矿用防爆柴油机说明书.docx

1、矿用防爆柴油机说明书第一章 概述 我公司开发的防爆柴油机是一种以柴油为燃料、往复活塞式内部压缩点燃、直列、水冷、四冲程、直喷式发动机，主要用于有瓦斯的煤矿井下。 它具有功率足、耗油省、结构紧凑、扭矩储备大、性能稳定、全国产化等特点，具有良好的动力性、经济性、可靠性。型号编制说明：CKS FB 修改序号防 爆起动方式 气缸直径 气缸数 企业代号标记示例： CKS4108DFB：表示常州科研试制中心生产的防爆四缸柴油机，其缸径为108mm,起动方式为防爆电起动。CKS4108QFB：表示常州科研试制中心生产的防爆四缸柴油机，其缸径为108mm,起动方式为压缩空气起动。CKS6108QFB：表示常州

2、科研试制中心生产的防爆六缸柴油机，其缸径为108mm,起动方式为压缩空气起动。 第二章 主要零部件总成的结构及调整检查当需要对柴油机内部进行维修或更换零件时，请仔细阅读以下说明，并按要求装复柴油机。1气缸盖总成与配气机构1.1 气缸盖螺钉的拧紧顺序（图2-1）柴油机采用专用的气缸盖螺钉。拧紧气缸盖螺钉时，应遵守交叉对称，由里向外，分次拧紧的规则。第1次力矩拧紧到80Nm，第2次拧紧到规定力矩181Nm；避免气缸盖翘曲变形或工作时冲缸垫等故障。1.2 气门间隙的调整（图2-2）将曲轴转至1缸供油上止点，按下述次序调整气门间隙（从柴油机前端算起，进排气门分别按各自要求数值调整）：（1）对于CKS4

3、108DFB和CKS4108QFB调整1、2、3、6气门间隙（2）对于CKS6108QFB调整1、2、3、6、7、10气门的间隙。完成第一次调整后，再转动曲轴一周，调整其余气门间隙。（3）对于CKS4108DFB和CKS4108QFB,可调整第4、5、7、8气门的间隙（4）对于CKS6108QFB调整4、5、8、9、11、12气门的间隙。注意：经两次调整全部气门间隙后，应按上述顺序重新检查一遍，确保气门间隙正确。1.3 气门及气门座圈的修理装复气缸盖时，应检查进排气门及座圈的密封性，如漏气，则应用研磨气门皮碗及研磨膏进行研磨。如座圈严重烧损或过度失圆而无法修复时，则应进行更换。注意：气门和气门

4、座是配对研磨并装配的，拆装时应一一对应。1.4 正时齿轮的安装柴油机进排气门的开闭时间以及喷油泵的供油时间，相对于曲轴的运动位置有着严格的要求。也就是说，凸轮轴齿轮、喷油泵齿轮和曲轴齿轮三者之间，有着确定的转角关系，三者通过惰齿轮发生关系。装配齿轮系时，一定要使惰齿轮上的记号分别与凸轮轴齿轮、喷油泵齿轮和曲轴齿轮的记号对准。否则，会造成柴油机起动困难、性能恶化、拍气门等故障。2机体总成2.1 主轴承盖柴油机的主轴承孔是配对加工的，装配时主轴承盖应按前后顺序及方向安装，不可装错。主轴承螺栓为强力螺栓，应分两次均匀拧紧到规定力矩201 Nm。2.2 气缸套安装气缸套时，应注意使气缸套端面高出缸体平

5、面0.050.12毫米，同一台柴油机上各缸气缸套端面的凸出量相差不得大于0.05毫米，以保证气缸垫有可靠的密封性。2.3 活塞冷却喷嘴活塞冷却喷嘴安装在曲轴箱上部靠近缸套处，安装时应保证喷嘴结合面光滑平整，以免压力油泄漏，影响冷却效果。如果活塞内腔有冷却油道，应注意使喷嘴出口对正油道口。调整好后，拧紧螺钉，并锁好锁片，以防松动。注意：活塞冷却喷嘴不应与活塞曲轴平衡块或活塞干涉，如有干涉，必须调整，以保证冷却喷嘴正常工作。3主轴瓦和连杆轴瓦3.1 主轴瓦主轴瓦分为上下两片，上瓦片带有油槽及油孔，下瓦片无油槽及油孔，不可装错。装配主轴瓦时，应清洗干净，然后将瓦片上的定位唇放入机体的止口内，油孔与机

