, и наоборот беспрепятственно пропускать давления Р ад. от задатчика давления через открытые сопла пневмореле и второго электропневматического клапана, через пневмоемкость — на вход регулятора обратного действия, в котором производится сравнение давления Рэ,д. и выходного давления от датчика температуры охлаждающей жидкости. В результате чего вырабатывается на выходе его обычный выходной сигнал Рупр поступающий на вход позиционера и далее в мембранную полость привода мотор-вентилятора.

"Запирание" Р»>. пневмосистемы и поступление давления Pnp s в мембранную полость привода мотор-вентилятора позво5

l0

13 — к дистанционному переключателю 10, Клапаны 12 и 13 конструктивно идентичны друг другу и представляют в данном варианте исполнения устройства дистанционного управления электропневматические преобразователи, Сопло С1 клапана 12 соединено с атмосферой и при отсутствии электрического сигнала от переключателя 9 представляет собой нормально открытый контакт, а сопло Cz клапана 12, связанное с давлением питания системы, — нормально закрытый контакт. 1 ил. ляет осуществлять в автоматическом режиме работы системы обычный процесс управления производительностью мотор-вентилятора.

При переходе системы на дистанционный режим происходит переключение пневмоконтактов клапанов, связанное с поступлением электрического сигнала на их катушки, что приводит к тому, что ранее

"запертый" сигнал Рп», системы поступает через открытое сопло первого электропневматического клапана, пневмореле, второй электропневматический клапан, емкость, регулирующее устройство, позиционер в мембранную полость привода мотор-вентилятора, а давление Рз д. наоборот "запирается", и далее в пневмосистему не. пропускается. В результате чего в мембранной полости привода мотор-вентилятора создается давление, уровень которого обеспечивает минимальный угол разворота лопастей, При включении дистанционного переключателя начинается вращение мотор-вентилятора с минимальным углом разворота лопастей и таким образом достигается его пневматическая разгрузка, но одновременно с этим происходит переключение пневмоконтактов другого электропневматического клапана, связанного электрически с дистанционным переключателем работ, при этом пневмолиния, связывающая мембранную полость привода мотор-вентилятора, позиционер, регулятор обратного действия и пневмоемкость — сообщается через регулируемое пневмосопротивление с атмосферой. Это приводит к тому, что давление в мембранной полости привода снижается, а угол разворота лопастей — увеличивается до максимального за время, зависящее от времени истечения воздуха через регулируемое пневмосопротивление, 1813893

Система может быть применена как для Сопло С> клапана 12 соединено с атмосодноконтурныхсистемрегулирования,таки ферой, и, при отсутствии электрического для многоконтурных систем, так как число сигнала от переключателя режимов работ 9 контуров на сущность изобретения влияния представляет собой "нормально открытый" не имеет, в дальнейшем описании будет 5 контакт, а сопло Сг этого же клапана, свярассматриваться один контур. занное с давлением питания системы—

Сущность изобретения поясняется чер- "нормально закрытый" контакт. тежо м. Аналогично и в клапане 13, при отсутстНа фигуре представлена функциональ- вии электрического сигнала, в данном слуная схема системы регулирования темпера- 10 чае от дистанционного переключателя 10, туры теплоносителя двигателя внутреннего сопло Сз, связанное выходным давлением сгорания. через емкость 16, регулятор температуры

Система содержит датчик-реле темпе- теплоносителя обратного действия 4 и позиратуры 1, контакторное устройство 2, свя- ционер 7 с приводом 8 мотор-вентилятора 3, занное с мотор-вентилятором 3, регулятор 15 представляет собой "нормально открытый" температуры теплоносителя обратного дей- контакт, а сопло С4, связанное с атмосферой ствия 4, подключенный первым входом к через регулируемое пневмосопротивление задатчику давления 5 через пневмолинию, 14 — "нормально закрытый" контакт. Связь вторым — к устройству замера температуры между электропневматическими клапанами

