一種礦用防爆電控egr系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1]本實(shí)用新型涉及礦用柴油機(jī)的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種礦用防爆電控EGR系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境的特殊性：通風(fēng)性差，礦用柴油動(dòng)力車輛排出的廢氣難以及時(shí)排出，因此對井下作業(yè)人員的身體健康影響很大。隨著人們環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，對控制防爆柴油機(jī)的有害排放污染物的要求越來越嚴(yán)格。我國現(xiàn)行的MT990-2006《礦用防爆柴油機(jī)通用技術(shù)條件》規(guī)定：防爆柴油機(jī)在MT220規(guī)定的工況下，未經(jīng)稀釋的排氣中，其有害氣體成分的體積濃度：一氧化碳（C0)不應(yīng)超過0. 1%，氮氧化物（N0X)不超過0.08%，且有進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)要求的意向?，F(xiàn)有的國產(chǎn)礦用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中沒有提供尾氣排放處理裝置和系統(tǒng)，其對環(huán)境造成污染的同時(shí)，并對井下作業(yè)人員的健康帶來不利的影響。
[0003]排氣再循環(huán)EGR (Exhaust Gas Recirculation)是指內(nèi)燃機(jī)在燃燒后將排出廢氣的一部分分離出、并導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè)使其再度燃燒的技術(shù)（手法或方法）。主要目的為降低排出氣體中的氮氧化物（N0X)與分擔(dān)部分負(fù)荷時(shí)可降低燃油消耗率，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種礦用防爆電控EGR系統(tǒng)，以對礦用發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放進(jìn)行有效處理，以減少尾氣的環(huán)境污染。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種礦用防爆電控EGR系統(tǒng)，所述礦用防爆電控EGR系統(tǒng)包括EGR冷卻器、進(jìn)排氣歧管和EGR混合裝置，所述EGR冷卻器設(shè)置在所述進(jìn)排氣歧管上方，所述EGR冷卻器內(nèi)設(shè)有EGR氣管，所述EGR冷卻器的兩端設(shè)有與所述EGR氣管連通的EGR進(jìn)氣管和EGR排氣管，所述EGR進(jìn)氣管與所述進(jìn)排氣歧管的排氣口連接，所述EGR冷卻器靠近所述EGR進(jìn)氣管的一端設(shè)有EGR冷卻器進(jìn)水口，所述EGR冷卻器的另一端設(shè)有EGR冷卻器出水口；所述EGR混合裝置包括廢氣入口端、新鮮空氣入口端和混合氣體出口端，所述EGR混合裝置的廢氣入口端與所述EGR排氣管連接，所述EGR混合裝置的混合氣體出口端與所述進(jìn)排氣歧管的進(jìn)氣口連接；所述EGR混合裝置上設(shè)有防爆EGR閥，所述防爆EGR閥電連接有用于控制ECR系統(tǒng)的EGR控制單元，所述EGR控制單元位于防爆型電氣控制裝置內(nèi)。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是：由于礦用防爆電控EGR系統(tǒng)所使用的防爆EGR閥和用于控制ECR系統(tǒng)的防爆型電氣控制裝置，具有良好的防爆效果，使得EGR系統(tǒng)可在礦下應(yīng)用，能有效的降低防發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物排放。
[0007]進(jìn)一步，所述EGR混合裝置的新鮮空氣入口端設(shè)置為喇叭孔狀，所述喇叭孔的大端為新鮮空氣入口，所述喇叭孔的小端連接柱狀通孔的一端，所述柱狀通孔的另一端為混合氣體出口端。
[0008]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于EGR混合裝置的新鮮空氣入口端設(shè)計(jì)成喇叭孔狀，這樣EGR混合裝置就具有文丘里管的功能，這樣，整個(gè)EGR系統(tǒng)體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)便于防爆柴油機(jī)各缸EGR廢氣均勾分布，通過混合氣體出口端時(shí)的氣體壓力降低，進(jìn)而提尚發(fā)動(dòng)的能效比。
[0009]進(jìn)一步，所述廢氣入口端與所述柱狀通孔垂直，所述混合氣體出口端設(shè)有與所述柱狀通孔共軸的環(huán)狀凹槽，所述廢氣入口端的廢氣入口與所述環(huán)狀凹槽連通。
[〇〇1〇]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：當(dāng)廢氣進(jìn)入略帶切向?qū)Я鞯沫h(huán)狀凹槽后，廢氣可在環(huán)狀凹槽里進(jìn)入方便且能均勻分布，由于環(huán)狀凹槽和柱狀通孔共軸，使得廢氣環(huán)繞在新鮮空氣的四周，這樣，廢氣和新鮮空氣的混合就會十分均勻。
