專利名稱：一種新型防爆柴油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種柴油機(jī)，尤其是涉及ー種新型防爆柴油機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)國(guó)內(nèi)礦用無(wú)軌膠輪車的主力車型為5噸及8噸鉸接車。車用防爆柴油機(jī)為東方紅6108自然吸氣柴油機(jī)改造和珀金斯6105自然吸氣柴油機(jī)改造。隨著煤礦對(duì)于運(yùn)輸效率的提高，要求生產(chǎn)更大噸位的運(yùn)輸車如10噸、12噸等，就需要生產(chǎn)更大功率的防爆柴油機(jī)。東方紅6105和珀金斯6105改造的防爆柴油機(jī)只能達(dá)到80KW以內(nèi)，滿足不了 8噸以上防爆鉸接車的要求，同時(shí)是自然吸氣型柴油機(jī)，排放指標(biāo)比渦輪增壓型柴油機(jī)要差
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的防爆柴油機(jī)只能達(dá)到80KW以內(nèi)，滿足不了 8噸以上防爆鉸接車的要求，同時(shí)是自然吸氣型柴油機(jī)，排放指標(biāo)比渦輪增壓型柴油機(jī)要差等的技術(shù)問題；提供了ー種功率在100-130KW、表面溫度低于150°C、排放好的防爆柴油機(jī)的ー種新型防爆柴油機(jī)。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的ー種新型防爆柴油機(jī)，包括柴油機(jī)，其特征在干，還包括與柴油機(jī)連接的進(jìn)排氣系統(tǒng)、與進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的冷卻系統(tǒng)以及同時(shí)與冷卻系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的廢氣處理系統(tǒng)。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，所述冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置在柴油機(jī)上的新型缸蓋、設(shè)置在新型缸蓋上方的膨脹水室以及設(shè)置在新型缸蓋旁的水散熱組件；所述膨脹水室與設(shè)置在新型缸蓋后部的第一除氣膠管連通，膨脹水室通過第二除氣膠管與進(jìn)排氣系統(tǒng)連通，設(shè)置在新型缸蓋前部的第三出氣膠管連接到水散熱組件上；該冷卻系統(tǒng)水冷還包括與柴油機(jī)出水管連通的排氣總管出水膠管，所述排氣總管出水膠管還通過散熱器進(jìn)水管進(jìn)入水散熱組件。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，所述水散熱組件包括一個(gè)水散熱器以及設(shè)置在水散熱器后方由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇，上述新型缸蓋前部的第三出氣膠管連接到水散熱器，排氣總管出水膠管還通過散熱器進(jìn)水管進(jìn)入水散熱器的上水室，所述散熱器I來(lái)的冷卻水還通過進(jìn)水膠管5進(jìn)入柴油機(jī)，并經(jīng)過機(jī)身水泵后由水泵出水ロ經(jīng)膠管進(jìn)入進(jìn)排氣系統(tǒng)。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，所述進(jìn)排氣系統(tǒng)包括ー個(gè)水冷增壓器壓氣機(jī)、與水冷增壓器壓氣機(jī)連接的進(jìn)氣阻火器、以及通過進(jìn)氣關(guān)斷閥與進(jìn)氣阻火器連接的進(jìn)氣歧管；該進(jìn)排氣系統(tǒng)該包括一水冷排氣歧管，上述散熱器來(lái)的冷卻水還通過進(jìn)水膠管進(jìn)入柴油機(jī)，并經(jīng)過機(jī)身水泵后由水泵出水ロ經(jīng)膠管進(jìn)入水冷排氣歧管，所述水冷排氣歧管通過內(nèi)部水道與水冷增壓器渦殼連接，水冷增壓器渦殼上第一出水膠管連通水冷排氣總管，水冷排氣總管通過第二水膠管連通到柴油機(jī)出水管，第二水膠管通過散熱器進(jìn)水管進(jìn)入散熱器上水室。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，所述廢氣處理系統(tǒng)包括浄化室、設(shè)在凈化室旁的膨脹室、設(shè)在膨脹室上的阻火器以及與阻火器連通的煙道。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，浄化室和膨脹室內(nèi)均灌有凈化水，所述所述浄化室包括ー個(gè)矩形箱體，設(shè)置在矩形箱體內(nèi)若干直徑大小不等、上下交錯(cuò)設(shè)置的圓筒，所述圓筒上設(shè)有若干個(gè)孔洞，孔洞淹沒在浄化水里。在上述的ー種新型防爆柴油機(jī)，所述膨脹室內(nèi)設(shè)有用以調(diào)節(jié)膨脹室和浄化室水位的水位控制機(jī)構(gòu)。因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲較小且完全實(shí)用；
