CN114061960A - 一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿用柴油机防爆性能测试技术领域，具体涉及一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓。本发明包括爆炸仓、防爆柴油机和测功机；爆炸仓为密闭箱体，爆炸仓的顶部通过塑料薄膜进行密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，对周边影响和噪音小；防爆柴油机设于爆炸仓内，测功机设于爆炸仓之外并且与防爆柴油机连接，测功机独立于密封瓦斯环境，提高试验的安全性；所述爆炸仓内设有实时监测爆炸仓内温度、压力和防爆柴油机运行状况以及爆炸过程的检测装置。本发明仓顶采用塑料薄膜密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，大大降低噪音和对周边的影响；加载测功机独立于密封瓦斯环境，大大提高试验的安全性。
Description
技术领域
本发明属于煤矿用柴油机防爆性能测试技术领域，具体涉及一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓。
背景技术
以矿用防爆柴油机为动力的辅助运输设备在煤矿井下广泛使用，是目前煤矿集约高效开采必不可少的辅助运输设备。由于煤矿中存在着瓦斯气体，矿用防爆柴油机的安全性至关重要，对其防爆性能检验，是设备安全准入和科学研究必不可少的的手段。煤炭行业标准MT990-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》对矿用柴油机的整机防爆性能试验提出了要求，规定防爆柴油机需在密闭瓦斯环境中运行验证其安全性能。前期国内只有国家安全生产防爆柴油机械邢台检测检验中心可以对矿用柴油机进行防爆安全检验，由于其建设时间较早，还是采用传统地下巷道两端泄压式结构进行防爆性能试验，存在瓦斯气体爆炸后爆炸波在巷道传播加速，爆炸声音和地面震动大，对周边环境影响比较大，不能对密闭环境内的温度、压力和爆炸过程进行监控，加载测功机不能独立于密封瓦斯环境外等问题。
发明内容
本发明要解决传统国内矿用柴油机防爆性能试验装置在发生爆炸时对周边环境影响大、测功机不能置于防爆柴油机爆炸环境之外、爆炸环境的压力和温度不能实时监测等问题，提供了一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓。
本发明采用如下的技术方案实现：一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，包括爆炸仓、防爆柴油机和测功机；
所述爆炸仓为密闭箱体，爆炸仓的顶部通过塑料薄膜进行密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，对周边影响和噪音小；防爆柴油机设于爆炸仓内，测功机设于爆炸仓之外并且与防爆柴油机连接，测功机独立于密封瓦斯环境，提高试验的安全性；所述爆炸仓内设有实时监测爆炸仓内温度、压力和防爆柴油机运行状况以及爆炸过程的检测装置。
所述爆炸仓包括设于四周的前侧板、后侧板、左侧板和右侧板以及设于四个角的连接板；
所述前侧板、左侧板、后侧板和右侧板依次相连，连接处通过连接板和螺栓连接；
所述前侧板上设有连通至仓内的进气法兰和排气法兰，分别连通至瓦斯管道的进气口和排气口，进气法兰上位于爆炸仓内部的端口上设有阻火器；前侧板上还设有用于试验人员进出的防爆门。
所述爆炸仓的顶部设有封膜装置和拐角封膜装置；
所述前侧板、后侧板、左侧板和右侧板的顶部均设有长条状的第一U型槽，此处的塑料薄膜通过封膜装置压入第一U型槽内；前侧板、后侧板、左侧板和右侧板相互连接处设有弧形状的第二U型槽，此处的塑料薄膜通过拐角封膜装置压入第二U型槽内；
所述封膜装置包括操控管、第一压杆、第一弹簧钢板和第一橡胶压条，操控管的底部沿其长度方向等间距间隔设置若干第一压杆，第一压杆的底端的一部分铰接在第一U型槽的外侧，若干第一压杆的底部连接有一根与操控管平行设置的第一弹簧钢板，第一弹簧钢板的底部连接有第一橡胶压条；
