1.本实用新型涉及防爆柴油机技术领域,尤其涉及一种防爆柴油机进气结构。
背景技术:2.防爆柴油机广泛应用于矿井开采,由于矿井内存在易燃易爆气体,柴油机工作过程中可能产生进气回火,且排气中含有高温颗粒,易点燃矿井内易燃气体而引发安全事故的情况发生,故在柴油机的进排气系统上加装进排气防爆栅栏等防爆辅助装置,如阻火器等,可有效熄灭回火,从而提高防爆柴油机的工作安全性。
3.传统的多缸防爆柴油机的缸体一般为单一进气口设计,由于缸体的稳压腔室的进气口与多个排气口之间的角度及距离有差异,导致各个燃烧缸的进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生,故而提出一种防爆柴油机进气结构来解决上述问题。
技术实现要素:4.有鉴于此,本实用新型提出了一种具有高效均匀进气的防爆柴油机进气结构。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的:本实用新型提供了一种防爆柴油机进气结构,其包括缸体、排气口和进气口,缸体的相对侧分别开设有排气口和进气口,排气口与防爆柴油机燃烧缸进气端连通,还包括分隔板和进气组件;
6.分隔板设置于缸体内且位于进气口与排气口之间,分隔板将缸体分隔为相互连通的混合腔和稳压腔;
7.进气组件分别与外部空气滤清器和缸体的进气口连通,缸体的进气口的数量为两个。
8.在以上技术方案的基础上,优选的,分隔板包括围板、通孔和定位组件;围板设置于缸体内且位于缸体的进气口与排气口之间并与缸体靠近进气口的一侧相抵持,围板将缸体分隔为混合腔和稳压腔;围板的外壁且相对于进气口开口延伸方向垂直开设有与混合腔和稳压腔连通的通孔,通孔的数量为若干个;定位组件可拆卸式固定安装于缸体上并贯穿围板且与围板相抵持。
9.更进一步优选的,若干个通孔均为等直径的圆形孔,通孔的中心线与进气口开口延伸方向垂直且相邻两个通孔之间的间距相等。
10.更进一步优选的,定位组件包括螺栓、第一套筒和第二套筒;螺栓设置于缸体上并贯穿围板;第一套筒套接于螺栓上,其一端与缸体靠近进气口的一侧相抵持另一端与围板相抵持;第二套筒套接于螺栓上并位于围板远离第一套筒的一侧,且其一端与缸体相抵持另一端与围板相抵持,围板上开设有与第二套筒相适配的定位槽,围板的外壁设置有加强筋。
11.更进一步优选的,第一套筒的轴向长度小于第二套筒的轴向长度。
12.在以上技术方案的基础上,优选的,进气组件包括一级增压泵、电动调节阀、导流组件和阻火器;一级增压泵的进气端与外部空气滤清器连通;电动调节阀的进气端与一级
增压泵的排气端连通;导流组件的进气端与电动调节阀的排气端连通;阻火器分别与导流组件的排气端和缸体的进气口连通,阻火器的数量为两个。
13.更进一步优选的,导流组件包括三通管和数量为两个的二级增压泵;三通管的进气端与电动调节阀的排气端连通;两个二级增压泵的进气端分别与三通管的两个排气端连通,且两个二级增压泵的排气端分别与两个阻火器的进气端连通。
14.更进一步优选的,进气组件还包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和控制器;第一传感器设置于缸体上并延伸至稳压腔内;第二传感器设置于二级增压泵的排气端;第三传感器设置于一级增压泵的排气端;控制器的输入端分别与第一传感器、第二传感器和第三传感器的输出端电连接,控制器的输出端分别与一级增压泵、二级增压泵和电动调节阀的输入端电连接。
15.更进一步优选的,第一传感器、第二传感器和第三传感器的数量均不少于两个。
16.本实用新型的一种防爆柴油机进气结构相对于现有技术具有以下有益效果:
17.(1)通过分隔板将缸体分隔为混合腔和稳压腔,并通过混合腔对两个进气口的气流进行混合及导流并降低混合腔与稳压腔内的气压差,避免缸体的进气口的气流及气压直接对缸体排气口造成影响而导致防爆柴油机各个燃烧缸进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生,再通过进气组件将外部空气滤清器内的气体通过两个进气口抽入缸体,避免缸体内部气压不足而影响燃烧缸进气量的情况发生,达到高效均匀进气及节能的效果;
18.(2)通过分隔板上的围板和通孔配合定位组件对缸体内部气流进行导流,同时定位组件与缸体可拆卸式连接,从而便于对缸体及围板进行拆卸维护及清理,避免缸体内部堵塞而造成防爆柴油机各个燃烧缸进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生,再通过通孔为相同直径的圆形孔且相邻两个通孔之间的间距相等,进一步使得混合腔内部气体均匀流入稳压腔中,避免稳压腔内部气压不均而导致防爆柴油机各个燃烧缸进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生,通过定位组件采用螺栓、第一套筒和第二套筒配合定位槽对围板进行限位,并通过围板上的加强筋增大围板的抗变形强度,避免围板安装精度差或至易变形而影响各个燃烧缸进气量的情况发生,最后通过第一套筒的轴向长度小于第二套筒的轴向长度,即混合腔的容积小于稳压腔的容积,从而使得缸体两个进气口导入混合腔内部的气流便于快速均匀混合,同时避免燃烧缸进气时稳压腔内部气压急剧下降而导致燃烧缸供气不足的情况发生;
