一种内燃机车柴油机调速器的切换装置的制作方法

1.本实用新型涉及调速器技术领域，特别涉及一种内燃机车柴油机调速器的切换装置。


背景技术：

2.柴油机是内燃机车的核心部件，涉及到内燃机车的行车安全、环保、节能等多个方面。柴油机电子调速器是柴油机的重要部件之一，其具有静态调速高、动态调速性能好、调试和操作简便等特点。柴油机电子调速器是一种能自动对柴油机循环供油量进行调节的控制装置，其主要包括控制器、转速传感器和电磁铁执行器三部分，其中转速传感器用于测量柴油机实际转速，控制器根据柴油机实际转速运行控制算法并输出控制量改变执行器的位置，以达到控制柴油机喷油量的目的，进而使柴油机稳定运行在目标转速。
3.柴油机电子调速器的可靠性是柴油机整机可靠性的重要一环，若电子调速器出现故障，很可能导致柴油机因负荷减小而超速飞车或负荷增大而熄火停车等意外情况发生，严重时甚至可引起整个动力系统崩溃。为了提高柴油机电子调速器的可靠性，现有的内燃机车柴油机电子调速器均采用双备份设置。双备份电子调速器的硬件部分是由两套完全相近或完全相同的调速单元组成，其基本功能一致，每组调速单元都可单独进行柴油机调速工作。但现有的双备份电子调速器，当一组调速单元出现故障时，需关闭控制面板的电源开关，拔下插头，才可进行两组调速单元切换，切换完成后，需要重新插上插头，开启电源开关方可使用，不仅操作麻烦，而且会影响柴油机的正常运行状态。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种内燃机车柴油机调速器的切换装置，操作简单，在切换过程中无需插拔插头即可实现两组调速单元的快速切换。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种内燃机车柴油机调速器的切换装置，包括两组调速单元和转换开关，两组所述调速单元分别为调速单元a和调速单元b，所述调速单元a和所述调速单元b均集成在控制箱内，所述控制箱的一侧设有操作面板，所述转换开关安装在所述操作面板上，所述转换开关穿过所述操作面板后分别与所述调速单元a和所述调速单元b连接，所述转换开关包括手柄、转轴和接触模块，所述手柄与所述转轴的一端固定连接，所述转轴贯穿所述接触模块，所述接触模块包括多个叠加设置的基座，每个所述基座的外壁上均设有多个接线端子，所述接线端子分为两组且分别与所述调速单元a、所述调速单元b连接。
6.本实用新型的进一步设置为：每个所述基座内均设有凸轮和触头架，所述凸轮套设在所述转轴上且与所述转轴卡接固定，所述凸轮相对的两端均设有触头架，所述触头架活动设置在所述基座内且与所述凸轮联动配合，所述触头架与所述基座的内壁之间设有弹簧一，所述触头架上设有动触头，所述基座内设有与所述动触头相匹配的静触头，所述动触头两端均设有动触点，所述静触头一端设有与所述动触点相匹配的静触点，所述静触头另
一端设有所述接线端子，所述动触点和所述静触点的外侧设有防护板。
7.本实用新型的进一步设置为：所述转换开关还包括安装面板和定位组件，所述手柄转动连接在所述安装面板上，所述安装面板固定在所述定位组件的一侧，所述接触模块设置在所述定位组件的另一侧，所述转轴依次贯穿所述安装面板、所述定位组件和所述接触模块，所述转轴的一端穿过所述安装面板且与所述手柄固定连接。
8.本实用新型的进一步设置为：所述定位组件包括定位座和定位棘轮，所述定位棘轮设置在所述定位座的中部且套设固定在所述转轴上，所述定位棘轮的四周均设有定位块，所述定位座内设有与所述定位块相匹配的定位槽，所述定位块滑动连接在所述定位槽内，所述定位槽内设有弹簧二，所述定位块内设有用于容纳所述弹簧二的容纳腔，所述弹簧二的一端位于所述容纳腔内且与所述定位块抵接，所述弹簧二的另一端抵紧在所述定位座的内壁上，所述定位块靠近所述定位棘轮的一侧固定设有定位柱，所述定位棘轮的外壁上设有与所述定位柱相匹配的定位凹面。
