内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机。包括有防爆柴油机本体的缸体、缸盖、活塞、气门，以及散热系统、进气系统和排气系统，所述的散热系统包括有柴油机内循环系统和柴油机外循环系统，两者均为水路循环系统，分别独立设置有水泵，水路通过水管连接并流经需冷却部件的水套构成冷却回路；内循环系统的水路按照流向依次包含有散热器、柴油机内水泵、缸体水套、缸盖水套、排气歧管水套、水冷增压器水套、回水过渡钢管；外循环系统的水路按照流向依次包含有补水箱、柴油机外水泵、排气总管水套，此外补水箱还与湿式废气处理箱连通进行补水。本发明防爆柴油机的输出功率160KW以上，比油耗更加经济，且废气排放指标达到环保要求。
【专利说明】内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机
【技术领域】
[0001]本发明涉及柴油机【技术领域】，尤其涉及一种应用于大功率矿用车辆的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机。
【背景技术】
[0002]我国煤矿无轨胶轮特种车用大功率防爆柴油机国内基本没有生产，只有很少量160KW以下的采用华北柴油机厂和上海柴油机厂的国产发动机改造后在煤矿试用。
[0003]现在煤矿对于特种功能防爆柴油机车迫切要求，需要能够提供200KW以上大功率的防爆柴油机，出于经济和环保的要求必然是增压后空-空中冷型柴油机，为保证柴油机表面温度、排气温度和冷却水温需要新型的强制循环散热系统。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题，是针对现有防爆柴油机只能达到160KW以内，无法满足煤矿大重型特种车的要求，同时油耗高、排放差、体积和重量大等技术问题，提供一种功率在160-260KW，废气排放指标符合环保要求的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体的缸体、缸盖、活塞、气门，以及散热系统、进气系统和排气系统，所述的进气系统设有水冷增压器压气机，所述的排气系统包含排气歧管和排气总管，排气歧管连接水冷增压器，排气总管连接有废气处理箱，其特征在于:所述的散热系统包括有柴油机内循环系统和柴油机外循环系统，两者均为水路循环系统，分别独立设置有水泵，水路通过水管连接并流经需冷却部件的水套构成冷却回路，所述的柴油机内循环系统的水路按照流向依次包含有散热器、柴油机内水泵、缸体水套、缸盖水套、排气歧管水套、水冷增压器水套、回水过渡钢管；所述的柴油机外循环系统的水路按照流向依次包含有补水箱、柴油机外水泵、排气总管水套，此外补水箱还与湿式废气处理箱连通进行补水。
[0006]在上述方案中，所述的水冷增压器压气机串联在进气管上，进气管上按照进气顺序依次安装有空气滤清器、空空中冷器、进气关断阀，水冷增压器压气机安装的位置位于空气滤清器和空空中冷器之间。
[0007]在上述方案中，所述的散热器为三合一式散热器，包括有集成在一体米用散热片结构的水散热器和油散热器，以及通过水路与水散热器串联的空空中冷器。
[0008]在上述方案中，所述的水散热器顶部安装有膨胀水箱。
[0009]在上述方案中，所述的柴油机内循环系统的水路方向分为两个循环支路，分别为:水散热器一柴油机内水泵一缸体水套一缸盖水套一回水过渡钢管一水散热器；以及水散热器一柴油机内水泵一缸体水套一缸盖水套一排气歧管水套一水冷增压器水套一回水过渡钢管一水散热器。[0010]在上述方案中，所述的柴油机内循环系统中，缸盖水套和排气歧管水套所产生的水蒸气，均排入到膨胀水箱中。
[0011]在上述方案中，所述的柴油机外循环系统路线为:补水箱一柴油机外水泵一排气总管水套一补水箱。
[0012]在上述方案中，所述的柴油机外循环系统在排气总管水套之后分为两个支路，其中一个支路连接水冷增压器的法兰水套上以保护法兰表面温度低于150度，另一个支路连接在排气总管水套管壁上以保证水套有足够的冷却水流量，上述二个支路回到补水箱可再进入外循环系统进行降温。
[0013]在上述方案中，所述的外循环系统中的补水箱的水通过另一水路进入湿式废气处理箱与废气混合、汽化将废气降温到70摄氏度排入大气。