所述拐角封膜装置包括固定杆、第二橡胶压条、第二弹簧钢板和第二压杆，固定杆固定于第二U型槽的外侧，第二压杆的一端铰接在固定杆的顶部，第二压杆的底部连接有第二弹簧钢板，第二弹簧钢板的底端固定有第二橡胶压条。
所述检测装置包括防爆温度传感器、防爆压力变送器、火焰监测传感器、检测装置还包括观察窗和瓦斯气体采样接口；
所述防爆温度传感器和防爆压力变送器设于前侧板的内壁上，对仓内温度和压力进行监测；
所述火焰监测传感器设于前侧板，监测防爆试验时是否会出现火焰；
所述观察窗设于爆炸仓的前侧板的壁体上，观察窗外装有防爆监控装置，瓦斯气体采样接口设于前侧板的内壁。
所述测功机与防爆柴油机通过传动轴连接；
所述左侧板上设有传动轴连接法兰口，传动轴连接法兰口处安装有轴承座，传动轴连接法兰口与轴承座之间设有柔性防火密封条，传动轴安装在轴承座上，轴承座上设有骨架油封，传动轴的两端分别与测功机和防爆柴油机连接。
所述爆炸仓的底部设有用于固定防爆柴油机和测功机的铸铁平台，铸铁平台的一部分位于爆炸仓内，另一部分位于爆炸仓之外；
所述铸铁平台的底部设有隔震气囊，隔震气囊与爆炸仓之间设有防火布。
所述防爆门包括旋转手轮、横杠、螺杆、门体、销座、销轴和铰接架；
所述旋转手轮与螺杆以及横杠连接，螺杆与门体螺纹连接；
所述与门体的内壁与铰接架的一端连接、另一端与爆炸仓的前侧板通过销座和销轴铰接；
所述门体与前侧板接触的位置设有密封条和防爆行程开关。
所述爆炸仓顶部的塑料薄膜中央的上方设有压膜装置；
所述压膜装置包括压膜架、摆钩和四个支撑板，支撑板设于爆炸仓的前侧板和后侧板上，前侧板和后侧板分别设有两个支撑板，压膜架的两端通过摆钩固定在支撑板上。
所述爆炸仓的前侧板、后侧板、左侧板和右侧板的外侧均焊接有加强方钢。
所述爆炸仓的前侧板上设有连通至仓内的排烟法兰和进回油法兰，进回油法兰与防爆柴油机的进回油接口连接，排烟法兰于防爆柴油机的排烟管连接。
本发明相比现有技术的有益效果：
本申请首次提出定向泄爆式矿用柴油机防爆性能试验仓，采用全顶部泄爆技术，仓顶采用塑料薄膜密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，大大降低噪音和对周边的影响；
本申请可以实时监测试验仓内的温度、压力和防爆柴油机运行状况、爆炸过程，本试验仓为顶部定向泄爆式钢制结构，测功机设计在试验仓外，通过传动轴与仓内的防爆柴油机连接，加载测功机独立于密封瓦斯环境，大大提高试验的安全性；
由此可见本申请监控功能齐全、操作方便、占用场地面积小和对爆炸时周边环境影响小的优点，经过爆炸试验验证，满足安全和试验要求，处于国际先进水平。
附图说明
图1为本发明的主示图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的封膜装置的结构示意图；
图4为本发明的拐角封膜装置的结构示意图；
图5为本发明的拐角封膜装置的压模状态示意图；
图6为本发明的拐角封膜装置的释放状态示意图；
图7为本发明的防爆门的结构示意图；
图中：1-前侧板，2-后侧板，3-左侧板，4-右侧板，5-连接板，6-封膜装置，7-传动轴，8-固定杆，9-第一弹簧钢板，10-拐角封膜装置，11-防爆门，12-第一U型槽，13-压膜装置，14-轴承座，15-测功机，16-固定座，17-阻火器，18-防爆温度传感器，19-防爆压力变送器，20-加强方钢，21-操控管，22-第一压杆，23-瓦斯气体采样接口，24-压膜架，25-摆钩，26-支撑板，27-骨架油封，28-柔性防火密封条，29-可燃气体探测器，30-防爆行程开关，31-第一橡胶压条，32-观察窗，33-排气法兰，34-进回油法兰，35-进气法兰，36-排烟法兰，37-火焰监测传感器，38-塑料薄膜，39-第二U型槽，40-第二橡胶压条，41-第二弹簧钢板，42-第二压杆，43-铸铁平台，44-隔震气囊，45-防火布，46-旋转手轮，47-横杠，48-螺杆，49-门体，50-销座，51-销轴，52-铰接架，53-密封条，54-防爆监控装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参照图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，包括爆炸仓、防爆柴油机和测功机15；
