內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機。包括有防爆柴油機本體的缸體、缸蓋、活塞、氣門，以及散熱系統、進氣系統和排氣系統，所述的散熱系統包括有柴油機內循環(huán)系統和柴油機外循環(huán)系統，兩者均為水路循環(huán)系統，分別獨立設置有水泵，水路通過水管連接并流經需冷卻部件的水套構成冷卻回路；內循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有散熱器、柴油機內水泵、缸體水套、缸蓋水套、排氣歧管水套、水冷增壓器水套、回水過渡鋼管；外循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有補水箱、柴油機外水泵、排氣總管水套，此外補水箱還與濕式廢氣處理箱連通進行補水。本發(fā)明防爆柴油機的輸出功率160KW以上，比油耗更加經濟，且廢氣排放指標達到環(huán)保要求。
【專利說明】內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機【技術領域】，尤其涉及一種應用于大功率礦用車輛的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機。
【背景技術】
[0002]我國煤礦無軌膠輪特種車用大功率防爆柴油機國內基本沒有生產，只有很少量160KW以下的采用華北柴油機廠和上海柴油機廠的國產發(fā)動機改造后在煤礦試用。
[0003]現在煤礦對于特種功能防爆柴油機車迫切要求，需要能夠提供200KW以上大功率的防爆柴油機，出于經濟和環(huán)保的要求必然是增壓后空-空中冷型柴油機，為保證柴油機表面溫度、排氣溫度和冷卻水溫需要新型的強制循環(huán)散熱系統。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題，是針對現有防爆柴油機只能達到160KW以內，無法滿足煤礦大重型特種車的要求，同時油耗高、排放差、體積和重量大等技術問題，提供一種功率在160-260KW，廢氣排放指標符合環(huán)保要求的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，包括有防爆柴油機本體的缸體、缸蓋、活塞、氣門，以及散熱系統、進氣系統和排氣系統，所述的進氣系統設有水冷增壓器壓氣機，所述的排氣系統包含排氣歧管和排氣總管，排氣歧管連接水冷增壓器，排氣總管連接有廢氣處理箱，其特征在于:所述的散熱系統包括有柴油機內循環(huán)系統和柴油機外循環(huán)系統，兩者均為水路循環(huán)系統，分別獨立設置有水泵，水路通過水管連接并流經需冷卻部件的水套構成冷卻回路，所述的柴油機內循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有散熱器、柴油機內水泵、缸體水套、缸蓋水套、排氣歧管水套、水冷增壓器水套、回水過渡鋼管；所述的柴油機外循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有補水箱、柴油機外水泵、排氣總管水套，此外補水箱還與濕式廢氣處理箱連通進行補水。
[0006]在上述方案中，所述的水冷增壓器壓氣機串聯在進氣管上，進氣管上按照進氣順序依次安裝有空氣濾清器、空空中冷器、進氣關斷閥，水冷增壓器壓氣機安裝的位置位于空氣濾清器和空空中冷器之間。
[0007]在上述方案中，所述的散熱器為三合一式散熱器，包括有集成在一體米用散熱片結構的水散熱器和油散熱器，以及通過水路與水散熱器串聯的空空中冷器。
[0008]在上述方案中，所述的水散熱器頂部安裝有膨脹水箱。
[0009]在上述方案中，所述的柴油機內循環(huán)系統的水路方向分為兩個循環(huán)支路，分別為:水散熱器一柴油機內水泵一缸體水套一缸蓋水套一回水過渡鋼管一水散熱器；以及水散熱器一柴油機內水泵一缸體水套一缸蓋水套一排氣歧管水套一水冷增壓器水套一回水過渡鋼管一水散熱器。[0010]在上述方案中，所述的柴油機內循環(huán)系統中，缸蓋水套和排氣歧管水套所產生的水蒸氣，均排入到膨脹水箱中。
[0011]在上述方案中，所述的柴油機外循環(huán)系統路線為:補水箱一柴油機外水泵一排氣總管水套一補水箱。
[0012]在上述方案中，所述的柴油機外循環(huán)系統在排氣總管水套之后分為兩個支路，其中一個支路連接水冷增壓器的法蘭水套上以保護法蘭表面溫度低于150度，另一個支路連接在排氣總管水套管壁上以保證水套有足夠的冷卻水流量，上述二個支路回到補水箱可再進入外循環(huán)系統進行降溫。
[0013]在上述方案中，所述的外循環(huán)系統中的補水箱的水通過另一水路進入濕式廢氣處理箱與廢氣混合、汽化將廢氣降溫到70攝氏度排入大氣。
