CN201679558U

CN201679558U - 涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机

Info

Publication number: CN201679558U
Application number: CN2010200226819U
Authority: CN
Inventors: 金光; 傅勇; 严法兵; 陈浩
Original assignee: JIANGSU JINCHI VEHICLE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU JINCHI VEHICLE CO Ltd
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-01-14

Abstract

本实用新型涉及涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机。该机是在本体机上增设涡轮增压器、中冷器。即是将本体机排气支管连接于涡轮增压器的废气进口；吸气管连接涡轮增压器的空气进口，涡轮增压器的高压出气管与中冷器进口连接，中冷器出口通过进气阻火器，进气支管连接本体机的气缸。而涡轮增压器的废气通过排气阻火器连接废气处理装置。本实用新型采用本体机排放废气的惯性冲击力，使涡轮增压器内空气增加压力，又利用中冷器使高压空气降温。该技术加大了防爆柴油发动机的进气量，使燃烧室燃油更充分彻底。经测试，功率可提高20％～40％、降低燃油消耗率5％～10％，较好地解决了井下运输机械动力源功率不足的难题；尾气排放更干净，减少了井内的空气污染；其高压气体通过中冷器冷却，提高了安全性能；另本机在高原及严寒地区使用，具有明显的优势。

Description

涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机

技术领域

本实用新型涉及矿用防爆柴油发动机，特别涉及一种利用废气涡轮增压、采用中冷器对增压空气进行冷却的涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机。

背景技术

矿山开采所涉及到的各类机器设备都必须考虑防爆问题，特别是煤矿的井下作业，所采用的防爆无轨胶轮车、防爆轨道机车等运输机械的动力源大多为防爆柴油机。目前所见的矿用防爆柴油机，其进气系统主要依靠自然吸气，受井下通风条件的制约，以及自身结构的局限性，柴油发动机因供气不足所带来的燃烧不充分问题是常见现象。这不仅是燃油的一种浪费，还导致了排放的尾气中夹带有大量的有害气体。有害气体污染了井下的作业环境、直接危害矿友们的身体健康。另外，井下空气稀薄，发动机进气量不足致使发动机功率降低，造成车辆动力不足，载重下降。而且随着日前采矿量的提高，使单台运输机械的重负荷载运作业增多，必须加大资金投入、更换大功率的自然吸气防爆柴油发动机，才能解决上述存在问题，但是，鉴于矿山巷内坡道较多，井下空间有限，会给这类大功率、大尺寸自然吸气式防爆柴油发动机的井下安装带来难以克服的困难。

发明内容

本实用新型提出一种涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机，目的在于通过改进现有防爆柴油发动机的结构，提高其功率，降低耗油，同时减轻井下作业的环境污染。

本实用新型的技术解决方案：

本实用新型是在防爆柴油发动机本体(包括废气处理装置)的基础上，增加设置涡轮增压器、中冷器。所述防爆柴油发动机本体排气支管的出口连接涡轮增压器的废气进口；所述防爆柴油发动机的吸气管连接涡轮增压器的空气进口，涡轮增压器的高压出气管与中冷器进口连接，中冷器出口通过进气阻火器，进气支管连接防爆柴油机本体的气缸。而涡轮增压器的废气出口通过排气阻火器连接废气处理装置。所述的中冷器或为水空中冷器、或为空空中冷器。

本实用新型的有益效果：

(一)本实用新型采用防爆柴油发动机排放的废气惯性冲击力，使防爆涡轮增压器涡轮室内涡轮迅速旋转，带动同轴的叶轮迅速旋转，此时经空气滤清器管道送来的新鲜空气被高速旋转的叶轮压缩，形成高压气体，由于空气压力增大，温度会随之升高，空气密度降低。为了发动机获得更高的充气系数，再利用中冷器给高压空气降温进而再增加进气空气的密度，加大防爆柴油发动机的进气量，使燃油燃烧更充分、更彻底。经测试，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10摄氏度，柴油发动机功率能提高3％-5％，而“中冷”技术，能将柴油机高压空气温度降低至50℃以下。因而，本实用新型比照原防爆柴油发动机功率能提高20％～40％、燃油消耗率降低5％--10％，完全可替代其它大功率防爆柴油发动机使用，可较好地解决了井下运输机械动力源功率不足的难题。