9.本实用新型的进一步设置为：所述调速单元a包括控制器一、执行器一、转速传感器一和位置传感器一，所述控制器一通过所述执行器一与柴油机连接，所述转速传感器一的一端与所述柴油机连接，另一端与所述控制器一连接，所述位置传感器一的一端与所述执行器一连接，另一端与所述控制器一连接；所述调速单元b包括控制器二、执行器二、转速传感器二和位置传感器二，所述控制器二通过所述执行器二与柴油机连接，所述转速传感器二的一端与所述柴油机连接，另一端与所述控制器二连接，所述位置传感器二的一端与所述执行器二连接，另一端与所述控制器二连接。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型的内燃机车柴油机调速器的切换装置，通过设置两组结构相同且相互独立的调速单元以及转换开关，当其中一组调速单元出现故障时，可以直接通过转换开关进行a/b组调速单元的切换，无需关闭电源开关，也无需拔下插头，操作简单方便，切换效率高，不会影响柴油机的正常运行状态，而且转换开关结构简单，操作安全可靠。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本实用新型的控制箱结构示意图；
13.图2是本实用新型的电路原理图；
14.图3是本实用新型的转换开关结构示意图；
15.图4是本实用新型转换开关的接触模块结构示意图；
16.图5是本实用新型转换开关的定位组件结构示意图；
17.图6是本实用新型的模块框图。
18.图中，1、调速单元a，11、控制器一，12、执行器一，13、转速传感器一，14、位置传感器一；2、调速单元b，21、控制器二，22、执行器二，23、转速传感器二，24、位置传感器二；3、转换开关；4、控制箱，41、操作面板；5、手柄；6、转轴；7、接触模块，71、基座，72、接线端子，73、
凸轮，74、触头架，75、弹簧一，76、动触头，761、动触点，77、静触头，771、静触点，78、防护板；8、安装面板；9、定位组件，91、定位座，92、定位棘轮，93、定位块，94、定位槽，95、弹簧二，96、容纳腔，97、定位柱，98、定位凹面；100、柴油机。
具体实施方式
19.下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.参见图1、图2和图3，一种内燃机车柴油机调速器的切换装置，包括两组调速单元和转换开关3，两组调速单元分别为调速单元a1和调速单元b2，调速单元a1和调速单元b2均集成在控制箱4内，控制箱4的一侧设有操作面板41，转换开关3安装在操作面板41上，转换开关3穿过操作面板41后分别与调速单元a1和调速单元b2连接，转换开关3包括手柄5、转轴6和接触模块7，手柄5与转轴6的一端固定连接，转轴6贯穿接触模块7，接触模块7包括多个叠加设置的基座71，每个基座71的外壁上均设有多个接线端子72，接线端子72分为两组且分别与调速单元a1、调速单元b2连接。在使用本实用新型的切换装置时，将转换开关3的接线端子72分为两路，分别连接到调速单元a1和调速单元b2，通过手柄5带动转轴6旋转，转轴6旋转时带动接触模块7导通或断开，从而实现通过转换开关3切换来控制调速单元a1或调速单元b2工作。调速单元a1和调速单元b2结构相同且相互独立，均可以对内燃机车柴油机100进行调速控制，当其中一组调速单元出现故障时，可以直接通过转换开关3进行a/b组调速单元的切换，无需关闭电源开关，也无需拔下插头，操作简单方便，切换效率高，不会影响柴油机100的正常运行状态。
21.参见图4，每个基座71内均设有凸轮73和触头架74，凸轮73套设在转轴6上且与转轴6卡接固定，凸轮73相对的两端均设有触头架74，触头架74活动设置在基座71内且与凸轮73联动配合，触头架74与基座71的内壁之间设有弹簧一75，触头架74上设有动触头76，基座71内设有与动触头76相匹配的静触头77，动触头76两端均设有动触点761，静触头77一端设有与动触点761相匹配的静触点771，静触头77另一端设有接线端子72，动触点761和静触点771的外侧设有防护板78，可以对动触点761和静触点771起到保护作用，防止触点裸露在基座71外。需要说明的是，本实施例中基座71叠加设置有3个，每个基座71内设有4个静触头77，每个静触头77上设有1个静触点771和1个接线端子72，即转换开关3共设有12个接线端子72，接线端子72分为2路并分别与调速单元a1和调速单元b2连接。将转换开关3的手柄5向左或向右旋转时，通过转轴6带动凸轮73同步转动，在凸轮73和弹簧一75的作用下，使动触头76与静触头77接触或分离，从而实现两组调速单元的切换，操作方便。
