一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统技术方案

本实用新型专利技术涉及的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于包括进气系统、排气系统以及位于两者之间的防爆柴油机主体的气路；所述进气系统从前至后依次包括有空滤器、防爆增压器、中冷装置、进气风门总成以及进气阻火器直至防爆进气歧管；所述排气系统从前至后依次包括有防爆排气歧管以及防爆增压器直至尾气处理箱，防爆排气歧管的排气口与防爆增压器的回气口连接，防爆增压器的排气口与尾气处理箱的进气口通过排气波纹管连接。本实用新型专利技术将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，具有节能减排，降低噪音，提高安全性能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统
本技术涉及一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统。
技术介绍
大功率柴油机采用的燃油喷射系统，第一代为机械喷油泵加调速器的控制模式，通过调速器改变喷油泵齿条位置来控制喷油量，喷射的高压由油泵凸轮产生；第二代为电控喷油泵加电喷控制器的控制模式，通过控制电控泵电磁阀开启时刻和开启时长，可以灵活控制喷油始点和喷油量，喷射的高压由油泵凸轮产生。最新的燃油喷射技术是第三代的高压共轨燃油喷射系统，该系统取消了独立安装在柴油机每个气缸附近的喷油泵，燃油喷射的高压由独立的高压共轨泵产生，高压燃油由高压共轨管输送到每个气缸，燃油喷射的控制由电喷控制器驱动安装在气缸内的电控喷油器实现。柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元（ECU）和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面：1、喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。2、可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力，喷油始点、持续时间，从而追求喷油的最佳控制点。3、能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。由于高压共轨柴油机系统已经在陆地上进行使用，并且效果较佳，但是在况下作业的设备还是普遍配置了传统的柴油机系统，因此如何将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机系统尤为重要。有鉴于此，有必要研发一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，满足井下作业工况的进排气要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统。本技术的目的是这样实现的：一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，包括进气系统、排气系统以及位于两者之间的防爆柴油机主体的气路；所述进气系统从前至后依次包括有空滤器、防爆增压器、中冷装置、进气风门总成以及进气阻火器直至防爆进气歧管，其中空滤器的出气口连接防爆增压器的进气口，防爆增压器的增压出气口通过第一增压进气管连接中冷装置的进气口，中冷装置的出气口通过第二增压进气管连接进气风门总成的进气口，进气风门总成的出气口连接进气阻火器的进气口，进气阻火器的出气口连接防爆进气歧管的进气口；所述排气系统从前至后依次包括有防爆排气歧管以及防爆增压器直至尾气处理箱，防爆排气歧管的排气口与防爆增压器的回气口连接，防爆增压器的排气口与尾气处理箱的进气口通过排气波纹管连接。作为一种优选，所述进气风门总成包括风门管道，风门管道的进风口和出风口分别设置有进风口连接法兰以及出风口连接法兰，所述风门管道的外侧顶部向其水平方向垂直连接有一个风门支撑座，所述风门支撑座的上方设置有一个风门气缸，所述风门管道内设置有一个与风门管道内壁配合的圆形的风门。作为一种优选，所述风门向上连接一根风门旋转杆，风门旋转杆向上伸出风门管道以及风门支撑座，风门气缸的伸缩端通过一根摆杆连接风门旋转杆的上端。作为一种优选，所述尾气处理箱包括尾气处理箱体，所述尾气处理箱体内的右段为进气段，所述尾气处理箱体内的左段为出气段，进气段和出气段之间通过一块隔板隔开，所述隔板的前后两端分别连接尾气处理箱体的前后内侧壁，所述隔板的上下两端分别离开尾气处理箱体的上下内侧壁有一段距离。作为一种优选，所述尾气处理箱体的顶板右段设置有进气法兰，进气法兰向尾气处理箱体连接有一根尾气进气管，所述尾气进气管的下端离开尾气处理箱体底部有一段距离，尾气进气管中下段外围环绕有第一废气管，第一废气管的底部与尾气处理箱体底部接触，所述第一废气管的上方的尾气进气管上设置有一块尾气盖板，尾气盖板离开第一废气管有一段距离，尾气盖板的外围向下连接有第二废气管，第二废气管的管径大于第一废气管的管径，且第二废气管的下口高度低于第一废气管的上口高度，尾气进气管的下端外围环绕有第三废气管，第三废气管的底部与尾气处理箱体底部接触，第三废气管的管径小于第一废气管的管径。作为一种优选，所述尾气进气管的下端出气口处设置有均流导气机构，所述均流导气机构由结构相同的多片均流导气片组成。作为一种优选，均流导气片包括上段的矩形片结构以及下段的弧形片结构，多片均流导气片的矩形片结构呈中心发散的形式焊接，多片均流导气片的弧形片结构从俯视角度看呈顺时针方向弯曲，弧形片结构的外边缘与矩形片结构外边缘相切，弧形片结构的内边缘处设置有弧形缺口，所述均流导气机构的下端伸出尾气进气管的下口以下，均流导气机构的均流导气片的矩形片结构外边缘与尾气进气管内部连接。作为一种优选，所述第三废气管的下口处均匀设置有向上凹设的矩形结构的第三废气管缺口，所述第一废气管的下口处均匀设置有向上凹设的矩形结构的第一废气管缺口，第三废气管缺口与第一废气管缺口错位布置，第三废气管缺口的高度小于第一废气管缺口的高度，优选为第三废气管缺口与第一废气管缺口均为四个，所述第三废气管的内部设置有一块圆形挡板，所述圆形挡板的高度与第三废气管缺口的顶部高度一致。作为一种优选，圆形挡板上设置有上下贯通的多个通气孔，通气孔的位置与第一废气管缺口的位置对应，也就是说通气孔的位置与第三废气管缺口的位置错位。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于包括进气系统（700）、排气系统（800）以及位于两者之间的防爆柴油机主体（100）的气路；/n所述进气系统（700）从前至后依次包括有空滤器（300）、防爆增压器（400）、中冷装置（500）、进气风门总成（900）以及进气阻火器（1000）直至防爆进气歧管（101），其中空滤器（300）的出气口连接防爆增压器（400）的进气口，防爆增压器（400）的增压出气口通过第一增压进气管（701）连接中冷装置（500）的进气口，中冷装置（500）的出气口通过第二增压进气管（702）连接进气风门总成（900）的进气口，进气风门总成（900）的出气口连接进气阻火器（1000）的进气口，进气阻火器（1000）的出气口连接防爆进气歧管（101）的进气口；/n所述排气系统（800）从前至后依次包括有防爆排气歧管（102）以及防爆增压器（400）直至尾气处理箱（600），防爆排气歧管（102）的排气口与防爆增压器（400）的回气口连接，防爆增压器（400）的排气口与尾气处理箱（600）的进气口通过排气波纹管（1200）连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于包括进气系统（700）、排气系统（800）以及位于两者之间的防爆柴油机主体（100）的气路；
所述进气系统（700）从前至后依次包括有空滤器（300）、防爆增压器（400）、中冷装置（500）、进气风门总成（900）以及进气阻火器（1000）直至防爆进气歧管（101），其中空滤器（300）的出气口连接防爆增压器（400）的进气口，防爆增压器（400）的增压出气口通过第一增压进气管（701）连接中冷装置（500）的进气口，中冷装置（500）的出气口通过第二增压进气管（702）连接进气风门总成（900）的进气口，进气风门总成（900）的出气口连接进气阻火器（1000）的进气口，进气阻火器（1000）的出气口连接防爆进气歧管（101）的进气口；
所述排气系统（800）从前至后依次包括有防爆排气歧管（102）以及防爆增压器（400）直至尾气处理箱（600），防爆排气歧管（102）的排气口与防爆增压器（400）的回气口连接，防爆增压器（400）的排气口与尾气处理箱（600）的进气口通过排气波纹管（1200）连接。


