一種柴油發動機助燃裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種柴油發動機助燃裝置，包括投料裝置、供氣及用氣裝置和測控裝置。所述裝置可通過單片機測?控單元根據測控裝置反饋的數據進行相應的控制，使不同工作狀態中的發動機達到合適的油氣比；并可通過單片機測?控單元根據壓力傳感器反饋數值控制制氧原料的供給速度，控制生成氧氣速率。

【技術實現步驟摘要】
一種柴油發動機助燃裝置
本專利技術涉及一種柴油發動機助燃裝置，屬于地下礦開采領域。
技術介紹
以石油產品等為燃料的內燃機（包括汽油機、柴油機等）在運載設備、工程機械以及小型發電設備方面的廣泛應用，一方面為生活、生產帶來極大的方便和效率的顯著提高；而另一方面，由于技術方面的原因，礦物燃燒產生的廢氣則包含著大量有毒有害成分，對環境帶來較大的污染。尤其是在一些特殊行業、特殊環境中，內燃機在應用時，由于其工作負荷特點及工作環境空間的特殊性，排放尾氣的常規凈化治理方法受到制約，處理能力明顯降低。礦山井下較為突出的例子就是用柴油發動機為動力的裝運設備。這些設備在給礦山生產帶來極大便利的同時，其嚴苛的工作環境條件也限制了其推廣應用速度。其中的主要問題表現在兩個方面，即燃料效率的低下和地下有限空間的空氣更新不暢。較為突出的是用于進路式礦石開采的鏟運機和斜坡道礦石運輸車。鏟運機的工作負荷特點使得其絕大多數情況下是處于急變的瞬態工況狀態，導致其燃油效率下降，排放尾氣的HC、CO及顆粒物增加，并且由于通風條件所限，空氣對流不暢，進入發動機的空氣含氧量不足，導致燃料燃燒不全，既影響鏟運機的動力性能，又使得工作環境空氣循環加重惡化。而斜坡道礦石運輸車的工作特點是重車上坡，這通常導致排放尾氣中碳煙含量大大增加，并且生成的碳煙與一氧化氮的濃度之間存在此消彼長的特點。正是由于這些急待解決的相關問題，限制了鏟運機、運礦汽車等高效率設備在地下礦山的有效應用。
技術實現思路
為克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種柴油發動機助燃裝置。本專利技術采用的技術方案如下：一種柴油發動機助燃裝置，包括投料裝置、供氣及用氣裝置和測控裝置；所述投料裝置包括投料電機2、電機調速器3、制氧劑料倉5、螺旋輸送桿6、一級電磁門7、轉儲小倉8和二級電磁門9；制氧劑料倉5頂部設有進料口4，進料口4具有良好的密封性能；投料電機2和螺旋輸送桿6設于制氧劑料倉5底部，制氧劑料倉5底部傾斜設置；螺旋輸送桿6一端與投料電機2連接，另一端與一級電磁門7連接，一級電磁門7通過轉儲小倉8與二級電磁門9連接；電機調速器3設于制氧劑料倉5外，通過導線與投料電機2連接；優選地，投料電機2外部設有電機保護罩1；優選地，制氧劑料倉5上部為規則的柱體，如圓柱體、長方體、正方體等，下部為規則或不規則的漏斗狀，下部開口與螺旋輸送桿6相適應；制氧劑料倉5底部與水平面所成的夾角角度大于制氧劑粒料的安息角；優選地，一級電磁門7、轉儲小倉8和二級電磁門9為直線連接；所述供氣及用氣裝置包括反應儲氣倉14、輸氣管16、電動節流閥17、濾清器20、柴油機23和排氣管27；反應儲氣倉14頂部設有安全閥10和壓力傳感器13，底部設有卸料口15；反應儲氣倉14與二級電磁門9連通；反應儲氣倉14通過輸氣管16與濾清器20連通，輸氣管16上設有電動節流閥17，電動節流閥17由直流減速電機28、連軸器29和節流閥30通過連接管33連接組成；濾清器20、柴油機23和排氣管27依次連通；優選地，在反應儲氣倉14周圍設置防爆安全金屬網罩；所述測控裝置包括功率轉換器Ⅰ11、功率轉換器Ⅱ12、功率轉換執行部件18、單片機測-控單元19、信號放大器21、電流/電壓轉換器22和取樣倉32；取樣倉32中設有取樣風機24、碳煙傳感器25、NO傳感器26和降溫管31，降溫管31位于取樣倉32進口端，碳煙傳感器25和NO傳感器26位于取樣倉32中部，取樣風機24位于取樣倉32