燃油加油機的結(jié)構(gòu)和工作原理

1、獨 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設計）是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文（設計）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得廣州城市職業(yè)學院或其他教育機構(gòu)的證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本論文（設計）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。論文（設計）作者簽名： 簽字日期： 年 月 日摘要 本文從機械和電氣兩個方面詳細介紹了加油機的結(jié)構(gòu)和工作原理。熟悉這些結(jié)構(gòu)并掌握其工作原理就能為加油機的安裝和維修工作打下堅實的基礎。其中機械部分又詳細介紹了加油機各液壓系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)和工作原理，加

2、油機內(nèi)部的輸油管道就是由這些液壓系統(tǒng)部件組成的。而電氣部分主要是實現(xiàn)弱電對強電的控制，通過各個電子板塊實現(xiàn)預置加油與計數(shù)顯示。關鍵詞：加油機；稅控燃油加油機；卡機聯(lián)動加油機；油泵；防爆電機；流量計；電磁閥；稅控主板；IC卡主板；POS板； ABSTRACT In this paper, two aspects of mechanical and electrical details of the tankers structure and working principle. Familiar with these structures and be able to control their

3、 works for the installation and maintenance of tanker lay a solid foundation. Including a detailed description of the mechanical parts of all hydraulic system components tanker structure and working principle of the tanker by the internal pipeline is composed of hydraulic system components. The elec

4、trical component is to achieve control of weak to strong power, through various electronic fuel and counting plate achieve preset display.KEY WORDS: Tanker; Fuel Dispenser; card dispenser machine interaction; pump; explosion-proof motor; flowmeter; electromagnetic valve; tax control board; IC card b

5、oard; POS board; 目錄1.前 言11.1加油機的種類21.2加油機的基本結(jié)構(gòu)及主要部件的作用22.加油機的結(jié)構(gòu)32.1 機內(nèi)泵加油機液壓系統(tǒng)32.2 油泵42.3 油氣分離器52.4 流量計62.5 電磁閥82.6 自封油槍103. 加油機電氣控制系統(tǒng)113.1 IC卡系統(tǒng)簡介113.2 卡機聯(lián)動加油機的模塊構(gòu)成143.2 卡機聯(lián)動加油機的電子部分工作原理153.3 加油機的四個控制流程153.4 加油機各電子板塊的作用164. 卡機聯(lián)動加油機與后臺管控的通訊194.1通訊控制器的安裝及通訊線的連接194.2 后臺管控PC與加油機的通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)194.3 通訊控制器的基本構(gòu)成和

6、作用195. 結(jié) 論20參考文獻21致 謝221. 前 言加油機，全稱機動車燃油加油機，是供機動車添加燃油的計量系統(tǒng)，它包括液體容積式流量計、附加裝置和輔助裝置。 稅控燃油加油機，是根據(jù)我國規(guī)定(1999年2月起)：供油品交易用的加油機必須具有“稅控功能”。因此，此后的機動車燃油加油機又稱稅控燃油加油機。1.1加油機是伴隨汽車制造工業(yè)、石油工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展而誕生和發(fā)展的。世界上最初的加油機誕生于20世紀初，它是手動吸油泵、標有刻度的透明圓筒與截門的組合裝置；擁有了現(xiàn)代油機的雛形。 到二三十年代手動吸油泵改進為電動抽油泵，透明圓筒代之以帶指針刻度盤的流量計。四五十年代，指針式計數(shù)器發(fā)展為字

7、輪式計數(shù)器，其功能由僅能指示體積擴展為既能計體積、金額、又能指示并調(diào)節(jié)單價的機械計數(shù)裝置。20世紀70年代，電子技術(shù)的發(fā)展促進了加油機顯示操作、控制管理技術(shù)進步。各種電子顯示形式、預置加油電子裝置誕生。電子技術(shù)的發(fā)展使得懸掛無島式加油系統(tǒng)、潛泵加油系統(tǒng)及八九十年代以研發(fā)的帶油氣回收裝置的加油機、多槍組合加油機、IC卡加油機等技術(shù)迅速發(fā)展起來。我國的加油機技術(shù)起步較晚，1924年才始建首家加油站。所需少量加油機全靠西方進口，20世紀70年代，誕生了中國的第一代加油機。90年代初，誕生了國產(chǎn)的第一臺電腦加油機，從此打開了中國高端加油機發(fā)展的序幕。今后，隨著我國石油工業(yè)、汽車工業(yè)及城鄉(xiāng)交通的發(fā)展，加

