CN108798965B - 一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下防爆柴油机技术领域，提出了一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，包括：加热棒、底座、防爆外壳和喇叭嘴，加热棒的一端设置在防爆柴油机燃烧室内；加热棒的中部设置在底座内，并通过填充在加热棒与底座之间的耐高温绝热胶固定在底座上，底座的一端外圆上设置有螺纹隔爆面，防爆外壳的一端通过螺纹隔爆面固定设置在底座上，并将加热棒的另一端包围，防爆外壳与加热棒之间填充有环氧树脂，加热棒上设置有正极接线片和负极接线片，防爆电缆从喇叭嘴进入防爆外壳后分别与正极接线片和负极接线片连接。本发明可以保证井下防爆车辆在低温工况下的正常启动，安全可靠，可以广泛应用于煤矿领域。

Description

一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置

技术领域

本发明属于煤矿井下防爆柴油机技术领域，具体涉及一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置。

背景技术

我国大部分煤矿多分布在山区，冬季时山区最低气温远低于-10℃，以防爆柴油机为动力的无轨胶轮车在-5℃时就会出现启动困难，涡流式防爆柴油机尤为突出，需要人为利用辅助设备给防爆柴油机加热或在进气管中喷射低温启动液启动车辆，影响煤矿防爆柴油机车辆在冬季的使用效率。为解决低温启动困难的问题，地面车辆在柴油机上安装了加热装置，给进入缸内的空气加热，加热装置采用负极搭铁的形式，即柴油机就是加热装置的负极。井下电气防爆要求电气元部件必须采用双线制，以免搭铁造成火花引起事故，故地面车辆的加热装置无法应用于井下防爆车辆。为解决井下防爆车辆柴油机低温启动困难问题，需要提出一种具有防爆功能，并且安全可靠的柴油机低温辅助启动装置，以保证井下防爆车辆在低温工况下防爆柴油机正常启动。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，为了解决煤矿井下以防爆柴油机为动力的无轨胶轮车低温启动困难问题，提供了一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，包括：加热棒、底座、防爆外壳和喇叭嘴，所述加热棒的一端设置在防爆柴油机燃烧室内；加热棒的中部设置在底座内，并通过填充在加热棒与底座之间的耐高温绝热胶固定在底座上，底座的一端外圆上设置有螺纹隔爆面，防爆外壳的一端通过螺纹隔爆面固定设置在底座上，并将加热棒的另一端包围，防爆外壳与加热棒之间填充有环氧树脂，所述加热棒上设置有正极接线片和负极接线片，防爆电缆从喇叭嘴进入防爆外壳后分别与正极接线片和负极接线片连接；所述矿用防爆柴油机低温辅助启动装置通过防爆电缆与防爆开关串联后连接在防爆电源的正负极之间。

所述加热棒包括正极棒、发热丝和不锈钢护套，所述正极棒的一端设置在不锈钢护套外，另一端设置在不锈钢护套内并与设置在不锈钢护套内的发热丝的一端电连接，发热丝的另一端与不锈钢护套电连接，所述正极棒和发热丝与不锈钢护套之间填充有氧化镁绝缘剂，所述加热棒上设置有发热丝的一端设置在防爆柴油机燃烧室内，所述正极接线片设置在正极棒的一端上，负极接线片设置在所述不锈钢护套上。

所述底座的另一端外圆上设置有多个台阶，其中一个台阶上设置有第二螺纹隔爆面。

所述喇叭嘴通过垫圈及橡胶圈将所述防爆外壳的另一端密封。

所述底座内设置有凹槽，所述底座一端的内圆上设置有包边结构。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明的防爆柴油机低温辅助启动装置为双线制，并对其内部结构进行了特殊设计，可适用于煤矿井下以防爆柴油机为动力的所有防爆无轨胶轮车上，设计新颖，结构独特，操作简单且防爆安全，解决了煤矿井下防爆柴油机车辆低温启动困难的问题，节省了人力辅助时间，使防爆柴油机车辆应用更广泛，使用更可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置的原理图；

