CN2918749Y - 内燃机车静液压控制*** - Google Patents

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张少元
张建勤
张征硕
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Abstract

本实用新型涉及铁路机车控制***技术领域，尤其是一种内燃机车静液压控制***。包括液压泵、液压马达、油空散热器，液压泵的出油口与液压马达的进油口油管连接，***还包括有主控阀和控制阀，主控阀与液压马达并联，主控阀的控制口与控制阀的控制口连接，控制阀的回油口与油箱连接，所述控制阀为热－静液压控制阀，所述主控阀为液压伺服控制的溢流安全阀。本控制***总体是把温度控制部件与执行部件进行分离，并选用了不同的阀，减少了控制阀门的更换频率、节约成本，大大提高温控元件的工作寿命和整个***工作可靠性。

Description

内燃机车静液压控制***
技术领域
本实用新型涉及铁路机车控制***技术领域，尤其是一种内燃机车静液压控制***。
背景技术
我国传统内燃机车冷却风扇的驱动都是采用液压传动技术，由于液压***工作相对较平稳、性能也较柔和，还能对冷却风扇进行无级调速等优点，一直沿用至今已达四十余年。但现场实际运用显示，液压***的故障率是非常之高的，尤其液压控制***的阀类。据初步统计：液压***故障约占机车辅助***总故障的50％，而温度控制阀和安全阀的故障又占液压***总故障的50％以上。因此，原静压***工作可靠性差已成为影响内燃机车质量的重要因素之一，实际运用中，经常需要顶死温度控制阀，不仅消耗功率，还容易出机破，危害更大。此外，更换元件需放油放水，不仅造成人力物力和财力的极大浪费，由于其工作量巨大，甚至还影响到运用部门的机车使用周转率。且此结构在国内内燃机车上装车使用已四十余年，尽管人们对此出于无奈，但长期的同类故障，似乎人们已习以为常，从根本上加以研究并彻底解决，成为摆在人们面前的重要课题。
几年前，铁道部下达了机车辅机电传动的研究课题，其重要原因之一也是静液压***的可靠性差。然而，机车采用辅机电传动方案，仅成本就增加了三十余万元，机车重量也增加了三吨以上，此外，老车的改造还没法实现。因此，从源头上解决原静液压***的工作可靠性问题，意义十分重大。
现有机车的静液压***的工作原理是这样的，柴油机通过齿轮变速箱驱动液压泵，液压泵从油箱中泵出液压油，通过与液压马达并联的温度控制阀的节流调速原理，调节温度控制阀节流口的旁泄量来控制流入液压马达的工作介质的流量，温度控制阀根据冷却***油水温度来恒温控制冷却风扇的转速，而同样与液压马达并联的安全阀的开启压力随液压泵转速的升降而升降，它是一种负反馈减振式安全阀，只是起“安全保卫”作用，以保证液压***的正常工作。
显然，温度控制阀在静液压***中起到至关重要的作用，它既是控制元件又是执行元件。温度控制阀是通过恒温元件的热胀冷缩推动推杆来使阀芯移动，从而控制整个***截流量的大小，达到控制风扇转速的目的。
这种温度控制阀在结构上有其固有的缺陷：***温度提升时，感温元件直接长期承受***的高压，最高推力达二百牛顿以上，且推杆升程较长，须9毫米，本来元件内膨胀材料(石蜡紫铜成份)容量有限的感温元件，须反复通过其膨胀推动橡胶导套及其推杆作较大位移，因此，很容易疲劳失效，一般三个月左右就需更换温度控制阀；其次，感温元件为刚性连接，温度的变化随即表现为阀芯的动作，容易产生***的压力波动，造成液压冲击。
所以，温度控制阀的结构和工作原理成为了静液压***工作可靠性差的主要原因，实际运用中，经常需顶死温度控制阀，不仅消耗功率，处理不及时还会造成机破。现场中一旦静液压控制***出现故障，往往很难判断是温度控制阀还是安全阀的问题，为避免重复放油放水，一般两阀都同时更换。
长期以来，静液压控制***的故障直接表现为机车油水温度高，风扇不转或没达到特定温度控制下的转速，其原因往往是恒温元件的失效所致，由于认识上的局限，人们把“责任”全部归咎于恒温元件的质量，并投入很多精力，试图对恒温元件的质量加以控制，来解决此问题。通过对其性能的研究，从铜粉石蜡配方到温度升程特性等方面进行试验研究，甚至曾经采用国外品牌元件装车考核，但终究没有太大效果，其实原因很简单，未能从根源上或者说原理上将缺陷加以彻底消除，问题就不可能彻底解决。