所述爆炸仓为密闭箱体，爆炸仓的顶部通过塑料薄膜38进行密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，对周边影响和噪音小；防爆柴油机设于爆炸仓内，测功机15设于爆炸仓之外并且与防爆柴油机连接，测功机15独立于密封瓦斯环境，提高试验的安全性；所述爆炸仓内设有实时监测爆炸仓内温度、压力和防爆柴油机运行状况以及爆炸过程的检测装置。
所述爆炸仓包括设于四周的前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4以及设于四个角的连接板5；
所述前侧板1、左侧板3、后侧板2和右侧板4依次相连，连接处通过连接板5和螺栓连接，连接板5设有螺栓孔，前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4上预留有螺纹孔，连接处设有阻燃密封垫，防止仓内可燃气体从连接处泄漏；
所述前侧板1上设有连通至仓内的进气法兰35和排气法兰33，分别连通至瓦斯管道的进气口和排气口，进气法兰35上位于爆炸仓内部的端口上设有阻火器17，防止仓内火焰回火到进气管道；前侧板1上还设有用于试验人员进出的防爆门11。
所述爆炸仓的顶部设有封膜装置6和拐角封膜装置10；
所述前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4的顶部均设有长条状的第一U型槽12，此处的塑料薄膜38通过封膜装置6压入第一U型槽12内；前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4相互连接处设有弧形状的第二U型槽39，此处的塑料薄膜38通过拐角封膜装置10压入第二U型槽39内；
所述封膜装置6包括操控管21、第一压杆22、第一弹簧钢板9和第一橡胶压条31，操控管21的底部沿其长度方向等间距间隔设置若干第一压杆22，第一压杆22的底端的一部分铰接在第一U型槽12的外侧，若干第一压杆22的底部连接有一根与操控管21平行设置的第一弹簧钢板9，第一弹簧钢板9的底部连接有第一橡胶压条31，爆炸仓顶部四周封膜时，操作操控管21，通过固定在第一弹簧钢板9上的第一橡胶压条31将铺设在第一U型槽12上的塑料薄膜38压入第一U型槽12内；
所述拐角封膜装置10包括固定杆8、第二橡胶压条40、第二弹簧钢板41和第二压杆42，固定杆8固定于第二U型槽39的外侧，第二压杆42的一端铰接在固定杆8的顶部，第二压杆42的底部连接有第二弹簧钢板41，第二弹簧钢板41的底端固定有第二橡胶压条40，爆炸仓顶部四周拐角处封膜时，操作第二压杆42，通过固定在第二弹簧钢板41上的第二橡胶压条40将铺设在第二U型槽39上的塑料薄膜38压入第二U型槽39内。
所述检测装置包括防爆温度传感器18、防爆压力变送器19、火焰监测传感器37、检测装置还包括观察窗32和瓦斯气体采样接口23；
所述防爆温度传感器18和防爆压力变送器19设于前侧板1的内壁上，对仓内温度和压力进行监测；
所述火焰监测传感器37设于前侧板1，监测防爆试验时是否会出现火焰；
所述观察窗32设于爆炸仓的前侧板1的壁体上，观察窗外装有防爆监控装置54，实时检测防爆柴油机的运行状况以及爆炸过程；瓦斯气体采样接口23设于前侧板1的内壁。
所述测功机15与防爆柴油机通过传动轴7连接；
所述左侧板3上设有传动轴连接法兰口，传动轴连接法兰口处安装有轴承座14，传动轴连接法兰口与轴承座14之间设有柔性防火密封条28，轴承座14和试验仓左侧板3通过柔性防火密封条28密封，防止爆炸仓内的瓦斯气体通过传动轴泄漏到测功机15侧，传动轴安装在轴承座14上，轴承座14上设有骨架油封27，传动轴的两端分别与测功机15和防爆柴油机连接。