2.整個(gè)測(cè)試裝置的輸出零點(diǎn)不會(huì)隨溫度的變化而變化，由此很大程度上降低了測(cè)試誤差；
3.不會(huì)使整個(gè)裝置的輸出信號(hào)產(chǎn)生非線性。

圖I是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的進(jìn)排氣系統(tǒng)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的曲軸風(fēng)扇傳動(dòng)輪系示意圖。圖4是本實(shí)用新型的水冷廢氣渦輪增壓器的示意圖。圖5是本實(shí)用新型的廢氣處理箱的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說(shuō)明。圖中，水散熱器I、膠管2、水泵出水ロ 3、風(fēng)扇4、進(jìn)水膠管5、水冷排氣歧管6、水冷增壓器渦殼
7、水冷排氣總管8、廢氣處理系統(tǒng)9、圓筒10、水膠管11、高速?zèng)_擊渦輪12、排氣總管出水膠管13、第一除氣膠管14、膨脹水室15、第二除氣膠管16、下部膠管17、柴油機(jī)出水管18、第三出氣膠管19、水冷增壓器壓氣機(jī)20、進(jìn)氣阻火器21、進(jìn)氣關(guān)斷閥22、進(jìn)氣歧管23、新型缸蓋24、散熱器進(jìn)水管25、凈化室26、膨脹室27、水位控制機(jī)構(gòu)28、阻火器29、煙道30、偏置風(fēng)扇皮帶輪31、風(fēng)扇皮帶輪32。實(shí)施例如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)采用外循環(huán)系統(tǒng)來(lái)降低排氣系統(tǒng)的表面溫度，散發(fā)柴油機(jī)熱量。冷卻系統(tǒng)分為ニ個(gè)循環(huán)管路，由ー種新型缸蓋24、膨脹水室15、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)輪見圖3、風(fēng)扇4、水散熱器I、廢氣潤(rùn)輪增壓器潤(rùn)殼7、水冷排氣歧管6、水冷排氣總管
8、除氣膠管14、16、19、排氣總管出水膠管13、柴油機(jī)出水管18、散熱器進(jìn)水管25,進(jìn)水膠管5組成。除氣循環(huán)管路是新型缸蓋24前部一出氣膠管19連接到水散熱器1，新型缸蓋后部一出氣膠管14連接到膨脹水室15，水冷卻排氣歧管上部第二除氣膠管16連接到膨脹水室15。上述第一除氣膠管14.第二除氣膠管16.第三出氣膠管19的作用是排出柴油機(jī)冷卻水循環(huán)所產(chǎn)生的熱蒸氣，防止表面溫度超過150°C，避免因柴油機(jī)的帶水冷卻套的鑄造部件驟冷驟熱造成裂紋而破壞柴油機(jī)。膨脹水室15是容積較小的空腔，下部膠管17連通柴油機(jī)進(jìn)水管5，它可以收集冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣將其冷凝并補(bǔ)充進(jìn)柴油機(jī)，同時(shí)讓多余的空間來(lái)接收冷卻水受熱后膨脹。主循環(huán)管路是散熱器I來(lái)的冷卻水由進(jìn)水膠管5進(jìn)入柴油機(jī)，經(jīng)過機(jī)身水泵后由水泵出水ロ 3經(jīng)膠管2進(jìn)入水冷排氣歧管6，水冷排氣歧管6通過內(nèi)部水道與水冷增壓器渦殼7連接，水冷增壓器渦殼7上出水膠管11連通水冷排氣總管8，水冷排氣總管出水膠管13連通到柴油機(jī)出水管18，通過散熱器進(jìn)水管25進(jìn)入散熱器上水室。由于柴油機(jī)原排氣系統(tǒng)增壓器、排氣歧管、排氣總管表面溫度高達(dá)300°C -500°C,達(dá)不到防爆要求。為了保證表面溫度150°C以下本實(shí)用新型對(duì)所有排氣系統(tǒng)部件都實(shí)行了雙層水冷卻套結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通道排高溫廢氣，冷卻套采用柴油機(jī)冷卻水降溫，通過機(jī)身水泵的不斷循環(huán)，將排氣系統(tǒng)的熱量帶至散熱器I 。礦用車要求柴油機(jī)、散熱器空間尺寸盡量小。在保持散熱器I安裝尺寸不變的情況下，要把排氣系統(tǒng)的大部分熱量由散熱器I來(lái)傳遞出去，散熱器I的熱負(fù)荷強(qiáng)度擴(kuò)大了一倍，只有加大流通風(fēng)量和風(fēng)壓來(lái)解決，本實(shí)用新型采用ニ個(gè)途經(jīng)來(lái)加強(qiáng)散熱。