图2为本发明实施例提供的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置的安装示意图；

图3为本发明实施例提供的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置的结构示意图；

图4为图3的局部结构示意图；

图5为加热棒的结构示意图；

图中：1为喇叭嘴，2为防爆电缆，3为垫圈，4为橡胶圈，5为防爆外壳，6为正极接线片，7为螺母，8为环氧树脂，9为加热棒，10为锁紧螺母，11为负极接线片，12为耐高温绝缘胶，13为底座，14为螺纹隔爆面，15为正极棒，16为发热丝，17为不锈钢护套，18为氧化镁绝缘剂，19为凹槽，20为包边结构，21为低温辅助启动装置，22为缸盖局部，23为防爆柴油机燃烧室腔，24为第二螺纹隔爆面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~5所示，本发明实施例提供了一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，该装置通过电气控制实现矿用防爆柴油机低温辅助启动。

如图1所示，该矿用防爆柴油机低温辅助启动装置21通过防爆电缆与防爆开关K、和指示灯L串联后连接在24V防爆电源的正负极之间。

如图2所示，该低温辅助启动装置21安装在防爆柴油机缸盖22上，顶部与防爆柴油机燃烧室腔23相通。该低温辅助启动装置与柴油机的安装面采用大圆面结构，增加其受力面积。

如图3所示，为本发明实施例提供的矿用防爆柴油机低温辅助启动装置的结构示意图，该低温辅助启动装置包括：加热棒9、底座13、防爆外壳5和喇叭嘴1，所述加热棒9的一端设置在防爆柴油机燃烧室内；加热棒9的中部设置在底座13内，并通过填充在加热棒9与底座13之间的耐高温绝热胶12固定在底座13上，底座13的一端外圆上设置有螺纹隔爆面14，防爆外壳5的一端通过螺纹隔爆面14固定设置在底座13上，并将加热棒9的另一端包围，防爆外壳5与加热棒9之间填充有环氧树脂8，所述加热棒9上设置有正极接线片6和负极接线片11，防爆电缆2从喇叭嘴1进入防爆外壳5后分别与正极接线片6和负极接线片11连接；所述矿用防爆柴油机低温辅助启动装置通过防爆导线与防爆开关串联后连接在防爆电源的正负极之间。加热棒9与底座13之间用耐高温绝缘胶分隔，该胶在高温和常温下的绝缘性能均能满足防爆要求；并能在高达1730℃的高温下持续可靠工作。

如图4所示，所述底座13内设置有凹槽19，所述底座13一端的内圆上设置有包边结构20。待填充的耐高温绝缘胶12凝固后，凹槽19可以保证加热棒9与底座13之间的防松性。包边结构20可以将耐高温绝缘胶12牢固的封闭在底座13内。

进一步地，如图5所示，所述加热棒9包括正极棒15、发热丝16和不锈钢护套17，所述正极棒15的一端设置在不锈钢护套17外，另一端设置在不锈钢护套17内并与设置在不锈钢护套17内的发热丝16的一端通过焊接形式电连接，发热丝16的另一端与不锈钢护套17通过焊接形式电连接，所述正极棒15和发热丝16与不锈钢护套17之间填充有氧化镁绝缘剂18，保证了正负极绝缘性能，所述加热棒9上设置有发热丝的一端设置在防爆柴油机燃烧室内，所述正极接线片6通过螺母7固定设置在正极棒15的一端上，负极接线片11通过锁紧螺母10固定设置在所述不锈钢护套17上。

其中，加热棒9的不锈钢护套采用特殊的不锈钢材料制造，不仅耐高温氧化，且防变形能力强，减少了使用过程中易出现的龟裂及变形现象。而且，将不锈钢护套加工成阶梯型，设置发热丝的一端截面半径大，另一端截面半径较小，可以加大加热棒9与底座13之间的间隙，使耐高温绝缘胶固定充分，保证该装置整体的绝缘性。此外，加热棒9上同时引出正极及负极，正负极引出与电源正负极相连，实现了双线制，保证了防爆柴油机启动的安全性。

