【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿井下防爆柴油机可靠性试验，具体是一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置和方法。
技术介绍
1、防爆柴油机作为煤矿井下辅助运输主要动力源之一，已经得到了广泛的应用。不同于地面普通柴油机，由于煤矿特殊的使用环境，要求防爆柴油机表面温度<150°c、排气温度＜70°c，还需增加阻火器，防止防爆柴油机内部火焰外泄。煤矿井下防爆柴油机主要包括动力性能和防爆性能，而防爆性能是井下防爆柴油机重要安全特征，需经过行业标准检验合格并取得安标证，但如果在现场使用过程中可靠性较低，故障率较高，一旦发生造成超温或泄露高温气体的故障，就有引起井下瓦斯环境爆炸的可能性，将直接威胁煤矿工人和矿井安全。因此，防爆柴油机的可靠性至关重要。
2、防爆柴油机系统需要在装配整车前，进行相关可靠性试验，满足规范和设计要求后才能进行装配，目前地面柴油机的可靠性和耐久性试验标准和方法已经相对完善，但煤矿井下防爆柴油机目前还没有相关的标准和方法，更多的是动力性、经济性等性能试验和防爆性能的准入试验标准及方法。
技术实现思路
1、本专利技术针对防爆柴油机系统的防爆性能，模拟实际工况对其进行可靠性试验，以提早发现故障，不断改进，持续提高防爆柴油机系统工作时的可靠性，提供一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置和方法。
2、本专利技术采取以下技术方案：一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置，包括：
3、标准发动机试验台，用于防爆柴油机系统负荷加载和工况控制；
5、送气系统，用于向模拟爆炸气仓注入爆炸性气体；
6、排气系统，用于排出模拟爆炸气仓内的爆炸性气体；
7、控制系统，控制系统控制模拟爆炸气仓模拟煤矿井下爆炸环境，控制送气系统和排气系统，实现模拟爆炸气仓的井下爆炸气体环境模拟。
8、一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，包括：
9、s1：进气和排气系统元部件耐压试验；
10、s2：进气和排气系统元部件防爆性能试验；
11、s3：防爆柴油机系统防爆性能试验；
12、s4：防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验；
13、s5：再次进行防爆柴油机系统防爆性能试验；
14、s6：再次进行进气和排气系统元部件防爆性能试验；
15、s7：进气和排气系统元部件耐压试验；
16、s8：根据上述实验结果进行可靠性评价。
17、在一些实施例中，步骤s1包括：对装配好的防爆进气系统和防爆排气系统分别使用加压设备对内腔进行加压，压力设定为0.8mpa，达到设定压力后停止加压并开始计时，保持1min无压降。
18、在一些实施例中，步骤s2包括：对耐压合格的防爆进气系统和防爆排气系统，在防爆进气系统和防爆排气系统的零部件上提前设置点火火花塞安装点，将防爆进气系统和防爆排气系统分别至于模拟爆炸气仓内封闭，并通过装置送气系统向系统内部和模拟爆炸气仓内充入含有甲烷的爆炸性气体，其中甲烷浓度7%-9%，氧气浓度18%-21%，使系统内部和外部的浓度均匀一致，通过预设的火花塞将系统内部可燃气体引爆，观察是否引爆模拟爆炸气仓内可燃气体，未引爆判定为合格，试验进行15次，要求全部合格。
19、在一些实施例中，步骤s3包括：将防爆柴油机系统安装在模拟爆炸气仓内的标准发动机试验台，启动柴油机进行预热，完成后保持防爆柴油机在50%-60%标定转速下运转，并通过装置送气系统向系统内部和模拟爆炸气仓内充入含有甲烷的爆炸性气体，其中甲烷浓度7%-9%，氧气浓度18%-21%，在50%-60%标定转速下运转10min后，调节防爆柴油机系统在60%-90%标定转速和50%-80%标定功率下运转3min，慢慢卸载减速，直至怠速并停机，全过程15min，未引爆模拟爆炸气仓内可燃气体判定为合格，完成三次上述试验，要求全部合格。
20、在一些实施例中，步骤s4中，防爆柴油机系统防爆性能试验包括：按照最大扭矩工况、100%负荷、15分钟——怠速、0负荷、5分钟——标定工况、100%负荷、20分钟——怠速、0负荷、5分钟——最高空载工况、100%负荷、5分钟的循环进行试验，每循环50分钟，完成不低于2000h试验。
21、所述步骤s8中可靠性评价不合格标准为：
22、1）首次故障前平均工作时间不少于1080h；
23、2）平均故障间隔时间不少于750h；
24、3）主要零部件不得损坏，其它次要件更换不超过6件次；
25、4）防爆性能试验不合格。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
27、通过本申请所提供的防爆柴油机系统防爆性能的可靠性试验装置及方法，可以在实验室内，模拟防爆柴油机系统在煤矿井下的实际运行工况和环境工况，实现了防爆柴油机系统防爆性能的可靠性试验，验证防爆柴油机系统可靠性，保障防爆柴油机系统爆炸环境的使用安全，同时为防爆柴油机系统设计提供一定的依据。
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1.一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置，其特征在于，包括：
2.一种基于权利要求1所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，所述步骤S1包括：对装配好的防爆进气系统和防爆排气系统分别使用加压设备对内腔进行加压，压力设定为0.8Mpa，达到设定压力后停止加压并开始计时，保持1min无压降。
4.根据权利要求2所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，所述步骤S2包括：对耐压合格的防爆进气系统和防爆排气系统，在防爆进气系统和防爆排气系统的零部件上提前设置点火火花塞安装点，将防爆进气系统和防爆排气系统分别至于模拟爆炸气仓内封闭，并通过装置送气系统向系统内部和模拟爆炸气仓内充入含有甲烷的爆炸性气体，其中甲烷浓度7%-9%，氧气浓度18%-21%，使系统内部和外部的浓度均匀一致，通过预设的火花塞将系统内部可燃气体引爆，观察是否引爆模拟爆炸气仓内可燃气体，未引爆判定为合格，试验进行15次，要求全部合格。
<...【技术特征摘要】
1.一种防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置，其特征在于，包括：
2.一种基于权利要求1所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，所述步骤s1包括：对装配好的防爆进气系统和防爆排气系统分别使用加压设备对内腔进行加压，压力设定为0.8mpa，达到设定压力后停止加压并开始计时，保持1min无压降。
4.根据权利要求2所述的防爆柴油机系统防爆性能可靠性试验装置的试验方法，其特征在于，所述步骤s2包括：对耐压合格的防爆进气系统和防爆排气系统，在防爆进气系统和防爆排气系统的零部件上提前设置点火火花塞安装点，将防爆进气系统和防爆排气系统分别至于模拟爆炸气仓内封闭，并通过装置送气系统向系统内部和模拟爆炸气仓内充入含有甲烷的爆炸性气体，其中甲烷浓度7%-9%，氧气浓度18%-21%，使系统内部和外部的浓度均匀一致，通过预设的火花塞将系统内部可燃气体引爆，观察是否引爆模拟爆炸气仓内可燃气体，未引爆判定为合格，试验进行15次，要求全部合格。
5.根据权利要求2所述的防爆柴油机系统防爆性能...
【专利技术属性】
技术研发人员：张福祥，周廷，杨小凤，张礼才，刘继全，周旭，安四元，韩霏，王义猛，闫金宝，米豪鼎，张东宝，韩鹏程，李海峰，米雄伟，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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