防
爆柴油机,泛指用于潜在爆炸性气体、可燃
性气体、蒸汽及粉尘环境的柴油机。这种柴油
机具有防爆性能,在爆炸性环境中工作不会点燃环境
气体、蒸汽和粉尘,且排放符合特殊环境规定的要
求。煤矿用防爆柴油机是存在甲烷和 (或) 可然性粉尘
的地下矿区巷道用Ⅰ类内燃机,用做煤矿井下各种固
定和移动设备的防爆动力装置,适用于无轨胶轮车、
单轨吊、轨道牵引车和齿轨车等辅助运输设备,主要
应用于无轨胶轮车上。我国煤矿用防爆柴油机随着
新的矿井建设和旧矿改造中辅助运输的发展而得以较
大规模的推广应用,随着煤矿集约高效开采工作的开
展,仍有很大的发展空间。国外厂商在中国独资或合
资建立生产基地形成的竞争态势进一步推动了防爆柴
油机的技术进步和应用。
防爆柴油机,泛指用于潜在爆炸性气体、可燃性气体、蒸汽及粉尘环境的柴油机。这种柴油机具有防爆性能,在爆炸性环境中工作不会点燃环境气体、蒸汽和粉尘,且排放符合特殊环境规定的要求。煤矿用防爆柴油机是存在甲烷和 (或) 可然性粉尘的地下矿区巷道用Ⅰ类内燃机,用做煤矿井下各种固定和移动设备的防爆动力装置,适用于无轨胶轮车、单轨吊、轨道牵引车和齿轨车等辅助运输设备,主要应用于无轨胶轮车上。我国煤矿用防爆柴油机随着新的矿井建设和旧矿改造中辅助运输的发展而得以较大规模的推广应用,随着煤矿集约高效开采工作的开展,仍有很大的发展空间。国外厂商在中国独资或合资建立生产基地形成的竞争态势进一步推动了防爆柴油机的技术进步和应用。
我国在防爆柴油机方面的研制工作开展较晚,有 轨运输现仍是我国井下主要的辅助运输方式[2]。但随着大型、特大型煤矿辅助运输方式的变革,大规模地引进国外防爆柴油机的技术和设备,为国内防爆柴油机的应用和技术进步提供了发展空间,从而使得我国在防爆柴油机研制领域有了较大的进步。 防爆柴油机驱动的辅助运输设备具有广泛的应用前景。但就具体产品而言,无论技术水平 还是产业规模,和国内市场的快速成长相比仍显滞后,产品在功能上和种类的多样化上仍不够丰富。故在防爆柴油机技术的研究中,需坚持高起点、多创新的原则,既要保持传承性,不断完善和丰富已有的产品品质,也要紧跟国际先进技术发展的步伐,根据市场的变化不断创新提高。结合我国辅助运输的发展现状,对防爆柴油机的发展提出如下思路。 (1) 技术先进性 在防爆柴油机的研制上,由于国际竞争的全面参与,对防爆柴油机的性能提出了很高的要求。不仅要求科学选型、匹配合理,而且要在技术上不断创新、完善,在关键原部件 (如柴油机主机、保护装置、启动系统等) 的选用上,也可以和国际接轨,打破原有的思维模式,合理利用国际分工,在世界范围内选用较为成熟和性能优异的产品,从而保证整机的技术先进性和性能的可靠性。对防爆柴油机排放的尾气进行分析、控制和净化具有十分重要的意义[3]。 (2) 产品多样性,市场多元化 辅助运输系统的复杂性和多样性决定了防爆柴油机的不同型式和不同用途,从防爆柴油机的功率、性能等方面看:既有用于工作面搬家的重型支架搬运车和重型铲运车的 150~300 kW 大功率防爆柴油机,也有用于人员和小型
配件的高机动性轻型运输车、工作指挥车和人车等中等功率防爆柴油机。当然还有适用于小煤矿的农用四轮车的单缸防爆柴油机等机型。 (3) 安全性 这是至关重要的环节,所有厂家对防爆柴油机主机及进排气系统的防爆都比较重视,国外进口机型及国外厂商在国内的独资或合资企业具有较多的技术优势,应不断推动技术进步,通过健全市场准入制度,规范市场秩序等措施来保证。防爆电气元件的设计将是今后防爆柴油机研究的主要工作之一[4]。 (4) 可靠性和动力性 井下受场地、灯光等制约,维修条件较差,且大部分巷道不具备避让条件。因此,防爆柴油机作为辅助运输设备的动力装置在井下出现故障,将给生产秩序带来极大的影响。所以可靠性是非常重要的指标。煤矿井下环境恶劣,工作区域多变,路面质量、巷道断面及弯道和坡道的情况都受到地质和采掘条件的制约,而这些又对防爆柴油机的动力性提出了较高的要求。 (5) 燃油经济性 防爆柴油机由于加装进排气系统,使得进排气背压增高、燃烧效率降低从而增大了燃油消耗。节能减排已经承为一种趋势,通过技术进步提高防爆柴油机燃油经济性、降低辅助设备的运营成本也是一项重要内容。 3 结语 防爆柴油机作为单轨吊、卡轨车、齿轨车和无轨胶轮车等现代煤矿辅助运输设备的动力装置,从开始的少量应用到现在大范围应用,给现代化矿井机械化快速辅助运输及工作面搬家带来革命性的变化,同时也为企业创造了可观的经济效益和安全效益。总之,随着当今世界采掘技术的发展和观念的不断更新,要求在防爆柴油机领域,紧跟国际先进技术发展的步伐,整合国内外各专业厂家的技术优势,并加快研发有独立知识产权的技术和各种机型,为我国的辅助运输机械化的更新换代提供可靠的多方面多层次的技术支持,促进煤矿用防爆柴油机品质的不断提升。
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