柴移螺杆空压机的节油调速系统及节油调速方法技术方案

本发明专利技术公开了一种柴移螺杆空压机的节油调速系统及其节油调速方法，该节油调速系统包括具有气罐的空压机，空压机传动连接柴油机，柴油机包括调速装置，调速装置与所述气罐连接，调速装置包括ECU，ECU电连接具有多个档位的功率调整开关，功率调整开关能够使得柴油机的额定功率与实际工况相适配。判断钻机的工作状态，获得实际用气量，根据实际用气量对功率调整开关的档位调整，ECU获得调整信号后选择与调整信号相匹配的额定功率值，ECU对柴油机的额定功率限制，柴油机的功率范围在零至调整后的额定功率之间，柴油机的转速变化范围在怠速和调整后的额定功率所述对应的转速之间，通过调整柴油机的额定功率，实现柴油机节油的目的，提高柴油机的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
柴移螺杆空压机的节油调速系统及节油调速方法
本专利技术涉及汽车控制
，尤其涉及一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，本专利技术还涉及一种包括上述节油调速系统的柴移螺杆空压机的节油调速方法。
技术介绍
施工钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作，包括：工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔；工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况；开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等；采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。施工钻孔与机械加工中的钻孔不同，施工钻孔所面临的环境复杂多变，对钻孔设备的要求较高。钻机由于工作环境和工作条件的限制，钻机的动力需求一般有空压机来提供，空压机通过与柴油机传动连接不断将外部大气进行压缩从而为钻机提供必要的动力。螺杆空压机具有能效高、结构紧凑、噪音低等特点，受到在各领域应用的青睐。现有螺杆空压机通常在不同工况下进行切换，为了达到节油的目的，通过使用调速开关实现对柴油机转速的调整，具体工作过程为：螺杆空压机排气量减小时，通过各控制气路作用，柴油机油门开度减小，柴油机转速减小，用气量为零时，发动机转速为怠速。反之，螺杆空压机排气量增大时，发动机油门开度增大，发动机转速增大，用气量额定时，发动机转速为额定转速。但是，当螺杆空压机用气量由零增大瞬间，柴油机转速到达近最高空车转速，然后再回到对应转速，用户在使用中会频繁停气、用气，柴油机就会在怠速与近最高空车转速之间频繁波动。此时不仅影响柴油机油耗，而且影响柴油机可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ECU，所述ECU电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。优选地，所述功率调整开关包括结构部，所述结构部包括基座，所述基座内转动设置具有指示标识的旋钮，所述旋钮具有第一档位、第二档位和第三档位，所述基座上间隔设置有第一工况标识、第二工况标识和第三工况标识，所述第一档位与所述第一工况标识的位置对应设置，所述第二档位与所述第二工况标识对应设置，所述第三档位与所述第三工况标识对应设置。优选地，所述功率调整开关包括还包括电器部，所述电器部包括有动触点、第一静触点、第二静触点和第三静触点，所述动触点与所述旋钮固定，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别设置于所述基座内，所述动触点电连接所述ECU的负极，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别通过变流电路连接所述ECU的正极；所述旋钮在转动时能够使得所述动触点在所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点之间切换连接，从而使所述柴油机预设于所述ECU内的额定功率阈值改变。优选地，所述变流电路包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻与所述第一静触点电连接，所述第二电阻与所述第二静触点电连接，所述第三电阻与所述第三静触点电连接，所述ECU的正极与所述第三电阻电连接。优选地，所述第一静触点设置于所述第一档位处，所述第二静触点设置于所述第二档位处，所述第三静触点设置于所述第三档位处，所述第一档位为低速档，所述第二档位为中速档，所述第三档位为高速档。优选地，所述调速装置还包括有电子油门，所述电子油门的前端传动连接有驱动装置，所述电子油门的后端电连接所述ECU，所述驱动装置包括与所述气罐通过管路连接的伺服气缸，所述管路上设置有比例阀。本专利技术还提供一种通过上述柴移螺杆空压机的节油调速系统来实施的节油调速方法，该节油调速方法的步骤如下：S1：检测实际工况参数；S2：根据实际工况参数计算实际用气量；S3：调整功率调整开关，使得柴油机的额定功率与实际用气量相匹配；S4：调整ECU内柴油机之额定功率的阈值，匹配最佳额定功率；S5：输出介于怠速和最佳额定功率之间的转速。