6 теплоносителя, а выходом — посредством 20. в данном варианте исполнения устройства позиционера 7 к приводу 8 мотор-вентиля- дистанционного управления осуществляеттора 3, переключатель режимов работ 9, ди- . ся через пневмореле 15, предназначенное станционный переключатель 10. Кроме для реализации различных логических фунтого, система содержит устройство дистан- кций. ционного управления 11 с двумя входами и 25 . Реле состоит из четырех камер, раздедвумя выходами, выполненным в виде двух ленных между собой плоскими резиноткаэлектропневматических клапанов 12 и.13, невыми мембранами, объединенными в регулируемого пневмосопротивления 14, мембранный блок, и двух сопел С и Се, пневмореле 15 и пневмоемкости 16, причем Жесткие центры крайних мембран служат первый входустройствадистанционногоуп- 30 заслонками и вместе с соплами образуют равления подключен через электропнев- два пневмоконтакта "сопло-заслонка". В одмоклапан 12 к пневмолинии, второй вход — ной из сопловых камер (в камере "Г ) устак задатчику давления 5 посредством пнев- новлена пружина, фиксирующая в мореле 15, первый выход соединен с приво- определенном положении всю мембранную дом 8 мотор-вентилятора 3 через 35 сборку. Для включения пневмореле в систепневмоемкость 16, второй выход соединен му к каждому его штуцеру подводится пневс атмосферой посредством регулируемого . матическийсигнал. Вданномслучаексоплу пневмосопротивления 14, электропневмок- . Сл подводится выходной сигнал от электролапан 12 связан с переключателем режимов пневматического клапана 12, а к соплу Сь, работ 9, а электропневмоклапан 13 — с дис- 40 связанным своим выходом с соплом Сз электанционным переключателем 10, тропневматического клапана 13 подводится выходной сигнал от задатчика давления 5—

Задатчик давления 5 подключен к пнев- Р д, При отсутствии входных сигналов мем-. молинии питания системы через нерегули- бранная сборка находится в положении, поруемое пневмосопротивление 17., 45 зволяющем держать открытым сопло Сь, Электропневмоклапаны 12 и 13 конструктив- при поступлении входного сигнала от элек-: но Идентичны друг другу и представляют в тропневматического клапана 12, мембранданном варианте исполнения устройства ная сборка пневмореле перебрасывается в дистанционного управления электропнев- другое положение, преодолевая усилие пруматического преобразователя. Каждый из 50 жины и открывая ранее закрытое сопло Се них содержит: две разделенные между со- и, наоборот, закрывая сопло С . бой полости "а" и "Ь", "d" и "е" (соединенные Предлагаемая система работает следуканалами I и Il), якорь электромагнита с, ющим образом, двухсторонней заслонкой 18 и 19, закреп- При изменении температуры теплоноленнойна плоской резинотканевоймембра- 55 сителя изменяется выходной пневматичене, свободно перемещающейся между ский сигнал P от устройства замера соплами С -Cz и Сз-С при подаче электри- температуры теплоносителя 6, который поческого сигнала на электрические катушки, ступает на один из выходов регулятора темкаждого из этих клапанов, при этом откры- пературы теплоносителя обратного вая и закрывая одно из сопел. действия 4. второй вход которого подклю1813893 чен к выходу задатчика давления 5, где оба эти давления сравниваются и преобразуются в управляющий сигнал Ðyïp. Управляю.щий сигнал Рупр, поступает к позиционеру

7, который в свою очередь вырабатывает сигнал Pnp s., непосредственно воздействующий на мембрану привода 8 мотор-вентилятора 3, где он преобразуется в перемещение его мембраны, положением которой определяется величина угла разворота лопастей мотор-вентилятора, а следовательно, и режим охлаждения, причем данный механизм работает таким образом, что, чем больше давление в мембранной полости, тем меньше угол разворота лопастей и наоборот.

В автоматическом режиме работы системы переключатель режимов работ 9 находится в положении "Авт.", при котором электрический сигнал не поступает на катушку электропневматического клапана 12.

При этом под действием пружины сопло С вЂ” закрыто, а сопло С1 — открыто, Входной сигнал, связанный с пневмолинией питания системы остается запертым соплом Cz и в камеру "b" клапана не поступает. Второй входной сигнал устройства дистанционного управления 11, поступающий от задатчика давления 5 попадает в камеру "Г пневмореле 15 и через его открытое сопло Сч в камеру

"g" и одновременно на вход электропневматического клапана 13. Так как в автоматическом режиме работы дистанционный переключатель 10 электрически заблокирован таким образом, что электрический сигнал на катушку электропневматического клапана 13 не поступает, то сопла Сз — открыто и входной пневматический сигнал этого клапана поступает в камеру "d", далее через канал.между камерами ll попадает. в камеру "е" электропневматического клапа. на 13 и через пневмоемкость 16 поступает к регулятору температуры теплоносителя обратного действия 4 и является фактически обычным сигналом задания регулятора, icoторый сравнивается с сигналом Pt от устройства замера температуры и вырабатывается сигнал Рурр. обычный B автоматическом pe" жиме. Управляющий сигнал Рупр. поступает к позиционеру 7, который в свою очередь вырабатывает сигнал Рпри ., непосредственно воздействующий на мембрану привода 8 мотор-вентилятора 3, где он преобразуется в перемещение мембраны, Таким образом, включение устройства дистанционного управления 11 в систему не оказывает влияния на процесс регулирования в автоматическом режиме работы системы.

