本發明專利技術涉及柴油機上應用甲醇的甲醇供給技術，進一步涉及一種柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵。耐醇泵包括：圓柱形殼體；進醇口；進醇蓋板；外齒輪、內齒輪；出醇蓋板；定子線圈、轉子，二者同心；出醇口；無刷直流電機控制器。本發明專利技術的有益效果是：實現了泵中電路和液路的隔離，消除了直流泵供應甲醇時特有的電化學腐蝕現象，提高了泵的使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
:本專利技術涉及柴油機上應用甲醇的甲醇供給技術，進一步涉及一種柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵。
技術介紹
:當前石油資源緊張。中國專利CN1470752A公開了柴油/甲醇組合燃燒(DieselMethanol Compound Combust1n, DMCC)技術，是在柴油機上加裝了一套甲醇噴射系統，在進氣道噴射甲醇形成甲醇空氣混合氣，并在缸內由直噴柴油引燃。大量的臺架實驗和車輛道路實驗表明，該技術能切實提高發動機的燃燒效率，降低有害排放。甲醇泵是甲醇供應系統中一個重要的裝置，考慮到在重載車上安裝的便利性，并降低使用成本，一般選用傳統的直流碳刷泵。由于甲醇粘度低、腐蝕性強，普通直流碳刷泵供應甲醇時，使用壽命大幅度縮短。已有的研宄表明，傳統直流泵供應甲醇時壽命縮減的主要原因是發生了類似“陰極保護”的電化學腐蝕現象，“犧牲” 了正極線路而對負極線路進行了保護，所以故障現象呈現有規律的正極腐蝕。考慮到直流泵的工作原理，即使采用無刷泵，也不能保證其在供應甲醇時有較強的可靠性。這不僅在一定程度上制約了柴油/甲醇組合燃燒技術的推廣應用，更是甲醇使用過程中的一個技術瓶頸。因此，開發具有較長使用壽命的耐腐蝕甲醇泵是應用甲醇燃料亟待解決的問題。
技術實現思路
:本專利技術的目的在于提出一種耐腐蝕直流無刷泵的技術方案，采用該技術原理工作的直流泵在供應類似甲醇的燃料時能夠具有較強的可靠性，其使用壽命不受燃料的影響。柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵，包括:圓柱形殼體；圓柱形殼體下端面上的進醇口(I);位于進醇口上面的進醇蓋板，進醇蓋板上有進醇孔；位于進醇蓋板上的相互嵌套的外齒輪11、內齒輪12，外齒輪的軸線與圓柱形殼體的軸線重合，外齒輪為驅動輪；內齒輪偏置，其齒數多于外齒輪的齒數；位于內、外齒輪上面的出醇蓋板，出醇蓋板上有出醇孔；位于出醇蓋板上的相互嵌套的無刷直流電機定子線圈、轉子，二者同心，定子線圈包圍著轉子，二者之間的間隙為甲醇液路的一部分；位于最上部的出醇口 6，無刷直流電機控制器5 ;所述無刷直流電機轉子采用恒磁鐵材料，外齒輪、內齒輪、進醇蓋板、出醇蓋板、進醇口、出醇口均采用鋼材。作為優選方案，本專利技術中采用的電機為無刷直流電機，額定電壓為24V，可直接采用重載車上的24V直流電源；在電機控制器中增加了過流保護(S8A)和溫度保護(-400C -1OO0C )，防止因工作條件異常導致電機損壞。本專利技術控制電路和流體液路通過焊接封裝的形式進行了隔離，不存在電、液交互的現象。流體的進、出口分別設置在甲醇泵的兩端，管路連接方便。本專利技術的有益效果是:實現了泵中電路和液路的隔離，消除了直流泵供應甲醇時特有的電化學腐蝕現象，提高了泵的使用壽命；控制電路中增加了過流保護和溫度保護，能有效降低工作條件異常造成的泵體損壞；流體進出口設置在泵體兩側，安裝方便，同時流體在泵體中流動，有利于發熱部件的冷卻，提高了工作可靠性；本專利技術是在大量理論分析和實踐的基礎上提出的，保留了原泵的工作原理和外形特征，其在重載車上安裝和使用的便利性沒有降低；此外，由于只對結構作少量改動，不添加任何貴金屬，使用成本并未增高。【附圖說明】:圖1是本專利技術中甲醇泵結構示意圖，圖中:I代表進醇口，2代表齒輪泵，3代表無刷直流電機的轉子，4代表無刷直流電機的定子線圈，5代表電機控制器，6代表出醇口，7代表電源接頭。圖2是本專利技術甲醇泵中加壓腔部分示意圖，圖中:11代表外齒輪，12代表內齒輪，13代表偏心盤。.圖3為出醇蓋板結構示意圖。圖4為進醇蓋板結構示意圖。圖5為泵的可靠性測試系統連接圖，圖中，21代表甲醇濾清器，22代表直流無刷耐醇泵，23代表限壓閥，24代表壓力表，25代表甲醇箱。【具體實施方式】:下面結合附圖1-5對本專利技術作進一步說明。柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵，包括:圓柱形殼體；圓柱形殼體下端面上的進醇口 I;位于進醇口上面的進醇蓋板，進醇蓋板上有進醇孔；位于進醇蓋板上的相互嵌套的外齒輪11、內齒輪12，外齒輪的軸線與圓柱形殼體的軸線重合，外齒輪為驅動輪；內齒輪偏置，其齒數多于外齒輪的齒數；位于內、外齒輪上面的出醇蓋板，出醇蓋板上有出醇孔；位于出醇蓋板上的相互嵌套的無刷直流電機定子線圈、轉子，二者同心，定子線圈包圍著轉子，二者之間的間隙為甲醇液路的一部分；位于最上部的出醇口 6，無刷直流電機控制器5 ;所述無刷直流電機轉子采用恒磁鐵材料，外齒輪、內齒輪、進醇蓋板、出醇蓋板、進醇口、出醇口均采用鋼材。附圖1是甲醇泵結構示意圖，主要包括電路和液路兩部分。電路部分包括:電源接頭7、電機控制器5和定子線圈4。本專利技術中的直流電機供電電壓為24V，可直接使用重載柴油車上的24V直流電源，不需要額外的電壓轉換裝置。電機控制器5用來控制定子線圈的通斷，保證接通的線圈和轉子磁體之間產生扭轉力矩，從而帶動轉子旋轉并驅動外齒輪11。為防止工作條件異常造成直流電機損壞，在電機控制器5中增加了過流保護((8A)和溫度保護(-40-100°C)電路，當檢測到異常工況時即停止向定子線圈通電，待工況正常后再開始工作，提高了甲醇泵運轉的安全性。液路部分是甲醇流經的整個通路，如圖1中箭頭所示:直流電機的轉子軸通過三個花鍵與外齒輪連接，轉子旋轉后帶動外齒輪泵開始旋轉，外齒輪與內齒輪嚙合并帶動內齒輪轉動。由于兩齒輪齒數不同，內齒輪的轉速低于外齒輪。在兩齒輪嚙合傳動的過程中，內外齒分離處產生真空吸力，用于吸醇；內外齒嚙合處產生壓力，用于加壓；為保證齒輪泵正常運轉，分別采用兩個帶孔蓋板與齒輪泵斷面密合，如圖3、4所示:進醇口一側，進醇蓋板上的進醇孔在內外齒分離處；出醇口一側，出醇蓋板上的出醇孔在內外齒嚙合處；具有一定壓力的甲醇進入轉子空間，并進一步從出醇口流出。為測試本專利技術提出的直流無刷泵供應甲醇時的可靠性，按照柴油甲醇雙燃料發動機中甲醇供給系統管路連接方法，將該泵接入供醇系統中，如圖5所示。其醇路為:醇箱-甲醇濾清器-甲醇泵-限壓閥-醇箱，為一循環液路；限壓閥限壓值為4.0bar,在其出口處連接壓力表，用于監測出醇壓力。試驗結果表明，該直流無刷泵在指定條件下連續運行時間不低于1000小時，在測試時間內，出醇壓力從4.4bar緩慢增至5bar，直至最終停止運行。運行的結果表明，運行壽命明顯增長，滿足1000小時的要求，比常規直流碳刷泵(不高于200小時)的運行時間大幅提高。而且運行中不存在腐蝕問題，工作可靠性顯著增強。【主權項】1.柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵，其特征在于，包括: 圓柱形殼體；圓柱形殼體下端面上的進醇口(I);位于進醇口上面的進醇蓋板，進醇蓋板上有進醇孔； 位于進醇蓋板上的相互嵌套的外齒輪(11)、內齒輪(12)，外齒輪的軸線與圓柱形殼體的軸線重合，外齒輪為驅動輪；內齒輪偏置，其齒數多于外齒輪的齒數； 位于內、外齒輪上面的出醇蓋板，出醇蓋板上有出醇孔； 位于出醇蓋板上的相互嵌套的無刷直流電機的定子線圈(4)、轉子(3)，二者同心，定子線圈包圍著轉子，二者之間的間隙為甲醇液路的一部分； 位于最上部的出醇口(6)，電機控制器(5); 所述無刷直流電機轉子采用恒磁鐵材料，外齒輪、內齒輪、進醇蓋板、出醇蓋板、進醇口、出醇口均采用鋼材本文檔來自技高網...
【技術保護點】
柴油/甲醇組合燃燒發動機用直流無刷耐醇泵，其特征在于，包括：圓柱形殼體；圓柱形殼體下端面上的進醇口(1)；位于進醇口上面的進醇蓋板，進醇蓋板上有進醇孔；位于進醇蓋板上的相互嵌套的外齒輪(11)、內齒輪(12)，外齒輪的軸線與圓柱形殼體的軸線重合，外齒輪為驅動輪；內齒輪偏置，其齒數多于外齒輪的齒數；位于內、外齒輪上面的出醇蓋板，出醇蓋板上有出醇孔；位于出醇蓋板上的相互嵌套的無刷直流電機的定子線圈(4)、轉子(3)，二者同心，定子線圈包圍著轉子，二者之間的間隙為甲醇液路的一部分；位于最上部的出醇口(6)，電機控制器(5)；所述無刷直流電機轉子采用恒磁鐵材料，外齒輪、內齒輪、進醇蓋板、出醇蓋板、進醇口、出醇口均采用鋼材。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚春德，姚安仁，韓國鵬，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：天津;12
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