8、油機及其技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，未來的加油機將向著智能、環(huán)保及高科技含量的方向發(fā)展。 圖1-1 加油機外形1.1加油機的種類加油機的種類很多，按不同的方式可分為一下幾種：1. 按顯示方式分為：機械顯示加油機（機械加油機）、電子顯示加油機（電腦加油機）；2. 按加油計量單元多少分為：單槍加油機、雙槍加油機、多槍加油機；3. 按動力泵類型分為：機內(nèi)泵加油機和潛油泵加油機；4. 按加油機的流量分為：普通加油機和高速加油機;5. 按防爆結(jié)構(gòu)分為：一體式和隔離防爆式。等等1.2加油機的基本結(jié)構(gòu)及主要部件的作用機內(nèi)泵主要由油泵、油氣分離器、流量計、電機、油槍、油槍開關、電磁閥、計數(shù)傳感器、電腦裝置等部件構(gòu)成。

9、6. 電腦裝置是加油機的控制、操作、計數(shù)顯示和數(shù)據(jù)存儲中心，它通過油槍開關獲得加油機開機信號，再通過電機、電磁閥啟動加油機加油，通過計數(shù)傳感器獲得脈沖計數(shù)信號，對流過流量計的油液進行計數(shù)。7. 油泵是加油機液壓系統(tǒng)的動力源，它在電機的作用下，負責將油液從油罐吸入加油機，并經(jīng)油氣分離器、流量計、電磁閥、油槍，送到受油器。8. 油氣分離器是加油機進行油氣分離器保障計量準確的一個重要部件，它負責對油泵送來的油液進行油、氣分離，并將分離出來的氣體排出加油機。9. 流量計是加油機對油液進行體積計量的核心部件，它負責對油氣分離器送來的油液進行體積計量，然后經(jīng)電磁閥、視油器、油槍送入受油器，并將流量計在計量

10、過程種轉(zhuǎn)動的機械信號傳送給計數(shù)傳感器。10. 計數(shù)傳感器是將加油機流量計轉(zhuǎn)動的機械信號轉(zhuǎn)換成脈沖電信號的部件，在防作弊加油機中用編碼器替換。11. 電磁閥是加油機液壓系統(tǒng)的閥門開關，它由大、小兩個閥門構(gòu)成，分別受加油機電腦裝置控制，它的應用主要是為了提高加油機定量加油的準確度。12. 油槍是加油機為受油容器加油的工具，它由槍嘴、閥門開關和自封裝置構(gòu)成。13. 油槍開關是啟動加油機加油的電氣控制開關，為了方便，一般與油槍掛槍機構(gòu)組合在一起，油槍提取后，自動打開啟動加油機加油。2.加油機的結(jié)構(gòu)2.1 機內(nèi)泵加油機液壓系統(tǒng) 油泵在動力的作用下高速旋轉(zhuǎn)，將輸油管線及泵腔內(nèi)的油液和空氣排出，當輸油管線和

11、泵腔內(nèi)的壓力低于大氣壓時，儲油罐內(nèi)的油液在大氣壓的作用下推開輸油管進油口處的銅底閥進入輸油管，經(jīng)輸油管線到達加油機過濾器，經(jīng)過濾器濾除油液內(nèi)的雜質(zhì)后，純凈的油液進入油氣分離器的低壓泵腔，低壓油經(jīng)過油泵，在葉片的作用下由低壓油轉(zhuǎn)換成高壓油，經(jīng)出油口進入油氣分離器高壓腔。如果此時油槍還沒有打開或油機內(nèi)的輸油管線發(fā)生障礙，油泵出口處的油壓不斷升高，當達到一定的壓力時，油泵內(nèi)的溢流閥打開，高壓油經(jīng)溢流閥進入油泵的低壓腔，在油泵泵腔內(nèi)循環(huán)，降低油壓，保護加油機內(nèi)的輸油管線和部件；當油槍打開后，油泵出油口的壓力突然降低，溢流閥關閉，高壓油金土油氣分離器高壓腔，在高壓腔內(nèi)，油液中夾雜的氣體浮在高壓腔上部，經(jīng)

