一种柴油发动机助燃装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种柴油发动机助燃装置，包括投料装置、供气及用气装置和测控装置。所述装置可通过单片机测‑控单元根据测控装置反馈的数据进行相应的控制，使不同工作状态中的发动机达到合适的油气比；并可通过单片机测‑控单元根据压力传感器反馈数值控制制氧原料的供给速度，控制生成氧气速率。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油发动机助燃装置
本专利技术涉及一种柴油发动机助燃装置，属于地下矿开采领域。
技术介绍
以石油产品等为燃料的内燃机（包括汽油机、柴油机等）在运载设备、工程机械以及小型发电设备方面的广泛应用，一方面为生活、生产带来极大的方便和效率的显著提高；而另一方面，由于技术方面的原因，矿物燃烧产生的废气则包含着大量有毒有害成分，对环境带来较大的污染。尤其是在一些特殊行业、特殊环境中，内燃机在应用时，由于其工作负荷特点及工作环境空间的特殊性，排放尾气的常规净化治理方法受到制约，处理能力明显降低。矿山井下较为突出的例子就是用柴油发动机为动力的装运设备。这些设备在给矿山生产带来极大便利的同时，其严苛的工作环境条件也限制了其推广应用速度。其中的主要问题表现在两个方面，即燃料效率的低下和地下有限空间的空气更新不畅。较为突出的是用于进路式矿石开采的铲运机和斜坡道矿石运输车。铲运机的工作负荷特点使得其绝大多数情况下是处于急变的瞬态工况状态，导致其燃油效率下降，排放尾气的HC、CO及颗粒物增加，并且由于通风条件所限，空气对流不畅，进入发动机的空气含氧量不足，导致燃料燃烧不全，既影响铲运机的动力性能，又使得工作环境空气循环加重恶化。而斜坡道矿石运输车的工作特点是重车上坡，这通常导致排放尾气中碳烟含量大大增加，并且生成的碳烟与一氧化氮的浓度之间存在此消彼长的特点。正是由于这些急待解决的相关问题，限制了铲运机、运矿汽车等高效率设备在地下矿山的有效应用。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种柴油发动机助燃装置。本专利技术采用的技术方案如下：一种柴油发动机助燃装置，包括投料装置、供气及用气装置和测控装置；所述投料装置包括投料电机2、电机调速器3、制氧剂料仓5、螺旋输送杆6、一级电磁门7、转储小仓8和二级电磁门9；制氧剂料仓5顶部设有进料口4，进料口4具有良好的密封性能；投料电机2和螺旋输送杆6设于制氧剂料仓5底部，制氧剂料仓5底部倾斜设置；螺旋输送杆6一端与投料电机2连接，另一端与一级电磁门7连接，一级电磁门7通过转储小仓8与二级电磁门9连接；电机调速器3设于制氧剂料仓5外，通过导线与投料电机2连接；优选地，投料电机2外部设有电机保护罩1；优选地，制氧剂料仓5上部为规则的柱体，如圆柱体、长方体、正方体等，下部为规则或不规则的漏斗状，下部开口与螺旋输送杆6相适应；制氧剂料仓5底部与水平面所成的夹角角度大于制氧剂粒料的安息角；优选地，一级电磁门7、转储小仓8和二级电磁门9为直线连接；所述供气及用气装置包括反应储气仓14、输气管16、电动节流阀17、滤清器20、柴油机23和排气管27；反应储气仓14顶部设有安全阀10和压力传感器13，底部设有卸料口15；反应储气仓14与二级电磁门9连通；反应储气仓14通过输气管16与滤清器20连通，输气管16上设有电动节流阀17，电动节流阀17由直流减速电机28、连轴器29和节流阀30通过连接管33连接组成；滤清器20、柴油机23和排气管27依次连通；优选地，在反应储气仓14周围设置防爆安全金属网罩；所述测控装置包括功率转换器Ⅰ11、功率转换器Ⅱ12、功率转换执行部件18、单片机测-控单元19、信号放大器21、电流/电压转换器22和取样仓32；取样仓32中设有取样风机24、碳烟传感器25、NO传感器26和降温管31，降温管31位于取样仓32进口端，碳烟传感器25和NO传感器26位于取样仓32中部，取样风机24位于取样仓32出口端；