[0014]本發(fā)明的原理在于:
內循環(huán)管路:柴油機內水泵從三合一散熱器中的水散熱器吸水，加壓后進入缸體水套，缸體水套大部分水給缸體冷卻后進入缸蓋水套，冷卻缸蓋后經回水過渡鋼管進入水散熱器降溫。缸體水套分出小部分水到達排氣歧管水套，再進入水冷增壓器水套，由于的水冷增壓器的渦殼高溫通常較高，因此水可以繼續(xù)吸熱降溫，流出的熱水通過回水過渡鋼管到水散熱器，排氣歧管水套和缸蓋水套產生的蒸汽回到水散熱器上部的膨脹水箱。
[0015]外循環(huán)管路:柴油機外水泵從補水箱吸入冷卻水，加壓后流到排氣總管水套內，給廢氣降溫的冷卻水分為二個出口，其中一個出口在與增壓器連接的法蘭水套上以保護法蘭表面溫度低于150攝氏度，另一個出口開在排氣總管水套管壁以保證水套有足夠的冷卻水流量。上述二個出口回到補水箱可再進入排氣總管進行降溫，補水箱的水通過另一水路進入新型濕式廢氣處理箱與廢氣混合、汽化將廢氣降溫到70攝氏度排入大氣。
[0016]本發(fā)明的發(fā)明點在于:在柴油機上設置內外雙循環(huán)水路，分別設置有獨立的水泵，其中內循環(huán)水路主要對發(fā)動機的缸體和缸蓋進行冷卻，外循環(huán)水路主要對排氣管進行冷卻，并同時對產生的廢氣進行降溫處理。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
1.使整個防爆柴油機的輸出功率160KW以上，比油耗更加經濟；
2.使防爆柴油機的廢氣排放指標有較大改善，達到環(huán)保要求；
3.柴油機內外雙循環(huán)，冷卻效果明顯，可靠性高，柴油機的表面溫度低于150攝氏度，排氣溫度低于70攝氏度；
4.設計合理，結構簡單，噪聲較小且工作穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例內外循環(huán)系統結構圖 圖2為本發(fā)明實施例進氣系統結構圖；
圖3為本發(fā)明實施例排氣系統結構圖；
圖中:1水散熱器，2空空中冷器，3進氣關斷閥，4水冷增壓器壓氣機，5空氣濾清器、6水冷增壓器，7排氣總管，8排氣歧管，9濕式廢氣處理箱，10回水過渡鋼管，11膨脹水箱，12柴油機內水泵，13缸體，14缸蓋，15柴油機外水泵，16補水箱?！揪唧w實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】，對本發(fā)明實施例作進一步的說明:
如圖1圖2圖3所示的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，包括有防爆柴油機本體的缸體13、缸蓋14、活塞、氣門，以及散熱系統、進氣系統和排氣系統,所述的進氣系統設有水冷增壓器壓氣機4，所述的排氣系統包含排氣歧管8和排氣總管7，排氣歧管8連接水冷增壓器6，排氣總管7連接有濕式廢氣處理箱9，所述的散熱系統包括有柴油機內循環(huán)系統和柴油機外循環(huán)系統，兩者均為水路循環(huán)系統，分別獨立設置有水泵，水路通過水管連接并流經需冷卻部件的水套構成冷卻回路；所述的柴油機內循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有散熱器、柴油機內水泵12、缸體13水套、缸蓋14水套、排氣系統的排氣歧管8水套、水冷增壓器6水套、回水過渡鋼管10 ;所述的柴油機外循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有補水箱16、柴油機外水泵15、排氣總管7水套，此外補水箱16還與濕式廢氣處理箱9連通進行補水。
[0020]在本實施例中，所述的水冷增壓器壓氣機6串聯在進氣管上，進氣管上按照進氣順序依次安裝有空氣濾清器5、空空中冷器2、進氣關斷閥3，水冷增壓器壓氣機6安裝的位置位于空氣濾清器5和空空中冷器2之間。
[0021]在本實施例中，所述的散熱器為三合一式散熱器，包括有集成在一體米用散熱片結構的水散熱器I和油散熱器，以及通過水路與水散熱器I串聯的空空中冷器2。
[0022]在本實施例中，所述的水散熱器I頂部安裝有膨脹水箱11。
[0023]在本實施例中，所述的柴油機內循環(huán)系統的水路方向分為兩個循環(huán)支路，分別為:水散熱器I一柴油機內水泵12—缸體13水套一缸蓋14水套一回水過渡鋼管10—水散熱器I ;以及水散熱器I一柴油機內水泵12—缸體13水套一缸蓋14水套一排氣歧管8水套一7K冷增壓器6水套一回水過渡鋼管10—水散熱器I。
[0024]在本實施例中，所述的柴油機內循環(huán)系統中，缸蓋14水套和排氣歧管8水套所產生的水蒸氣，均排入到膨脹水箱11中。
