PL225231B1 - Przysłona - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przysłona kolektora ssącego dolotu powietrza do przestrzeni spalania silnika spalinowego, a zwłaszcza silnika spalinowego diesla, eksploatowanego głównie w strefie zagrożonej wybuchem zanieczyszczonego powietrza zawierającego znaczne ilości zanieczyszczeń gazami i/lub substancjami wybuchowymi.

W warunkach pracy urządzeń w obiektach kopalnianych węgla, w tym pracy wózków widłowych i innych urządzeń w strefie wybuchowej, zachodzi konieczność niezwłocznego unieruchomienia silnika napędowego realizowanego poprzez elektronikę wykrywającą gaz, przykładowo metan. Jak powszechnie wiadomo silniki diesla po odcięciu dawki paliwa mogą czasem pracować dalej, jeżeli między innymi silnik jest przykładowo złej kondycji, powodującej, że olej ze skrzyni korbowej przedostaje się do komór spalania.

Znane są z literatury, przykładowo W. Szenajch „Napędy i sterowanie pneumatyczne” WNT Warszawa 1997, str. 123-162, 165-184 sposoby i urządzenia sterujące przepływami i ciśnieniami gazu w układach pneumatycznych. Brak jest natomiast opisów układów sterujących działaniem kanałów dyszowych wprowadzaniem powietrza do silników.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 218 061 znane jest rozwiązanie pod tytułem „Układ automatycznego sterowania dopływem i parametrami powietrza dodatkowo schładzającego spaliny”. Układ automatycznego sterowania dopływem i parametrami powietrza dodatkowo schładzającego spaliny, zwłaszcza silnika turbinowego śmigłowca umieszczony na pokładzie śmigłowca składający się z dyszy wypływu spalin połączonej z silnikiem turbinowym śmigłowca, otoczonej częścią stożkową i walcową płaszcza zewnętrznego schładzacza ze zbiornikiem sprężonego powietrza w kształcie spłaszczonego torusa w formie stożkowej, umieszczonego na zewnątrz stożkowej części płaszcza schładzacza przy wlocie powietrza do schładzacza, z przewodów powietrznych z odcinającymi elektrozaworami szybkiego działania, łączących zbiornik w kształcie torusa z opływowymi kanałami powietrznymi zakończonymi płaskimi dyszami de Lavala - zbieżno-rozbieżnymi o wylotach umieszczonych w strefie wylotu spalin z dyszy wypływu spalin, o osiach nachylonych pod kątem a do osi wzdłużnej dyszy wypływu spalin, przy czym 0°< a < 45° z umieszczonego na pokładzie śmigłowca podukładu sprężania powietrza, składającego się ze sprężarki napędzanej silnikiem elektrycznym zasilanymi z akumulatora i głównego zbiornika sprężonego powietrza, połączonego przewodem ze zbiornikiem w kształcie torusa poprzez elektrozawór regulacyjno odcinający, odznacza się tym, że w zbiorniku w kształcie torusa znajduje się czujnik ciśnienia, a za dyszą spalin tuż przy jej wylocie, we wnętrzu płaszcza schładzacza umieszczony jest czujnik ciśnienia, czujniki połączone są z blokiem analogowo cyfrowym poprzez blok wzmacniający sygnały mierzonych wielkości, a blok składa się z podukładów przekształcających poszczególne sygnały analogowe mierzonych wielkości w poszczególne sygnały cyfrowe, blok analogowo cyfrowy połączony jest z blokiem logicznym, a wychodzący z niego sygnał cyfrowy, sterujący dopływa do bloku wykonawczego, skąd wyprowadzana jest wielkość sterująca elektrozaworem regulacyjno odcinającym, regulującym i utrzymującym ciśnienie w zbiorniku na wymaganym poziomie ciśnienia, a także odcinającym lub zamykającym połączenie zbiornika w kształcie torusa, ze zbiornikiem głównym sprężonego powietrza o ciśnieniu utrzymywanym poprzez oddziaływanie czujnika ciśnienia, umieszczonego w zbiorniku głównym na podukład sterowania działaniem elektrycznego silnika napędzającego sprężarkę powietrza.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia sterującego przepływami i ciśnieniami gazu w układach zasilania silników, zwłaszcza wysokoprężnych, umożliwiającego niezwłoczne zatrzymanie pracy silnika po zaistnieniu nastawionych - przekraczających parametrów, przykładowo zagrażającego wybuchem gazu, zwłaszcza kopalnianego lub innych podobnych parametrów.