6、体上的油孔对准，使其贴和好压平，另一瓦片采用同样方法装入主轴承盖内，然后在主轴瓦内表面涂抹少许清洁机油。3.2 连杆轴瓦连杆轴瓦无上下瓦之分。装配时，应使连杆轴瓦的定位唇与连杆体和连杆盖的定位槽对准压入，然后在其内表面涂抹少许清洁机油。4 活塞与活塞环4.1 活塞防爆柴油机活塞顶面有安装方向标志，安装时箭头方向朝向柴油机的前端；活塞损坏更换时，除了零件图号完全正确外，还应注意活塞的质量分组标记（分A、B、C、D、E五种）。此标记也在活塞顶部，更换时应采用同一标记质量组别的活塞。4.2 活塞环柴油机每个活塞有两道气环，一道油环。有方向要求的活塞环不要装错，有上字或其它记号的一面朝上，否则将会烧机

7、油，使柴油机烟度增大。活塞环安装时，应注意使各环开口相互错开120，第一环的开口朝向排气管侧，油环撑簧的对口处放在油环开口对面。5 曲轴连杆机构5.1 曲轴曲轴是柴油机的主要零部件之一，一般采用锻造加工而成，不能使用普通材料的曲轴。5.2 连杆连杆孔是整体配对加工的，装配时不可将连杆体和连杆盖与其它连杆体与连杆盖互换装配，如有损坏应整体更换。更换时，应选用同一质量组别的连杆部件。连杆有方向性，装配时应使杆身上的的标记朝向柴油机的前端。5.3 曲轴连杆机构的拆装（1）拆卸和装配活塞销时切忌敲打，应将活塞加热至100200，然后拆装。 （2）装配时活塞顶上的箭头应与连杆杆身上的标记在同一方，且朝向

8、柴油机的前端。（3）同一台柴油机，应装用同一质量组别的活塞和同一质量组别的连杆。（4）连杆螺栓为强力螺栓，应分两次均匀拧紧到规定力矩132Nm； 6 燃油系统柴油机燃油系统包括柴油箱、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器及连接管路。柴油从柴油箱进入输油泵，经输油泵初步加压后进入柴油滤清器，过滤后输入喷油泵，经柱塞加压后的高压柴油从出油阀经高压油管进入喷油器，在高压下雾化并喷入柴油机气缸内。高压油路中多余的柴油经回油管流回低压油路。6.1 柴油滤清器柴油滤清器由滤座、滤芯、压紧弹簧、中心密封圈、滤芯密封圈、壳体密封圈、放气螺塞等组成。柴油滤清器采用双级纸质可更换滤芯结构，以保证进入喷油器的柴油得

9、到充分过滤。6.2 喷油泵总成喷油泵是柴油机的心脏，喷油泵的作用是根据柴油机的工况要求将柴油加压后，定时、定压、定量通过喷油嘴喷入燃烧室。7 防爆进排气系统7.1 防爆进气系统柴油机的防爆进气系统主要有空气滤清器、进气防爆栅栏、进气波纹管等组成，安装时要保证可靠密封，如有漏气现象应及时排除。进气防爆栅栏用来保证柴油机发生回火时熄灭火焰，确保其使用环境的安全。7.2 防爆排气系统柴油机的防爆排气系统主要有排气管、排气波纹管、废气处理箱及排气防爆栅栏等组成。排气管和排气波纹均为带冷却水套的双层管，确保其表面温度不超过150。废气处理箱及排气防爆栅栏主要用来清洗并溶解废气中的有害气体和熄灭排气中的火

10、焰。8 润滑系统润滑系统使柴油机的运动表面得到良好的润滑，可减少柴油机的摩擦损失和零部件的磨损，同时带走零部件表面因摩擦而产生的热量以及磨屑，并且使循环使用的润滑油得到不断净化。润滑系统主要有机油泵、集滤器、机油滤清器、机油冷却器及供油管道等组成。8.1 机油泵更换安装机油泵前，应在泵体的2个密封圈上涂少量的润滑油，以免安装时损伤密封圈。安装泵体时注意不要用力过猛及偏斜。8.2 机油滤清器防爆柴油机选用旋装式机油滤清器，它采用整体更换。更换时应先预热柴油机至水温60左右时停车，而后拆下放油螺塞放油，并清洁机油滤清器底座四周，拆下旋装式机油滤清器，清洁底座衬垫表面，用清洁机油加满新机油滤清器，安

