农机利用与维修矿用防爆柴油机缸体平安机能阐发bookmark0山东新河矿用有限公司史新国中国矿业年夜学电机工程学院卓少凡程岩齐帅矿用防爆无轨胶轮运输车因为井下非凡情况的限制，只能采取压燃体例工作的柴油机，俗称‘’防爆柴油机“。其缸体必需包管必然布局尺寸参数，且由合适防爆要求的柴油机再经防爆处置，*后经由过程判定和防爆实验才能投入井下利用。i矿用柴油机的非凡防爆机能要求矿用防爆柴油机的冷却体例多为水冷。水冷策动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体（如图i所示），因为金属易擦出火花，从而引燃井下瓦斯气体，致使爱游戏瓦斯爆炸，所以矿用柴油机气缸体材料首要采取铸铁，其材料为HT200，而且因为锻造成型、异性锻造、减震吸音和价钱等身分，被普遍利用在柴油机缸体。多缸小缸径高速柴油机今朝已到达3600r/min以上的工程机械和道路用柴油机，这些柴油机为下降噪声和轻量化，已采取铸铝等材料，并显著提高了策动机的利用机能和寿命。

2柴油机工作特征与受力阐发柴油机和汽油机统称为内燃机，其工作轮回为：进气一紧缩一做功一排气，当内燃机处在做功行程时，活塞向下活动做功。当曲轴转过年夜约10时，气缸体内到达*年夜爆发压力，其值接近在9MPa.在此*年夜爆发压力下，策动机缸体首要存在两种粉碎情势：拉伸粉碎和剪切粉碎。别离对气缸体进行抗拉强度校核阐发和抗切剪强度校核阐发。

2.1气缸体抗拉强度校查对在通用车辆柴油策动机缸径100mm的缸体，凡是采取HT20-40材料，在气缸体内到达*年夜爆发压力时，其拉伸危险截面如所示，为缸体*薄位置，其厚积为丁面积，为圆形。计较出气缸体剪切危险截面所受剪切应力为35mm时，剪切应力到达*年夜值，柴油机工作时气缸体的抗剪强度平安系数―材料的*小抗剪强1度，其值为250MPa. 2.3气缸体*薄处的极限宽度经由过程对柴油机气缸体的强度校核，得柴油机气缸体的抗拉强度平安系数叉=4，抗剪强度平安系数= 25.5.可以看出，柴油机气缸体在工作进程中的首要粉碎情势是拉断破环。具体表示可能为，柴油机气缸体在其*薄壁厚处沿活塞轴向拉断，且断裂处接近气缸盖。

对通用的机械产物，取平安系数=1.5.则可计较出缸体*薄hmin=9mm的柴油机所能承受的*年夜拉伸压力柴油机在工作进程中所能承受的*年夜爆发压力：柴油机*年夜爆发压力Pz=9MPa缸体*薄位置的极限厚度为hmin由此可计较出柴油机缸体在*年夜爆发压力感化下所承受的缸体切向*年夜拉伸应力-缸体在*年夜爆发压力感化下气缸盖到活即柴油机*薄位置为3.4mm，便可完全知足缸体的强度，这一点还不斟酌镶入气缸套和缸盖联接后强度提高档身分。

塞的距离，mm.则可算出柴油机工作时气缸体的抗拉强度平安系2.2气缸体抗剪切强度校核在垂直并经由过程气缸体轴线标的目的，取半径为r的圆柱体细小单位，如所示。其与气缸体订交的环状概况即为气缸体的剪切危险截面。下面临柴油机气缸体做抗剪切强度计较。

剪切危险截面可近似看做由4个梯形面构成，其面当*年夜爆发压力Pz=9MPa时，不斟酌缸盖的感化环境下，缸体*薄位置的极限厚度h'min=3.4mm；当*薄处9mm时，可承受24MPa的压力。加上缸盖的紧固感化，气缸套提高整体强度，缸体材料改良等身分，缸体可承受更高的压力。

经由过程缸体的受力阐发得知，今朝的柴油机缸体完全可承受任何一种型号的柴油机*年夜的工作压力，同时根据现有资料和信息，今朝柴油机没有因气缸内工作压力过年夜而致使气缸分裂的先例。矿用防爆柴油机通用手艺前提中所划定的防爆柴油机，在缸盖与机体之间接合面的*小有用宽度，限制了今朝柴油机轻量化、高速低扭矩、低噪环保机型的利用，是以，应和时修订现有尺度，提高煤矿辅助运输的科学手艺程度。（04）