王 波（阿特拉斯科普柯（南京）建筑礦山設(shè)備有限公司，南京 210000）

礦用防爆柴油機(jī)的安全起動(dòng)系統(tǒng)

王 波
（阿特拉斯科普柯（南京）建筑礦山設(shè)備有限公司，南京 210000）

煤礦用防爆柴油機(jī)的工作環(huán)境決定了其必須具有防爆的特性，必須滿足《煤礦用防爆柴油機(jī)技術(shù)檢驗(yàn)規(guī)范》的要求。目前防爆柴油機(jī)絕大數(shù)采用氣動(dòng)馬達(dá)起動(dòng)。該類產(chǎn)品最為核心和易損的部件是氣動(dòng)馬達(dá)，由于駕駛員操作不當(dāng)、氣路元件失靈均會(huì)造成馬達(dá)損毀。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作達(dá)到極限狀態(tài)，如出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、排氣溫度過(guò)高、水洗箱水位過(guò)低或水溫過(guò)高等情況后，若無(wú)保護(hù)系統(tǒng)繼續(xù)起動(dòng)使用必將造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。本文介紹一種采用氣動(dòng)馬達(dá)起動(dòng)的防暴柴油機(jī)的安全控制系統(tǒng)。

防暴柴油機(jī)；活塞式氣動(dòng)馬達(dá)；安全控制氣路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.042

防爆類柴油機(jī)的起動(dòng)方式通常為壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)。通常選用活塞式氣動(dòng)馬達(dá)，使用壓縮空氣輸入馬達(dá)缸體推動(dòng)馬達(dá)活塞桿，使活塞桿前端的小齒輪嚙合發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火；起動(dòng)后切斷壓縮空氣供氣，復(fù)位彈簧推動(dòng)活塞桿退回，前端小齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪脫開(kāi)，同時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，起動(dòng)完成。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)氣壓很低，通常為8bar，使用發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的壓縮機(jī)供氣即可，成本較低，所以目前國(guó)內(nèi)外防爆類柴油機(jī)多數(shù)采用這種方式；其缺點(diǎn)是氣動(dòng)馬達(dá)比較脆弱，起動(dòng)完成后，如馬達(dá)輸出軸小齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪不能及時(shí)脫開(kāi)，那么馬達(dá)活塞桿將隨發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)隨發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪一起震動(dòng)，活塞桿軸承磨損破壞，導(dǎo)致活塞桿與馬達(dá)缸體同軸度破壞，彈簧無(wú)法回彈，活塞桿不能退回，馬達(dá)將直接報(bào)廢。國(guó)內(nèi)一些產(chǎn)品的氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在兩個(gè)問(wèn)題：

（1）馬達(dá)完成起動(dòng)后輸出軸活塞桿不能自動(dòng)縮回，收縮時(shí)間需要駕駛員人為判斷，這樣極有可能因?yàn)轳{駛員的失誤導(dǎo)致馬達(dá)損壞；

（2）啟動(dòng)按鈕不設(shè)置保護(hù)措施，當(dāng)完成起動(dòng)后活塞桿收回，發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪已高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)如出現(xiàn)誤操作，再次按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，馬達(dá)活塞桿推動(dòng)輸出軸齒輪與飛輪撞擊打齒，會(huì)直接損壞馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)。所以控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞將直接決定馬達(dá)壽命。另外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作達(dá)到極限狀態(tài)，如無(wú)保護(hù)系統(tǒng)，繼續(xù)使用發(fā)動(dòng)機(jī)終將造成其損壞。

所以結(jié)合以上問(wèn)題，防爆柴油機(jī)采用氣動(dòng)馬達(dá)起動(dòng)的氣路系統(tǒng)應(yīng)具備三種能力：

（1）氣動(dòng)馬達(dá)完成起動(dòng)后輸入軸活塞桿能夠立刻自動(dòng)復(fù)位收回，避免人為操作；

（2）啟動(dòng)完成后，應(yīng)設(shè)置保護(hù)裝置或保護(hù)系統(tǒng)，使啟動(dòng)按鈕在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)處于失效狀態(tài)；

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)工作中出現(xiàn)極限狀態(tài)如發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、水洗箱水位過(guò)低、排氣溫度過(guò)高等，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)禁止強(qiáng)行起動(dòng)保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。以下介紹一種煤礦用鏟運(yùn)機(jī)的防爆柴油機(jī)安全控制系統(tǒng)，原理圖如圖1。