11、装滤清器前，在其密封圈表面涂一薄层机油。检查和清洁放油螺塞螺纹及密封表面，拧上放油螺塞。注意：安装机油滤清器时，用手将其拧至接触密封圈后，再拧3/4到1圈即可。过紧的拧上滤清器，会使螺纹变形或损坏滤清器密封圈。8.3 机油冷却器机油冷却器是用来冷却机油，使机油的温度保持在合理的温度范围内。在使用柴油机时，必须注意观察冷却水循环系统中是否有机油混入或油底壳机油中是否有水混入。若发现有明显的油水混合现象，应立即停机检查。如果机油冷却器密封圈失效或芯子渗漏，应及时更换。9 冷却系统冷却系统的作用是在柴油机工作时，有控制地冷却柴油机，使柴油机在一个适当的温度范围内工作，主要包括散热器、风扇、水泵、节温

12、器和进出水管等零部件组成。9.1 风扇、V形带用户应经常检查风扇有无裂纹，确保风扇安装可靠。拧紧松动的螺栓，更换损坏的风扇。用肉眼检查传动V带，若有裂纹或擦伤应予更换。柴油机每工作5060小时，还应检查并调整风扇传动V形带的松紧度。传动V形带过松或过紧都会严重影响冷却效果，缩短V形带的寿命。注意：更换传动V形带时必须两根同时更换，不得一旧一新或不同厂家生产的V形带搭配使用，以免伸长量不一致，影响冷却水泵水量。9.2 水泵在使用中，按技术保养规定定期向水泵油杯加注润滑脂，加入量约为轴承空腔的1/31/2，过多会引起轴承过热。注意观察水泵体下方的泄水孔是否有滴水现象，滴水严重时，应更换水封。不允许

13、将泄水孔堵死，以免水封渗出的水浸入轴承造成轴承很快磨损。如发现轴承在运转中发出不正常的噪声，应加以维修或更换轴承。水泵轴应运转自如，没有任何晃动或过大的端面摆动。9.3 节温器节温器是柴油机冷却系统中的一个重要部分。它是冷却液在散热器和内部旁通管之间分路流动，以保持正确的温度。如果在冷却系统中没有装节温器，大部分冷却液就会经过旁通管流到阻力最小的地方去。这样就会造成发动机在天热时发生过热现象。而在天气寒冷的时候，即使只有少量的冷却液流过散热器也嫌多，发动机还是不能达到正常的工作温度。注意：使用中严禁拆下节温器，以免影响柴油机的使用寿命。9.4 散热器每日起动柴油机前应检查散热器是否有泄漏、损坏

14、或有过多的尘土、污物等粘连在散热器上，如有，要及时进行清洁和修理。使用时还要随时检查冷却液损失情况，排除泄漏故障，及时添加冷却液。注意：严禁在柴油机运转时和冷却水未冷却时打开散热器加水盖进行加水或检查冷却液面，以免灼热的蒸气或飞溅出的热水烫伤。10 防爆电气系统10.1 防爆发电机防爆发电机的作用是对外负载供电。再使用中要经常检查防爆发电机V形带的松紧程度和磨损情况。10.2 起动机 起动机主要是用来起动柴油机。CKS4108QFB,CKS6108QFB采用压缩空气起动，使用时要检查气包中的气压是否达到要求，起动机各连接管路是否有漏气现象，若有应排除;而CKS4108DFB采用的是防爆电起动,