发明内容
为了克服现有的静液压控制***的故障率高的不足，本实用新型提供另一种静液压控制***。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内燃机车静液压控制***，包括液压泵、液压马达、风扇、油管、油空散热器和油箱，风扇固定在液压马达上，液压泵的出油口与液压马达的进油口油管连接，液压马达的出油口与油空散热器的进油口油管连接，油空散热器的出油口连接油箱，***还包括有主控阀和控制阀，主控阀与液压马达并联，主控阀的控制口与控制阀的控制口连接，控制阀的回油口与油箱连接。
所述的控制阀包括有恒温元件、推杆、杠杆、壳体、回油口、支点调整机构、针阀机构、控制阀控制口、针阀、调整螺钉，恒温元件与推杆固定联接，推杆与杠杆的一端活动联接，支点调整机构)的活动头活动联接杠杆的支点处，针阀机构的活动头位于杠杆的另一端并与之活动联接，针阀机构所在空腔位于活动阀芯的一侧与控制阀控制口相通，另一侧与回油口相通。
所述主控阀包括有柱塞、调节阀芯、弹簧、调节螺旋手把、主弹簧、阀体、主控阀控制口、进油口、出油口和节流孔。
下面对整个***加以说明：
本实用新型的内燃机车静液压控制***总体是把温度控制部件与执行部件进行分离，并选用了不同的阀，原温度控制阀既是感温部件又是执行元件，现使用的控制阀只有感温控制功能，结构采用温控式节流先导阀形式，而执行功能由另一主控阀完成，主控阀采用远程控制式节流阀并合成安全阀的结构，使其既起到节流调速的作用，又能起到安全阀的功能。由于通过控制阀的控制信号控制主控阀阀芯的开启程度，来调节***中进入液压马达的油流量，控制阀的感温元件始终工作在低压环境，其工作寿命将大大提高。利用执行部件的结构特点省略安全阀，减少高压管路的支路，控制***管路管径将大大减小，也可以实现远程控制。
本实用新型的有益效果是，1、减少控制阀门的更换频率、节约成本，大大提高温控元件的工作寿命和整个***工作可靠性；2、简化管路，提高管路的可靠性；3、可实现测温点的远程控制；4、实现一个冷却风扇驱动由两个测温点的温控元件控制；5、针对老机车的旧***改造，本实用新型也简单易行；6、与实现相同效果的辅机电传动方案比，成本费用仅为其不到十分之一。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的***原理图。
图2是本实用新型***中控制阀的结构原理图。
图3是本实用新型***中主控阀的结构原理图。
图中1、液压泵  2、液压马达  3、风扇  4、油管  5、油空散热器  6、油箱  7、主控阀  8、控制阀  71、柱塞  72、调节阀芯  73、弹簧  74、调节螺旋手把  75、主弹簧  76阀体  77、主控阀控制口  78、进油口  79、出油口  710节流孔  81、恒温元件  82、推杆  83、杠杆  84、壳体  85、回油口  86、支点调整机构  87、针阀机构  88、控制阀控制口  89、针阀  810、调整螺钉。
具体实施方式
如附图1是本实用新型内燃机车静液压控制***的原理图，包括液压泵1、液压马达2、风扇3、油管4、油空散热器5和油箱6，风扇3固定在液压马达2上，液压泵1的出油口与液压马达2的进油口油管连接，液压马达2的出油口与油空散热器5的进油口油管连接，油空散热器5的出油口连接油箱6，***还包括有主控阀7和控制阀8，主控阀7与液压马达2并联，主控阀7的控制口与控制阀8的控制口连接，控制阀8的回油口与油箱6连接。
如附图2是本实用新型***中控制阀8的结构原理图，包括有恒温元件81、推杆82、杠杆83、壳体84、回油口85、支点调整机构86、针阀机构87、控制阀控制口88、针阀89、调整螺钉810，恒温元件81与推杆82固定联接，推杆82与杠杆83的一端活动联接，支点调整机构86的活动头活动联接杠杆83的支点处，针阀机构87的活动头位于杠杆83的另一端并与之活动联接，针阀机构87所在空腔位于活动阀芯的一侧与控制阀控制口88相通，另一侧与回油口85相通。