12、高壓腔上部的排氣閥進入常壓腔，氣體經(jīng)排氣管排出，油液則經(jīng)過常壓腔內(nèi)的錐形閥和平行閥進入油氣分離器低壓腔，再進行循環(huán)利用，高壓腔內(nèi)的高壓油則經(jīng)高壓腔下的部的出油口，推開出口閥進入流量計，推動流量計運行，流量計不斷將計量后的油液排出，經(jīng)電磁閥、視油器、油槍送入受油器，實現(xiàn)加油計量，油機加油結(jié)束掛槍后，加油機電機、電磁閥關閉，油氣分離器出口閥、底閥在油液的反作用力下關閉，防止加油機液壓系統(tǒng)及輸油管線內(nèi)的油液回流回到油罐。2.2 油泵 1.泵的作用：在電機的作用下，負責將油液從油罐吸入加油機，并通過溢流閥 保持加油機液壓系統(tǒng)的壓力平衡。 2.葉片泵的結(jié)構(gòu)，如圖2-1所示。 1）蓋型螺帽 2）調(diào)節(jié)螺絲

13、3）葉片 4）轉(zhuǎn)子 5）油堵 6）彈簧片 7）主軸 8）泵體 9）溢流閥 10）閥座 11）閥芯彈簧 圖2-1 油泵的結(jié)構(gòu)2.3 油氣分離器 1.油氣分離器的作用：油液通過油泵的作用進入高壓腔時會夾雜著一些空氣組成油氣混合物，在這些油液進入流量計之前，我們必須要對其進行油氣分離，避免供給用戶的燃油中混入氣體，影響計量準確度。 2.油氣分離器的結(jié)構(gòu)，如圖2-2所示。1）上蓋2）出氣管3）回油浮漂4）平行閥5）分離器體6）出氣口7）過濾器8）彈簧座9）出氣閥10）出口閥座11）出口管12）出油管圖2-2 油氣分離器的結(jié)構(gòu)2.4 流量計 1.流量計的作用：對流經(jīng)流量計的油液體積進行計量。流量計最基本

14、、最重要的技術(shù)指標是計量準確度。加油機中所使用的流量計是容積式流量計，即每通過一固定體積的油液，流量計傳動軸產(chǎn)生一定角度的位移，相應地，傳感器就輸出一定數(shù)量的脈沖。 2.流量計的結(jié)構(gòu)，如圖2-3所示。1）出口彎頭2）端蓋3）活塞4）流量計體5）連接塊6）下連桿7）上連桿8）缸塞9）調(diào)量螺絲10）防護帽11）調(diào)量桿 12）傳動彎頭13）銅套14）密封圈15）傳動軸16）膠木輪圖2-3 流量計的結(jié)構(gòu)圖2-4 流量計的外形2.5 電磁閥1.電磁閥的作用：解決加油機定量加油時的過沖量問題，提高定量加油的準確度；在潛油泵加油機中，還起到在不加油時關閉加油機輸油管道的作用?，F(xiàn)階段加油機配置的電磁閥均為雙流

15、閥。2.電磁閥的結(jié)構(gòu)，如圖2-5所示。當上、下兩線圈斷電時，流體由進口端進入閥體，通過膜片上的節(jié)流孔進入膜片上腔，使膜片產(chǎn)生背壓，膜片不能提起而關閉主閥。 當上、下線圈通電時，鐵芯被向上引至頂端，打開先導孔，膜片上腔壓力通過先導孔被釋放至出口端，進口端壓力大于膜片上腔壓力，彈簧被沖起，打開主通道，大流量通過；當下部線圈斷電時，下鐵芯落下，流體由下鐵芯中孔通過先導孔流至出口，而膜片上腔壓力回升，膜片下降關閉大 流量，而形成小流量。 當上線圈斷電后上鐵芯落下關閉下鐵芯中孔，使整閥完全關閉。 圖2-5 電磁閥的結(jié)構(gòu)圖2-6 電磁閥的外形2.6 自封油槍1.自封油槍的作用：在加油過程中，當受油器的油液

16、注滿到油槍槍口位 置時，自封油槍自動關閉油槍主副閥，防止油液溢出。且在加油機供 油中斷后，立即通過油槍的副閥關閉油槍出油口，組織油槍內(nèi)的油液繼續(xù)流出。 2.自封油槍的結(jié)構(gòu)，如圖2-7所示。圖2-7 自封油槍的結(jié)構(gòu)3. 加油機電氣控制系統(tǒng)3.1 IC卡系統(tǒng)簡介圖3-1 卡機聯(lián)動加油機外形加油IC卡是一種基于CPU技術(shù)的集成電路卡，可以保證交易的安全性。該卡是儲值卡，不可提現(xiàn)金、不計付利息?？ㄆ嫌涊d用戶的基本信息和卡片余額，同時卡片內(nèi)記載用戶最近10筆加油交易記錄。按使用分，它主要分為：員工卡、客戶卡和驗泵卡三類，卡機聯(lián)動加油機是IC卡系統(tǒng)的處理終端。其網(wǎng)絡架構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2 IC卡系

