СИСТЕМА РАЗОГРЕВА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1998 года по МПК B60H1/00 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системам обеспечения работы дизельных силовых установок военных гусеничных машин.

Изобретение может использоваться в народном хозяйстве в конструкции системы разогрева дизельных силовых установок тяжелых машин.

Система разогрева силовой установки транспортной машины предназначена для облегчения пуска дизельной силовой установки, предотвращения сброса давления в гидросистемах машины после пуска при минусовых температурах окружающего воздуха.

Известна конструкция системы разогрева, применяемой на танке Т-64. Она содержит котел с теплообменником, жидкостной насос и трубопроводы, соединяющие подогреватель с системой охлаждения силовой установки [1]. Контроль за работой подогревателя в этой системе осуществляется экипажем по температуре охлаждающей жидкости (ОЖ) в системе охлаждения, измеряемой штатным термометром. Недостатком этой системы является отсутствие блокировки, предохраняющей от перегрева в случае запуска подогревателя при отсутствии ОЖ в системе или срыве прокачки ОЖ через теплообменник в случае закупоривания или повреждения трубопроводов.

Известна также система разогрева силовой установки танка Т-72, содержащая котел с теплообменником, жидкостной насос и трубопроводы [2]. В этой системе контроль за работой подогревателя осуществляется не только по показаниям штатного термометра системы охлаждения, отражающего значение температуры ОЖ, но и датчиком, срабатывающим при достижении предельно-допустимого значения температуры ОЖ. При этом обеспечивается более оперативная сигнализация экипажу. Такая система является наиболее близкой к предлагаемой и является ее прототипом. Однако в этой системе не обеспечивается отключение подогревателя по сигналам датчиков критической температуры, а сами датчики не могут фиксировать отсутствие ОЖ в системе или срыв прокачки через теплообменник. Работа подогревателя в этих условиях приводит к резкому возрастанию температуры корпуса котла, что вызывает нарушение герметичности соединений, разрушение калорифера обогревателя и в конечном итоге приводит к пожару.

Целью изобретения является повышение надежности конструкции и обеспечение безопасности эксплуатации системы разогрева силовой установки транспортной машины за счет автоматической блокировки работы подогревателя, исключающей возможность его перегрева при срыве прокачки через теплообменник и при отсутствии ОЖ в системе.

Указанная цель достигается тем, что в подогревателе на выходе из теплообменника устанавливается емкостный датчик уровня ОЖ, в котором одной из обкладок измерительного конденсатора служит ОЖ. Датчик выходом подключается к блоку выключения подогревателя. Подогреватель может работать только тогда, когда электрическая емкость датчика не ниже определенной величины. Особенностью такого емкостного датчика, наряду с простотой конструкции (погруженный в электропроводящую ОЖ металлический стержень, покрытый слоем изоляции), является способность реагировать как на уровень контролируемой жидкости, так и на плотность пароводяной среды, прилегающей к его поверхности, что имеет место при работе подогревателя.

При нормальном функционировании системы разогрева в выходном патрубке теплообменника движется смесь из разогретой ОЖ с паром. При срыве прокачки через теплообменник количество пара в смеси резко увеличивается, стержень датчика частично осушается и его емкость уменьшается. Изменение емкости фиксируется блоком, и он выключает подогреватель, предотвращая перегрев. При отсутствии ОЖ схема блокирует запуск системы разогрева.

Следует отметить, что защита от перегрева с помощью термодатчика, контролирующего температуру корпуса, оказалась практически невозможной из-за резкого нарастания котла и значительного заброса этой температуры в аварийной ситуации вследствие наличия массивных металлических элементов конструкции внутри теплообменника, играющих в этом случае роль аккумулятора тепла. Использование контактного датчика наличия ОЖ на выходе из теплообменника также оказалось невозможным из-за неспособности реагировать на плотность пароводяной среды, вследствие чего не обеспечивается стабильность момента срабатывания блокировки подогревателя. В то же время емкостный датчик уровня электропроводящей ОЖ, где одной из обкладок измерительного конденсатора является сама ОЖ, значительно проще и надежней в эксплуатации, чем другие конструкции емкостных датчиков, например. из коаксиально расположенных изолированных цилиндров или параллельных пластин.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система разогрева отличается тем, что в ней предусмотрена автоматическая блокировка работы подогревателя по сигналу безынерционного емкостного датчика уровня ОЖ, установленного на выходе из теплообменника и выходом подключенного к блоку выключения подогревателя. Таким образом, заявляемая система соответствует критерию изобретения "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемую систему разогрева силовой установки от прототипа, не были выявлены. Это позволяет сделать вывод, что она имеет изобретательский уровень и не следует явным образом из уровня техники.

Изобретение промышленно применимо, так как может быть использовано при изготовлении транспортных машин.

Предлагаемая система разогрева силовой установки схематично поясняется чертежом на фиг. 1.

Система содержит насос 1, теплообменник 2 котла 3, подогреватель, калорифер 4 с охлаждающей жидкостью 5 - обкладкой измерительного конденсатора емкостного датчика 6, блока выключения подогревателя 7, трубопроводов 8, соединяющих подогреватель с системой охлаждения 9.

Работает система разогрева силовой установки следующим образом.

При включении системы разогрева, если емкость датчика достаточна, т.е. при наличии ОЖ, подогреватель запускается, начинается прокачка жидкости насосом через теплообменник и калорифер. Идет нормальный разогрев охлаждающей жидкости, температура которой контролируется по штатному термометру. При срыве прокачки доля пара в ОЖ на выходе из теплообменника резко увеличивается, стержень датчика частично осушается, его емкость уменьшается. При снижении емкости датчика ниже порогового значения блок выключает подогреватель.

Экспериментальные исследования заявляемой системы показали, что автоматическое выключение подогревателя по сигналу с емкостного датчика уровня ОЖ происходит стабильно не позднее, чем через 60 с после срыва прокачки, тогда как процесс разрушения конструкции начинается после 100-120 c работы в этом режиме.

Таким образом, применение заявляемой системы позволит повысить надежность транспортной машины, упростить ее эксплуатацию, обеспечить безопасность экипажа при разогреве силовой установки.

1. Техническое описание танка Т-64. М.: Военное издательство, 1969, с. 337.

2. Объект 172M Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1975, с. 178, 435.

Система предназначена для обеспечения работы дизельных силовых установок тяжелых гусеничных машин. В теплоносителе на выходе из теплообменника установлен емкостной датчик уровня электропроводящей охлаждающей жидкости, в котором одной из обкладок измерительного конденсатора служит сама охлаждающая жидкость, а выход этого датчика подключен к блоку выключения подогревателя. В результате повышается безопасность эксплуатации системы разогрева силовой установки транспортной машины. 1 ил.

Система разогрева силовой установки транспортной машины, содержащая жидкостной подогреватель, включающий котел с теплообменником, жидкостной насос, а также трубопроводы, соединяющие подогреватель с системой охлаждения силовой установки и блок аварийного выключения подогревателя, отличающаяся тем, что в ней на входе из теплообменника, например в калорифере, установлен емкостный датчик уровня электропроводящей охлаждающей жидкости, в котором одной из обкладок измерительного конденсатора служит охлаждающая жидкость, при этом выход датчика подключен к блок выключения подогревателя.