出口端；優選地，降溫管31可采用水冷或風冷工作方式，必要時可輔以半導體制冷原件強化制冷；單片機測-控單元19通過導線與電機調速器3、壓力傳感器13、取樣風機24連接；單片機測-控單元19通過導線與一級電磁門7連接，導線上設有功率轉換器Ⅰ11，用于傳導并放大單片機測-控單元19傳出的信號；單片機測-控單元19通過導線與二級電磁門9連接，導線上設有功率轉換器Ⅱ12，用于傳導并放大單片機測-控單元19傳出的信號；單片機測-控單元19通過導線與電動節流閥17連接，導線上設有功率轉換執行部件18，用于傳導并放大單片機測-控單元19傳出的信號；單片機測-控單元19通過導線與碳煙傳感器25連接，導線上設有電流/電壓轉換器22；單片機測-控單元19通過導線與NO傳感器26連接，導線上設有信號放大器21。本專利技術工作過程：首先通過進料口4向制氧劑料倉5內放入制氧劑；在工作過程中，當單片機測-控單元19通過壓力傳感器13檢測到反應儲氣倉14內的氧氣壓力低于設定值時，控制投料電機2開啟，同時通過功率轉換器Ⅰ11開啟一級電磁門7，投料電機2帶動螺旋輸送桿6將制氧劑通過一級電磁門7輸送至轉儲小倉8，然后暫時關閉一級電磁門7和投料電機2，通過功率轉換器Ⅱ12開啟二級電磁門9，將制氧劑投入反應儲氣倉14，完成后，關閉二級電磁門9，制氧劑在反應儲氣倉14內反應產生氧氣；然后再開啟投料電機2和一級電磁門7，循環進行投料，直至壓力傳感器13顯示反應儲氣倉14內的氧氣壓力達到或高于設定值，單片機測-控單元19控制電機調速器3，關停或減慢投料電機2工作，中斷或減緩投料速度；當反應儲氣倉14內的氧氣壓力高于設定值時，安全閥10開始工作降低壓力以保證安全；反應后的制氧劑通過卸料口15排出；反應儲氣倉14內的氧氣通過輸氣管16和濾清器20供給柴油機23，燃燒后的尾氣通過排氣管27排出；排出的尾氣在取樣風機24（取樣風機通過單片機測-控單元19提供電源進行工作）的抽吸作用下，被吸入降溫管31經降溫處理，然后由碳煙傳感器25和NO傳感器26進行檢測，并通過電流/電壓轉換器22和信號放大器21將檢測信號傳輸給單片機測-控單元19。當碳煙含量高于設定值、NO含量低于設定值時，單片機測-控單元19通過功率轉換執行部件18控制電動節流閥17，以事先設定的最大有效富氧率為上限，加大柴油機供氧量；當碳煙含量低于設定值、NO含量高于設定值時，單片機測-控單元19通過功率轉換執行部件18控制電動節流閥17，減小柴油機供氧量；循環運行整個系統。本專利技術具有的有益效果：1、單片機測-控單元19根據測控裝置反饋的數據進行相應的控制，使得不同工作狀態中的發動機可達到合適的油氣比；2、可通過單片機測-控單元19控制制氧原料的供給速度，控制生成氧氣速率；3、可通過設定壓力傳感器13和安全閥10將壓力保持在安全范圍，同時可根據反饋數值由單片機測-控單元19控制氧氣反應生產速率；4、采用電磁閥門，實現了兩級閥門的自動開關控制；且為使物料具有良好的通過性，兩級閥門設計為直線連接形式；5、用微型節流閥加直流微型減速電機組合成電動節流閥，實現進氣量自動調節；6、排氣管排出的高溫尾氣，僅少量通過取樣風機抽吸，通過降溫管強制降溫至允許工作溫度范圍內后，再與傳感器接觸；7、本專利技術結構緊湊，簡潔，過程自動化控制，安全環保，方便安裝。附圖說明圖1為本專利技術結構示意圖；圖2為電動節流閥17結構示意圖；圖中：1-電機保護罩，2-投料電機，3-電機調速器，4-進料口，5-制氧劑料倉，6-螺旋輸送桿，7-一級電磁門，8-轉儲小倉，9-二級電磁門，10-安全閥，11-功率轉換器Ⅰ，12-功率轉換器Ⅱ，13-壓力傳感器，14-反應儲氣倉，15-卸料口，16-輸氣管，17-電動節流閥本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柴油發動機助燃裝置，包括投料裝置、供氣及用氣裝置和測控裝置；所述投料裝置包括投料電機（2）、電機調速器（3）、制氧劑料倉（5