15、使用时要检查起动马达是否存在故障,若有应排除。10.3 保护装置 保护监控装置主要是保证柴油机能安全稳定的运行，且在柴油机出现问题时要声光报警并且自动停机。其主要有一些传感器和显示屏组成，在使用时要注意检查保护监控装置是否有故障，且不该报警时却报警，该报警时却没有报警等现象，若有应检查排除故障或更换。当出现下列情况，声光报警装置应发出声光报警信号，延时1分钟后防爆柴油机自动停机。a) 排气温度达到682；b) 冷却水温度达到952；c)表面温度达到1482；d)废气处理箱水位低于设定值；e)机油压力低于0.08Mpa。第三章 防爆柴油机工作原理1.防爆柴油机的四冲程工作原理CKS4108DFB

16、，CKS4108QFB，CKS6108QFB三种柴油机都属于直立四冲程柴油机，由吸气、压缩、膨胀、排气四个冲程组成。其中膨胀冲程是做功，其余三个冲程是为做功冲程做准备、创造条件。（1）吸气冲程：吸气冲程开始时，曲轴靠飞轮惯性力或起动时靠外力而转动，通过连杆带动活塞从上止点向下止点移动，此时进气门开，排气门关，活塞顶上部空间逐步增大，而使气缸内产生负压，吸进新鲜空气。活塞直到下止点为止，新鲜空气充满气缸容积，进气冲程结束。这个过程曲轴旋转半圈。（2）压缩冲程：进气冲程结束后，进排气门处于关闭状态，活塞由下止点向上止点移动，直到上止点为止，气缸内空气受到压缩。在压缩冲程终了前喷入燃油（根据供油提前

17、角而定），气缸内气体受到压缩，其压力和温度升高，并和喷入的雾状柴油混合。在压缩终点混合气压力可达3-5MPa,温度可达500700度,比柴油的自然温度要高出200300度。（3）燃烧膨胀冲程：该冲程是做功冲程。柴油与空气混合，由于高温高压，经过一系列复杂的物理、化学反应后，达到自燃温度即自行着火燃烧，使混合气的温度和压力进一步急剧上升，放出大量热量，燃烧气体的压力与温度在上止点稍过后时达到最大值，最大爆发压力可达8MPa左右，最高燃烧温度可达2000左右。燃烧膨胀的气体以很大力量推动活塞油上止点向下止点移动，直至到达下止点为止，膨胀冲程结束，在这一冲程中，进排气门都处于关闭状态。（4）排气冲程

18、：排气门打开，进气门仍处于关闭状态，由于飞轮有惯性作用，使曲轴继续旋转，从而使活塞由下止点向上止点移动，把气缸内燃烧过的废气排出，活塞到达上止点为止。每个工作循环，仅膨胀冲程做功，其余三个冲程都是为膨胀冲程做准备。这三个冲程靠飞轮储存的动能释放出转动惯量，克服摩擦力和其它阻力，带动曲轴连杆机构运动而完成。2.防爆柴油机的进排气系统进气系统由进气管、进气防爆栅栏、切断空气阀门及空气滤清器组成。进气防爆栅栏是为了防止柴油机气缸可能返回火焰直接通向大气，以免引燃工作环境中的可燃气。空气切断阀门是为了安全而设置的，在柴油机发生不正常现象时，用作紧急停机。进气防爆栅栏采用1.5mm厚、50mm宽的不锈钢

19、制成，保证间隙0.5mm，专为熄灭火焰之用，维修保养时应保证间隙不被破坏。排气冷却系统由水夹层排气管、废气处理箱等组成。水夹层中的水与柴油机中的冷却水连通形成封闭强制冷却，保证柴油机表面和排气管表面的温度不超过150。废气处理箱的作用是进一步冷却和洗涤废气，熄灭废气中的火焰，清除炭烟及溶解废气中的部分有害气体。经过处理的废气经防爆栅栏通向大气。废气处理箱加水时水管出水口需加一粗铜网以防止杂质进入水箱第四章 柴油机主要技术参数1柴油机主要技术参数基本型号CKS4108DFBCKS4108QFBCKS6108QFB型 式 直列、水冷、四冲程、直喷燃烧室缸数-缸径行程（mm）4-1081354-10

20、81356-108135总排量（L）4.944.947.42压缩比17：117：117：1进气方式 自然吸气标定功率（kw）505075标定转速（r/min）230023002300最低燃油消耗率（g/kw.h）225225238最大扭矩/转速（N.m/r/min）296/1800296/1800 460/1800最高空转（r/min）225050225050250050起动方式防爆电起动压缩空气起动压缩空气起动怠速（r/min）650506505065050点火顺序1-3-4-21-3-4-21-5-3-6-2-4最低工作稳定转速/扭矩（r/min/ N.m）1400/2151400/215

