CN104500291B - 一种新型一体式水冷进排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机进排气装置的技术领域，具体涉及一种新型一体式水冷进排气装置。一种新型一体式水冷进排气装置，包括进气通道、排气脉冲通道和用于冷却的冷却水室，冷却水室设有进水接头和出水接头，冷却水室内设置有进气通道和排气脉冲通道；所述的进气通道一端设有进气法兰，进气法兰与水冷涡轮增压器的压气机连接，进气通道上连接有若干与防爆柴油机的进气口连接的进气收集器；所述的排气脉冲通道一端设有与水冷涡轮增压器的涡轮机连接的排气法兰，排气脉冲通道上连接有若干与防爆柴油机排气口连接的排气收集器。本装置结构独特新颖、安全可靠，符合井下防爆要求，是十分理想的煤矿井下防爆柴油机用进排气装置。

Description

一种新型一体式水冷进排气装置
技术领域
本发明属于发动机进排气装置的技术领域，具体涉及一种新型一体式水冷进排气装置。
背景技术
防爆胶轮车已经成为煤矿井下无轨辅助运输的主要设备。而防爆柴油机作为防爆胶轮车的主要动力源，越来越多的应用在井下防爆胶轮车上。目前防爆胶轮车上有很多发动机的进气管和排气管在一侧，存在着很多问题：1、进气和排气不符合煤矿井下防爆要求，排气没有冷却导致其表面温度超出MT990-2006“矿用防爆柴油机通用技术条件”要求的表面温度150℃；2、排气歧管加了水套以后外形增大和进气气管发生了干涉，长时间运行会导致进气或排气泄露；3、进气增压以后进气温度高，导致废气中的NQX增加，排放变差。
发明内容
本发明为了解决发动机的进气和排气存在的以上那些问题，提供一种新型一体式水冷进排气装置。
本发明采取以下技术方案：一种新型一体式水冷进排气装置，包括进气通道、排气脉冲通道和用于冷却的冷却水室，冷却水室设有进水接头和出水接头，冷却水室内设置有进气通道和排气脉冲通道；所述的进气通道一端设有进气法兰，进气法兰与水冷涡轮增压器的压气机连接，进气通道上连接有若干与防爆柴油机的进气口连接的进气收集器；所述的排气脉冲通道一端设有与水冷涡轮增压器的涡轮机连接的排气法兰，排气脉冲通道上连接有若干与防爆柴油机排气口连接的排气收集器。
所述的进气收集器的数量与防爆柴油机的进气口数量相同，所述的排气收集器的数量与防爆柴油机的排气口数量相同。
所述的进气收集器与进气通道连接的一端的口径小于等于进气收集器与防爆柴油机进气口连接的一端的口径；所述的排气收集器与防爆柴油机排气口连接的一端的口径小于等于排气收集器与排气脉冲通道连接的一端的口径。
进气收集器的大口径端与小口径端的口径比为1-1.5，排气收集器大口径端与小口径端的口径比为1-1.2。
所述的排气脉冲通道设有两条，排气法兰上设有与排气脉冲通道相对应的两个排气孔，两个排气孔分别与水冷涡轮增压器的涡轮机连接，每条排气脉冲通道上分别与不同的排气收集器连接，每条排气脉冲通道连接的排气收集器的数量相同。
进气收集器包括进气收集器I、进气收集器II、进气收集器III和进气收集器IV，进气收集器I和进气收集器IV结构相同，包括Z型侧板、L型侧板、前侧板I、上板I、下板I和后板I，进气收集器II和进气收集器III结构相同，包括大Z型侧板、大L型侧板、前侧板II、上板II、下板II和后板II；排气收集器包括排气收集器I、排气收集器II、排气收集器III和排气收集器IV，排气收集器I和排气收集器IV结构相同，包括折板、右竖版I、大前弯板和大后弯板，排气收集器II和排气收集器III结构相同，包括右折板、右竖板II、前弯板和后弯板。
所述的冷却水室的进水接头和出水接头与水冷装置相连，形成闭式的冷却循环水路***。
进气收集器的作用：1、有进气稳压的作用，使各个腔体内的气体压力相同；2、保证与其相连的防爆柴油机进气口进气量充足。排气收集器有略微的扩压作用，以保证防爆柴油机的废气排出顺畅。