[0014]本发明的原理在于:
内循环管路:柴油机内水泵从三合一散热器中的水散热器吸水，加压后进入缸体水套，缸体水套大部分水给缸体冷却后进入缸盖水套，冷却缸盖后经回水过渡钢管进入水散热器降温。缸体水套分出小部分水到达排气歧管水套，再进入水冷增压器水套，由于的水冷增压器的涡壳高温通常较高，因此水可以继续吸热降温，流出的热水通过回水过渡钢管到水散热器，排气歧管水套和缸盖水套产生的蒸汽回到水散热器上部的膨胀水箱。
[0015]外循环管路:柴油机外水泵从补水箱吸入冷却水，加压后流到排气总管水套内，给废气降温的冷却水分为二个出口，其中一个出口在与增压器连接的法兰水套上以保护法兰表面温度低于150摄氏度，另一个出口开在排气总管水套管壁以保证水套有足够的冷却水流量。上述二个出口回到补水箱可再进入排气总管进行降温，补水箱的水通过另一水路进入新型湿式废气处理箱与废气混合、汽化将废气降温到70摄氏度排入大气。
[0016]本发明的发明点在于:在柴油机上设置内外双循环水路，分别设置有独立的水泵，其中内循环水路主要对发动机的缸体和缸盖进行冷却，外循环水路主要对排气管进行冷却，并同时对产生的废气进行降温处理。
[0017]本发明的有益效果:
1.使整个防爆柴油机的输出功率160KW以上，比油耗更加经济；
2.使防爆柴油机的废气排放指标有较大改善，达到环保要求；
3.柴油机内外双循环，冷却效果明显，可靠性高，柴油机的表面温度低于150摄氏度，排气温度低于70摄氏度；
4.设计合理，结构简单，噪声较小且工作稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例内外循环系统结构图 图2为本发明实施例进气系统结构图；
图3为本发明实施例排气系统结构图；
图中:1水散热器，2空空中冷器，3进气关断阀，4水冷增压器压气机，5空气滤清器、6水冷增压器，7排气总管，8排气歧管，9湿式废气处理箱，10回水过渡钢管，11膨胀水箱，12柴油机内水泵，13缸体，14缸盖，15柴油机外水泵，16补水箱。【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】，对本发明实施例作进一步的说明:
如图1图2图3所示的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体的缸体13、缸盖14、活塞、气门，以及散热系统、进气系统和排气系统,所述的进气系统设有水冷增压器压气机4，所述的排气系统包含排气歧管8和排气总管7，排气歧管8连接水冷增压器6，排气总管7连接有湿式废气处理箱9，所述的散热系统包括有柴油机内循环系统和柴油机外循环系统，两者均为水路循环系统，分别独立设置有水泵，水路通过水管连接并流经需冷却部件的水套构成冷却回路；所述的柴油机内循环系统的水路按照流向依次包含有散热器、柴油机内水泵12、缸体13水套、缸盖14水套、排气系统的排气歧管8水套、水冷增压器6水套、回水过渡钢管10 ;所述的柴油机外循环系统的水路按照流向依次包含有补水箱16、柴油机外水泵15、排气总管7水套，此外补水箱16还与湿式废气处理箱9连通进行补水。
[0020]在本实施例中，所述的水冷增压器压气机6串联在进气管上，进气管上按照进气顺序依次安装有空气滤清器5、空空中冷器2、进气关断阀3，水冷增压器压气机6安装的位置位于空气滤清器5和空空中冷器2之间。
[0021]在本实施例中，所述的散热器为三合一式散热器，包括有集成在一体米用散热片结构的水散热器I和油散热器，以及通过水路与水散热器I串联的空空中冷器2。
[0022]在本实施例中，所述的水散热器I顶部安装有膨胀水箱11。
[0023]在本实施例中，所述的柴油机内循环系统的水路方向分为两个循环支路，分别为:水散热器I一柴油机内水泵12—缸体13水套一缸盖14水套一回水过渡钢管10—水散热器I ;以及水散热器I一柴油机内水泵12—缸体13水套一缸盖14水套一排气歧管8水套一7K冷增压器6水套一回水过渡钢管10—水散热器I。
[0024]在本实施例中，所述的柴油机内循环系统中，缸盖14水套和排气歧管8水套所产生的水蒸气，均排入到膨胀水箱11中。
[0025]在本实施例中，所述的柴油机外循环系统路线为:补水箱16—柴油机外水泵15—排气总管7水套一补水箱16。
