本实用新型专利技术公开了一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置，是通过实时检测大气压力Pa，然后经过安全补偿设定Sx修正得出控制基准。控制基准与水泵入口Ps的吸入压力比较运算得出差值Px，将该变量Px通过PID控制器，产生调节控制量Kx，Kx作为柴油机的油门控制量自动调整设备的转速。柴油机变速导致水泵的流量/流速/吸入压力的变化，水泵吸入压力Ps传感器则连续反馈该变化的信号至PID控制器，PID控制器闭环控制柴油机水泵组以最佳的转速/流量运行。该方法不但有效避免气蚀的现象发生，而且能自适应许用吸程，满足了应急场合的快速与安全救援。
【技术实现步骤摘要】
一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置
本专利技术涉及内燃机拖动凸轮转子泵用于应急抢险的技术。
技术介绍
自动控制装置已广泛用于柴油机水泵机组。专利技术专利ZL03114007.6公开了一种柴油机水泵流量检测和防止超载的方法及其装置，所述方法是用仪器测出柴油机水泵的转速及水泵出口的扬程两个参数，并将这两个参数传送到控制计算机，控制计算机根据这两个参数计算出柴油机水泵的实时流量，并判断其是否超载，该专利技术测量精度高、准确预警、适用范围广、结构简单、体积小、安装方便、成本低，可广泛应用于普通低价的柴油机水泵及其他供水系统的计量及保护。专利技术专利ZL200910062200.9公开了一种柴油机水泵机组综合控制与保护装置及控制与保护方法，其适用于应急/消防柴油机水泵机组的综合控制与保护。该装置包括核心运算单元、信号输出单元、信号输入及处理单元以及通讯协议转换单元；第一单片机与柴油机、上位机、液晶显示屏联接；第一单片机与第二单片机联接。该专利技术控制系统的准确度、精确度高、及时控制报警的应急处理能力强，成本低，性价比高，体积小；还具有结构简单、使用方便、自动化程度高的优点；控制与保护方法能及时对机组运行过程中发生的各种故障及时、准确判断和报警、实施自动精确控制，控制程序合理、简便、可靠。技术专利ZL201220446129.1公开了一种柴油机泵组，包括外壳、柴油机、水泵、安装在所述外壳上的车轮及用于检测柴油机转速的速度检测器；所述水泵及柴油机均设于所述外壳内，所述柴油机的输出轴安装所述水泵；所述水泵包括进水硬管及出水硬管，所述进水硬管及出水硬管均穿过所述外壳延伸至外壳体外；所述速度检测器与外接控制器电连接。通过速度检测器检测水泵的转速，并在水泵负荷最大的时候向外接控制器反馈一报警信号，外接控制器控制调速器来调节柴油机的转速，保证在水泵转速安全范围内维护柴油机的额定转速，从而实现柴油机的转速可控。 凸轮转子泵由于自吸性能优异，流道可通过气体、油污、砂石、缠绕物等各种杂物而适用于农用排涝、抗旱与城市应急排污。采用柴油机拖动的凸轮转子泵的移动泵组由于效率高、流量大、使用灵活而在应急抢险与救援领域得到广泛的应用。 然而凸轮转子泵具有下面的特点(见后面的附图、公式与代号): 1.凸轮转子泵是容积泵，可以通过改变水泵的转速而线性改变水泵的流量从而改变水泵进口的流速vs，见图2的Q/n曲线； 2.移动的抢险设备与固定设备最大的区别:固定设备的Pf hs是定值，设计可充分考虑Zs的最大变化而选择vs，Vs可以满足某流量而又确保设备安全的一个定值。而移动的抢险设备若采用固定的Vs，则效率降低并存在设备损坏的风险； 3.移动设备，特别是抢险设备，操作者首先想到的是如何以设备的最大流量尽快排险，所以如果设备允许用户改变转速，则有可能让设备以最高允许的转速运行。倘若Pfhs、Zs条件良好且发动机的功率余量充足，则设备能以最大的流量工作。但工作一段时间有可能水位下降而Zs升高，如仍运行较高的转速/流量/流速可使PS〈PV而发生气蚀。此时，若马上降速，减低流量/流速至Ps min>pv，气蚀也就可避免了。但现场操作的往往是非专业的工程师，靠人为判断实施调速，实现设备最佳Ps min稍大于Pv的速度控制流量/流速控制)是不具可操作性。 4.以图2的柴油机凸轮转子泵为例，其转速可调范围是250?800rpm，有三倍多的流量调节范围。但设备生产厂家首先是为了保证设备的安全，而将其设备的转速固定在一个安全而又保守的1000m3/h、600r/min工作点上。当用户要求较高的吸程,就设计降低设备的转速相应减少流量。若需求较大的流量，则提高转速而减少许用吸程。这样的设计，如果用户自己随意改变了规定的使用条件，气蚀就不可避免地发生了(虽然转子泵的抗气蚀性能比离心泵优异，但仍然会发生密封及转子损坏)。 根据上述的几个特点，现有技术生产的柴油机凸轮转子泵，厂家严格要求用户时刻关注现场被抽的水位变化并及时调整泵组的吸高。