17、統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)術(shù)語解釋：n 員工卡 ：油站工作人員使用的加油卡，可用來加油機上下班，給沒有卡的客戶加油，卡的第六位編號為“4” 。 n 客戶卡 ：通過發(fā)卡中心發(fā)給客戶的充值卡，客戶用此卡即可在油機上加油、付款（自動結(jié)算），卡的第六位編號為“1”。 n 驗泵卡 ：油站用來檢測加油機和油機下班操作，檢測的用油量不記入實際加油數(shù)中，卡的第六位編號為“5”。 n PSAM卡：用于對以上卡片的合法有效性檢驗的卡片 ，中石化主要安裝交易認證卡。n 灰卡：在加油過程中提前拔卡，造成加油未扣款，自動生成灰卡，需扣款解灰后方可繼續(xù)使用。n 黑名單：掛失或作廢的卡片記錄名單，每個IC卡裝置能存儲20200個黑名單。n

18、 白名單：即油站員工使用的加油卡（包括驗泵卡號），每個IC卡裝置能存儲200個白名單。n 泵碼：加油機的加油累計總數(shù)n 流水：加油機的交易記錄（包括加油，上、下班操作等，每一筆流水對應生成一個TTC號）。 n 脫機記錄：油機在脫網(wǎng)狀態(tài)下的加油筆數(shù)，最多為2000筆。鍵盤操作：操作流程如圖3-4所示。圖3-3 鍵盤外形圖3-4 鍵盤操作流程3.2 卡機聯(lián)動加油機的模塊構(gòu)成卡機聯(lián)動加油機由電腦主板、顯示板、控制板、計數(shù)板、開關板和IC卡裝置部分的IC卡主板、IC卡POS板、IC卡電源板、IC卡液晶顯示模塊、IC卡按鍵面膜、IC卡卡座等組成，如圖3-5所示。圖3-5 卡機聯(lián)動加油機的模塊構(gòu)成3.2

19、卡機聯(lián)動加油機的電子部分工作原理正確將員工卡插入下班加油機讀卡器后，POS讀取IC卡信息與其保存的白名單信息進行比較，如IC卡卡號與其保存的白名單號相同，則提示給加油機上班，經(jīng)正確輸入密碼并確認后，加油機提示上班操作成功并推出員工卡，進入待機加油狀態(tài)；在上班的加油機上插入IC卡，POS讀取IC卡信息，經(jīng)驗證無誤后進行黑卡、灰卡處理，鍵盤板顯示液晶顯示合法IC卡余額，并用中文提示最大加油金額和加油操作，選擇定量或非定量加油，提取油槍，從開關板產(chǎn)生的開機信號首先送到IC卡鍵盤板，然后通過IC卡鍵盤板送到IC卡CPU，IC卡CPU通過PSAM卡對IC卡進行養(yǎng)正，符合加油機條件后，對IC卡進行置灰，I

20、C卡主板將定量值和開機授權(quán)信號發(fā)送給加油機主板（非定量按9999.99元發(fā)送，如果卡的余額小于此數(shù)，則按卡的最大允許加油金額發(fā)送），同時，加油機主板也從IC卡鍵盤板獲得此開機信號，再經(jīng)計量CPU、稅控CPU檢測符合加油條件后，向IC卡主板發(fā)送開啟電機和電磁閥的驅(qū)動信號，此時，IC卡CPU已將IC卡主板上的驅(qū)動信號通道打開，讓驅(qū)動信號從IC卡主板送到控制板，啟動加油機電機和打開電磁閥開關，加油機主板開始加油，直到加到定量值或接到掛槍信號為止；在加油過程中，加油機主板不斷將加油的數(shù)據(jù)信息傳送給IC卡主板和POS板，POS板在保存這些數(shù)據(jù)信息的同時，也將加油記錄上傳給后臺管控系統(tǒng)，同時，POS也實時

