專利名稱：拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)調(diào)速控制領(lǐng)域，具體是一種能精確控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的拉 線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置。
技術(shù)背景在汽車、輪船等應(yīng)用領(lǐng)域，拉線式調(diào)速器是一種傳統(tǒng)的調(diào)速裝置，它調(diào)速 平滑，簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用廣泛，適用于不需對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速精確控制的場(chǎng)合；而應(yīng) 用于軌道交通領(lǐng)域的牽引機(jī)車，均需對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔精確控制，以滿足 恒功控制需要。由于采用現(xiàn)有拉線調(diào)速器的柴油機(jī)無法滿足牽引機(jī)車的使用要 求。多年來， 一直采用專用柴油機(jī)或電噴柴油機(jī)來滿足這一特殊需求，成本極 高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有采用拉線式調(diào)速器的柴油機(jī)無法滿足牽引機(jī)車使用 要求的問題，提供了一種能精確控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝 置。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置，包括機(jī) 械傳動(dòng)單元和電氣控制單元，機(jī)械傳動(dòng)單元包含柴油機(jī)油門拉線、其上固定有 步進(jìn)電機(jī)的固定座板，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上固定有小齒輪，固定座板上通過支 座固定有能繞支座上的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的、與小齒輪嚙合的扇形齒輪，柴油機(jī)油門拉 線一端與扇形齒輪固定，固定座板上扇形齒輪正下方幵有供扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過的矩形通孔；電氣控制單元包含編碼型司機(jī)控制器AC、輸入端與司機(jī)控制器 AC的編碼信號(hào)輸出端連接的邏輯控制器PLC、邏輯控制器PLC的輸出端分別 經(jīng)限流電阻RW1、 RW2、 RW3與步進(jìn)電機(jī)的三相電源進(jìn)線端連接。使用時(shí)，在本裝置與柴油機(jī)之間、柴油機(jī)機(jī)體旁安裝由支架架起的滑輪， 將連接柴油機(jī)與本裝置的柴油機(jī)油門拉線放在滑輪上，使柴油機(jī)油門拉線被拉 動(dòng)時(shí)，水平拉動(dòng)柴油機(jī)油門；本裝置的調(diào)速工作原理司機(jī)操作編碼式司機(jī)控 制器AC (4位16檔或3位8檔)發(fā)出柴油機(jī)調(diào)速編碼指令(0000-1111);在 相應(yīng)軟件支持下，柴油機(jī)調(diào)速編碼指令經(jīng)邏輯控制器PLC轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電 機(jī)運(yùn)行的矩形驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，每一檔位對(duì)應(yīng)一確定的脈沖數(shù)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)經(jīng) 限流電阻RW1、 RW2、 RW3送入步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng) 下，由電機(jī)軸輸出相應(yīng)角位移，然后通過電機(jī)軸上的小齒輪帶動(dòng)扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 扇形齒輪拉動(dòng)柴油機(jī)油門拉線，由于步進(jìn)電機(jī)輸出的角位移精確，因此扇形齒 輪拉動(dòng)柴油機(jī)油門拉線的位移量精確，最終精確控制柴油機(jī)的油門開度，進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)的分檔位精確調(diào)速控制。其中，限流電阻RW1-RW3起到調(diào)整限 制邏輯控制器PLC輸出電流的作用，并在步進(jìn)電機(jī)短路時(shí)，保護(hù)邏輯控制器 PLC不至燒損。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，為傳統(tǒng)的拉線調(diào)速柴油機(jī) 應(yīng)用于機(jī)車牽引領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的解決方案采用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，主動(dòng)齒輪由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從動(dòng)齒輪拉動(dòng)柴油機(jī)油門拉線，通過控制步進(jìn)電機(jī)的準(zhǔn)確 角位移輸出，來精確控制柴油機(jī)油門拉線的拉動(dòng)位移量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn) 速的精確控制；對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制采用由編碼型司機(jī)控制器AC和邏輯控制器 PLC控制，基于軟件編程的邏輯控制器PLC和由脈沖驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用使得本發(fā)明所述控制裝置具有很高的可靠性和足夠的精度，保證了司機(jī)控制器AC每一檔位對(duì)應(yīng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制和各檔位轉(zhuǎn)速值的動(dòng)態(tài)調(diào)整，調(diào)速精 度高，并且可以通過邏輯控制器PLC方便地調(diào)整每一檔位下的轉(zhuǎn)速給定值； 本發(fā)明所述調(diào)速控制裝置將拉線調(diào)速時(shí)模糊的轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)化為由步進(jìn)電機(jī)控 制的精確的轉(zhuǎn)速控制，從而使傳統(tǒng)的拉線調(diào)速式柴油機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的分檔轉(zhuǎn) 速控制，滿足鐵路內(nèi)燃機(jī)車、軌道車等牽引設(shè)備對(duì)柴油機(jī)的使用要求。