所述爆炸仓的底部设有用于固定防爆柴油机和测功机15的铸铁平台43，铸铁平台43的一部分位于爆炸仓内，另一部分位于爆炸仓之外，分别用来固定防爆柴油机和测功机15，保证防爆柴油机和测功机15在同一工作平台；
所述铸铁平台43的底部设有隔震气囊44，对防爆柴油机进行减振和对周边设施进行隔震，隔震气囊44与爆炸仓之间设有防火布45，铸铁平台43四周预留有螺栓孔，螺栓孔通过螺栓和压板将防火布45的一端固定在铸铁平台43侧面，防火布45另一端与地面预埋的钢板通过螺栓和压板固定密封，铸铁平台43与左侧板3之间采用防火布45进行密封。
所述防爆门11包括旋转手轮46、横杠47、螺杆48、门体49、销座50、销轴51和铰接架52；
所述旋转手轮46与螺杆48以及横杠47连接，螺杆48与门体49螺纹连接，通过控制旋转手轮46转动使螺杆48伸缩实现横杠47与前侧板1的固定；
所述与门体49的内壁与铰接架52的一端连接、另一端与爆炸仓的前侧板1通过销座50和销轴51铰接，实现门的开合；
所述门体49与前侧板1接触的位置设有密封条53和防爆行程开关30，密封条53用于密封防止气体泄漏，防爆行程开关30用于试验安全闭锁控制，即当防爆行程开关30监测到防爆门11打开时不能进行防爆试验配气控制。
所述爆炸仓顶部的塑料薄膜38中央的上方设有压膜装置13；
所述压膜装置13包括压膜架24、摆钩25和四个支撑板26，支撑板26设于爆炸仓的前侧板1和后侧板2上，前侧板1和后侧板2分别设有两个支撑板26，压膜架24的两端通过摆钩25固定在支撑板26上，防止试验过程中中间位置的塑料薄膜38凸起。
所述爆炸仓的前侧板1、后侧板2、左侧板3和右侧板4的外侧均焊接有加强方钢20，用于增强个侧板的强度，防止其变形。
所述爆炸仓的前侧板1上设有连通至仓内的排烟法兰36和进回油法兰34，进回油法兰34与防爆柴油机的进回油接口连接，排烟法兰36于防爆柴油机的排烟管连接。
所述爆炸仓四周的底部均设有固定座16，固定座16通过预埋螺栓将爆炸仓固定到地面上（地面上预埋有钢板，通过地脚螺栓将固定座16与地面预埋钢板固定）。
左侧板上设有可燃气体探测器29，当有监测到可燃气体泄漏时进行报警。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：包括爆炸仓、防爆柴油机和测功机（15）；
所述爆炸仓为密闭箱体，爆炸仓的顶部通过塑料薄膜（38）进行密封，实验过程中爆炸波和火焰瞬间从顶部泄爆释放，对周边影响和噪音小；防爆柴油机设于爆炸仓内，测功机（15）设于爆炸仓之外并且与防爆柴油机连接，测功机（15）独立于密封瓦斯环境，提高试验的安全性；所述爆炸仓内设有实时监测爆炸仓内温度、压力和防爆柴油机运行状况以及爆炸过程的检测装置。
2.根据权利要求1所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓包括设于四周的前侧板（1）、后侧板（2）、左侧板（3）和右侧板（4）以及设于四个角的连接板（5）；
所述前侧板（1）、左侧板（3）、后侧板（2）和右侧板（4）依次相连，连接处通过连接板（5）和螺栓连接；
所述前侧板（1）上设有连通至仓内的进气法兰（35）和排气法兰（33），分别连通至瓦斯管道的进气口和排气口，进气法兰（35）上位于爆炸仓内部的端口上设有阻火器（17）；前侧板（1）上还设有用于试验人员进出的防爆门（11）。
3.根据权利要求2所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓的顶部设有封膜装置（6）和拐角封膜装置（10）；
所述前侧板（1）、后侧板（2）、左侧板（3）和右侧板（4）的顶部均设有长条状的第一U型槽（12），此处的塑料薄膜（38）通过封膜装置（6）压入第一U型槽（12）内；前侧板（1）、后侧板（2）、左侧板（3）和右侧板（4）相互连接处设有弧形状的第二U型槽（39），此处的塑料薄膜（38）通过拐角封膜装置（10）压入第二U型槽（39）内；
