王静，刘宝廷，郭继毅，段存虎

(三一重型装备有限公司，沈阳110027)

    摘要：防爆柴油机的起动电源箱和防爆柴油机进排气阻火器均装有栅栏，为改善该件的使用性能。提高制造质量，从设计和制造工艺2个方面论述改进方法。

    关键词：防爆柴油机；栅栏；改进

    中图分类号：TK429文献标志码：B文章编号：1003—0794(2009)12—0091—02

WANG Jing, LIU Bao - ting, GUO Ji - yi, DUAN Cun- hu

(Sanyi Heavy Euipment Co.,Ltd., Shenyang 110027, China)

    Abstract: Ex diesel engine start power and air intake & exhaust have barriers to mix gas or curtain off fire. Two ways to improve the barrier performance and quality from the view of designer and technologist were introduced.

    Key words: Ex diesel engine; maintainability; design

    防爆柴油机起动电源箱的排气栅栏，防爆柴油机进排气阻火器栅栏，起着允许可燃性气体和空气混合物通过，但能防止火焰穿过的作用，并以此控制排气温度。排气栅栏设计合理，可减少气流阻力，提高气流速度和气流通过量。防爆柴油机如果进气不畅通，使柴油机燃烧不充分，且易产生黑烟，不但影响效率，也容易使排气栅栏堵塞，大大降低了防爆柴油机的基本性能，增加了设备的维护工作量。柴油机起动电源箱，排气不畅，影响电源箱安全性能及基本性能。因此必须想方设法提高防爆柴油机及其起动电源箱的栅栏结构，提高产品性能及安全性能。注意加工工艺的合理性，可以节约人力、财力。

    图1为防爆柴油机的起动电源箱栅栏改进前、后示意图。栅栏由栅栏片和栅栏间隔板组合而成，多个栅栏按照一个方向叠加在一起，用螺栓把合，气体就是由诸多栅栏间隔板的间隙排除。栅栏间隔板厚度上海检测中心要求0.3mm以下，此间隙保证气体通过，火焰被阻止。

    根据通风学理论，减少通风长度及摩擦阻力，可以减小通风阻力，有利于气体流动。改进后的结构，气流方向由拐弯变为直流，明显缩小气流长度和阻力，有利于气体流动，有利于电源箱的排气。并且，栅栏间隔板由方形改为圆形，也可减小气流阻力。此栅栏片大小为130 mm~130 mm，多个栅栏叠加在一起，用4个M8螺栓把合，减少4个螺栓，增大了气流面积，从而增加了排气量。

    图2为防爆柴油机阻火器用栅栏改进前后示意图。应用同防爆柴油机起动用电源箱栅栏。此栅栏长度为190mm，用2个M8螺栓把合能够满足强度要求。另中间区域是气流的主要通道，把中间栅栏间隔板去掉增大了通气面积，增大了气流量。

    根据MT990—2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》要求，相邻两栅栏片之间的间隙不大于0.5 mm。此栅栏间隔板的厚度取的是0.05～0.5mm，根据澳大利亚／新西兰的《煤矿井下使用的柴油机系统》第2部分：阻火器的火道长度与火道间隙之间的关系曲线，火道间隙0.5mm，对应火道长度最短为50mm，所以该栅栏片宽度取50mm合理，不能缩短。为增大通气面积，栅栏间隔板宽度要尽量小，此栅栏间隔板的螺栓孔径为φ8.2，根据设计要求，两边最小留2mm间隙，栅栏间隔板的宽度设计为12mm，是合理的。另外，在空间结构允许的情况下，尽可能多地叠加栅栏，来增大通气空间。

    改进前栅栏片和栅栏间隔板采用高强度胶进行粘接。胶粘工艺比较复杂，涂胶厚度、涂胶后至粘接前的静置时间等问题在实际操作中难以精确控制，成本高。另外，通过防爆柴油机或其起动电源箱的气体温度较高，烟尘大，水气多，严重影响胶的性能。

    改进后栅栏片和栅栏间隔板采用电阻对焊方法进行联接。电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有4种：点焊、缝焊、凸焊、对焊。点焊主要用于薄板焊接，适用焊接本件。点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊的工艺过程：

    (1)预压，保证工件接触。

    (2)通电，使焊接处形成熔核及塑性环。

    (3)断电锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。

    应用电阻焊制造防爆柴油机及其起动电源箱栅栏，熔核形成时，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单。加热时间短，热量集中。故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低。操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件。生产率高，且无噪声及有害气体。

    从图3分析，撞击到栅栏片上的气流大部分涡回，向栅栏间隔板间隙产生的分流很少。为增加通过栅栏间隔板间隙总气流量，必须设法增加分流量。根据空气动力学原理，如图3所示，把栅栏片的直角边改为圆角边，可提高几倍以上分流量。因为栅栏片只有1.2mm厚，所以用砂纸或细砂轮把直角边磨个小圆边即可。

    通过对防爆柴油机及其起动电源箱栅栏的设计改进，降低了栅栏的清洗次数，烟尘排放量减少。提高了整机的基本性能。通过工艺改进，缩短了加工工时，提高了工作效率。

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作者简介：王静(1977一)，辽宁开原人，工程师，2000年毕业于沈阳工业大学，沈阳三一重型装备有限公司机械工程师，电话：024—31808377，电子信箱：wangjing．771213@163．com．