另外， 根據(jù)采用司控器類型不同，可實(shí)現(xiàn)8檔、16檔多級(jí)位柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制一多檔位 調(diào)速，操作方便；采用多機(jī)電部件協(xié)調(diào)配合工作的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，使用安裝 便捷，給用戶使用提供了方便；適用于各種型號(hào)的拉線調(diào)速式柴油機(jī)，產(chǎn)品適 應(yīng)性強(qiáng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)潔，具有操作安裝方便、調(diào)速精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、性 價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，可在小功率內(nèi)燃機(jī)車、軌道車、地鐵牽引車等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖；圖中l(wèi)-步進(jìn)電機(jī)；2-固定座板；3-小齒輪；4-支座；5-銷軸；6-扇形齒輪； 7-矩形通孔；8-滑套；9-柴油機(jī)油門拉線；10-柴油機(jī)；ll-支架；12-滑輪。
具體實(shí)施方式
拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置，包括機(jī)械傳動(dòng)單元和電氣控制單元，機(jī)械傳 動(dòng)單元包含柴油機(jī)油門拉線9、其上固定有步進(jìn)電機(jī)1的固定座板2，步進(jìn)電 機(jī)1的電機(jī)軸上固定有小齒輪3，固定座板2上通過支座4固定有能繞支座4 上的銷軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的、與小齒輪3嚙合的扇形齒輪6，柴油機(jī)油門拉線9一端與扇形齒輪6固定，固定座板2上扇形齒輪6正下方開有供扇形齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)通過 的矩形通孔7;電氣控制單元包含編碼型司機(jī)控制器AC、輸入端與司機(jī)控制 器AC的編碼信號(hào)輸出端連接的邏輯控制器PLC、邏輯控制器PLC的輸出端 分別經(jīng)限流電阻RW1、 RW2、 RW3與步進(jìn)電機(jī)1的三相電源進(jìn)線端連接。使 用時(shí)，在本裝置與柴油機(jī)10之間、柴油機(jī)10機(jī)體旁安裝由支架11架起的滑 輪12,將連接柴油機(jī)與本裝置的柴油機(jī)油門拉線放在滑輪上，使柴油機(jī)油門拉 線被拉動(dòng)時(shí)，水平拉動(dòng)柴油機(jī)油門；具體實(shí)施時(shí)，邏輯控制器PLC采用通用的8進(jìn)8出邏輯控制器；扇形齒 輪6上與銷軸5的配合處設(shè)有滑套8，滑套8為一黃銅制作的環(huán)形柱套，壓裝 于扇形齒輪6上，與扇形齒輪6—起繞銷軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，不但更換方便，而且減小 扇形齒輪內(nèi)孔磨耗，減小扇形齒輪6與銷軸5之間的滑動(dòng)阻力，提高扇形齒輪 6的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，進(jìn)而提高油門拉線的位移精度，精確分檔位控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1、一種拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置，包括機(jī)械傳動(dòng)單元和電氣控制單元，其特征在于機(jī)械傳動(dòng)單元包含柴油機(jī)油門拉線(9)、其上固定有步進(jìn)電機(jī)(1)的固定座板(2)，步進(jìn)電機(jī)(1)的電機(jī)軸上固定有小齒輪(3)，固定座板(2)上通過支座(4)固定有能繞支座(4)上的銷軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)的、與小齒輪(3)嚙合的扇形齒輪(6)，柴油機(jī)油門拉線(9)一端與扇形齒輪(6)固定，固定座板(2)上扇形齒輪(6)正下方開有供扇形齒輪(6)轉(zhuǎn)動(dòng)通過的矩形通孔(7)；電氣控制單元包含編碼型司機(jī)控制器AC、輸入端與司機(jī)控制器AC的編碼信號(hào)輸出端連接的邏輯控制器PLC、邏輯控制器PLC的輸出端分別經(jīng)限流電阻RW1、RW2、RW3與步進(jìn)電機(jī)(1)的三相電源進(jìn)線端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于扇 形齒輪(6)上與銷軸(5)的配合處設(shè)有滑套(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油機(jī)調(diào)速控制領(lǐng)域，具體是一種拉線式柴油機(jī)調(diào)速控制裝置。解決了現(xiàn)有采用拉線式調(diào)速器的柴油機(jī)無法滿足牽引機(jī)車使用要求的問題，該控制裝置包括機(jī)械傳動(dòng)單元和電氣控制單元，機(jī)械傳動(dòng)單元包含柴油機(jī)油門拉線、電機(jī)軸上固定有小齒輪的步進(jìn)電機(jī)、固定座板，固定座板上固定有與小齒輪嚙合的扇形齒輪，拉線一端與扇形齒輪固定，固定座板上扇形齒輪正下方開有矩形通孔；電氣控制單元包含編碼型司機(jī)控制器、邏輯控制器、邏輯控制器的輸出端分別經(jīng)限流電阻與步進(jìn)電機(jī)的三相電源進(jìn)線端連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)潔，具有操作安裝方便、調(diào)速精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，可在小功率內(nèi)燃機(jī)車、軌道車、地鐵牽引車等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F02D11/10GK101328839SQ20081005550
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月27日
發(fā)明者梁培志, 程衛(wèi)東, 董曉妮, 陳國(guó)棟 申請(qǐng)人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司