Система регулирования температуры теплоносителя двигателя внутреннего сгорания

(51)5 Е 0 Р вГ,г.;)уСАНИЕ И ЛБСТВУ е ".Луод им, ,П,Зоатиче стру еско илов ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Производственное объединениганский тепловозостроительный завОктябрьской революции"(56) Тепловоз 2 ТЭ 121 Система автомского регулирования температуры. Инция по эксплуатации и техничописание, 2125.20,51.00147 Вороврад, 87 г., с, 8 а.Авторское свидетельство СССРМ 1463941, кл. Р 01 Р 702, 1987,е.,Жло 1813893 А 1(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 12 и 13, регулируемого пневмосопротивления 15, пневмореле 15 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 мотор- вентилятора 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 Рзад. от задатчика давления через открытые сопла пневмореле и второго электропневматического клапана, через пневмоемкость - на вход регулятора обратного действия, в котором производится сравнение давления Рзад. 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" Рпит. пневмосистемы и поступление давления Рприв в мембранную полость привода мотор-вентилятора позво 5 10 20 25 30 35 40 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 С 1 клапана 12 соединено с атмосферой и при отсутствии электрического сигнала от переключателя 9 представляет собой нормально открытый контакт, асопло С 2 клапана 12, связанное с давлениемпитания системы, - нормально закрытыйконтакт. 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 Рпит, системы поступает через открытое сопло первого электропневматического клапана, пневмореле, второй электропневматический клапан, емкость, регулирующее устройство, позиционер в мембранную полость привода мотор-вентилятора, а давление Рзд. 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,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 С 2 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 чае от дистанционного переключателя 10, туры теплоносителя двигателя внутреннего сопло Сз, связанное выходным давлением сгорания, через емкость 16, регулятор температурыСистема 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 С 4, 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 осуществляет- тора 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, разде- двумя 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 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- . Св подводится выходной сигнал от электролапан 12 связан с переключателем режимов пневматического клапана 12, а к соплу Сь, работ 9, а электропневмоклапан 13 - с дис связанным своим выходом с соплом Сз электанционным переключателем 10, троп невматического клапана 13 подводитсявыходной сигнал от задатчика давления 5 -Задатчик давления 5 подключен к пнев- Рзд, При отсутствии входных сигналов меммолинии 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, мембран- данном 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", "б" и "е" (соединенные Предлагаемая система работает следу- каналамии И), якорь электромагнита с, ющим образом,двухсторонней заслонкой 18 и 19, закреп- При изменении температуры теплоноленнойна плоской резинотканевоймембра сителя изменяется выходной пневматичене, свободно перемещающейся между ский сигнал Р; от устройства замера соплами С 1-Сг 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 подключен к выходу задатчика давления 5, где оба эти давления сравниваются и преобразуются в управляющий сигнал Рупр, Управляю.щий сигнал Рупр, поступает к позиционеру 7, который в свою очередь вырабатывает сигнал Рпрфнепосредственно 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 2 - закрыто, а сопло С 1 - открыто, Входной сигнал, связанный с пневмолинией питания системы остается запертым соплом Сг и в камеру "Ь" 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 СБ в камеру "ц" 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 "б", далее через канал. между камерами попадает. в камеру "е" электропневматического клапа. на 13 и через пневмоемкость 16 поступает крегулятору температуры теплоносителя обратного действия 4 и является фактически обычным сигналом задания регулятора, который сравнивается с сигналом Р от устройства замера температуры и вырабатывается сигнал Рупр. обынй в автоматичесо режиме. 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 этомэлектрический сигнал поступает на катушку5 электропневматического клапана 12 и подвоздействием напряжения на катушке электромагнита к якорю с соплом С 1 притягивэ"ется заслонка 18, преодолевая усилиепружины и тем самым закрывая сопло С 1,10 одновременно открывая ранее запертое сопло С 2, через которое поступает в камеру Ьранее запертый на входе сигнал Рпит пневмосистемы и далее через выход электропневматического клапана 12 в камеры "д" и15 Ъ" пневмореле 15, При этом закрываетсясоплом Сч пневмореле 15 и открывается сопло Сб, что приводит к тому, что сигнал Рэнд,от эадатчика давления 5 "запирается" и нэ.вход электропневматического клапана 1320 поступает не Ришад а Рпит, пневмосистемы,которое дальше попадает через открытоесопло Сз в камеру "д", канал И, в камеру "е"и далее на вход регулятора температурИтеплоносителя обратного действия 4 череЗ25 пневмоемкость 16,Поступление на вход регулятора температуры теплоносителя обратного действияРп., а не Рзад позволяет получать на выходе его выходноедавленид, уровень которого30 создает в мембранной полости привода вентилятора максимальное давление, обеспечивающее минимальный угол развороталопастей, независимо от текущего значениявыходного давления устройства замера тем 35 пературы, но мотор-вентилятор при этом не .вращается, так как разомкнута электрическая цепь питания включения его, Для обеспечения вращения мотор-вентилятора вдистанционном режиме работы системы,40 необходимо перевести дистанционный переключатель 10 в положение "Вкл,", приэтом начнет поступать электрический сигнал на контактор 2 включения мотор-вентилятора 3, который начнет вращаться с45 минимальным углом разворота лопастей итаким образом будет достигнута его пневматическая разгрузка в момент запуска вдистанционном режиме работы системыОдновременно с этим происходит переклю 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 С 4, что обеспечивает постепенное снижение давле-, ния в мембранной полости привода мотор- вентилятора за счет отсечения пневмолинии, связывающей выходное дав10 1813893 ф о р мул а изобретен ия 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.СвятинТехред М.Моргентал Корректор,А,Козориз Редактор Н,Рожкова Заказ 1818 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, 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 мото ра-вентилятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью снижения затрат электроэнер.гии и повышения долговечности, она снабжена переключателем режима работ, дистанционным перекл.очателем, устройст вом дистанционного управления с двумявходами и двумя выходами, выполненными в виде первого и второго электропневматических клапанов, регулируемоо 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 ре жимов работ, а второй - с дистанционнымпереключателем.