CN105221308A - 具有阻火器的防爆柴油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有阻火器的防爆柴油机，包括：本体(4)、进气系统、排气系统、冷却系统(5)、及电控隔爆箱(3)；所述进气系统包括空气滤清器(1)和进气箱(2)，所述电控隔爆箱(3)包括箱体和电控单元ECU，所述阻火器包括集气喇叭口(2.2)以及由自上而下设置的若干栅栏片(2.1)和间距片(2.5)。本发明的防爆柴油机安全性大幅提高。

Description

具有阻火器的防爆柴油机

技术领域

本发明属于机械领域，特别涉及一种具有阻火器的防爆柴油机。

背景技术

矿山机械行业，基本在井下作业，由于作业空间相对比较封闭，同时空气中又有易燃气体，如遇到明火容易发生爆炸，相当危险。矿山行业，应为机械在作业过程中的火花而导致爆炸的情况屡屡发生，因此在该环境下作业的设备，例如运输、装载等机械设备均需要安装隔爆型动力装置。目前的柴油机安全保护装置一般都存在着缺陷，传统的柴油机安全保护单元集成于其它装置，只能适用于特定的柴油机系统，通用性差，并且在维修中不易更换，其灵活性受到限制。传统安全保护装置不可脱离监控单元、调速单元等其他装置而独立起作用，传统的安全保护装置出于实时性和复杂性的考虑只是对几种主要的信号进行检测和控制，检测不全面。对柴油机的安全运行存在着重大的隐患。所以设计一款具有防爆性能的柴油机是目前矿山机械领域所需要的。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种具有阻火器的防爆柴油机。

一种具有阻火器的防爆柴油机，包括：本体4、进气系统、排气系统、冷却系统5及电控隔爆箱3；

所述进气系统包括空气滤清器1和进气箱2，进气箱2内设置有阻火器和空气关断阀；所述空气关断阀与电控隔爆箱3电性连接，电控隔爆箱3控制空气关断阀的开闭；

所述电控隔爆箱3包括箱体和电控单元ECU，所述电控单元ECU设置于箱体内；

所述箱体包括联通节3.1、焊接在箱体外侧的接地螺栓3.2、焊接在箱体内壁上的接地金属隔板3.3、信号隔离板的底座3.4和安装电控单元ECU的底座3.5；电控单元ECU包括数字信号处理模块、模拟信号处理模块和转速信号处理模块，电控单元ECU的驱动模块包含功率驱动和喷射驱动；

所述阻火器包括集气喇叭口2.2以及由自上而下设置的若干栅栏片2.1和间距片2.5，阻火器芯部结构顶部和底部分别设置锁紧间距板2.4，顶部的锁紧间距板2.4、阻火器芯部结构以及底部的锁紧间距板通过锁紧螺栓2.6自上而下串联为一体，阻火器芯部结构两侧分别连接集气喇叭口2.2，两侧的集气喇叭口2.2通过若干紧固螺栓3.3连接。

本发明的有益效果是：本发明防爆柴油机，在进气系统设有阻火器，阻火器结构简单，便于彻底拆卸清洗，组装维护方便，使用可靠，可以防止防爆柴油机缸内可能返回的火焰或排出的火焰直接通向大气，引燃或引爆危险气体，火焰经它熄灭，不至引起燃烧或爆炸；柴油机内设置有空气关断阀，可以在异常情况下切断柴油机进气，强迫防爆柴油机停止运转；柴油机上设置有电控隔爆箱，能完成基本柴油机安全保护功能，箱体能够承受渗入箱内的可燃性混合气在内部的爆炸而不损毁，并且不会引起外部爆炸，同时因为隔爆箱很好的密封特性，隔爆箱能够在矿井环境下起到防水、防易燃性气体渗漏的作用。

附图说明

图1是本发明防爆柴油机的系统结构示意图；

图2是电控隔爆箱的结构示意图；

图3是电控单元ECU的结构示意图；

图4是阻火器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

参照图1，本发明的防爆柴油机，包括本体4、进气系统、排气系统(图中未示出)、冷却系统5、及安全保护装置3，进气系统包括空气滤清器1和进气箱2，在进气箱2内设置有第一防爆组件。本体4为柴油机动力部分，排气系统内设置有第二防爆组件，废气经过排气系统充分冷却净化后，通过第二防爆组件排出。

进气系统的进气箱内还设置有空气关断阀。空气关断阀位于进气箱2内且与进气箱2的进气端相连。空气关断阀优点在于防爆柴油机从空气滤清器1吸入新鲜空气，供防爆柴油机正常工作，当防爆油机出现异常现象而不能停止运转时，切断柴油机进气，强迫防爆柴油机停止运转。