19.(3)通过进气组件上的一级增压泵将外部空气滤清器内的气体抽入导流组件内并对缸体进行供气,同时通过改变电动阀门的开合度进而调节一级增压泵与导流组件之间的气压差及进气量,并初步调节缸体内部气压,避免气流通过阻火器的流量过小导致缸体内部气压不足的情况发生,再通过导流组件上的二级增压泵分别对三通管的两个排气端进行二次增压,避免气流经过三通管分流而导致流入缸体内部气流较小及气压不足的情况发生,最后通过第一传感器、第二传感器和第三传感器配合plc控制器精准检测该进气结构各管段的气压,并通过plc控制器控制一级增压泵、二级增压泵及电动调节阀定量动作并对该进气结构各管段的气压进行进准调节,实现多级高精度控制进气量的效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一种防爆柴油机进气结构的结构后视局部剖面图;
22.图2为本实用新型一种防爆柴油机进气结构的结构正视局部剖面图;
23.图3为图2中a处放大图;
24.图4为本实用新型一种防爆柴油机进气结构的结构立体图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施方式,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1所示,本实用新型的一种防爆柴油机进气结构,其包括缸体10、排气口11和进气口12,缸体10的相对侧分别开设有排气口11和进气口12,排气口11与防爆柴油机燃烧缸进气端连通,还包括分隔板2和进气组件3。
27.分隔板2设置于缸体10内且位于进气口12与排气口11之间,分隔板2将缸体10分隔为相互连通的混合腔a和稳压腔b,进气组件3的进气端与外部空气滤清器的排气端连通,进气组件3的排气端与缸体10的进气端连通,且缸体10的进气口12的数量为两个;通过分隔板2将缸体10分隔为相互连通的混合腔a和稳压腔b,进气口12流入混合腔a的气体经过初步混合并流入稳压腔b中,避免缸体10的进气口12的气流及气压对缸体10的各个排气口11流入燃烧缸的气流量造成影响而导致防爆柴油机各个燃烧缸进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生,再通过进气组件3将外部空气滤清器内的气体通过两个进气口12分别抽入缸体10内,避免缸体10内部气压不足而影响防爆柴油机进气量的情况发生,达到高效均匀进气及节能的效果。
28.为了进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,分隔板2包括围板21、通孔22和定位组件23,围板21设置于缸体10的内部且位于缸体10进气口12与排气口11之间并与缸体10的靠近进气口12的一侧相抵持,围板21的外壁且相对于进气口12开口延伸方向垂直开设有与混合腔a和稳压腔b连通的通孔22,通孔22的数量为若干个,定位组件23可拆卸式固定安装于缸体10上并与围板21相抵持,如图2所示;通过围板21和通孔22配合定位组件23对混合腔a流入稳压腔b内的气流沿垂直与进气口12和排气口11开口延伸方向进行导流并与稳压腔b内部气体进行混合,且定位组件23与缸体10可拆卸式连接,从而便于对缸体10及围板21进行拆卸维护及清理,避免缸体10内部堵塞而影响防爆柴油机高效均匀进气性能的情况发生。
29.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,若干个通孔22均为等直径的圆形孔,通孔22的中心线与进气口12开口延伸方向垂直且相邻两个通孔22之间的间距相等;通过若干个等直径的圆形通孔22沿垂直于进气口12的开口延伸方向将混合腔a
内部的气体导入稳压腔b中,且相邻两个通孔22之间的间距相等,从而使得混合腔a内部的气体便于均匀沿多个方向导入稳压腔b中,避免稳压腔b内局部气压不均而导致防爆柴油机各个燃烧缸进气量不均而影响燃料燃烧特性和能耗大等情况发生。
30.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,定位组件23包括螺栓231、第一套筒232和第二套筒233,螺栓231通过螺纹固定安装于缸体10上并贯穿围板21,第一套筒232套接于螺栓231上且其一端与缸体10靠近进气口12的一侧相抵持,另一端与围板21相抵持,第二套筒233套接于螺栓231上并位于围板21远离第一套筒232的一侧,且其一端与缸体10靠近排气口11的一侧相抵持,另一端与围板21远离第一套筒232的一侧相抵持,围板21上开设有与第一套筒232相适配的定位槽m,围板21的外壁设置有加强筋n,如图3所示;通过螺栓231、第一套筒232和第二套筒22配合围板21上的定位槽m对围板21及缸体10进行精准定位及固定,并通过加强筋n提高围板21的抗变形强度,避免围板21安装精度差或者易变形而影响防爆柴油机高效均匀进气性能的情况发生。