其中，在底座13与加热棒9之间灌注高温绝缘胶12时，使绝缘胶的灌注高度高于底座13，负极接线片固定在不锈钢护套17上并且通过高温绝缘胶12与底座13绝缘，可以保证本发明的低温辅助启动装置外壳的绝缘性。此外，防爆外壳5与底座13内部填充环氧树脂8，环氧树脂8凝固后，一方面可以将正负极接线片及加热棒9可靠固定，减少冲击，增强耐压性；另一方面保证了正负极接线片与防爆外壳之间的爬电距离，增加了装置的安全性。

进一步地，如图3所示，所述底座13的另一端外圆上设置有多个台阶。一方面可以减轻底座即装置的重量，另一方面，其中一个台阶上设置有螺纹隔爆面24，可以将该装置方便地安装在防爆柴油机缸盖22上。

进一步地，所述喇叭嘴通过垫圈3及橡胶圈4将所述防爆外壳5的另一端密封。其中防爆电缆2及喇叭嘴1采用符合防爆电气要求的结构，并用橡胶圈4密封，可以实现防爆。

本发明的使用方法如下：将本发明的低温辅助启动装置1安装在防爆柴油机缸盖2上，顶部与防爆柴油机燃烧室腔3相通，并通过防爆电缆连接好如图1所示的电路，防爆车辆在正常温度下启动时，防爆开关关闭，该装置不起作用。当环境温度较低，防爆柴油机启动困难时，驾驶员打开防爆开关K，24V直流电源正负极通过防爆开关、指示灯与低温辅助启动装置正负极接通，这时指示灯L打开，低温辅助启动装置通电后内部发热丝发热而温度升高，由于该装置一端的发热部位与防爆柴油机燃烧室相通，从而加热防爆柴油机燃烧室空气，当通电15s时，该装置顶部8mm处温度可以达到850℃，燃烧室内部的空气温度相应升高。这时驾驶员启动防爆车辆，可顺利着车，完成了一次辅助启动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，其特征在于，包括：加热棒（9）、底座（13）、防爆外壳（5）和喇叭嘴（1），所述加热棒（9）的一端设置在防爆柴油机燃烧室内；加热棒（9）的中部设置在底座（13）内，并通过填充在加热棒（9）与底座（13）之间的耐高温绝热胶（12）固定在底座（13）上，底座（13）的一端外圆上设置有螺纹隔爆面（14），防爆外壳（5）的一端通过螺纹隔爆面（14）固定设置在底座（13）上，并将加热棒（9）的另一端包围，防爆外壳（5）与加热棒（9）之间填充有环氧树脂（8），所述加热棒（9）上设置有正极接线片（6）和负极接线片（11），防爆电缆（2）从喇叭嘴（1）进入防爆外壳（5）后分别与正极接线片（6）和负极接线片（11）连接；所述矿用防爆柴油机低温辅助启动装置通过防爆电缆（2）与防爆开关串联后连接在防爆电源的正负极之间；

所述加热棒（9）包括正极棒（15）、发热丝（16）和不锈钢护套（17），所述正极棒（15）的一端设置在不锈钢护套（17）外，另一端设置在不锈钢护套（17）内并与设置在不锈钢护套（17）内的发热丝（16）的一端电连接，发热丝（16）的另一端与不锈钢护套（17）电连接，所述正极棒（15）和发热丝（16）与不锈钢护套（17）之间填充有氧化镁绝缘剂（18），所述加热棒（9）上设置有发热丝的一端设置在防爆柴油机燃烧室内，所述不锈钢护套（17）为阶梯型，其设置发热丝（16）的一端的截面半径大于另一端。

2.根据权利要求1所述的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，其特征在于，所述正极接线片（6）设置在正极棒的一端上，负极接线片（11）设置在所述不锈钢护套（17）上。

3.根据权利要求1所述的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，其特征在于，所述底座（13）的另一端外圆上设置有多个台阶，其中一个台阶上设置有第二螺纹隔爆面（24）。

4.根据权利要求1所述的一种矿用防爆柴油机低温辅助启动装置，其特征在于，所述喇叭嘴（1）通过垫圈（3）及橡胶圈（4）将所述防爆外壳（5）的另一端密封。

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