22.参见图3和图5，转换开关3还包括安装面板8和定位组件9，手柄5转动连接在安装面板8上，安装面板8固定在定位组件9的一侧，接触模块7设置在定位组件9的另一侧，转轴6依次贯穿安装面板8、定位组件9和接触模块7，转轴6的一端穿过安装面板8且与手柄5固定连接。定位组件9的设置，可以对转轴6旋转的角度进行定位，当选择调速单元a1对内燃机车柴油机100进行调速控制时，向左转动手柄5，并在定位组件9的作用下，使手柄5始终保持在选择调速单元a1的状态下，同时使与调速单元a1连接的接线端子72保持导通；当调速单元
a1出现故障时，向右旋转手柄5，切换为调速单元b2对内燃机车柴油机100进行调速控制。
23.具体的，定位组件9包括定位座91和定位棘轮92，定位棘轮92设置在定位座91的中部且套设固定在转轴6上，定位棘轮92的四周均设有定位块93，定位座91内设有与定位块93相匹配的定位槽94，定位块93滑动连接在定位槽94内，定位槽94用于容纳定位块93，同时防止定位棘轮92在转动时带动定位块93转动，保证定位块93只能沿定位棘轮92的径向方向移动，定位槽94内设有弹簧二95，定位块93内设有用于容纳弹簧二95的容纳腔96，弹簧二95的一端位于容纳腔96内且与定位块93抵接，弹簧二95的另一端抵紧在定位座91的内壁上，定位块93靠近定位棘轮92的一侧固定设有定位柱97，定位棘轮92的外壁上设有与定位柱97相匹配的定位凹面98。在转动手柄5时，通过转轴6带动定位棘轮92同步转动，定位棘轮92每转动一定角度后，定位块93就会被弹簧二95推入定位凹面98内，使定位棘轮92转动后定位在准确的位置上，保证与接触模块7的配合可靠，避免转轴6旋转后出现往复摆动，从而影响调速单元a1和调速单元b2的正常切换。
24.参见图6，调速单元a1包括控制器一11、执行器一12、转速传感器一13和位置传感器一14，控制器一11通过执行器一12与柴油机100连接，转速传感器一13的一端与柴油机100连接，另一端与控制器一11连接，位置传感器一14的一端与执行器一12连接，另一端与控制器一11连接；调速单元b2包括控制器二21、执行器二22、转速传感器二23和位置传感器二24，控制器二21通过执行器二22与柴油机100连接，转速传感器二23的一端与柴油机100连接，另一端与控制器二21连接，位置传感器二24的一端与执行器二22连接，另一端与控制器二21连接。应理解的是，控制器一11和控制器二21均为单片机，是整个控制系统的核心，柴油机100转速信号的采集、传感器模拟量的采集、执行器的控制都需要单片机来实现，本实施例中的控制器一11和控制器二21选用mc9s12xep100控制器，该单片机是车用级芯片，运算能力强大，被大规模应用在发动机控制上，可以大大增强系统的稳定性。执行器一12和执行器二22均为电磁执行器，本实施例的执行器一12和执行器二22可以选用由两个位移传感器和两路线圈绕组所组成的双线圈电磁执行器，实现硬件级的冗余，双绕组电磁执行器的特点是两路线圈可以独立工作推动柴油机100的油泵齿杆，两个控制器分别连接双绕组电磁执行器的两个绕组线圈，实现独立调速控制。控制器通过驱动电路与执行器连接，驱动执行器动作，驱动电路的具体结构为现有技术，在此不再赘述。本实施例中的转速传感器一13和转速传感器二23均采用磁电式转速传感器，其由铁芯、磁钢与感应线圈组成，具有造价低、结构简单等优点。调速单元a1和调速单元b2的工作原理：通过转速传感器采集柴油机100的实际转速，并反馈至控制器，控制器将转速传感器测量到的当前转速与设定的目标转速进行比较，运行控制算法并输出控制量驱动电磁执行器，改变执行器的位置，从而调节柴油机100的喷油量，使柴油机100稳定运行在目标转速。

技术特征：
1.一种内燃机车柴油机调速器的切换装置，其特征在于：包括两组调速单元和转换开关(3)，两组所述调速单元分别为调速单元a(1)和调速单元b(2)，所述调速单元a(1)和所述调速单元b(2)均集成在控制箱(4)内，所述控制箱(4)的一侧设有操作面板(41)，所述转换开关(3)安装在所述操作面板(41)上，所述转换开关(3)穿过所述操作面板(41)后分别与所述调速单元a(1)和所述调速单元b(2)连接，所述转换开关(3)包括手柄(5)、转轴(6)和接触模块(7)，所述手柄(5)与所述转轴(6)的一端固定连接，所述转轴(6)贯穿所述接触模块(7)，所述接触模块(7)包括多个叠加设置的基座(71)，每个所述基座(71)的外壁上均设有多个接线端子(72)，所述接线端子(72)分为两组且分别与所述调速单元a(1)、所述调速单元b(2)连接。