CN203742850U - 防爆柴油机安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆柴油机安全保护装置，包括：本体（4）、进气系统、排气系统、冷却系统（5）、及安全保护装置（3）；所述进气系统包括空气滤清器（1）和进气箱（2），进气箱（2）内设置有第一防爆组件和空气关断阀；所述空气关断阀与安全保护装置（3）电性连接，安全保护装置（3）控制空气关断阀的开闭；所述安全保护装置（3），包括电源模块和控制模块，所述控制模块包括与微处理器相连的转速调理电路、光耦电路、A/D转换电路、通信电路、开关量输出电路和功率输出电路；所述排气系统内设置有第二防爆组件。本实用新型的防爆柴油机安全性大幅提高。

Description

防爆柴油机安全保护装置

技术领域

本实用新型属于机械领域，特别涉及一种防爆柴油机安全保护装置。

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，本实用新型提供了一种防爆柴油机安全保护装置。

一种防爆柴油机安全保护装置，其特征在于，包括：本体4、进气系统、排气系统、冷却系统5、及安全保护装置3；所述进气系统包括空气滤清器1和进气箱2，进气箱2内设置有第一防爆组件和空气关断阀；所述空气关断阀与安全保护装置3电性连接，安全保护装置3控制空气关断阀的开闭；所述安全保护装置3，包括电源模块和控制模块，所述控制模块包括与微处理器相连的转速调理电路、光耦电路、A/D转换电路、通信电路、开关量输出电路和功率输出电路；所述柴油机本体4内设置有转速传感器，转速传感器将采集到的柴油机转速通过转速调理电路传输至微处理器，微处理器利用CAN模块通过通信电路与外部设备进行CAN通信；所述排气系统内设置有第二防爆组件。

可选的，所述第一防爆组件或第二防爆组件包括：左挡板3.1、右挡板3.2和侧挡板3.3，左挡板3.1、右挡板3.2和侧挡板3.3围成的空腔内设有间隔排列的多片栅栏3.4，所述的栅栏3.4两端固定在左挡板3.1和右挡板3.2上。

可选的，微处理器检测到柴油机的转速异常时，通过开关量输出电路，输出一开关量信号，通过此开关量信号关闭进气箱2内的空气关断阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型防爆柴油机，在进气系统和排气系统均设有防爆组件，防爆组件结构简单，制造成本低，便于推广应用，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；柴油机上设置有保护装置，能完成基本柴油机安全保护功能，安全保护装置在实现功能方面不仅实现了转速检测功能、超速保护功能、油压保护功能、温度保护功能、报警输出功能、紧急停车功能、通信功能而且还增加了开关量检测功能、转速检测、模拟量检测等功能，使用本柴油机智能安全保护转置可以对柴油机进行更安全更有效的保护。

附图说明

图1是本实用新型防爆柴油机的系统结构示意图；

图2是安全保护装置的结构示意图；

图3是防爆组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、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，重点在于示出本实用新型的主旨。

参照图1，本实用新型的防爆柴油机， 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。

安全保护装置3能有效保证防爆柴油机系统工作时的监控和控制。下面对本实用新型的安全保护装置做进一步介绍，请参阅图2。

安全保护装置3，包括电源模块和控制模块两大部分，控制模块包括:转速调理电路、光耦电路、A/D转换电路、微处理器（例如可以采用单片机、DSP等）、通信电路、开关量输出电路和功率输出电路；电源模块为控制模块提供+ 5V和+ 12V的电源。

通过设置于柴油机本体4内的转速传感器（例如可以是编码器等）可以采集柴油机运行时的实时转速信号，转速信号经控制模块中的转速调理电路调理后输入至微处理器的定时器模块（ECT）；检测到的柴油机的开关量信号通过光耦电路隔离后，输入至微处理器的信号输入接口；在柴油机的本体4内还设置有用于检测各种模拟量的传感器，例如检测冷却液温度的温度传感器、检测油箱液位的液位传感器、检测发电机输出电压的电压检测等，通过传感器检测到的这些模拟量经过A/D转换电路后输入至微处理器的信号输入接口。

微处理器利用CAN模块通过通信电路与外部设备进行CAN通信，例如可以与远端的监控计算机进行通信，微处理器将检测到的各种信号通过CAN总线传输至监控计算机，这样就能通过监控计算机实时监控柴油机的工作状态。

微处理器利用信号输出接口通过开关量输出电路输出开关量信号控制柴油机，例如当通过转速传感器检测到柴油机的转速异常时，例如发生“飞车”状况，微处理器通过开关量输出电路，输出一开关量信号，通过此开关量信号关闭进气箱2内的空气关断阀，从而实现紧急停车。

微处理器还通过信号输出接口与功率输出电路相连，通过功率输出电路可以输出PWM信号，此PWM信号可以调节柴油机本体所带动的发电机的励磁电压，这样便可以调节其输出电压，保证发电机的输出电压稳定。

参阅图3，下面对本实用新型的第一防爆组件和第二防爆组件做进一步说明，第一防爆组件和第二防爆组件具有相同的结构。所述的防爆组件包括左挡板3.1、右挡板3.2和侧挡板3.3， 左挡板3.1、右挡板3.2和侧挡板3.3三者围成的空腔内设有间隔排列的多片栅栏3.4，所述的栅栏3.4两端固定在左挡板3.1和右挡板3.2上。由于栅栏3.4之间的问隙较小，即使发动机中的火焰回串，无法穿过栅栏3.4间的问隙进入到外界，就能杜绝明火将空气中的依然气体点燃或引爆。多片栅栏3.4经螺栓3.5和螺帽3.6锁紧。连接更加稳固。防爆柴油机从空气滤清器1吸入新鲜空气，空气通过防爆组件进入发动机。防爆组件能防止柴油机缸内可能返回的火焰直接通向大气，引燃或引爆危险气体，火焰被防爆组件熄灭，不至引起燃烧或爆炸。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型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实用新型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实用新型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。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种防爆柴油机安全保护装置，其特征在于，包括：本体（4）、进气系统、排气系统、冷却系统（5）、及安全保护装置（3）；

所述进气系统包括空气滤清器（1）和进气箱（2），进气箱（2）内设置有第一防爆组件和空气关断阀；所述空气关断阀与安全保护装置（3）电性连接，安全保护装置（3）控制空气关断阀的开闭；

所述安全保护装置（3），包括电源模块和控制模块，所述控制模块包括与微处理器相连的转速调理电路、光耦电路、A/D转换电路、通信电路、开关量输出电路和功率输出电路；

所述柴油机本体（4）内设置有转速传感器，转速传感器将采集到的柴油机转速通过转速调理电路传输至微处理器，微处理器利用CAN模块通过通信电路与外部设备进行CAN通信；

所述排气系统内设置有第二防爆组件。

2.根据权利要求1所述的防爆柴油机安全保护装置，其特征在于，所述第一防爆组件或第二防爆组件包括：左挡板（3.1）、右挡板（3.2）和侧挡板（3.3），左挡板（3.1）、右挡板（3.2）和侧挡板（3.3）围成的空腔内设有间隔排列的多片栅栏（3.4），所述的栅栏（3.4）两端固定在左挡板（3.1）和右挡板（3.2）上。

3.根据权利要求1所述的防爆柴油机安全保护装置，其特征在于，微处理器检测到柴油机的转速异常时，通过开关量输出电路，输出一开关量信号，通过此开关量信号关闭进气箱（2）内的空气关断阀。