В дистанционном режиме работы системы переключатель режимов работ 9 находится в положении "Дист,", при этом электрический сигнал поступает на катушку

5 электропневматического клапана 12 и пйд воздействием напряжения на катушке электромагнита к якорю с соплом С1 притягивается заслонка 18, преодолевая усилие пружины и тем самым закрывая сопло С1, 10. одновременно открывая ранее запертое сопло С2, через которое поступает в камеру "b" ранее запертый на входе сигнал Pfl+7 пневмосистемы и далее через выход электропневматического клапана 12 в камеры "9" и

15 "h" пневмореле 15, При этом закрывается соплом Сч пневмореле 15 и открывается сопло Сб, что приводит к тому, что сигнал Р ад, от эадатчика давления 5 "запирается" и на .вход электропневматического клапана t3

20 поступает не Рзад., a Рдеет. пневмосистемы, которое дальше попадает через открытое сопло Сз в камеру "d", канал И, в камеру "е" и далее на вход регулятора температурИ теплоносителя обратного действия 4 через

25 пневмоемкость 16, Поступление на вход регулятора температуры теплоносителя обратного действия

Pniir., а не Рзад, позволяет получать на выходе его выходноедавлени, уровень которого

30 создает в мембранной полости привода вентилятора максимальное давление, обеспечивающее минимальный угол разворота лопастей, независимо от текущего значения выходного давления устройства замера тем35 пературы, но мотор-вентилятор при этом невращается, так как разомкнута электрическая цепь питания включения его, Для обеспечения вращения мотор-вентилятора в дистанционном режиме работы системы.

40 необходимо перевести дистанционный переключатель 10 в положение "Вкл,", при этом начнет поступать электрический сигнал на контактор 2 включения мотор-вентилятора 3, который начнет вращаться с

45 минимальным углом разворота лопастей и таким образом будет достигнута его пневматическая разгрузка в момент запуска в дистанционном режиме работы системы

Одновременно с этим происходит переклю50 чение пневмоконтактов электропневматического клапана 13, связанное с поступлением электрического сигнала на обмотку его катушки от включенного дистанционного переключателя 10, при этом

55 закрывается ранее открытое сопло Сз и открывается ранее закрытое сопло С4, что обеспечивает постепенное снижение давле-, ния в мембранной полости привода моторвентилятора за счет отсечения пневмолинии, связывающей выходное дав10

1813893

Формула изобретения

Система регулирования температуры теплоносителя двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик — реле температуры теплоносителя, контакторное устройство, связанное с мотором-вентилятором, и регулятор температуры теплоносителя обратного действия, подключенный

Составитель А.Святин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор,А,Козориз

Редактор Н.Рожкова

Заказ 1818 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ление от эадатчика давления 5 с регулятором температуры теплоносителя обратного действия 4 и одновременного ее сообщения с атмосферой через пневмоемкость 16, электропневматический клапан 12 и регулируемое пневмосопротивление 14, Благодаря этому в дистанционном режиме работы ростигается запуск мотор-вентилятора с минимальным углом разворота лопастей, что позволяет снизить аэродинамическое сопротивление воздуха лопастям, и тем самым осуществить запуск с минимальными затратами электрической энергии, что в конечном итоге позволит повысить надежность и долговечность пусковой контактной электрической аппаратуры, первым входом к задатчику давления через пневмолинию, вторым — к устройству замера температуры теплоносителя, а выходом— посредством позиционера к приводу мото5 ра-вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат электроэнер. гии и повышения долговечности, она снабжена переключателем режима работ, дистанционным переключателем, устройст10 вом дистанционного управления с двумя входами и двумя выходами, выполненными в виде первого и второго электропневматических клапанов, регулируемого пневмосопротивления, пневмореле и пневмоемкости, 15 причем первый вход устройства дистанционного управления подключен через первый электропневмоклапан к пневмолинии, второй вход — к эадатчику давления посредством пневмореле, первый выход соединен

20 с приводом мотора-вентилятора через пневмоемкость, второй выход соединен с атмосферой посредством регулируемого пневмосопротивления, первый электропневмоклапан связан с переключателем ре25 жимов работ. а второй — с дистанционным переключателем.