W rozwiązaniu według wynalazku przysłona kolektora ssącego dolotu powietrza do przestrzeni spalania silnika spalinowego, a zwłaszcza silnika spalinowego diesla, głównie wózków widłowych, stosowanych w środowisku zagrożonym wybuchem otaczającego zanieczyszczonego powietrza, zawierający powietrzny kolektor ssący, łączący filtr oczyszczania powietrza z komorą spalania mieszanki, odznacza się tym, że powietrzny kolektor ssący ma odcinający siłownik zaopatrzony w przysłonę odcinającą osadzoną na tłoczysku siłownika, zaopatrzonego w sprężynę zwrotną, którego przestrzeń ciśnieniowa jest połączona przewodem ciśnieniowym poprzez pompę wytwarzania roboczego ciśnienia ze zbiornikiem wyrównawczym zawierający medium ciśnieniowe, przy czym przewód ciśnieni owy łączący przestrzeń ciśnieniową ze zbiornikiem wyrównawczym jest zaopatrzony w zawór bezpi ePL 225 231 B1 czeństwa oraz zawór przeciążeniowy, które są połączone ze zbiornikiem wyrównawczym medium ciśnieniowego.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że przewód ciśnieniowy ma zawór bezpieczeństwa osadzony za zaworem przeciążeniowym.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że zawór przeciążeniowy, oraz zawór bezpieczeństwa łączące przestrzeń ciśnieniową odcinającego siłownika ze zbiornikiem wyrównawczym są włączone w przewód ciśnieniowy przed zaworem zwrotnym.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że zawór bezpieczeństwa, łączący przestrzeń ciśnieniową odcinającego siłownika ze zbiornikiem wyrównawczym włączony w przewód ciśnieni owy przed zaworem zwrotnym ma zwrotny przewód bezpieczeństwa włączony w odcinek przewodu zwrotnego.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że zawór przeciążeniowy łączący przestrzeń ciśnieniową odcinającego siłownika ze zbiornikiem wyrównawczym włączony w przewód ciśnieniowy przed zaworem bezpieczeństwa ma zwrotny przewód przelewowy włączony w odcinek przewodu zwrotnego.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że przysłona odcinająca osadzona na tłoczysku siłownika powietrznego kolektora ssącego ma korpus siłownika połączony żebrami centrującymi z obudową centrującą.

Przysłona według wynalazku odznacza sie tym, że odcinający siłownik zaopatrzony w przysłonę odcinającą osadzoną na tłoczysku siłownika powietrznego kolektora ssącego ma przeźroczystą obudowę korzystnie umiejscowioną w kabinie operatora.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia uzyskanie urządzenia sterujące przepływami i ciśnieniami gazu w układach zasilania silników, zwłaszcza wysokoprężnych, umożliwiającego niezwłoczne zatrzymanie pracy silnika po zaistnieniu nastawionych parametrów, przykładowo zagrażającego wybuchem gazu, zwłaszcza kopalnianego, lub innych podobnych parametrów również zagrażającymi wybuchem, lub zapaleniem się otaczającego środowiska.

Rozwiązanie według wynalazku jest przedstawione w przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 uwidacznia układ sterowania dopływu powietrza do przestrzeni roboczej silnika, fig. 2 szczegół budowy siłownika odcinającego dopływ powietrza do przestrzeni roboczej, fig. 3 - szczegół budowy siłownika odcinającego w przekroju.

