一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的製作方法
2023-05-14 11:53:36 2
一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，包括三通管(1)、爆破片裝置(3)和防爆裝置(6)，所述三通管(1)中的兩個接口端分別與發動機排氣總管(10)出口端、渦輪增壓器(8)進氣口連接相通，另外一個接口端與爆破片裝置(3)一端連接，所述爆破片裝置(3)另一端與防爆裝置(6)連接。其中的防爆裝置(6)由通管和頂蓋(7)組成，所述頂蓋(7)通過轉軸機構連接在通管出氣口端。通過本實用新型可以有效地控制發動機排氣總管、渦輪增壓器內的爆炸壓力範圍，防止發動機排氣總管炸開、渦輪增壓器因爆炸損毀等嚴重的爆炸事故發生，具有結構簡單、拆裝方便等突出優點。
【專利說明】一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及雙燃料機車發動機【技術領域】，尤其是涉及一種大功率雙燃料機車 發動機排氣防爆系統。
【背景技術】
[0002] 目前，國內雙燃料機車發動機剛起步，尚無標準規定雙燃料機車發動機的排氣系 統採用何種方式防爆。現有雙燃料機車發動機的排氣系統只有一條廢氣主排氣通路，如圖 1所示，發動機產生的廢氣直接由發動機排氣總管10排入渦輪增壓器8,最後從渦輪增壓器 8的排氣口排出。
[0003] 但是，現有的雙燃料機車發動機在天燃氣模式工作時，未能在氣缸內充分燃燒的 燃氣進入發動機排氣總管10後，如果僅有的廢氣主排氣通路排氣能力不足，廢氣將在發動 機排氣總管10內部聚集，一旦達爆炸濃度，很容易發生爆炸，從而導致發動機內部的壓力 急劇升高。如果沒有洩壓通道來釋放爆炸所產生的巨大壓力，極容易造成發動機的渦輪增 壓器8損壞，甚至造成發動機的整個主排氣管路損壞，或者導致更大的爆炸事故發生。 實用新型內容
[0004] 本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種大功率雙 燃料機車發動機排氣防爆系統，避免發動機內部的廢氣聚集所引發的爆炸，保護髮動機的 渦輪增壓器和主排氣管路的安全。
[0005] 本實用新型要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：一種大功率雙燃料機車 發動機排氣防爆系統，包括三通管、爆破片裝置和防爆裝置，所述三通管中的兩個接口端分 別與發動機排氣總管出口端、渦輪增壓器進氣口連接相通，另外一個接口端與爆破片裝置 一端連接，所述爆破片裝置另一端與防爆裝置連接。
[0006] 優選地，所述的防爆裝置由通管和頂蓋組成，其中的頂蓋通過轉軸機構連接在通 管出氣口端。
[0007] 優選地，所述排氣防爆系統還包括第一彎管和第二彎管，所述第一彎管進口端與 三通管連接相通，第一彎管出口端與爆破片裝置一端連接，爆破片裝置另一端與第二彎管 一端連接。
[0008] 優選地，所述的第一彎管、爆破片裝置和第二彎管依次連接成S形。
[0009] 優選地，所述的第一彎管和第二彎管均為直角彎管。
[0010] 優選地，所述第一彎管是三通彎管，其中的一個出口端活動連接蓋板。
[0011] 優選地，所述排氣防爆系統還包括直管，所述直管兩端分別與第二彎管、防爆裝置 連接。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過爆破片裝置的極限耐壓值可以 控制發動機排氣總管、渦輪增壓器內的爆炸壓力範圍，當其中的爆炸壓力達到極限值時，爆 破片被炸開，廢氣即可通過爆破片裝置排出發動機機體之外，從而起到一定的洩壓作用，能 夠有效地防止發動機排氣總管炸開、渦輪增壓器因爆炸損毀等嚴重的爆炸事故發生，減少 了經濟損失，而且結構簡單，拆裝方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的立體示意圖。
[0014] 圖2為圖1中的大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的正視圖。
[0015] 圖3為圖1中的大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的右視圖。
[0016] 圖4為圖1中的大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統的俯視圖。
[0017] 圖中標記：1_三通管，2-第一彎管，3 -爆破片裝置，4 一第二彎管，5 -直管，6 - 防爆裝置，7 -頂蓋，8 -潤輪增壓器，9 一蓋板，10 -發動機排氣總管。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體 實施例對本實用新型進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本 實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0019] 如圖1、圖2、圖3、圖4所示的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，主要包 括三通管1、爆破片裝置3和防爆裝置6,其中的三通管1中的兩個橫向接口端分別與發動 機排氣總管10出口端、渦輪增壓器8進氣口連接相通，另外一個堅向接口端與第一彎管2 進氣口端連接相通，所述第一彎管2出氣口端則與爆破片裝置3 -端連接，爆破片裝置3另 一端與第二彎管4進氣口端連接，而第二彎管4出氣口端與直管5進氣口端連接相通，所述 直管5的出氣口端與防爆裝置6連接相通。所述的防爆裝置6是由一截圓柱形通管、連接 法蘭和頂蓋7組成，其中的通管底端通過連接法蘭與直管5出氣口端連接相通，所述頂蓋7 通過轉軸機構連接在通管頂部的出氣口端，且頂蓋7可以繞轉軸機構中的轉軸相對於通管 轉動。當發動機排氣總管10、渦輪增壓器8內的混合氣體發生爆炸時，高壓氣體將爆破片 裝置3中的爆破片爆開，高壓廢氣即從爆破片裝置3通道瀉出，再經第二彎管4和直管5後 衝開排氣防爆裝置6頂部的頂蓋7後排出發動機機體之外，從而起到一定的排氣洩壓作用。 當洩壓完成後，管道中的氣壓下降，頂蓋7重新蓋住防爆裝置6的通管頂部的出氣口端。其 中，爆破片裝置3中的爆破片的極限耐壓值具有不同的規格，可以根據發動機的功率、排氣 量等進行選擇。因此，通過設置爆破片裝置3可以有效地控制發動機排氣總管10中的爆炸 壓力範圍，從而能夠防止發動機排氣總管10炸開、渦輪增壓器8因爆炸而損毀等嚴重的爆 炸事故發生，減少了經濟損失。