31.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,第一套筒232的轴向长度小于第二套筒233的轴向长度,即混合腔a的容积小于稳压腔b的容积,进而使得缸体10的两个进气口12流入混合腔a内部的气体便于快速均匀混合,同时避免稳压腔b内部气压在多个排气口11同时排气造成气压急剧下降而影响防爆柴油机高效均匀进气性能的情况发生。
32.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,进气组件3包括一级增压泵31、电动调节阀32、导流组件33和阻火器34,一级增压泵31的进气端与外部空气滤清器的排气端连通,电动调节阀32的进气端与一级增压泵31的排气端连通,导流组件33的进气端与电动调节阀32的排气端连通,阻火器34分别与导流组件33的排气端和缸体10的进气口12连通,阻火器34的数量为两个,如图4所示;通过一级增压泵31将外部空气滤清器内的气体抽入缸体10内并初步增大缸体10内部气压,再通过电动调节阀32对一级增压泵31排气端的流通横截面进行调节,从而改变一级增压泵31与电动调节阀32和电动调节阀32与缸体10之间的气压差,进而改变通过电动调节阀32的气流量及缸体10内部气压值,最后通过导流组件33配合两个阻火器34对缸体10进行导气,避免阻火器34对流入缸体10内部气流的阻力过大而导致流入缸体10内部气流量不足而影响防爆柴油机高效均匀进气性能的情况发生。
33.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,导流组件33包括三通管331和数量为两个的二级增压泵332,三通管331的进气端与电动调节阀32的排气端连通,两个二级增压泵332的进气端分别与三通管331的两个排气端连通,两个二级增压泵332的排气端分别与两个阻火器34的进气端连通,一级增压泵31和二级增压泵332均为涡轮增压泵,涡轮增压泵的型号为gt42;通过两个二级增压泵332分别增大三通管331两个排气端流入阻火器34内的气压,避免三通管331两个排气端分流时气压过小而影响缸体10进气量的情况发生。
34.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,进气组件3还包括第一传感器35、第二传感器36、第三传感器37和plc控制器38,第一传感器35固定安装于缸体10上且延伸至稳压腔b内部并用于检测稳压腔b内部气压值,第二传感器36固定安装于二级增压泵332的排气端并用于检测二级增压泵332与阻火器34之间的气压值,第三传感器37固
定安装于一级增压泵31的排气端并用于检测一级增压泵31与电动调节阀32之间的气压值,第一传感器35、第二传感器36和第三传感器37均为气压传感器,plc控制器38的输入端分别与第一传感器35、第二传感器36和第三传感器37的输出端电连接,plc控制器38的输出端分别与一级增压泵31、二级增压泵332和电动调节阀32的输入端电连接;通过第一传感器35、第二传感器36和第三传感器37对进气组件3的各个管段的气压进行检测并将检测信号反馈给plc控制器38,plc控制器38根据检测到的气压值实时调节一级增压泵31、二级增压泵332和电动调节阀32定量动作,进而精准控制该进气结构的进气量及个管段的气压值,避免缸体10进气量不足或过多而影响防爆柴油机燃料燃烧特性的情况发生,实现高精度均匀进气及节能的效果。
35.为了更进一步提高该进气结构的高效均匀进气性能;具体的,通过第一传感器35、第二传感器36和第三传感器37的数量均不少于两个,从而避免单个第一传感器35、第二传感器36或第三传感器37检测过程中发生损坏或检测数据不准而影响该防爆柴油机燃料燃烧特性的情况发生。
36.本技术方案中plc控制器38与第一传感器35、第二传感器36、第三传感器37、一级增压泵31、二级增压泵332和电动调节阀32之间如何实现精准控制的电路为现有技术。
37.本技术方案的工作原理:
38.通过plc控制器38控制一级增压泵31启动并将外部空气滤清器内的气体抽入电动调节阀32内,并通过plc控制器38控制电动调节阀32定量动作,从而改变通过电动调节阀32的气流的流通横截面,进而改变通过电动调节阀32的气流量,再通过三通管331将通过电动调节阀32的气流量进行分流,并通过plc控制器38控制两个二级增压泵332启动,两个二级增压泵332分别增大流入两个阻火器34内部的气压,两个阻火器34将气体导入混合腔a中进行混合并流入稳压腔b中待防爆柴油机燃烧缸进气备用,同时通过第一传感器35、第二传感器36和第三传感器37分别对稳压腔b、二级增压泵332与阻火器34及一级增压泵31与电动调节阀32之间的气压进行检测并将检测信号反馈给plc控制器38,plc控制器38控制一级增压泵31、电动调节阀32和二级增压泵332定量动作并实现循环控制及高精度均匀进气的效果。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。