[发明专利]防爆柴油机排气水冷涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器，尤其是一种设有水冷系统的防爆柴油机排气水冷涡轮增压器。

背景技术

防爆柴油机是一种适用于煤矿牵引机车的动力装置，可用于含有瓦斯气体或其它易燃易爆气体的煤矿井下巷道、地下工程、石油钻探等工作环境中。涡轮增压器，是一种利用柴油机排气能量驱动废气涡轮、带动压气机来提高柴油机进气压力的装置。

防爆柴油机排气水冷涡轮增压器，与防爆柴油机排通气管路系统连接，由防爆柴油机排放的废气来驱动。一般地，防爆柴油机排放的废气的温度在400℃以上。传统的涡轮增压器不设置水循环系统。防爆柴油机工作时，排放的废气进入涡轮增压器的废气流道中，由废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。由于废气本身的温度很高，再加上涡轮工作时自身产生了大量的热量，因而涡轮增压器的温度很高，尤其是涡轮壳。传统技术中涡轮增压器的涡轮壳温度一般在350℃～450℃，在煤矿矿井下含有燃易爆气体的恶劣环境(标准温度≤150℃)中工作时，容易引起爆炸，会造成安全隐患。如果涡轮增压器的温度较高，那么输入到气缸中的增压空气的温度也会相对较高。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3％～5％。如果温度较高的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆炸等故障，同时也会增加发动机废气中的NO_x的含量，造成空气污染。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种防爆柴油机排气水冷涡轮增压器，以降低涡轮增压器的外壳的温度，提高柴油机的井下工作安全性和功率。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

防爆柴油机排气水冷涡轮增压器，包括涡轮壳，所述涡轮壳内设有与柴油机的水冷排气管路相连接的废气流道，其结构特点是，所述涡轮壳的壳体上设有涡轮壳水腔，所述涡轮壳水腔包括有进水口和出水口；所述进水口通过进水管连接在循环水箱上，所述循环水箱上连接有增压泵；所述出水口与回水蓄水箱相连接；所述回水蓄水箱上设置有回水口，所述回水口通过回水管与所述循环水箱相连接。

本发明的防爆柴油机排气水冷涡轮增压器的结构特点也在于：

所述涡轮壳水腔上还设有排气口，所述排气口上设有放气阀。

所述涡轮壳水腔上还设有温度传感器。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明的涡轮增压器，所述涡轮壳的壳体上设有涡轮壳水腔，在涡轮壳水腔通入可以循环的冷却水，可以降低涡轮壳的壳体温度，在吸收壳体内部的热量同时阻挡了壳体内热量向外传递，可将涡轮增压器的温度保持在80℃～100℃，提高了煤矿井下的安全性，另外还降低了提供给柴油机气缸的增压空气的温度，提高了柴油机的功率。通过设置放气阀来自动排放水蒸汽，降低涡轮壳水腔中的压力，避免涡轮壳水腔之内出现压力过高的现象。由于设有温度传感器，当涡轮壳水腔内的循环水的温度超过150℃时，可自动报警，并实现自动停车，提高了煤矿井下生产的安全性。本发明的涡轮增压器，具有可降低涡轮增压器的外壳的温度、提高柴油机的井下工作安全性和功率等优点。

由于涡轮增压器的壳体温度较低，因而可适用于在煤矿井下巷道、地下工程、石油钻探等工作环境中的防爆柴油机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图1中标号：1水冷排气管路，2涡轮壳，3废气流道，4涡轮壳水腔，5进水口，6回水口，7出水口，8增压泵，9循环水箱，10进水管，11回水管，12放气阀，13温度传感器，14回水蓄水箱，15柴油机。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，防爆柴油机排气水冷涡轮增压器，包括涡轮壳2，所述涡轮壳2内设有与柴油机15的水冷排气管路1相连接的废气流道3，所述涡轮壳2的壳体上设有涡轮壳水腔4，所述涡轮壳水腔4包括有进水口5和出水口7；所述进水口5通过进水管10连接在循环水箱9上，所述循环水箱9上连接有增压泵8；所述出水口7与回水蓄水箱14相连接；所述回水蓄水箱14上设置有回水口6，所述回水口6通过回水管11与所述循环水箱9相连接。由于在涡轮壳2的壳体上设有涡轮壳水腔4，涡轮壳水腔4内通有冷却水，可以降低涡轮壳的壳体温度，提高了防爆柴油机在矿井下使用的安全性能，并可降低进入柴油机气缸内的增压空气的温度，从而提高柴油机的功率。