一是改變曲軸風(fēng)扇的傳動(dòng)輪系，如圖3所示將原柴油機(jī)偏置風(fēng)扇皮帶輪31轉(zhuǎn)換到防爆柴油機(jī)正中位置的風(fēng)扇皮帶輪32，并把皮帶輪32的外徑減小，增大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。ニ是將原風(fēng)扇4的外徑加大，葉片數(shù)增多。通過轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇尺寸改變后，風(fēng)扇的風(fēng)量和風(fēng)壓明顯增強(qiáng)，散熱器與空氣的對(duì)流和輻射作用強(qiáng)化，徹底解決了冷卻系統(tǒng)的熱負(fù)荷問題。完成了水冷排氣歧管、水冷增壓器，水冷排氣總管。的，缸蓋的表面降溫，使表面溫度保持在150°C以下。如圖I、圖2所示本實(shí)用新型的進(jìn)排氣系統(tǒng)由水冷增壓器壓氣機(jī)20、進(jìn)氣阻火器21、進(jìn)氣歧管23、進(jìn)氣關(guān)斷閥22、水冷排氣歧管6、水冷增壓器渦輪12、水冷排氣總管8、廢氣處理系統(tǒng)9構(gòu)成。本實(shí)用新型在不改變?cè)裼蜋C(jī)的燃燒構(gòu)件、噴油系統(tǒng)的情況下，輸出更大的功率，増大了噴油量，勢(shì)必會(huì)造成油耗的増大，排放指標(biāo)惡化。因此只有采取廢氣渦輪增壓技術(shù)解決上述問題。如圖4所示，本實(shí)用新型柴油機(jī)的高溫高壓廢氣經(jīng)過水冷排氣歧管6進(jìn)入水冷增壓器渦殼7，高速?zèng)_擊渦輪12旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)同軸的水冷增壓器壓氣機(jī)20旋轉(zhuǎn)，不斷吸入并壓縮新鮮空氣使其進(jìn)入氣缸，提高進(jìn)氣量，使空燃比保持最好狀態(tài)。經(jīng)過嚴(yán)格匹配試驗(yàn)的水冷渦輪增壓器與噴油泵、曲軸協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，取得更好的燃燒效果，在同樣的油耗下，燃燒的更加充分，從源頭減少排放的污染物。如圖5所示，燃燒后排出的廢氣通過水冷排氣歧管6降溫、進(jìn)入水冷增壓器渦殼7再次降溫，通過渦輪12對(duì)壓氣機(jī)20做功后進(jìn)入水冷排氣總管8的內(nèi)氣道，經(jīng)過水冷排氣總管8降溫后進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)。廢氣處理系統(tǒng)分為由凈化室26、膨脹室27、阻火器29及煙道30組成。凈化室26由矩形箱體構(gòu)成，內(nèi)由數(shù)個(gè)大小不等、上下交錯(cuò)的圓筒10，圓筒10上加工有多個(gè)孔洞，孔洞淹沒在浄化水里，廢氣進(jìn)入圓筒10后不斷被沖擊并分散，與浄化水接觸翻騰，一面被水吸熱氣化降溫，一面被水吸收溶解污染物。廢氣進(jìn)入膨脹室27。膨脹室27內(nèi)裝有水位控制機(jī)構(gòu)28，水位控制機(jī)構(gòu)28可以調(diào)節(jié)，根據(jù)不同的功率、排溫要求使膨脹室27和浄化室26水位保持穩(wěn)定。膨脹室27上部分空間對(duì)廢氣進(jìn)行緩沖，既能減噪消聲又可氣水冷凝分離。廢氣經(jīng)過阻火器29和煙道30排入大氣。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了水散熱器I、膠管2、水泵出水ロ 3、風(fēng)扇4、進(jìn)水膠管5、水冷排氣歧管6、水冷增壓器渦殼7、水冷排氣總管8、廢氣處理系統(tǒng)9、圓筒10、水膠管11、高速?zèng)_擊渦輪12、排氣總管出水膠管13、第一除氣膠管14、膨脹水室15、第二除氣膠管16、下部膠管17、柴油機(jī)出水管18、第三出氣膠管19、水冷增壓器壓氣機(jī)20、進(jìn)氣阻火器21、進(jìn)氣關(guān)斷閥22、進(jìn)氣歧管23、新型缸蓋24、散熱器進(jìn)水管25、凈化室26、膨脹室27、水位控制機(jī) 構(gòu)28、阻火器29、煙道30、偏置風(fēng)扇皮帶輪31、風(fēng)扇皮帶輪32等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.