优选地，在所述步骤S1中，所实际工况参数包括实际钻孔直径d1和实际钻孔深度h1；在所述步骤S2中，所述实际用气量的计算公式为：其中Q为额定用气量，f为系数值2，D为额定钻孔直径，h为额定钻孔深度。优选地，所述实际用气量与设置于所述功率调整开关上的某一工况档位相匹配，根据实际用气量将功率调整开关调整至对应的工况档位上。优选地，所述柴油机之额定功率的阈值包括低速值、中速值和高速值，所述低速值时，所述中速值时，所述高速值时，q＝Q。本专利技术所提供的柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ECU，所述ECU电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。上述系统中空压机通过柴油机获得动力，空压机为气罐提供压缩空气，气罐通过管路与钻机连通，同时气罐上连接有调速装置，该调速装置气动控制，调速装置包括有ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)，在ECU上设置有功率调整开关，功率调整开关通过调整档位从而使得ECU对柴油机的额定功率进行调整，即限定柴油机的额定功率，由发动机万有特性曲线图可知，柴油机在不同额定功率条件下具有对应的最优转速，对应该最优转速时，柴油机耗油最少，因此，通过调整柴油机的额定功率，从而实现柴油机节油的目的。具体工作过程为，通过判断钻机目前所处的工作状态，从而获得钻机工作时所需实际用气量，根据实际用气量对功率调整开关的档位进行调整，ECU获得功率调整开关的调整信号，根据调整信号选择与之相匹配的额定功率值，ECU对柴油机的额定功率进行限制，此时柴油机的功率范围在零至调整后的额定功率之间，柴油机的转速变化范围在怠速和调整后的额定功率所述对应的转速之间。上述根据不同的工况调整柴油机的额定功率，柴油机的转速变化保持在较小的范围，有效降低柴油机的油耗，使得尾气排放满足环保要求，同时柴油机转速的变化范围小能够保证柴油机的使用寿命，有效提高柴油机的可靠性。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术所提供的节油调速系统的结构框图；图2为图1所示的功率调整开关的结构示意图；图3为图2所示功率调整开关的俯视图；图4为图2所示功率调整开关的仰视图；图5为图2所示功率调整开关的电路简图；图6为本专利技术所提供的节油调速方法的流程图。附图标记1为空压机，2为柴油机，3为ECU，4为电子油门，5为伺服气缸，6为比例阀，7为气罐，8为功率调整开关，81为旋钮，811为指示标识，82为基座，821为CAN总线接口，822为第一工况标识，823为第二工况标识，824为第三工况标识，9为排气阀；100为第一电阻，101为第一静触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，其特征在于，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ECU，所述ECU电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。

【技术特征摘要】
1.一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，其特征在于，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ECU，所述ECU电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。2.根据权利要求1所述的柴移螺杆空压机的节油调速系统，其特征在于，所述功率调整开关包括结构部，所述结构部包括基座，所述基座内转动设置具有指示标识的旋钮，所述旋钮具有第一档位、第二档位和第三档位，所述基座上间隔设置有第一工况标识、第二工况标识和第三工况标识，所述第一档位与所述第一工况标识的位置对应设置，所述第二档位与所述第二工况标识对应设置，所述第三档位与所述第三工况标识对应设置。3.根据权利要求2所述的柴移螺杆空压机的节油调速系统，其特征在于，所述功率调整开关包括还包括电器部，所述电器部包括有动触点、第一静触点、第二静触点和第三静触点，所述动触点与所述旋钮固定，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别设置于所述基座内，所述动触点电连接所述ECU的负极，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别通过变流电路连接所述ECU的正极；所述旋钮在转动时能够使得所述动触点在所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点之间切换连接，从而使所述柴油机预设于所述ECU内的额定功率阈值改变。4.根据权利要求3所述的柴移螺杆空压机的节油调速系统，其特征在于，所述变流电路包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻与所述第一静触点电连接，所述第二电阻与所述第二静触点电连接，所述第三电阻与所述第三静触点电连接，所述ECU的正极与所述第三电阻电连接。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，陈兰兰，夏东徽，贾帅帅，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37