2.根据权利要求1所述的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于所述进气风门总成（900）包括风门管道（901），风门管道（901）的进风口和出风口分别设置有进风口连接法兰（902）以及出风口连接法兰（903），所述风门管道（901）的外侧顶部向其水平方向垂直连接有一个风门支撑座（904），所述风门支撑座（904）的上方设置有一个风门气缸（905），所述风门管道（901）内设置有一个与风门管道（901）内壁配合的圆形的风门（906）。


3.根据权利要求2所述的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于所述风门（906）向上连接一根风门旋转杆（907），风门旋转杆（907）向上伸出风门管道（901）以及风门支撑座（904），风门气缸（905）的伸缩端通过一根摆杆（908）连接风门旋转杆（907）的上端。


4.根据权利要求1所述的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于所述尾气处理箱（600）包括尾气处理箱体（601），所述尾气处理箱体（601）内的右段为进气段，所述尾气处理箱体（601）内的左段为出气段，进气段和出气段之间通过一块隔板（602）隔开，所述隔板（602）的前后两端分别连接尾气处理箱体（601）的前后内侧壁，所述隔板（602）的上下两端分别离开尾气处理箱体（601）的上下内侧壁有一段距离。


5.根据权利要求4所述的一种高压共轨防爆柴油机空气循环系统，其特征在于所述尾气处理箱体（601）的顶板右段设置有进气法兰（603），进气法兰（603）向尾气处...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅佳明，金奇才，吴春良，陈甲尉，
申请(专利权)人：江阴市卡利格机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32