优选地，降温管31可采用水冷或风冷工作方式，必要时可辅以半导体制冷原件强化制冷；单片机测-控单元19通过导线与电机调速器3、压力传感器13、取样风机24连接；单片机测-控单元19通过导线与一级电磁门7连接，导线上设有功率转换器Ⅰ11，用于传导并放大单片机测-控单元19传出的信号；单片机测-控单元19通过导线与二级电磁门9连接，导线上设有功率转换器Ⅱ12，用于传导并放大单片机测-控单元19传出的信号；单片机测-控单元19通过导线与电动节流阀17连接，导线上设有功率转换执行部件18，用于传导并放大单片机测-控单元19传出的信号；单片机测-控单元19通过导线与碳烟传感器25连接，导线上设有电流/电压转换器22；单片机测-控单元19通过导线与NO传感器26连接，导线上设有信号放大器21。本专利技术工作过程：首先通过进料口4向制氧剂料仓5内放入制氧剂；在工作过程中，当单片机测-控单元19通过压力传感器13检测到反应储气仓14内的氧气压力低于设定值时，控制投料电机2开启，同时通过功率转换器Ⅰ11开启一级电磁门7，投料电机2带动螺旋输送杆6将制氧剂通过一级电磁门7输送至转储小仓8，然后暂时关闭一级电磁门7和投料电机2，通过功率转换器Ⅱ12开启二级电磁门9，将制氧剂投入反应储气仓14，完成后，关闭二级电磁门9，制氧剂在反应储气仓14内反应产生氧气；然后再开启投料电机2和一级电磁门7，循环进行投料，直至压力传感器13显示反应储气仓14内的氧气压力达到或高于设定值，单片机测-控单元19控制电机调速器3，关停或减慢投料电机2工作，中断或减缓投料速度；当反应储气仓14内的氧气压力高于设定值时，安全阀10开始工作降低压力以保证安全；反应后的制氧剂通过卸料口15排出；反应储气仓14内的氧气通过输气管16和滤清器20供给柴油机23，燃烧后的尾气通过排气管27排出；排出的尾气在取样风机24（取样风机通过单片机测-控单元19提供电源进行工作）的抽吸作用下，被吸入降温管31经降温处理，然后由碳烟传感器25和NO传感器26进行检测，并通过电流/电压转换器22和信号放大器21将检测信号传输给单片机测-控单元19。当碳烟含量高于设定值、NO含量低于设定值时，单片机测-控单元19通过功率转换执行部件18控制电动节流阀17，以事先设定的最大有效富氧率为上限，加大柴油机供氧量；当碳烟含量低于设定值、NO含量高于设定值时，单片机测-控单元19通过功率转换执行部件18控制电动节流阀17，减小柴油机供氧量；循环运行整个系统。本专利技术具有的有益效果：1、单片机测-控单元19根据测控装置反馈的数据进行相应的控制，使得不同工作状态中的发动机可达到合适的油气比；2、可通过单片机测-控单元19控制制氧原料的供给速度，控制生成氧气速率；3、可通过设定压力传感器13和安全阀10将压力保持在安全范围，同时可根据反馈数值由单片机测-控单元19控制氧气反应生产速率；4、采用电磁阀门，实现了两级阀门的自动开关控制；且为使物料具有良好的通过性，两级阀门设计为直线连接形式；5、用微型节流阀加直流微型减速电机组合成电动节流阀，实现进气量自动调节；6、排气管排出的高温尾气，仅少量通过取样风机抽吸，通过降温管强制降温至允许工作温度范围内后，再与传感器接触；7、本专利技术结构紧凑，简洁，过程自动化控制，安全环保，方便安装。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为电动节流阀17结构示意图；图中：1-电机保护罩，2-投料电机，3-电机调速器，4-进料口，5-制氧剂料仓，6-螺旋输送杆，7-一级电磁门，8-转储小仓，9-二级电磁门，10-安全阀，11-功率转换器Ⅰ，12-功率转换器Ⅱ，13-压力传感器，14-反应储气仓，15-卸料口，16-输气管，17-电动节流阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油发动机助燃装置，包括投料装置、供气及用气装置和测控装置；所述投料装置包括投料电机（2）、电机调速器（3）、制氧剂料仓（5）、