如附图3是本实用新型***中主控阀7的结构原理图，包括有柱塞71、调节阀芯72、弹簧73、调节螺旋手把74、主弹簧75、阀体76、主控阀控制口77、进油口78、出油口79和节流孔710。
下面再结合附图对本***作进一步说明：
本实用新型内燃机车静液压控制***采用的控制阀8采用的是成熟可靠的英国的AMOT4106型热-静液压控制阀，与主控阀7结合使用，AMOT 4106型热-静液压控制阀可以为静液压风扇驱动冷却的***提供一种理想的可调式的恒温控制解决方案。
4106型热-静液压控制阀，其控制信号是通过杠杆原理实现的，检测点温度控制恒温元件推杆不同的升程，恒温元件推杆通过杠杆原理使得控制口产生不同的压力信号，此信号传递给主控阀7，控制主控阀7形成不同的开度，从而控制整个***的正常工作。
4106型热-静液压控制阀具有以下几项功能：①、作为一个对应不同温度发出不同压力控制信号的小流量截止阀，控制主控阀的不同开度，完成主控阀7调整、驱动冷却风扇，使冷却风扇以合适的转速工作；②、当***内热感应元件及其机构出现故障时，可通过手动调节，使其作为一个截止阀，让***获得最高工作压力，驱动冷却风扇以最高转速工作；③、为***压力脉冲和振荡提供阻尼力；④、为***设定最小的压力。
由于该阀的结构彻底改变了通过恒温元件的热胀冷缩来推动推杆使阀芯移动控制***截流量的结构，恒温元件通过杠杆原理发出信号，仅起类似传感器的作用，因此，恒温元件有着很长的寿命。此外，该阀结构巧妙紧凑，成熟可靠，提高了***可靠性。
主控阀7实际上是一种液压伺服控制的溢流安全阀。主控阀控制口77联接着AMOT 4106型热-静液压控制阀控制口88。当柴油机的冷却水的温度较低时，该阀会开启一条通路，允许从控制口77处来的压力介质进入X室(空腔)。一旦Z室(空腔)的压力足够高时，柱塞71上升而且压力油会被旁通到达出油口79。这时压力介质能够进入X室(空腔)的唯一通路是从Z室(空腔)通过节流孔710泄漏进来。当柴油机冷却水温度升高后，该阀开始只允许越来越少的油泄漏掉。当这种泄漏量开始小到低于节流孔710的泄漏值后，在X室(空腔)内会建立起一个压力。这时弹簧力和该室内的压力会结合起来给予柱塞71向下的合力，促使其向下运动，柱塞71下降到的位置与室内的压力高低相对应。因此旁通油的数量就会与温度相对应了，而且风扇的转速就会根据柴油机的冷却水温度进行调节。水温在到达规定的数值后，该阀就会完全阻止油的泄漏，柱塞71也将会完全的到达底部；这样一来，风扇就会以其最大的转速运转。调节螺旋手把74可以设定***内的最大压力。高于设定压力后，油会通向阀72，并且会通过柱塞71的中心排放到出油口79，然后由于X室(空腔)内的压力损失会导致柱塞71向上移动。
该主控阀与原静液压***安全阀比较，具有零件较少，结构简单的特点，增强了***可靠性。
本实用新型内燃机车静液压控制***不仅实现了温度控制部件与执行部件分离的结构，而且还较好地控制了柴油机各转速及对应的测点温度下，***各个压力点的良好分布，实现了***平滑的柔性控制。

Claims (1)

  1. 一种内燃机车静液压控制***，包括液压泵(1)、液压马达(2)、风扇(3)、油管(4)、油空散热器(5)和油箱(6)，风扇(3)固定在液压马达(2)上，液压泵(1)的出油口与液压马达(2)的进油口油管连接，液压马达(2)的出油口与油空散热器(5)的进油口油管连接，油空散热器(5)的出油口连接油箱(6)，其特征是：***还包括有主控阀(7)和控制阀(8)，主控阀(7)与液压马达(2)并联，主控阀(7)的控制口与控制阀(8)的控制口连接，控制阀(8)的回油口与油箱(6)连接，所述控制阀(8)为热-静液压控制阀，所述主控阀(7)为液压伺服控制的溢流安全阀。
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CN104055207A (zh) * 2014-06-17 2014-09-24 洛阳四达农机有限公司 一种青贮机冷却***
CN102292528B (zh) * 2009-01-22 2016-01-20 罗伯特·博世有限公司 静液压的风扇驱动器

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