）、螺旋輸送桿（6）、一級電磁門（7）、轉儲小倉（8）和二級電磁門（9）；制氧劑料倉（5）頂部設有進料口（4），投料電機（2）和螺旋輸送桿（6）設于制氧劑料倉（5）底部，制氧劑料倉（5）底部傾斜設置；螺旋輸送桿（6）一端與投料電機（2）連接，另一端與一級電磁門（7）連接，一級電磁門（7）通過轉儲小倉（8）與二級電磁門（9）連接；電機調速器（3）設于制氧劑料倉（5）外，通過導線與投料電機（2）連接；所述供氣及用氣裝置包括反應儲氣倉（14）、輸氣管（16）、電動節流閥（17）、濾清器（20）、柴油機（23）和排氣管（27）；反應儲氣倉（14）頂部設有安全閥（10）和壓力傳感器（13），底部設有卸料口（15）；反應儲氣倉（14）與二級電磁門（9）連通；反應儲氣倉（14）通過輸氣管（16）與濾清器（20）連通，輸氣管（16）上設有電動節流閥（17）；濾清器（20）、柴油機（23）和排氣管（27）依次連通；所述測控裝置包括功率轉換器Ⅰ（11）、功率轉換器Ⅱ（12）、功率轉換執行部件（18）、單片機測?控單元（19）、信號放大器（21）、電流/電壓轉換器（22）和取樣倉（32）；取樣倉（32）中設有取樣風機（24）、碳煙傳感器（25）、NO傳感器（26）和降溫管（31），降溫管（31）位于取樣倉（32）進口端，碳煙傳感器（25）和NO傳感器（26）位于取樣倉（32）中部，取樣風機（24）位于取樣倉（32）出口端；單片機測?控單元（19）通過導線與電機調速器（3）、壓力傳感器（13）、取樣風機（24）連接；單片機測?控單元（19）通過導線與一級電磁門（7）連接，導線上設有功率轉換器Ⅰ（11）；單片機測?控單元（19）通過導線與二級電磁門（9）連接，導線上設有功率轉換器Ⅱ（12）；單片機測?控單元（19）通過導線與電動節流閥（17）連接，導線上設有功率轉換執行部件（18）；單片機測?控單元（19）通過導線與碳煙傳感器（25）連接，導線上設有電流/電壓轉換器（22）；單片機測?控單元（19）通過導線與NO傳感器（26）連接，導線上設有信號放大器（21）。...

【技術特征摘要】
1.一種柴油發動機助燃裝置，包括投料裝置、供氣及用氣裝置和測控裝置；所述投料裝置包括投料電機（2）、電機調速器（3）、制氧劑料倉（5）、螺旋輸送桿（6）、一級電磁門（7）、轉儲小倉（8）和二級電磁門（9）；制氧劑料倉（5）頂部設有進料口（4），投料電機（2）和螺旋輸送桿（6）設于制氧劑料倉（5）底部，制氧劑料倉（5）底部傾斜設置；螺旋輸送桿（6）一端與投料電機（2）連接，另一端與一級電磁門（7）連接，一級電磁門（7）通過轉儲小倉（8）與二級電磁門（9）連接；電機調速器（3）設于制氧劑料倉（5）外，通過導線與投料電機（2）連接；所述供氣及用氣裝置包括反應儲氣倉（14）、輸氣管（16）、電動節流閥（17）、濾清器（20）、柴油機（23）和排氣管（27）；反應儲氣倉（14）頂部設有安全閥（10）和壓力傳感器（13），底部設有卸料口（15）；反應儲氣倉（14）與二級電磁門（9）連通；反應儲氣倉（14）通過輸氣管（16）與濾清器（20）連通，輸氣管（16）上設有電動節流閥（17）；濾清器（20）、柴油機（23）和排氣管（27）依次連通；所述測控裝置包括功率轉換器Ⅰ（11）、功率轉換器Ⅱ（12）、功率轉換執行部件（18）、單片機測-控單元（19）、信號放大器（21）、電流/電壓轉換器（22）和取樣倉（32）；取樣倉（32）中設有取樣風機（24）、碳煙傳感器（25）、NO傳感器（26）和降溫管（31），降溫管（31）位于取樣倉（32）進口端，碳煙傳感器（25）和NO傳感器（26）位于取樣倉（32）中部，取樣風機（24）位于取樣倉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹俊陽，張成良，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：云南,53