说明书防爆柴油机机油保护启动装置及气启动系统
技术领域
本发明属于防爆柴油机启动的技术领域，具体涉及一种防爆柴油机机油保护启动装置及气启动系统。
背景技术
煤矿井下防爆车辆大多为气启动的车辆，气启动车辆又分为气保护和电保护。 气保护车辆中机油保护是最重要也是比较难解决的一大问题。由于发动机机油压力是个很关键的参数，一方面，机油压力偏低会造成发动机工作不正常，甚至会损坏发动机，过去发动机采用了机油保护阀经常出现启动困难，发动机机油压力建立不起来导致发动机机油保护阀不能正常换向，进而引起发动机启动困难，另一方面引入机油保护之后发动机不易启动。原有机油保护系统中没有机油保护启动装置和过载阀，机油泵出口直接与机油低油位先导阀相连，如果机油泵出口压力不足以推动机油低油位先导阀换向，柴油灭火缸就处于灭火状态，发动机气门不能进入大气，发动机不能正常启动。
发明内容
本发明为了解决现有机油保护会造成发动机不易启动的问题，提供了一种防爆柴油机机油保护启动装置及气启动系统，主要针对煤矿井下气启动防爆车辆，确保车辆发动机机油压力偏低时车辆能自动熄火，并且在车辆启动时通过机油保护启动装置确保车辆能够正常启动。启动发动机同时使发动机机油压力增压，确保发动机正常启动。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种防爆柴油机机油保护启动装置，阀体正面开有机油口Ⅰ、机油口Ⅱ和气口，机油口Ⅰ与发动机机油池相连，机油口Ⅱ与机油低油位先导阀控制口相连，气口与启动阀出口相连，阀体中部设置活塞杆腔，活塞杆腔内设置倒T形活塞杆，倒T形活塞杆的竖直段上套设弹簧，弹簧另一端连接阀体，阀体两侧面分别开孔Ⅰ、孔Ⅱ，孔Ⅰ、孔Ⅱ都设置有伸缩式顶杆结构，孔Ⅰ与机油口Ⅰ连通，孔Ⅱ与活塞缸腔以及机油口Ⅱ连通，孔Ⅰ与孔Ⅱ接近活塞杆腔的部位连通。
所述的伸缩式顶杆结构包括锥阀芯、弹簧、弹簧座以及弹簧定位堵，锥阀芯可移动式插设与弹簧座的中心孔内，弹簧套于弹簧座外、一端连接于弹簧、另一端连接于弹簧座上，弹簧定位堵安装于弹簧座之外的阀体上。
气启动系统，采用上述的防爆柴油机机油保护启动装置，包括储气罐, 安全阀, 单向阀, 单向节流阀Ⅰ,手动换向阀, 气压表,润滑器,柴油机空压机,过滤器,总截门, Y型过滤器,延时阀, 气动马达,安全启动阀,启动阀,柴油灭火缸,机油保护启动装置，机油池,机油压力表，机油低油位先导阀，单向节流阀Ⅱ，过载阀，节流阀Ⅰ,机油泵，充气截门，储气罐储存有一定压力的气体，罐体上安装有安全阀与充气截门，罐体2口通过单向阀与柴油机空压机1口相连，罐体1口与总截门1口和柴油机空压机2口相连，总截门2口与过滤器和Y型过滤器相连，过滤器还与润滑器相连，该管路中接有气压表，Y型过滤器经过延时阀与气动马达1口相连，润滑器与手动换向阀1口相连，手动换向阀1口与启动阀口和单向节流阀Ⅰ1口相连，启动阀2口与安全启动阀1口和单向节流阀Ⅱ2口相连，安全启动阀2口与气动马达2口相连，单向节流阀Ⅰ2口与机油低油位先导阀1口相连，机油低油位先导阀2口与安全启动阀4口和柴油灭火缸相连，机油泵经过节流阀Ⅰ与过载阀1口相连，过载阀2口与机油保护启动装置2口相连，过载阀4口与启动阀2口和机油保护启动装置3口相连，油保护启动装置1口与机油池相连。
本发明通过连续启动使发动机机油压力增压，确保发动机正常启动，可以有效保护发动机，使发动机容易启动，并且与车上气动系统形成了很好一套气保护回路气动系统。
本发明可以有效保护发动机，使发动机容易启动，并且与车上气动系统形成了很好一套气保护回路气动系统，为目前煤矿井下的车辆发动机机油保护提供保证，可以实现防爆发动机机油保护以及机油增压启动。目前煤矿井下无轨辅助运输前景广阔，对井下防爆车辆的需求快速增加，目前国内需求量大约每年在200～300台左右，本装置每套售价1万元，总产值可达200～300万元，每台利润5000元计算，可产生利润100～150万元，本装置的开发应用可以为提高设备可靠性，减少发动机损坏，将会为企业的安全生产提供有力的保证。
附图说明
图1 为采用防爆柴油机机油保护启动装置的气启动系统，
图2为防爆柴油机机油保护启动装置的三维爆炸图，
图3为防爆柴油机机油保护启动装置的剖视图Ⅰ，
图4为防爆柴油机机油保护启动装置的剖视图Ⅱ，