21、1300/345润滑方式压力加飞溅复合式润滑曲轴旋转方向逆时针（从飞轮端看） 标定功率时排气温度（经废气处理箱后）（）70冷却水温度（）95机油温度（）95柴油机表面温度（）150机油压力（kPa）294490 最低稳定转速时机油压力（kPa）98第五章 柴油机的尺寸及质量1柴油机的外形尺寸型 号CKS4108DFBCKS4108QFBCKS6108QFB长宽高（mm）875590870875590870 12026069952 基本结构质量型 号CKS4108DFBCKS4108QFBCKS6108QFB质量（kg）410410 600第六章 柴油机的安装调试1 柴油机的磨合新的或大修后的柴

22、油机,在开始使用前必须进行磨合。通过磨合运转使运动副接触表面达到理想的配合状态，避免不正常的磨损和损坏。经验证明，柴油机的使用期限、工作的可靠性和经济性，在很大程度上取决于柴油机在使用初期磨合的好坏。用户要特别注意严格执行磨合规范。柴油机在正常使用前必须遵守下列规则：（1）小负荷中低速运转进行暖机。（2）柴油机怠速不超过10分钟。（3）经常观察机油温度、压力和冷却水温度，保证在正常范围内。（4）经常检查机油、冷却水液面高度。柴油机的磨合运转时间应不少于60小时，按表5-1（1）、5-1（2）和5-1（3）循序渐进地磨合。表5-1（1）柴油机的磨合规范（循环3次）负荷/%转速/%运转时间/min

23、负荷/%转速/%运转时间/min25706075801505070120908030表5-1（2）柴油机的磨合规范（循环5次）负荷/%转速/%运转时间/min负荷/%转速/%运转时间/min508060909015075801201009030表5-1（3）柴油机的磨合规范（循环2次）负荷/%转速/%运转时间/min负荷/%转速/%运转时间/min5010060901001507510012010010030当柴油机匹配在车上时，可采用配合整车进行磨合，按行驶里程计算磨合路程不少于2500km。空车磨合200km，在行驶800km内车辆载荷不超过额定载荷的50%；行驶速度不得超过相应柴油机转速

24、的70%；在行驶1500km内，载荷不得超过额定载荷的75%；车速不得超过相应柴油机转速的75%；行驶15002500km期间，载荷为额定载荷的75%，车速不得超过柴油机的最高转速。柴油机磨合结束后应进行一次检查清洗。主要内容如下：（1）更换机油，清洗油底壳。（2）清洗或更换机油滤清器滤芯。（3）检查调整气门间隙和供油提前角，并紧固部分螺钉、螺母等。2其它零部件的安装调试气缸盖、气缸套、气门间隙等的安装调试要求见第二章所述。第七章 柴油机的使用、操作1 首次使用1.1 在起动、使用柴油机前，操作人员必须仔细阅读柴油机使用维护说明书，并严格按使用维护说明书的内容和要求进行磨合、使用和保养。1.2

25、 在使用柴油机以前需按要求向油底壳、喷油泵中加注机油。1.3 喷油泵上凡有铅封的部位，未经厂家允许，不允许用户私自拆动、调整。1.4 柴油机使用的润滑油必须是按使用维护说明书要求的润滑油，以免造成柴油机的损坏。1.5 操作人员在对运转的柴油机进行必要的调整时，必须特别小心，注意安全，严禁靠近柴油机高速运转部件，更不允许在此时拆卸零件。1.6 柴油机一旦发生“飞车”故障，必须在保证操作人员安全的前提下，立即切断油路或堵塞进气气路。2 柴油机的起动及运转2.1 起动柴油机的准备2.1.1 检查冷却液面，加足冷却水。从加油口加注符合要求的机油，静待5分钟，抽出机油标尺检查并保证机油油面在上下刻度线之