2.根据权利要求1所述的内燃机车柴油机调速器的切换装置，其特征在于：每个所述基座(71)内均设有凸轮(73)和触头架(74)，所述凸轮(73)套设在所述转轴(6)上且与所述转轴(6)卡接固定，所述凸轮(73)相对的两端均设有触头架(74)，所述触头架(74)活动设置在所述基座(71)内且与所述凸轮(73)联动配合，所述触头架(74)与所述基座(71)的内壁之间设有弹簧一(75)，所述触头架(74)上设有动触头(76)，所述基座(71)内设有与所述动触头(76)相匹配的静触头(77)，所述动触头(76)两端均设有动触点(761)，所述静触头(77)一端设有与所述动触点(761)相匹配的静触点(771)，所述静触头(77)另一端设有所述接线端子(72)，所述动触点(761)和所述静触点(771)的外侧设有防护板(78)。3.根据权利要求1所述的内燃机车柴油机调速器的切换装置，其特征在于：所述转换开关(3)还包括安装面板(8)和定位组件(9)，所述手柄(5)转动连接在所述安装面板(8)上，所述安装面板(8)固定在所述定位组件(9)的一侧，所述接触模块(7)设置在所述定位组件(9)的另一侧，所述转轴(6)依次贯穿所述安装面板(8)、所述定位组件(9)和所述接触模块(7)，所述转轴(6)的一端穿过所述安装面板(8)且与所述手柄(5)固定连接。4.根据权利要求3所述的内燃机车柴油机调速器的切换装置，其特征在于：所述定位组件(9)包括定位座(91)和定位棘轮(92)，所述定位棘轮(92)设置在所述定位座(91)的中部且套设固定在所述转轴(6)上，所述定位棘轮(92)的四周均设有定位块(93)，所述定位座(91)内设有与所述定位块(93)相匹配的定位槽(94)，所述定位块(93)滑动连接在所述定位槽(94)内，所述定位槽(94)内设有弹簧二(95)，所述定位块(93)内设有用于容纳所述弹簧二(95)的容纳腔(96)，所述弹簧二(95)的一端位于所述容纳腔(96)内且与所述定位块(93)抵接，所述弹簧二(95)的另一端抵紧在所述定位座(91)的内壁上，所述定位块(93)靠近所述定位棘轮(92)的一侧固定设有定位柱(97)，所述定位棘轮(92)的外壁上设有与所述定位柱(97)相匹配的定位凹面(98)。5.根据权利要求1至4任一项所述的内燃机车柴油机调速器的切换装置，其特征在于：所述调速单元a(1)包括控制器一(11)、执行器一(12)、转速传感器一(13)和位置传感器一(14)，所述控制器一(11)通过所述执行器一(12)与柴油机(100)连接，所述转速传感器一(13)的一端与所述柴油机(100)连接，另一端与所述控制器一(11)连接，所述位置传感器一(14)的一端与所述执行器一(12)连接，另一端与所述控制器一(11)连接；所述调速单元b(2)包括控制器二(21)、执行器二(22)、转速传感器二(23)和位置传感器二(24)，所述控制器二(21)通过所述执行器二(22)与柴油机(100)连接，所述转速传感器二(23)的一端与所述柴油机(100)连接，另一端与所述控制器二(21)连接，所述位置传感器二(24)的一端与所
述执行器二(22)连接，另一端与所述控制器二(21)连接。

技术总结
本实用新型涉及调速器技术领域，公开了一种内燃机车柴油机调速器的切换装置，包括两组调速单元和转换开关，两组所述调速单元均集成在控制箱内，所述控制箱的一侧设有操作面板，所述转换开关安装在所述操作面板上，所述转换开关穿过所述操作面板后分别与两组所述调速单元连接，所述转换开关包括手柄、转轴和接触模块，所述手柄与所述转轴的一端固定连接，所述转轴贯穿所述接触模块，所述接触模块包括多个叠加设置的基座，每个所述基座的外壁上均设有多个接线端子，所述接线端子分为两组且分别与两组所述调速单元连接。本实用新型提供的切换装置，操作简单，在切换过程中无需插拔插头即可实现两组调速单元的快速切换。即可实现两组调速单元的快速切换。即可实现两组调速单元的快速切换。


技术研发人员：谭地平 杨杰 李光贵
受保护的技术使用者：湖北富海恒科电气技术有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/5/12