21、檢測讀卡器中IC卡的安全性，如檢測有誤（發(fā)生拔卡、掉電等），會立即切斷IC卡主板上的驅(qū)動信號通道，使加油機立即停止加油，如是發(fā)生拔卡會并將IC卡作錯誤處理，形成一條灰記錄，此張IC卡因沒有完成扣款，解灰而成為灰卡，下次加油前，必須進行扣款、解灰處理后方可加油；加油機在與后臺管理系統(tǒng)脫網(wǎng)的情況下，也能繼續(xù)加油，并將每一筆加油記錄保存在加油機存儲器內(nèi)，待通訊正常后再傳送給后臺電腦，但加油記錄此數(shù)有限，當脫機加油記錄達到2000筆后，加油機將自動停止加油，待加油機與后臺電腦通訊正常后，加油機將脫機交易記錄上傳給后臺管控系統(tǒng)，加油機方可繼續(xù)加油；在加油機與后臺通訊正常的情況下，加油機主動從后臺管控系統(tǒng)

22、中更新IC卡信息。 3.3 加油機的四個控制流程圖3-6 加油機的控制流程3.4 加油機各電子板塊的作用3.4.1主板的作用負責接收和處理鍵盤輸入信號，與加油機主板進行通訊，并提供相應的信息顯示；3.4.2 POS板的作用是IC卡的核心處理中心，負責保存IC卡相關信息和識別、驗證IC卡，并保存IC卡交易數(shù)據(jù)信息等；n 3.6V備用電池（POS板上）：為POS板程序、數(shù)據(jù)信息等提供掉電保護，失效后會造成IC卡數(shù)據(jù)信息丟失。n U20微處理器：是IC卡主板微處理器，是IC卡主板的核心指揮中心?？缮?。n U11微處理器：是POS板微處理器，是POS板的核心指揮中心，可升級。3.4.3 IC卡電源板

23、的作用為IC卡電腦板提供穩(wěn)定的工作電壓、掉電檢測信號和附屬電路工作電壓。 圖3-7 IC卡電源板n 4.8V備用電池（上面）：為IC卡電腦板提供掉電保護，提槍時，電池開關電路打開，電池向外供電，防止在加油過程中因突然發(fā)生掉電而產(chǎn)生灰卡；掛槍后，電池自動停止向外供電。n 3.6V備用電池（底部）：為卡座提供提電保護，當加油機掉電后，為IC卡讀卡器提供退卡工作電壓。3.4.4 IC卡鍵盤板的作用接收按鍵面膜產(chǎn)生的指令信號，經(jīng)譯碼后送IC卡主板CPU處理，同時也是讀卡器、油槍開關信號的通道。n 晶振X1（3.57945）：為讀卡器提供穩(wěn)定的工作頻率。n 蜂鳴器：提供操作回應或報警聲圖3-8 IC卡鍵

24、盤板3.4.5 卡座、液晶模塊圖3-9 卡座、液晶模塊 4. 卡機聯(lián)動加油機與后臺管控的通訊4.1通訊控制器的安裝及通訊線的連接卡機聯(lián)動加油機必須儲存有相應的IC卡信息，才能識別加油卡，才能用卡加油，同時將交易的原始記錄、產(chǎn)生灰名單等數(shù)據(jù)信息上傳給后臺管控系統(tǒng)，因此，卡機聯(lián)動加油機必須與后臺管控系統(tǒng)進行通訊聯(lián)網(wǎng)，后臺管控系統(tǒng)對其進行初始化后，卡機聯(lián)動加油機才能用卡加油，在運行過程中，不斷將交易記錄上傳給管控系統(tǒng)，并實時從后臺管控系統(tǒng)中更新自身的IC卡信息；因加油機與后臺管控PC之間存在一定的距離，加油機的通訊方式一般采用抗干擾強、傳輸距離遠的電流環(huán)或485通訊，因此，在通訊信號進入電腦PC前，必須將這種通訊方式轉(zhuǎn)換成管控PC能夠接受的232通訊，加油機才能與后臺管控PC聯(lián)網(wǎng)，這個通訊轉(zhuǎn)換裝置就是“通訊控制器” 。4.2 后臺管控PC與加油機的通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4-1后臺管控PC與加油機的通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.3 通訊控制器的基本構(gòu)成和作用通訊控制器主要由：電源變壓器、電源板、通訊板，和接線端子等構(gòu)成；每塊通訊板帶八個輸入