Powietrzny kolektor ssący 1 ma odcinający siłownik 2 zaopatrzony w przysłonę odcinającą 3 osadzoną na tłoczysku siłownika 4 zaopatrzonego w sprężynę zwrotną 5. Przysłona odcinająca 3 osadzona w przestrzeni ciśnieniowej 6 jest połączona przewodem ciśnieniowym 7 poprzez pompę 8 wytwarzania roboczego ciśnienia ze zbiornikiem wyrównawczym 9 zawierający medium ciśnieniowe 10. Przewód ciśnieniowy 7 łączący przestrzeń ciśnieniową 6 ze zbiornikiem wyrównawczym 9 jest zaopatrzony w zawór bezpieczeństwa 11 oraz zawór przeciążeniowy 12, które są połączone ze zbiornikiem wyrównawczym 9 medium ciśnieniowego 10.

W przykładowym rozwiązaniu przewód ciśnieniowy 7 ma zawór bezpieczeństwa 11 osadzony za zaworem przeciążeniowym 12, a zawór przeciążeniowy 12 oraz zawór bezpieczeństwa 11 łączące przestrzeń ciśnieniową 6 odcinającego siłownika 2 ze zbiornikiem wyrównawczym 9 są włączone w przewód ciśnieniowy 7 przed zaworem zwrotnym 13.

Korzystnym przykładem wykonania rozwiązania jest to, że zawór bezpieczeństwa 11, łączący przestrzeń ciśnieniową 6 odcinającego siłownika 2 ze zbiornikiem wyrównawczym 9 włączony w przewód ciśnieniowy 7 przed zaworem zwrotnym 13 zaopatrzony w element docisku 14, ma zwrotny przewód bezpieczeństwa 15 włączony w odcinek przewodu zwrotnego 16. Natomiast zawór przeciążeniowy 12 łączący przestrzeń ciśnieniową 6 odcinającego siłownika 2 ze zbiornikiem wyrównawczym 9 włączony w przewód ciśnieniowy 7 przed zaworem bezpieczeństwa 11 ma zwrotny przewód przelewowy 11 włączony w odcinek przewodu zwrotnego 15. Przysłona odcinająca 3 osadzona na tłoczysku siłownika 4 powietrznego kolektora ssącego 1 ma korpus siłownika 18 połączony żebrami centrującymi 19 z obudową centrującą 20.

Korzystnym szczegółem rozwiązania jest, że odcinający siłownik 2 zaopatrzony w przysłonę odcinającą 3 osadzoną na tłoczysku siłownika 4 powietrznego kolektora ssącego 1 ma przezroczystą obudowę 21 umiejscowioną w kabinie operatora umożliwiającego śledzenie działanie urządzenia. Niezbędne wstępne ciśnienie w przestrzeni ciśnieniowej 6 odcinającego siłownika 2 umożliwiające uruchomienie silnika, jest uruchomienie pompy 8, co umożliwi wytworzenie wstępnego niezbędnego ciśnienia. Powietrzny kolektor ssący 1 jest połączony mufami 22 z przezroczystą obudowę 21, która

PL 225 231 B1 od strony wlotowej ma filtr 23 i odcinek doprowadzający 24. Dławiony silnik 25 jest zasilany odcinkiem kontrolowanego dopływu 26 powietrza, doprowadzanego poprzez odcinający siłownik 2.

Efekt stosowania wynalazku polega na tym, że bezpośrednio po zaistnieniu zagrożeniu wybuchem, układ samoczynnie wyłącza pracę silnika.

Przedmiot wynalazku może być stosowany do napędu innych urządzeń i mechanizmów, prac ujących w strefie zagrożonej wybuchem.

