[实用新型]防爆净化柴油机

说明书

本实用新型涉及一种防爆净化柴油机，特别是一种用在易燃、易爆环境中的防爆净化柴油机，可用作超级瓦斯煤矿井下的主运输和辅助运输机车的动力设备，还可用于石化、军工、危险品仓库码头、粉尘作业等场所的起重、运输的动力设备。

现有技术中，煤矿井下运输一般采用电力架线机车和蓄电池机车。电力架线机车不起防爆作用，在有瓦斯的煤矿严禁使用，而且需要为其建立变电站和沿途敷设电缆，易引起触电事故的发生；而蓄电池机车需在煤矿井下专门为其建造充电峒室及其防爆充电设备，而且蓄电池使用寿命低，一般使用一年左右就无法继续使用，其报废率达每台蓄电池机车1.6万元／每年以上，并且蓄电池机车仅有增安型、而无防爆型，不能完全防爆，还有其动力性能差。上述两种机车不防爆或不完全防爆、不能进入瓦斯浓度高的掘进工作面，使得工作人员和设备难于运进，而且机动灵活性差和经济性差。

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种防爆性能好、安全可靠、经济性和机动灵活性能良好的，能有效地用于具有瓦斯和粉尘或危险品的作业场所的运输和起重设备的防爆净化柴油机。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：针对燃烧与爆炸所必须具备的基本条件：①爆炸性物质；②氧气；③火源或热源。对柴油机采用如下方式防爆和净化：

1.耐压防爆  使外部危险气体（如瓦斯、含有易燃粉尘的气体等）进入到构成本实用新型的防爆结构的容器中时，万一出现点火源在容器内引起爆炸，容器具有足够的耐爆压力及强度，同时爆炸产生的火焰不致引起容器外部危险气体爆炸；

2.间隙防爆  容器内部爆炸产生的火焰，经容器隔爆接合面间隙逸出时被冷却、散热及降低爆炸性气体的反应速度，使其温度下降到外部危险气体的点火温度以下，阻止燃烧波的传播；

3.水封防爆  使外部危险气体与火源或热源相隔绝；

4.降低最终排气温度（≤70℃）和表面温度（≤150℃）；

5.防止高温气体和火焰泄漏；

6.在防爆的同时通过柴油机内部结构控制CO和NO_X的形成，达到净化的目的。

为此，在包括有机体、活塞、气缸、气缸盖、曲轴、连杆、飞轮、进气管、排气管及起动系统、冷却系统、燃油系统、润滑系统装置的防爆净化柴油机的结构上，采取以下的技术措施：

a.还设置有双级空气滤清器、截断空气阀、稳压室、进气防爆栅栏、进气室以及进气管构成的进气系统装置，第一级空气滤清器的出气口与第二级空气滤清器的进气口连接，第二级空气滤清器的出气口与进气管的进气口之间通过依次接有截断空气阀、稳压室和进气室进行连接，构成一整体进气系统装置，进气管（17）出气口与气缸盖的进气口连接。其进气过程为双级空气滤清器→截断空气阀→稳压室→进气防爆栅栏→进气室→进气管→柴油机，其中最主要的是截断空气阀和进气防爆栅栏。

b.还设置有由排气管、排气弯管、导气管、废气处理箱、排气防爆栅栏和废气稀释管构成的排气系统装置，排气管的进气口与气缸盖的排气口相接、其出气口与排气弯管的进气口连接，排气弯管的出气口与导气管和废气处理箱连接，导气管置入废气处理箱内腔，废气处理箱腔体内通入冷却水、其顶部相对导气管出气口处设有绝热壁，排气防爆栅栏装于废气处理箱顶部出气口处，废气稀释管进气口与废气处理箱顶部出气口相接、其管壁上设有废气稀释孔。其排气过程为柴油机→排气管→导气管→废气处理箱→排气防爆栅栏→废气稀释管→排至大气，其中最关键的是废气处理箱、导气管和排气弯管。废气处理箱是用来冷却废气、消除烟尘和其它固体粒子、熄灭火星、溶解废气中的部分醛类和氮氧化物物质，以减少污染，废气从排气弯管进入导气管，然后向具有空气空腔的绝热壁喷出并扩散、折回到废气处理箱水腔中，将大量固体物质沉积于废气处理箱水腔底部，使废气得到清洗和扩散，最后通过排气防爆栅栏进行散热和熄灭火星，进入废气稀释管排至大气；导气管用于冷却废气和熄灭火星；排气弯管主要是冷却废气用，相当于废气冷却器。

c.所说的具有气道壁的进气系统装置和排气系统装置的零部件以及气缸盖是HT250或材质性能优于HT250的材料制成的、其材质及气道壁结构是耐压≥0.8MPa的刚性结构。满足《煤矿用防爆净化柴油机机车技术检验规范（试行）》和GB3836－1－83及GB3836－2－83的防爆标准。上述零部件还可以进行磷化处理。