ー種新型防爆柴油機(jī)，包括柴油機(jī)，其特征在干，還包括與柴油機(jī)連接的進(jìn)排氣系統(tǒng)、與進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的冷卻系統(tǒng)以及同時(shí)與冷卻系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的廢氣處理系統(tǒng)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置在柴油機(jī)上的新型缸蓋(24)、設(shè)置在新型缸蓋(24)上方的膨脹水室(15)以及設(shè)置在新型缸蓋(24)旁的水散熱組件；所述膨脹水室(15)與設(shè)置在新型缸蓋后部的第一除氣膠管(14)連通，膨脹水室(15)通過第二除氣膠管(16)與進(jìn)排氣系統(tǒng)連通，設(shè)置在新型缸蓋(24)前部的第三出氣膠管(19)連接到水散熱組件上；該冷卻系統(tǒng)水冷還包括與柴油機(jī)出水管(18)連通的排氣總管出水膠管(13)，所述排氣總管出水膠管(13)還通過散熱器進(jìn)水管(25)進(jìn)入水散熱組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在干，所述水散熱組件包括一個(gè)水散熱器(I)以及設(shè)置在水散熱器(I)后方由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇(4)，上述新 型缸蓋(24)前部的第三出氣膠管(19)連接到水散熱器(1)，排氣總管出水膠管(13)還通過 散熱器進(jìn)水管(25)進(jìn)入水散熱器(I)的上水室，所述散熱器(I)來(lái)的冷卻水還通過進(jìn)水膠管(5)進(jìn)入柴油機(jī)，并經(jīng)過機(jī)身水泵后由水泵出水ロ(3)經(jīng)膠管(2)進(jìn)入進(jìn)排氣系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在干，所述進(jìn)排氣系統(tǒng)包括一個(gè)水冷增壓器壓氣機(jī)(20)、與水冷增壓器壓氣機(jī)(20)連接的進(jìn)氣阻火器(21)、以及通過進(jìn)氣關(guān)斷閥(22)與進(jìn)氣阻火器(21)連接的進(jìn)氣歧管(23);該進(jìn)排氣系統(tǒng)該包括一水冷排氣歧管(6)，上述散熱器(I)來(lái)的冷卻水還通過進(jìn)水膠管(5)進(jìn)入柴油機(jī)，并經(jīng)過機(jī)身水泵后由水泵出水ロ(3)經(jīng)膠管(2)進(jìn)入水冷排氣歧管(6)，所述水冷排氣歧管(6)通過內(nèi)部水道與水冷增壓器渦殼(7)連接，水冷增壓器渦殼(7)上第一出水膠管(11)連通水冷排氣總管(8)，水冷排氣總管(8)通過第二水膠管(13)連通到柴油機(jī)出水管(18)，第二水膠管(13)通過散熱器進(jìn)水管(25)進(jìn)入散熱器上水室。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)(9)包括浄化室(26)、設(shè)在凈化室(26)旁的膨脹室(27)、設(shè)在膨脹室(27)上的阻火器(29)以及與阻火器(29)連通的煙道(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在于，浄化室(26)和膨脹室(27)內(nèi)均灌有凈化水，所述所述浄化室(26)包括ー個(gè)矩形箱體，設(shè)置在矩形箱體內(nèi)若干直徑大小不等、上下交錯(cuò)設(shè)置的圓筒(10)，所述圓筒(10)上設(shè)有若干個(gè)孔洞，孔洞淹沒在凈化水里。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種新型防爆柴油機(jī)，其特征在于，所述膨脹室(27)內(nèi)設(shè)有用以調(diào)節(jié)膨脹室(27)和凈化室(26)水位的水位控制機(jī)構(gòu)(28)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)，尤其是涉及一種新型防爆柴油機(jī)。一種新型防爆柴油機(jī)，包括柴油機(jī)，其特征在于，還包括與柴油機(jī)連接的進(jìn)排氣系統(tǒng)、與進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的冷卻系統(tǒng)以及同時(shí)與冷卻系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)連接的廢氣處理系統(tǒng)(9)。因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲較小且完全實(shí)用；2.整個(gè)測(cè)試裝置的輸出零點(diǎn)不會(huì)隨溫度的變化而變化，由此很大程度上降低了測(cè)試誤差；3.不會(huì)使整個(gè)裝置的輸出信號(hào)產(chǎn)生非線性。
文檔編號(hào)F01N3/04GK202483708SQ201220050900
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
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