Wykaz oznaczeń

1. powietrzny kolektor ssący,

2. odcinający siłownik,

3. przysłona odcinająca,

4. tłoczysko siłownika,

5. sprężyna zwrotna,

6. przestrzeń ciśnieniowa,

7. przewód ciśnieniowy,

8. pompa,

9. zbiornik wyrównawczy,

10. medium ciśnieniowe,

11. zawór bezpieczeństwa,

12. zawór przeciążeniowy,

13. zawór zwrotny,

14. element docisku,

15. zwrotny przewód bezpieczeństwa,

16. odcinek przewodu zwrotnego,

17. zwrotny przewód przelewowy,

18. korpus siłownika,

19. żebra centrujące,

20. obudowa centrująca,

21. przezroczysta obudowa,

22. mufa,

23. filtr,

24. odcinek doprowadzający,

25. dławiony silnik,

26. odcinek kontrolowanego dopływu.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przysłona kolektora ssącego dolotu powietrza do przestrzeni spalania silnika spalinowego, a zwłaszcza silnika spalinowego diesla, głównie wózków widłowych, stosowanych w środowisku zagrożonym wybuchem otaczającego zanieczyszczonego powietrza, zawierający powietrzny kolektor ssący, łączący filtr oczyszczania powietrza z komorą spalania mieszanki, znamienna tym, że powietrzny kolektor ssący (1) ma odcinający siłownik (2) zaopatrzony w przysłonę odcinającą (3) osadzoną na tłoczysku siłownika (4) zaopatrzonego w sprężynę zwrotną (5), którego przestrzeń ciśnieniowa (6) jest połączona przewodem ciśnieniowym (7) poprzez pompę (8) wytwarzania roboczego ciśnienia ze zbiornikiem wyrównawczym (9) zawierający medium ciśnieniowe (10), przy czym przewód ciśnieniowy (7) łączący przestrzeń ciśnieniową (6) ze zbiornikiem wyrównawczym (9) jest zaopatrzony w zawór bezpieczeństwa (11) oraz zawór przeciążeniowy (12), które są połączone ze zbiornikiem wyrównawczym (9) medium ciśnieniowego (10).
2. 2. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że przewód ciśnieniowy (7) ma zawór bezpieczeństwa (11) osadzony za zaworem przeciążeniowym (12).
3. 3. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że zawór przeciążeniowy (12) oraz zawór bezpieczeństwa (11) łączące przestrzeń ciśnieniową (6) odcinającego siłownika (2) ze zbiornikiem wyrównawczym (9) są włączone w przewód ciśnieniowy (7) przed zaworem zwrotnym (13).
4. 4. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że zawór bezpieczeństwa (11) łączący przestrzeń ciśnieniową (6) odcinającego siłownika (2) ze zbiornikiem wyrównawczym (9) włączony

   PL 225 231 B1 w przewód ciśnieniowy (7) przed zaworem zwrotnym (13) ma zwrotny przewód bezpieczeństwa (15) włączony w odcinek przewodu zwrotnego (16).
5. 5. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że zawór przeciążeniowy (12) łączący przestrzeń ciśnieniową (6) odcinającego siłownika (2) ze zbiornikiem wyrównawczym (9) włączony w przewód ciśnieniowy (7) przed zaworem bezpieczeństwa (11) ma zwrotny przewód przelewowy (17) włączony w odcinek przewodu zwrotnego (16).
6. 6. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że przysłona odcinająca (3) osadzona na tłoczysku siłownika (4) powietrznego kolektora ssącego (1 ma korpus siłownika (18) połączony żebrami centrującymi (19) z obudową centrującą (20).
7. 7. Przysłona według zastrz. 1, znamienna tym, że odcinający siłownik (2) zaopatrzony w przysłonę odcinającą (3) osadzoną na tłoczysku siłownika (4) powietrznego kolektora ssącego (1 ma przezroczystą obudowę (21), korzystnie umiejscowioną w kabinie operatora.