[0011]進(jìn)一步，所述喇叭孔的大端的孔徑與所述喇叭孔的小端的孔徑的比值位于1. 5至2之間時(shí)。
[0012]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：喇叭孔的大端的孔徑與喇叭孔的小端的孔徑的比值位于1. 5至2之間時(shí)，EGR混合裝置的文丘里管功能最佳。
[0013]進(jìn)一步，所述防爆型電氣控制裝置內(nèi)還設(shè)有用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元ECU。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于防爆型電氣控制裝置內(nèi)設(shè)有用于控制柴油機(jī)EGR閥開閉的電子控制單元（ECU)，這樣，電子控制單元（ECU)就和EGR控制元件都設(shè)置在防爆型電氣控制裝置內(nèi)，提高了系統(tǒng)的防爆性和集成度。
[0015]進(jìn)一步，所述EGR氣管、所述EGR進(jìn)氣管和所述EGR排氣管都為雙層水冷結(jié)構(gòu)氣管。
[0016]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：雙層水冷結(jié)構(gòu)氣管提高了廢氣的散熱效果，同時(shí)在管體的外表面不會產(chǎn)生高溫，具有良好的防爆功能。
[0017]進(jìn)一步，所述進(jìn)排氣歧管包括主進(jìn)氣歧管、主排氣歧管和外殼，所述外殼的一側(cè)設(shè)有氣缸連接座，所述氣缸連接座上設(shè)有氣缸進(jìn)氣連接端口和氣缸排氣連接端口，所述主進(jìn)氣歧管和所述主排氣歧管設(shè)置在所述外殼的外部，所述主進(jìn)氣歧管上連接有與其連通的多個(gè)支進(jìn)氣歧管，所述主排氣歧管上連接有與其連通的多個(gè)支排氣歧管；所述支進(jìn)氣歧管伸入所述外殼的內(nèi)部，與所述氣缸進(jìn)氣連接端口連通，所述支排氣歧管伸入所述外殼的內(nèi)部，與所述氣缸排氣連接端口連通；所述外殼上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述主進(jìn)氣歧管和所述每個(gè)支進(jìn)氣歧管的連接段為進(jìn)氣歧管彎曲段，所述主排氣歧管和所述每個(gè)支排氣歧管的連接段為排氣歧管彎曲段，所述進(jìn)氣歧管彎曲段和所述排氣歧管彎曲段都為導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)。
[0018]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于進(jìn)氣歧管彎曲段和排氣歧管彎曲段都為導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)；導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)增加進(jìn)氣與排氣的導(dǎo)流性，減小渦流的產(chǎn)生，以減小進(jìn)氣與排氣的阻力，增加進(jìn)氣和排氣的流暢性。
[0019]進(jìn)一步，所述氣缸排氣連接端口遠(yuǎn)離所述主排氣歧管，所述每個(gè)支排氣歧管上至少設(shè)置有兩處支排氣歧管彎曲段，所述支排氣歧管彎曲段為導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)。
[0020]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于氣缸排氣連接端口遠(yuǎn)離主排氣歧管，這樣支排氣歧管的長度較長，使得各防爆排氣支管排氣通道最大可能的獨(dú)立，以減小各防爆排氣支管的流通干擾性，減小各防爆排氣支管之間的排氣阻力；同時(shí)，導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)增加進(jìn)氣與排氣的導(dǎo)流性，減小渦流的產(chǎn)生，以減小進(jìn)氣與排氣的阻力，增加進(jìn)氣和排氣的流暢性。
[0021]進(jìn)一步，所述導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)中小彎曲面所在的圓柱和大彎曲面所述在的圓柱共軸，所述小彎曲面的半徑R1和所述大彎曲面的半徑R2滿足如下要求：
[0022]R2/B = Rl/B+a，其中，a為0. 5至0. 8，B為與所述R1方向一致的導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)入
□ □徑。
[0023]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過匹配導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)中所述R1和R2與導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)入口口徑的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步提減小進(jìn)氣與排氣的阻力，增加進(jìn)氣和排氣的流暢性。