电控隔爆箱3能有效保证防爆柴油机系统工作时的监控和控制。下面对本发明的安全保护装置做进一步介绍，请参阅图2。

箱体结构如图2所示，其包括联通节3.1、焊接在箱体外侧的接地螺栓3.2、焊接在箱体内壁上的接地金属隔板3.3、信号隔离板的底座3.4和安装ECU的底座3.5。箱体内外的两个接地端一接地金属隔板和接地螺栓具有足够的强度和刚度，它们被牢牢焊接在箱子上面而不会脱落，箱体左右两侧分设计有上下两层联通节3.1，它们是发动机信号与隔离板的联接通道，并具有较好的密封效果；箱体的信号隔离板底座3.4用于安置信号隔离板，信号隔离板主要用于对电控隔爆箱3输入/输出的信号进行滤波处理。发动机传感器上传来的数字、模拟本质安全信号分别进行信号隔离滤波处理，处理后的信号传输到箱体内的ECU的信号处理模块，经ECU计算分析后输出控制信号，控制信号经过隔离板处理，得到的本安信号，控制发动机的执行器。ECU底座用于固定ECU，并且两者安装需要安装绝缘防护垫。箱体与箱盖的接触面进行了磷化处理并涂上防锈泊，垫上石棉垫，使隔爆箱内处于完好的密封状态，防止外部环境的液体进入。

图3为电控单元ECU的结构示意图，电控单元ECU包括数字信号处理模块、模拟信号处理模块和转速信号处理模块。这三个模块就是针对由信号隔离板上传输过来的传感器信号和开关信号进行预处理，主要包括信号的滤波和限幅处理；ECU的驱动模块也包含有两个子部分：功率驱动和喷射驱动，其中喷射驱动模块是整个燃油喷射控制系统过程的核心，喷射驱动过程可分为电磁阀闭合过程和维持闭合两个阶段。矿用柴油发动机燃油喷射控制系统中，采用双电压分时驱动设计，即电磁阀闭合过程阶段采用DC/DC升压模块提供的高电压驱动，维持闭合阶段采用低电压(车载蓄电池电压)驱动，实现电流的PWM调制。同时在喷射过程中，驱动电流经过采样实时的反馈给MPC561的A/D模块，通过控制PWM信号进行闭环控制。而功率驱动主要是来驱动一些发动机上的执行器装置，使他们辅助配合发动机的正常工作；电源管理模块主要由信号隔离板未提供电源，而信号隔离板则是由车载蓄电池来持续供电的。

参阅图4，下面对本发明的阻火器做进一步说明，本发明的阻火器为可拆洗的防爆柴油机用进气阻火器，包括集气喇叭口2.2以及由自上而下设置的若干栅栏片2.1和间距片2.5组成，阻火器芯部结构顶部和底部分别设置锁紧间距板2.4，顶部的锁紧间距板2.4、阻火器芯部结构以及底部的锁紧间距板通过锁紧螺栓2.6自上而下串联为一体，阻火器芯部结构两侧分别连接集气喇叭口2.2，两侧的集气喇叭口2.2通过若干紧固螺栓3.3连接，锁紧间距板2.4对应紧固螺栓2.3的部位开有紧固螺栓的定位槽形成齿形结构，紧固螺栓2.3穿设于定位槽中。栅栏片2.1、间距片2.5通过螺栓串成一体，用锁紧间距板将其固定成为进气阻火器芯体，芯体与集气喇叭口2.2连接组成进气阻火器部件。本发明的阻火器便于彻底拆卸清洗，组装维护方便，使用可靠。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种具有阻火器的防爆柴油机，其特征在于，包括：本体(4)、进气系统、排气系统、冷却系统(5)、及电控隔爆箱(3)；

所述进气系统包括空气滤清器(1)和进气箱(2)，进气箱(2)内设置有阻火器和空气关断阀；所述空气关断阀与电控隔爆箱(3)电性连接，电控隔爆箱(3)控制空气关断阀的开闭；

所述电控隔爆箱(3)包括箱体和电控单元ECU，所述电控单元ECU设置于箱体内；所述箱体包括联通节(3.1)、焊接在箱体外侧的接地螺栓(3.2)、焊接在箱体内壁上的接地金属隔板(3.3)、信号隔离板的底座(3.4)和安装电控单元ECU的底座(3.5)；电控单元ECU包括数字信号处理模块、模拟信号处理模块和转速信号处理模块，电控单元ECU的驱动模块包含功率驱动和喷射驱动；

所述阻火器包括集气喇叭口(2.2)以及由自上而下设置的若干栅栏片(2.1)和间距片(2.5)，阻火器芯部结构顶部和底部分别设置锁紧间距板(2.4)，顶部的锁紧间距板(2.4)、阻火器芯部结构以及底部的锁紧间距板通过锁紧螺栓(2.6)自上而下串联为一体，阻火器芯部结构两侧分别连接集气喇叭口(2.2)，两侧的集气喇叭口(2.2)通过若干紧固螺栓(3.3)连接。