[0025]在本實施例中，所述的柴油機外循環(huán)系統路線為:補水箱16—柴油機外水泵15—排氣總管7水套一補水箱16。
[0026]在本實施例中，所述的柴油機外循環(huán)系統在排氣總管7水套之后分為兩個支路，其中一個支路連接水冷增壓器6的法蘭水套以保護法蘭表面溫度低于150度，另一個支路連接在排氣總管7水套管壁上以保證排氣總管7水套有足夠的冷卻水流量，上述二個支路回到補水箱16可再進入外循環(huán)系統進行降溫。
[0027]在本實施例中，所述的外循環(huán)系統中的補水箱16的水通過另一水路進入濕式廢氣處理箱9與廢氣混合、汽化將廢氣降溫排入大氣。
[0028]通過本發(fā)明實施例，可以使整個防爆柴油機的輸出功率160KW以上，比油耗更加經濟，使防爆柴油機的廢氣排放指標有較大改善，柴油機的表面溫度低于150攝氏度，排氣溫度低于70攝氏度。
[0029]本發(fā)明的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍內，則本發(fā)明的意圖也包含這些改動和變形在內。
【權利要求】
1.內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，包括有防爆柴油機本體的缸體、缸蓋、活塞、氣門，以及散熱系統、進氣系統和排氣系統，所述的進氣系統設有水冷增壓器壓氣機，所述的排氣系統包含排氣歧管和排氣總管，排氣歧管連接水冷增壓器，排氣總管連接有廢氣處理箱，其特征在于:所述的散熱系統包括有柴油機內循環(huán)系統和柴油機外循環(huán)系統，兩者均為水路循環(huán)系統，分別獨立設置有水泵，水路通過水管連接并流經需冷卻部件的水套構成冷卻回路，所述的柴油機內循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有散熱器、柴油機內水泵、缸體水套、缸蓋水套、排氣歧管水套、水冷增壓器水套、回水過渡鋼管；所述的柴油機外循環(huán)系統的水路按照流向依次包含有補水箱、柴油機外水泵、排氣總管水套，此外補水箱還與濕式廢氣處理箱連通進行補水。
2.如權利要求1所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的水冷增壓器壓氣機串聯在進氣管上，進氣管上按照進氣順序依次安裝有空氣濾清器、空空中冷器、進氣關斷閥，水冷增壓器壓氣機安裝的位置位于空氣濾清器和空空中冷器之間。
3.如權利要求1所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的散熱器為三合一式散熱器，包括有集成在一體采用散熱片結構的水散熱器和油散熱器，以及通過水路與水散熱器串聯的空空中冷器。
4.如權利要求3所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的水散熱器頂部安裝有膨脹水箱。
5.如權利要求1所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的柴油機內循環(huán)系統的水路方向分為兩個循環(huán)支路，分別為:水散熱器一柴油機內水泵一缸體水套一缸蓋水套一回水過渡鋼管一水散熱器；以及水散熱器一柴油機內水泵一缸體水套一缸蓋水套一排氣歧管水套一水冷增壓器水套一回水過渡鋼管一水散熱器。
6.如權利要求1或4所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的柴油機內循環(huán)系統中，缸蓋水套和排氣歧管水套所產生的水蒸氣，均排入到膨脹水箱中。
7.如權利要求1所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的柴油機外循環(huán)系統路線為:補水箱一柴油機外水泵一排氣總管水套一補水箱。
8.如權利要求1所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的柴油機外循環(huán)系統在排氣總管水套之后分為兩個支路，其中一個支路連接水冷增壓器的法蘭水套上，另一個支路連接在排氣總管水套管壁上，上述二個支路回到補水箱再進入外循環(huán)系統進行降溫。
9.如權利要求1或7所述的內外雙循環(huán)水冷卻系統大功率防爆柴油機，其特征在于:所述的外循環(huán)系統中的補水箱的水通過另一水路進入濕式廢氣處理箱與廢氣混合、汽化將廢氣降溫。
【文檔編號】F01P3/20GK103603717SQ201310669007
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】史志剛, 賈勁松 申請人:湖北康晨安寶礦業(yè)設備有限責任公司