[0024]進(jìn)一步，所述導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)的入口的面積為F1，所述導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)的出口的面積為F2,所述F1和所述F2滿足如下要求：F1/F2的值為1. 2至2. 0。
[0025]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：將導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)設(shè)置為進(jìn)口大、出口小的結(jié)構(gòu)，使進(jìn)進(jìn)氣和排氣在改變流向時(shí)最大限度的減小空氣與外壁的分離，以及最大限度的減小內(nèi)壁的渦流區(qū)范圍，從而減小進(jìn)排氣的阻力。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型礦用防爆電控EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，
[0027]圖2是EGR混合裝置結(jié)構(gòu)圖，
[0028]圖3是EGR混合裝置剖面圖，
[0029]圖4是進(jìn)排氣歧管立體結(jié)構(gòu)圖，
[〇〇3〇] 圖5是進(jìn)氣歧管的立體結(jié)構(gòu)，
[〇〇31]圖6是排氣歧管的立體結(jié)構(gòu)，
[0032]圖7是進(jìn)排氣歧管組合的立體結(jié)構(gòu)，
[0033]圖8是圖5中導(dǎo)流彎徑結(jié)構(gòu)的局部剖面圖，
[0034]圖9是本實(shí)用新型礦用防爆電控EGR系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
[0035]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：
[0036]01、EGR冷卻器，011、EGR進(jìn)氣管，012、EGR排氣管，013、EGR冷卻器進(jìn)水口，014、EGR冷卻器出水口，02、進(jìn)排氣歧管，021、主進(jìn)氣歧管，0211、支進(jìn)氣歧管，0212、進(jìn)氣歧管彎曲段，0213、主進(jìn)氣歧管接口，022、主排氣歧管，0221、支排氣歧管，0222、排氣歧管彎曲段，0223、主排氣歧管接口，0224、支排氣歧管彎曲段，023、外殼，0231、進(jìn)水口，0232、出水口，0233、排氣口，024、，0241、氣缸進(jìn)氣連接端口，0242、氣缸排氣連接端口，03、防爆EGR閥，
04、EGR混合裝置，041、廢氣入口端，042、新鮮空氣入口端，043、混合氣體出口端，05、防爆型電氣控制裝置，06、進(jìn)氣防爆柵欄，07、散熱器總成，08、防爆水冷增壓器
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0038]本實(shí)用新型礦用防爆電控EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖擦那件圖1至圖3,礦用防爆電控EGR系統(tǒng)包括EGR冷卻器01、進(jìn)排氣歧管02和EGR混合裝置04, EGR冷卻器01設(shè)置在進(jìn)排氣歧管02上方，EGR冷卻器01內(nèi)設(shè)有EGR氣管，EGR冷卻器01的兩端設(shè)有與EGR氣管連通的EGR進(jìn)氣管011和EGR排氣管012, EGR進(jìn)氣管011與進(jìn)排氣歧管02的排氣口連接，EGR冷卻器01靠近EGR進(jìn)氣管011的一端設(shè)有EGR冷卻器進(jìn)水口 013, EGR冷卻器01的另一端設(shè)有EGR冷卻器出水口 014 ;EGR混合裝置04包括廢氣入口端041、新鮮空氣入口端042和混合氣體出口端043, EGR混合裝置04的廢氣入口端041與EGR排氣管012連接，EGR混合裝置04的混合氣體出口端043與進(jìn)排氣歧管02的進(jìn)氣口連接；EGR混合裝置04上設(shè)有防爆EGR閥03,防爆EGR閥03電連接有用于控制ECR系統(tǒng)的EGR控制單元，EGR控制單元位于防爆型電氣控制裝置05內(nèi)；EGR氣管、EGR進(jìn)氣管011和EGR排氣管012都為雙層水冷結(jié)構(gòu)氣管；其中，防爆EGR閥03為澆封型電磁閥。
[0039]EGR混合裝置04的新鮮空氣入口端042設(shè)置為喇叭孔狀，喇叭孔的大端為新鮮空氣入口，喇叭孔的小端連接柱狀通孔的一端，柱狀通孔的另一端為混合氣體出口端043。
[0040]廢氣入口端041與柱狀通孔垂直，混合氣體出口端043設(shè)有與柱狀通孔共軸的環(huán)狀凹槽，廢氣入口端041的廢氣入口與環(huán)狀凹槽連通；喇叭孔的大端的孔徑與喇叭孔的小端的孔徑的比值位于1. 5至2之間；防爆型電氣控制裝置05內(nèi)還設(shè)有用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元。
[0041 ]由于礦用防爆電控EGR系統(tǒng)所使用的防爆EGR閥和用于控制ECR系統(tǒng)的防爆型電氣控制裝置，具有良好的防爆效果，使得EGR系統(tǒng)可以用于煤礦井下，能有效的降低防發(fā)動(dòng)機(jī)NOx的排放；同時(shí)，EGR混合裝置的新鮮空氣入口端設(shè)置為喇叭孔狀，這樣EGR混合裝置就具有