[0020] 為了節省上述排氣防爆系統的管路佔用空間，使發動機結構更加緊湊，其中的第 一彎管2和第二彎管4均可以採用直角彎管，且第一彎管2、爆破片裝置3和第二彎管4依 次連接成S形，採用這樣的管路布局可以使得爆炸發生時通過爆破片裝置3的高壓廢氣沿 著堅直管路進入防爆裝置6,並衝開頂蓋7排出發動機之外，從而起到一定的洩壓作用。當 廢氣洩壓完成後，管道中的氣壓下降，由於防爆裝置6 -直處于堅直狀態，因此，頂蓋7將在 自身重力作用下重新蓋住防爆裝置6的通管頂部的出氣口端。如果爆炸連續發生，頂蓋7 在被高壓廢氣衝開後又在自身重力作用下落下而重新封住廢氣排氣防爆系統的管路出口， 發動機繼續正常工作。另外，S形管路相對較長，有利於高壓廢氣的降溫降壓，減輕了高壓 氣流對管道的衝擊。通過直管5可以進一步增加堅直方向上的排氣管道長度，既有利於排 氣管道內的廢氣與外界空氣的對流，同時還可以提升防爆裝置6上的頂蓋7的相對高度，使 頂蓋7高於發動機機體，更加有利於廢氣快速排出發動機之外。考慮到大功率雙燃料機車 發動機的廢氣排氣量較大，除了利用爆破片裝置3進行排氣洩壓之外，還可以採用人工排 氣方式進行洩壓，如圖1、圖4所示，其中的第一彎管2採用三通彎管，其中的兩個出口端分 別與三通管1、爆破片裝置3連接，另外一個出口端則利用螺栓螺母活動連接蓋板9進行密 封；當需要人工控制時，可以卸掉蓋板9,換裝上閥門，即可方便地進行人工排氣洩壓。
[0021] 本實用新型中的三通管1既可滿足廢氣的正常流通需要，即如圖1、圖2所示的廢 氣主排氣通路，同時又提供了爆炸發生時廢氣的洩放通道，即如圖1、圖2所示的防爆排氣 通路。所述防爆排氣通路中的第一彎管2除了能提供爆炸時廢氣的洩放通道之外，還可以 在蓋板9所在的廢氣旁通口處配接其他管路，從而可以增加渦輪增壓器8的運用環境範圍。 所述防爆排氣通路中的爆破片裝置3主要起控制爆炸壓力範圍的作用，S卩：當爆炸壓力達 到一定值時，其中的爆破片被炸開，使得氣流得以順利通過爆破片裝置3,但在爆破片被炸 開之前，爆破片裝置3正常工作，這時其將起到密封廢氣的防爆排氣通路的作用。防爆裝置 6在爆破片裝置3中的爆破片未炸開之前，頂蓋7可以防止雨水及其他雜物進入該防爆排氣 通道；當爆破片裝置3中的爆破片被高壓廢氣炸開之後，頂蓋7繞轉動軸打開一定角度以便 排氣洩爆，洩壓後，頂蓋7在重力作用下落下，又可封住該防爆排氣通道，使發動機能繼續 正常工作。需要指出的是，在爆破片裝置3中的爆破片被炸開後，防爆裝置6上的頂蓋7落 下時雖不可能完全密封該防爆排氣通道，可能導致發動機排溫會稍高，效率也會有所下降， 但發動機仍能繼續正常工作，特別是雙燃料機車，不至於造成機破而等待救援，可以到站後 再更換爆破片裝置3。整個管路連接採用了連接法蘭加上螺栓螺母配合活動連接，結構簡 單，而且拆裝方便。
[0022] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，應當指 出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含 在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵在於：包括三通管（1)、爆破片 裝置（3)和防爆裝置（6)，所述三通管（1)中的兩個接口端分別與發動機排氣總管（10)出 口端、渦輪增壓器（8)進氣口連接相通，另外一個接口端與爆破片裝置（3) -端連接，所述 爆破片裝置（3)另一端與防爆裝置（6)連接。
2. 根據權利要求1所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵在於： 所述的防爆裝置（6)由通管和頂蓋（7)組成，其中的頂蓋（7)通過轉軸機構連接在通管出 氣口端。
3. 根據權利要求1或者2所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵 在於：還包括第一彎管（2)和第二彎管（4)，所述第一彎管（2)進口端與三通管（1)連接相 通，第一彎管（2)出口端與爆破片裝置（3) -端連接，爆破片裝置（3)另一端與第二彎管 (4) 一端連接。
4. 根據權利要求3所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵在於： 所述的第一彎管（2)、爆破片裝置（3)和第二彎管（4)依次連接成SB。
5. 根據權利要求4所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵在於： 所述的第一彎管（2)和第二彎管（4)均為直角彎管。
6. 根據權利要求4或者5所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵 在於：所述第一彎管（2)是三通彎管，其中的一個出口端活動連接蓋板（9)。
7. 根據權利要求3所述的一種大功率雙燃料機車發動機排氣防爆系統，其特徵在於： 還包括直管（5)，所述直管（5)兩端分別與第二彎管（4)、防爆裝置（6)連接。
【文檔編號】F01N13/08GK203879588SQ201420176230
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】葉文彪 申請人:南車玉柴四川發動機股份有限公司