目前防爆胶轮车上的发动机的进气管和排气管是各自独立的，且不是水冷式的。本发明的进气管和排气管在同一侧，是一体集成的，且内部结构是全新的，创新了进气收集器，排气收集器，水冷式排气脉冲通道，最重要的是封闭式水冷的。
与现有技术相比，本发明提供了一种进排气一体式水冷进排气装置，将进排气集成在一块，结构紧凑，节省空间，并增加了冷却水室，既降低了排出废气的温度，使得该装置的表面温度低于150℃，满足了MT990-2006“矿用防爆柴油机通用技术条件”的要求；又起到了进气中冷的作用，使得进气在增压升温以后迅速降温，废气中的NQX减少，排气变好。所述的一体式水冷进排气装置还包括水冷式排气脉冲通道，既降低了排出的废气的温度，又避免了防爆柴油机排出废气之间的干扰，提高了废气能量的利用度，增加了与其连接的水冷增压器的工作效率。
本发明用不锈钢板焊接而成，保证了长期通冷却水而不生锈，水冷排气脉冲通道既保证了排出的废气温度的降低，又利用了防爆柴油机废气的能量，增加了水冷增压器的工作效率。进水接头和出水接头保证了本装置的冷却水能够正常的循环。
本装置结构独特新颖、安全可靠，符合井下防爆要求，是十分理想的煤矿井下防爆柴油机用进排气装置。
附图说明
图1为本发明的内部结构图；
图2为图1的剖视图；
图3为排气法兰结构图；
图中：1-进气法兰，2-进气收集器I，3-进气通道，4-进气收集器II，5-进气收集器III，6-进气收集器IV，7-排气法兰，8-出水接头，9-排气收集器I，10-排气脉冲通道，11-排气收集器II，12-排气收集器III，13-排气收集器IV，14-进水接头，15-冷却水室，16-排气孔。
具体实施方式
如图1所示，一种新型一体式水冷进排气装置，包括进气通道3、排气脉冲通道10和用于冷却的冷却水室15，冷却水室15设有进水接头14和出水接头8，冷却水室15内设置有进气通道3和排气脉冲通道10；所述的进气通道3一端设有进气法兰1，进气法兰1与水冷涡轮增压器的压气机连接，进气通道3上连接有若干与防爆柴油机的进气口连接的进气收集器；所述的排气脉冲通道10一端设有与水冷涡轮增压器的涡轮机连接的排气法兰7，排气脉冲通道10上连接有若干与防爆柴油机排气口连接的排气收集器。
所述的进气收集器的数量与防爆柴油机的进气口数量相同，所述的排气收集器的数量与防爆柴油机的排气口数量相同。
所述的进气收集器与进气通道3连接的一端的口径小于等于进气收集器与防爆柴油机进气口连接的一端的口径；所述的排气收集器与防爆柴油机排气口连接的一端的口径小于等于排气收集器与排气脉冲通道10连接的一端的口径。
进气收集器的大口径端与小口径端的口径比为1-1.5，排气收集器大口径端与小口径端的口径比为1-1.2。
所述的排气脉冲通道10设有两条，排气法兰7上设有与排气脉冲通道10相对应的两个排气孔16，两个排气孔分别与水冷涡轮增压器的涡轮机连接，每条排气脉冲通道10上分别与不同的排气收集器连接，每条排气脉冲通道10连接的排气收集器的数量相同。
如图1、2所示，进气收集器包括进气收集器I2、进气收集器II4、进气收集器III5和进气收集器IV6，进气收集器I2和进气收集器IV6结构相同，包括Z型侧板2.1、L型侧板2.2、前侧板I2.3、上板I2.4、下板I2.5和后板I2.6，进气收集器II4和进气收集器III5结构相同，包括大Z型侧板4.1、大L型侧板4.2、前侧板II4.3、上板II4.4、下板II4.5和后板II4.6；排气收集器包括排气收集器I9、排气收集器II11、排气收集器III12和排气收集器IV13，排气收集器I9和排气收集器IV13结构相同，包括折板9.1、右竖版I9.2、大前弯板9.3和大后弯板9.4，排气收集器II11和排气收集器III12结构相同，包括右折板11.1、右竖板II11.2、前弯板11.3和后弯板11.4。