26、间。保证喷油泵的机油加注液面正确。检查各种油管、水管、空气管路连接之处是否拧紧，有无渗漏现象。如柴油机外接机油冷却器等附件，第一次加机油时要适量增加加油量。柴油机运转35分钟后，停机静置510分钟，检查油面，保证加注油面正确。2.1.2 对于新的、经过修理或长时间停置不用的柴油机，起动前首先要排除油路中的空气，以保证柴油机顺利起动。方法如下：首先松开柴油滤清器的放气螺钉，用手压泵泵油，将油箱至柴油滤清器一段油路中的空气放净直至放出的燃油无气泡为止。然后拧紧柴油滤清器的放气螺钉而松开喷油泵上的放气螺钉，同样放气直至燃油无气泡为止。2.1.3 检查气起动系统连接是否可靠，气包中气体是否充足。2.1

27、.4 检查进排气系统各连接件是否安装正确且连接牢固可靠，尤其是排气管冷却水接口处，必要时进行调整紧固，并检查防爆栅栏是否干净堵塞，必要时进行清洗。2.1.5 向废气处理箱及其补水箱中加足冷却水。2.2 柴油机的起动2.2.1 起动柴油机时变速箱应处于空挡位置，并使主离合器处于分离位置。2.2.2 将喷油泵的油门拉杆放在接近最大供油位置，停油手柄应保持在离开停油位置。2.2.3按下起动按钮。2.2.4 每次使用气起动时，如果一次未能起动，要停12分钟再进行下一次起动。如果连续3次不能起动，应查明原因，排除故障后再起动。2.3 柴油机的运转2.3.1 起动柴油机后应立即减小油门，使柴油机处于怠速状

28、态，检查此时的柴油机机油压力，确保机油压力不低于其规定的最小压力。2.3.2 起动柴油机后，不应立即进行全负荷运转，应当使柴油机中速运转预热。当冷却水温度达到60以上时，才允许柴油机提高到最大转速，投入满负荷运转。2.3.3 对刚起动的柴油机，尤其是气温低于0时，不允许猛轰油门高速运转。2.3.4 柴油机运转时，应经常检查机油压力和冷却水温度。再普通环境下，冷却液在柴油机正常工作期间温度一般在8590左右。正常的机油压力应在294490kPa。当机油温度达到95100较高范围时，机油压力允许略低于294 kPa。注意：任何情况下机油压力不能低于规定的最低压力。当机油压力低于规定的最低压力时，必

29、须查明原因并排除故障。严禁在冷却液低于60或高于100情况下连续运转柴油机。2.3.5 柴油机工作时，要注意倾听有无不正常的响声，经常检查油路、水路、气路连接处是否有泄漏现象，如发现泄漏必须立即排除。2.4 柴油机的停机2.4.1 经大负荷运转停机前应空负荷中速运转35分钟，让润滑油和冷却液把燃烧室、轴承的热量带走，以免局部过热造成散热器出现翻水现象。2.4.2 不允许用关闭油箱开关的方法停机，以免油路中混入空气造成下一次起动困难。2.4.3 在环境温度低于5时，若没有使用防冻液，待水温降至4050时应放掉冷却水，以防冷却水结冰冻裂机体和机油冷却器。2.4.4 柴油机若长期不用，应按规定进行封

30、存保管。第八章 常见故障及排除方法1 柴油机不易起动故障现象及原因排除方法1.起动机带不动柴油机（1）气包中气压不足（2）气起动系统连接不好（3）起动机齿轮不能和飞轮齿圈啮合2. 燃油供给系统故障（1）燃油系统中有气体（2）燃油系统中有堵塞现象（3）喷油泵喷油不良（4）供油提前角不对3. 气缸内压缩力不足（1）活塞环磨损（2）气门漏气4. 空滤器堵塞重新对储气包充气排除连接不好的地方找出原因并排除排除空气并排除漏气点拆卸、清洗疏通、修理检查喷油器雾化情况修理或更换调整供油提前角更换活塞环检查、研磨气门检查空滤器、清理或更换2 柴油机不能平稳运转故障现象及原因排除方法1. 供油系统中有空气2. 输油泵供油不足3. 气门弹簧折断或气门间隙失调4. 调速器失调或喷油泵各缸供油不均匀5. 气缸窜气排除空气，检查柴油中的含水量修理或更换输油泵更换气门弹簧，调整气门间隙检查并校对调速器，调整各缸供油量更换气缸垫片