所述封膜装置（6）包括操控管（21）、第一压杆（22）、第一弹簧钢板（9）和第一橡胶压条（31），操控管（21）的底部沿其长度方向等间距间隔设置若干第一压杆（22），第一压杆（22）的底端的一部分铰接在第一U型槽（12）的外侧，若干第一压杆（22）的底部连接有一根与操控管（21）平行设置的第一弹簧钢板（9），第一弹簧钢板（9）的底部连接有第一橡胶压条（31）；
所述拐角封膜装置（10）包括固定杆（8）、第二橡胶压条（40）、第二弹簧钢板（41）和第二压杆（42），固定杆（8）固定于第二U型槽（39）的外侧，第二压杆（42）的一端铰接在固定杆（8）的顶部，第二压杆（42）的底部连接有第二弹簧钢板（41），第二弹簧钢板（41）的底端固定有第二橡胶压条（40）。
4.根据权利要求2或3所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述检测装置包括防爆温度传感器（18）、防爆压力变送器（19）、火焰监测传感器（37）、检测装置还包括观察窗（32）和瓦斯气体采样接口（23）；
所述防爆温度传感器（18）和防爆压力变送器（19）设于前侧板（1）的内壁上，对仓内温度和压力进行监测；
所述火焰监测传感器（37）设于前侧板（1），监测防爆试验时是否会出现火焰；
所述观察窗（32）设于爆炸仓的前侧板（1）的壁体上，观察窗外装有防爆监控装置（54），瓦斯气体采样接口（23）设于前侧板（1）的内壁。
5.根据权利要求4所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述测功机（15）与防爆柴油机通过传动轴（7）连接；
所述左侧板（3）上设有传动轴连接法兰口，传动轴连接法兰口处安装有轴承座（14），传动轴连接法兰口与轴承座（14）之间设有柔性防火密封条（28），传动轴安装在轴承座（14）上，轴承座（14）上设有骨架油封（27），传动轴的两端分别与测功机（15）和防爆柴油机连接。
6.根据权利要求5所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓的底部设有用于固定防爆柴油机和测功机（15）的铸铁平台（43），铸铁平台（43）的一部分位于爆炸仓内，另一部分位于爆炸仓之外；
所述铸铁平台（43）的底部设有隔震气囊（44），隔震气囊（44）与爆炸仓之间设有防火布（45）。
7.根据权利要求6所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述防爆门（11）包括旋转手轮（46）、横杠（47）、螺杆（48）、门体（49）、销座（50）、销轴（51）和铰接架（52）；
所述旋转手轮（46）与螺杆（48）以及横杠（47）连接，螺杆（48）与门体（49）螺纹连接；
所述与门体（49）的内壁与铰接架（52）的一端连接、另一端与爆炸仓的前侧板（1）通过销座（50）和销轴（51）铰接；
所述门体（49）与前侧板（1）接触的位置设有密封条（53）和防爆行程开关（30）。
8.根据权利要求7所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓顶部的塑料薄膜（38）中央的上方设有压膜装置（13）；
所述压膜装置（13）包括压膜架（24）、摆钩（25）和四个支撑板（26），支撑板（26）设于爆炸仓的前侧板（1）和后侧板（2）上，前侧板（1）和后侧板（2）分别设有两个支撑板（26），压膜架（24）的两端通过摆钩（25）固定在支撑板（26）上。
9.根据权利要求8所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓的前侧板（1）、后侧板（2）、左侧板（3）和右侧板（4）的外侧均焊接有加强方钢（20）。
10.根据权利要求9所述的一种定向泄爆式矿用柴油机防爆试验仓，其特征在于：所述爆炸仓的前侧板（1）上设有连通至仓内的排烟法兰（36）和进回油法兰（34），进回油法兰（34）与防爆柴油机的进回油接口连接，排烟法兰（36）于防爆柴油机的排烟管连接。
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