螺旋输送杆（6）、一级电磁门（7）、转储小仓（8）和二级电磁门（9）；制氧剂料仓（5）顶部设有进料口（4），投料电机（2）和螺旋输送杆（6）设于制氧剂料仓（5）底部，制氧剂料仓（5）底部倾斜设置；螺旋输送杆（6）一端与投料电机（2）连接，另一端与一级电磁门（7）连接，一级电磁门（7）通过转储小仓（8）与二级电磁门（9）连接；电机调速器（3）设于制氧剂料仓（5）外，通过导线与投料电机（2）连接；所述供气及用气装置包括反应储气仓（14）、输气管（16）、电动节流阀（17）、滤清器（20）、柴油机（23）和排气管（27）；反应储气仓（14）顶部设有安全阀（10）和压力传感器（13），底部设有卸料口（15）；反应储气仓（14）与二级电磁门（9）连通；反应储气仓（14）通过输气管（16）与滤清器（20）连通，输气管（16）上设有电动节流阀（17）；滤清器（20）、柴油机（23）和排气管（27）依次连通；所述测控装置包括功率转换器Ⅰ（11）、功率转换器Ⅱ（12）、功率转换执行部件（18）、单片机测‑控单元（19）、信号放大器（21）、电流/电压转换器（22）和取样仓（32）；取样仓（32）中设有取样风机（24）、碳烟传感器（25）、NO传感器（26）和降温管（31），降温管（31）位于取样仓（32）进口端，碳烟传感器（25）和NO传感器（26）位于取样仓（32）中部，取样风机（24）位于取样仓（32）出口端；单片机测‑控单元（19）通过导线与电机调速器（3）、压力传感器（13）、取样风机（24）连接；单片机测‑控单元（19）通过导线与一级电磁门（7）连接，导线上设有功率转换器Ⅰ（11）；单片机测‑控单元（19）通过导线与二级电磁门（9）连接，导线上设有功率转换器Ⅱ（12）；单片机测‑控单元（19）通过导线与电动节流阀（17）连接，导线上设有功率转换执行部件（18）；单片机测‑控单元（19）通过导线与碳烟传感器（25）连接，导线上设有电流/电压转换器（22）；单片机测‑控单元（19）通过导线与NO传感器（26）连接，导线上设有信号放大器（21）。...

【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机助燃装置，包括投料装置、供气及用气装置和测控装置；所述投料装置包括投料电机（2）、电机调速器（3）、制氧剂料仓（5）、螺旋输送杆（6）、一级电磁门（7）、转储小仓（8）和二级电磁门（9）；制氧剂料仓（5）顶部设有进料口（4），投料电机（2）和螺旋输送杆（6）设于制氧剂料仓（5）底部，制氧剂料仓（5）底部倾斜设置；螺旋输送杆（6）一端与投料电机（2）连接，另一端与一级电磁门（7）连接，一级电磁门（7）通过转储小仓（8）与二级电磁门（9）连接；电机调速器（3）设于制氧剂料仓（5）外，通过导线与投料电机（2）连接；所述供气及用气装置包括反应储气仓（14）、输气管（16）、电动节流阀（17）、滤清器（20）、柴油机（23）和排气管（27）；反应储气仓（14）顶部设有安全阀（10）和压力传感器（13），底部设有卸料口（15）；反应储气仓（14）与二级电磁门（9）连通；反应储气仓（14）通过输气管（16）与滤清器（20）连通，输气管（16）上设有电动节流阀（17）；滤清器（20）、柴油机（23）和排气管（27）依次连通；所述测控装置包括功率转换器Ⅰ（11）、功率转换器Ⅱ（12）、功率转换执行部件（18）、单片机测-控单元（19）、信号放大器（21）、电流/电压转换器（22）和取样仓（32）；取样仓（32）中设有取样风机（24）、碳烟传感器（25）、NO传感器（26）和降温管（31），降温管（31）位于取样仓（32）进口端，碳烟传感器（25）和NO传感器（26）位于取样仓（32）中部，取样风机（24）位于取样仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹俊阳，张成良，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53