(二)本实用新型由于燃油可得到充分燃烧，大大降低了排放中的氮氧化合物的含量，废气又经过净化处理，使尾气排放更干净，减少了井内的空气污染。

(三)本实用新型产生的高压气体通过中冷器冷却，可使发动机进气温度降低至50℃～60℃，提高了防爆柴油发动机的安全性能。

(四)本实用新型对海拔高、空气稀薄地区及严寒地区有较强的适应能力，对在高原及严寒地区使用，具有明显的优势。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型组件涡轮增压器结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要包括防爆柴油机本体1、涡轮增压器2、中冷器3和废气处理装置4、电监控仪6。防爆柴油发动机本体排气支管11的出口连接涡轮增压器的废气进口12；吸气管13管口设有空气滤清器5、再连接防爆涡轮增压器的空气进口21，涡轮增压器的高压出气管22与中冷器进口连接，中冷器出口通过进气阻火器15，风门16、进气支管14连接防爆柴油机本体的气缸。而涡轮增压器的废气出口通过排气阻火器24连接废气处理装置4。所述的中冷器或为水空中冷器、或为空空中冷器。所述的水空中冷器是指柴油发动机内的冷却水在中冷器内循环的冷却器；所述的空空中冷器是指利用柴油发动机的风扇和吸入对流的空气的冷却器。均是用以冷却增压后的高温空气。

如图2所示，

本实用新型的涡轮增压器2为防爆型涡轮增压器。包括两个各设叶轮27的腔室，即A腔室与B腔室，两腔室叶轮共为一个叶轮轴28，A腔室设有废气进、出口，B腔室设有空气进口和高压空气出口；涡轮增压器壳体表层设有循环水道26。

以下结合附图，简述本实用新型的工作过程：

防爆柴油发动机本体正常工作时，排气支管11排出的废气进入涡轮增压器2，依靠废气的惯性冲力，使防爆涡轮增压器A腔室内叶轮迅速旋转，带动同轴的B腔室叶轮迅速旋转，与此同时，自然空气经空气滤清器5、吸气管13进入涡轮增压器2的B腔室被高速的叶轮压缩，形成高压气体。被压缩的高温空气，从高压进气管22进入中冷器，冷却后的压缩空气经进气阻火器15、进气管14进入气缸燃烧。由于空气的压力和密度增大，充足的气体及充分的燃烧，使防爆柴油发动机工作过程中，增加了输出功率，降低了油耗。而涡轮增压器A腔室中的废气通过涡轮增压器的废气排放管23、排气阻火器24，进入废气处理装置4，使净化处理后的废气达标排放。另，由于涡轮增压器内的叶轮高速旋转，会使涡轮增压器表面温度升高，但其壳体表层增加的循环水道，起到了降温防爆的作用。

本实用新型工作过程中还受电监控仪6的监控。

Claims

1.一种涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机，包括防爆柴油发动机本体和废气处理装置、电监控仪，其特征在于：所述防爆柴油发动机本体上增加设置有涡轮增压器和中冷器，防爆柴油发动机本体的排气支管的出口连接涡轮增压器的废气进口；所述防爆柴油发动机本体的吸气管连接涡轮增压器的空气进口，涡轮增压器的高压出气管与中冷器进口连接，中冷器出口通过进气阻火器，进气支管连接防爆柴油机本体的气缸。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机，其特征在于：所述的涡轮增压器包括两个各设叶轮的A腔室与B腔室，两腔室叶轮共为一个叶轮轴，A腔室设有废气进、出口，B腔室设有空气进口和高压空气出口。

3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机，其特征在于：所述的中冷器或为水空中冷器、或为空空中冷器。

4.根据权利要求2所述的一种涡轮增压中冷式矿用防爆柴油发动机，其特征在于：所述的涡轮增压器壳体表层设有循环水道。