[0026]在本实施例中，所述的柴油机外循环系统在排气总管7水套之后分为两个支路，其中一个支路连接水冷增压器6的法兰水套以保护法兰表面温度低于150度，另一个支路连接在排气总管7水套管壁上以保证排气总管7水套有足够的冷却水流量，上述二个支路回到补水箱16可再进入外循环系统进行降温。
[0027]在本实施例中，所述的外循环系统中的补水箱16的水通过另一水路进入湿式废气处理箱9与废气混合、汽化将废气降温排入大气。
[0028]通过本发明实施例，可以使整个防爆柴油机的输出功率160KW以上，比油耗更加经济，使防爆柴油机的废气排放指标有较大改善，柴油机的表面温度低于150摄氏度，排气温度低于70摄氏度。
[0029]本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
【权利要求】
1.内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体的缸体、缸盖、活塞、气门，以及散热系统、进气系统和排气系统，所述的进气系统设有水冷增压器压气机，所述的排气系统包含排气歧管和排气总管，排气歧管连接水冷增压器，排气总管连接有废气处理箱，其特征在于:所述的散热系统包括有柴油机内循环系统和柴油机外循环系统，两者均为水路循环系统，分别独立设置有水泵，水路通过水管连接并流经需冷却部件的水套构成冷却回路，所述的柴油机内循环系统的水路按照流向依次包含有散热器、柴油机内水泵、缸体水套、缸盖水套、排气歧管水套、水冷增压器水套、回水过渡钢管；所述的柴油机外循环系统的水路按照流向依次包含有补水箱、柴油机外水泵、排气总管水套，此外补水箱还与湿式废气处理箱连通进行补水。
2.如权利要求1所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的水冷增压器压气机串联在进气管上，进气管上按照进气顺序依次安装有空气滤清器、空空中冷器、进气关断阀，水冷增压器压气机安装的位置位于空气滤清器和空空中冷器之间。
3.如权利要求1所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的散热器为三合一式散热器，包括有集成在一体采用散热片结构的水散热器和油散热器，以及通过水路与水散热器串联的空空中冷器。
4.如权利要求3所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的水散热器顶部安装有膨胀水箱。
5.如权利要求1所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的柴油机内循环系统的水路方向分为两个循环支路，分别为:水散热器一柴油机内水泵一缸体水套一缸盖水套一回水过渡钢管一水散热器；以及水散热器一柴油机内水泵一缸体水套一缸盖水套一排气歧管水套一水冷增压器水套一回水过渡钢管一水散热器。
6.如权利要求1或4所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的柴油机内循环系统中，缸盖水套和排气歧管水套所产生的水蒸气，均排入到膨胀水箱中。
7.如权利要求1所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的柴油机外循环系统路线为:补水箱一柴油机外水泵一排气总管水套一补水箱。
8.如权利要求1所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的柴油机外循环系统在排气总管水套之后分为两个支路，其中一个支路连接水冷增压器的法兰水套上，另一个支路连接在排气总管水套管壁上，上述二个支路回到补水箱再进入外循环系统进行降温。
9.如权利要求1或7所述的内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机，其特征在于:所述的外循环系统中的补水箱的水通过另一水路进入湿式废气处理箱与废气混合、汽化将废气降温。
【文档编号】F01P3/20GK103603717SQ201310669007
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】史志刚, 贾劲松 申请人:湖北康晨安宝矿业设备有限责任公司