图中：1-弹簧定位堵Ⅰ, 2-弹簧座Ⅰ, 3-弹簧Ⅰ, 4-堵头Ⅰ, 5-锥阀芯Ⅰ, 6-O型圈Ⅰ, 7-堵头Ⅱ, 8-堵头Ⅲ, 9-活塞,10-弹簧,11-弹簧定位堵Ⅱ, 12-锥阀芯Ⅱ, 13-弹簧Ⅱ, 14-弹簧座Ⅱ, 15-O型圈Ⅱ,16-弹簧定位堵Ⅲ, 17-阀体，18-机油口Ⅰ,19-机油口Ⅱ，20-气口，21-孔Ⅰ，22-孔Ⅱ，23-储气罐, 24-安全阀, 25-单向阀, 26-单向节流阀Ⅰ,27-手动换向阀, 28-气压表, 29-润滑器, 30-柴油机空压机, 31-过滤器,32-总截门,33-Y型过滤器, 34-延时阀, 35-气动马达, 36-安全启动阀, 37-启动阀,38-柴油灭火缸, 39-机油保护启动装置，40-机油池Ⅰ,41-机油压力表，42-机油低油位先导阀，43-单向节流阀Ⅱ，44-过载阀，45-节流阀Ⅰ,46-机油泵，47-充气截门。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，为气启动系统液压原理图，气启动系统包括储气罐23, 安全阀24, 单向阀25, 单向节流阀Ⅰ26,手动换向阀27, 气压表28,润滑器29,柴油机空压机30,过滤器31,总截门32, Y型过滤器33,延时阀34, 气动马达35,安全启动阀36,启动阀37,柴油灭火缸38,机油保护启动装置39，机油池40,机油压力表41，机油低油位先导阀42，单向节流阀Ⅱ43，过载阀44，节流阀Ⅰ45,机油泵46，充气截门47，储气罐23储存有一定压力的气体，罐体上安装有安全阀24与充气截门47，罐体2口通过单向阀25与柴油机空压机1口相连，罐体1口与总截门1口和柴油机空压机2口相连，总截门2口与过滤器31和Y型过滤器33相连，过滤器31还与润滑器29相连，该管路中接有气压表28，Y型过滤器33经过延时阀34与气动马达1口相连，润滑器29与手动换向阀1口相连，手动换向阀1口与启动阀37和单向节流阀Ⅰ1口相连，启动阀2口与安全启动阀1口和单向节流阀Ⅱ2口相连，安全启动阀2口与气动马达2口相连，单向节流阀Ⅰ2口与机油低油位先导阀1口相连，机油低油位先导阀2口与安全启动阀4口和柴油灭火缸38相连，机油泵46经过节流阀Ⅰ45与过载阀1口相连，过载阀2口与机油保护启动装置2口相连，过载阀4口与启动阀2口和机油保护启动装置3口相连，油保护启动装置1口与机油池40相连。
储气罐内可储存10 Bar高压气体，如果气体压力低于10Bar，发动机气泵就通过单向阀进入储气罐进行充气。车辆需要启动时，先打开开关阀，摁下启动阀，通过启动阀高压气体一路经过调速阀到达过载阀，过载阀进行换向，切断机油泵与机油保护启动装置油路。另一路到达机油保护启动装置气口20，高压气体推动机油保护启动装置中活塞向下运动，活塞将从机油口Ⅰ18吸入的机油进行压缩形成一定机油压力，高压机油从机油保护启动装置机油口Ⅱ19输出，到达机油低油位先导阀控制口，该先导阀进行换向，从开关阀到达调速阀的高压气体经过先导阀到达柴油关断缸和安全启动阀控制口，安全启动阀换向之后，高压气体进入启动马达，启动马达带动发动机飞轮旋转，发动机顺利启动。如果机油压力达不到机油低油位先导阀开启压力，机油保护启动装置通过从机油池再吸入机油，再摁下启动阀，通过机油保护启动装置增压，直至机油压力达到机油低油位先导阀开启压力，发动机启动。
图2所示为机油保护启动装置三维爆炸图，图3、4为机油保护启动装置剖视图。本发明左右两侧对称，主要由弹簧定位堵1,16,11、O型圈6、15、弹簧座2、14、弹簧3、13 、锥阀芯5、12、堵头7、8、活塞9、弹簧10 、和阀体17组成。阀体正面开有机油口Ⅰ18、机油Ⅱ19和气口20，机油口Ⅰ18与发动机机油池相连，机油口Ⅱ19与机油低油位先导阀控制口相连，气口20与启动阀出口相连，阀体中部设置活塞杆腔，活塞杆腔内设置倒T形活塞杆，倒T形活塞杆的竖直段上套设弹簧，弹簧另一端连接阀体，阀体两侧面分别开孔Ⅰ21、孔Ⅱ22，孔Ⅰ21、孔Ⅱ22都设置有伸缩式顶杆结构，孔Ⅰ21与机油口Ⅰ18连通，孔Ⅱ22与活塞缸腔以及机油口Ⅱ19连通，孔Ⅰ21与孔Ⅱ22接近活塞杆腔的部位连通。所述的伸缩式顶杆结构包括锥阀芯、弹簧、弹簧座以及弹簧定位堵，锥阀芯可移动式插设与弹簧座的中心孔内，弹簧套于弹簧座外、一端连接于弹簧、另一端连接于弹簧座上，弹簧定位堵安装于弹簧座之外的阀体上。
阀体机油口Ⅰ18与发动机机油池油底壳相连，形成一定压差，在这个压差作用下，推动锥阀芯向右移动，机油进入活塞杆腔，发动机启动时，摁下启动阀，高压气体经过启动阀通过阀体气口20进入活塞腔，推动活塞9向上移动，压缩弹簧，形成一定的油压，推动左侧锥阀芯Ⅱ12移动，从阀体机油口Ⅱ19流出。