但当设备是用于抢险救灾，那么用户的关注重点是如何快速排险，而往往忽略了设备的安全，所以难免发生设备事故。另外设备出厂时已经锁定了该设备的额定工况点，如图2曲线上的Λ点对应的转速。因此当水位较高而吸程短时并不能充分利用设备最大至1350m3的潜力加大流量排水、而水位下降低至额定工况的“极限点”(其“极限点”是要靠人为观察水泵的出水量突然减少、设备的震动与噪声增加后才发现。实际上水泵因气蚀而增加的震动与噪声，相比柴油机的运行噪声与产生的震动量值较大而并不明显)，此时，险情可能还没有排除，而机组就必须马上退出运行。另外一些在沿海地区生产，出厂试验合格的产品，当被应急拉到高海拔地区使用，由于设备没有大气压力Pa的自适应能力，往往不能正常运行而耽误救援。 当今，随着社会文明的发展与全民抗灾、减灾意识的提高，应急抢险设备的需求不断增加，从而成就了应急救援装备行业的高速发展。但如何能使应急抢险用的柴油机凸轮转子泵得到安全与高效的运用:既能满足大流量快速排水，又能让设备持久安全运行？已成为业内迫切解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的方法。该方法可以使移动柴油机凸轮转子泵，实现设备最佳Ps min稍大于Pv的速度/流量控制，如图2的设备在可用的速度范围内自动适应最佳的工作点，不但满足低吸程时大流量工作，高吸程时小流量运行。而当吸程接近最大极限时，发动机自动转入怠速运行。 本专利技术还提供一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置。 本专利技术的技术方案如下:一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的方法，其特征在于通过实时检测大气压力Pa，然后经过安全补偿设定值Sx修正得出控制基准，控制基准与水泵入口的吸入压力Ps比较运算得出差值Px，将该变量Px通过控制器，产生调节控制量Kx，Kx作为柴油机的油门控制量自动调整设备的转速，柴油机变速运行导致水泵的流量/流速/吸入压力的变化，水泵吸入压力传感器则连续反馈吸入压力Ps至控制器，控制器闭环控制柴油机水泵组以凸轮转子泵不产生气蚀的最大转速/流量运行。 一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置，凸轮转子泵由柴油机提供动力，其特征在于:包括控制器、大气压力传感器以及水泵吸入压力传感器，大气压力传感器和水泵吸入压力传感器均与控制器电连接，水泵吸入压力传感器设置于凸轮转子泵的入口，控制器根据大气压力传感器得到的大气压力Pa以及水泵吸入压力传感器得到的吸入压力Ps得到柴油机的油门控制量κχ，油门控制量Kx用于自动调整柴油机的转速，从而防止凸轮转子泵气蚀。 进一步的，所述控制装置还包括用于设定安全补偿设定值Sx的安全补偿设定装置，安全补偿设定装置与控制器电连接，控制器还根据安全补偿设定值得到Sx油门控制量κχ。 所述柴油机是通用可变速控制的柴油发动机，所述凸轮转子泵是通用容积式凸轮转子泵，所述控制器是通用PID调节控制器或其它控制器。 泵的原理简述如下:泵必须能造成足够低的吸入压力Ps，其值由吸入条件所决定。它主要取决于吸入液面压力Psr、吸高Zs、吸入流速Vs和管路阻力hs。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置，凸轮转子泵由柴油机提供动力，其特征在于：包括控制器、大气压力传感器以及水泵吸入压力传感器，大气压力传感器和水泵吸入压力传感器均与控制器电连接，水泵吸入压力传感器设置于凸轮转子泵的入口，控制器根据大气压力传感器得到的大气压力Pa以及水泵吸入压力传感器得到的吸入压力Ps得到柴油机的油门控制量Kx，油门控制量Kx用于自动调整柴油机的转速，从而防止凸轮转子泵气蚀。
【技术特征摘要】
1.一种柴油机凸轮转子泵防止气蚀的控制装置，凸轮转子泵由柴油机提供动力，其特征在于:包括控制器、大气压力传感器以及水泵吸入压力传感器，大气压力传感器和水泵吸入压力传感器均与控制器电连接，水泵吸入压力传感器设置于凸轮转子泵的入口，控制器根据大气压力传感器得到的大气压力怂以及水泵吸入压力传感器得到的吸入压力及得到柴油机的油门控制量尤，油门控制量尤用于自动调整柴油机的转速，从而防止凸轮转子泵气蚀。2.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建伟，郑浩，郑全，
申请(专利权)人：广州三业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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