所述的冷却水室15的进水接头14和出水接头8与水冷装置相连，形成闭式的冷却循环水路***。

Claims (7)

1.一种新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：包括进气通道（3）、排气脉冲通道（10）和用于冷却的冷却水室（15），冷却水室（15）设有进水接头（14）和出水接头（8），冷却水室（15）内设置有进气通道（3）和排气脉冲通道（10）；所述的进气通道（3）一端设有进气法兰（1），进气法兰（1）与水冷涡轮增压器的压气机连接，进气通道（3）上连接有若干与防爆柴油机的进气口连接的进气收集器；所述的排气脉冲通道（10）一端设有与水冷涡轮增压器的涡轮机连接的排气法兰（7），排气脉冲通道（10）上连接有若干与防爆柴油机排气口连接的排气收集器。
2.根据权利要求1所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：所述的进气收集器的数量与防爆柴油机的进气口数量相同，所述的排气收集器的数量与防爆柴油机的排气口数量相同。
3.根据权利要求2所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：所述的进气收集器与进气通道（3）连接的一端的口径小于等于进气收集器与防爆柴油机进气口连接的一端的口径；所述的排气收集器与防爆柴油机排气口连接的一端的口径小于等于排气收集器与排气脉冲通道（10）连接的一端的口径。
4.根据权利要求3所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：进气收集器的大口径端与小口径端的口径比为1-1.5，排气收集器大口径端与小口径端的口径比为1-1.2。
5.根据权利要求1或4所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：所述的排气脉冲通道（10）设有两条，排气法兰（7）上设有与排气脉冲通道（10）相对应的两个排气孔（16），两个排气孔分别与水冷涡轮增压器的涡轮机连接，每条排气脉冲通道（10）上分别与向对应的排气收集器连接，每条排气脉冲通道（10）连接的排气收集器的数量相同。
6.根据权利要求5所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：进气收集器包括进气收集器I（2）、进气收集器II（4）、进气收集器III（5）和进气收集器IV（6），进气收集器I（2）和进气收集器IV（6）结构相同，包括Z型侧板（2.1）、L型侧板（2.2）、前侧板I（2.3）、上板I（2.4）、下板I（2.5）和后板I（2.6），进气收集器II（4）和进气收集器III（5）结构相同，包括大Z型侧板（4.1）、大L型侧板（4.2）、前侧板II（4.3）、上板II（4.4）、下板II（4.5）和后板II（4.6）；排气收集器包括排气收集器I（9）、排气收集器II（11）、排气收集器III（12）和排气收集器IV（13），排气收集器I（9）和排气收集器IV（13）结构相同，包括折板（9.1）、右竖版I（9.2）、大前弯板（9.3）和大后弯板（9.4），排气收集器II（11）和排气收集器III（12）结构相同，包括右折板（11.1）、右竖板II（11.2）、前弯板（11.3）和后弯板（11.4）。
7.根据权利要求1或6所述的新型一体式水冷进排气装置，其特征在于：所述的冷却水室（15）的进水接头（14）和出水接头（8）与水冷装置相连，形成闭式的冷却循环水路***。
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