CN103437916B - 一种发动机防回火安全阀 - Google Patents

Abstract

一种发动机防回火安全阀，包括阀体、阀芯，阀体的内部设置有阀芯、阀杆导管，阀芯包括相互连接的密封座、阀杆，密封座为锥型结构，包括大直径端、小直径端，进气端设置有与密封座相配合的密封面，大直径端、小直径端分别与密封面的顶部、密封面的底部密封配合，密封座的大直径端与阀杆的一端固定连接，阀杆的另一端穿过阀杆导管后固定在阀杆导管的顶部，且阀杆的中部设置有限位凸台，阀杆的外部套设有回位弹簧，阀体的进气端与发动机的进气管相连接，阀体的出气端与空气滤清器的出气端管道相连接。本设计不仅能够改善发动机的进气喘振现象，而且密封效果较好，灵敏度较高；另外，本设计还能够减少环境污染、保证泄压操作的正常执行。

Description

一种发动机防回火安全阀

技术领域

本发明涉及一种发动机的安全保护装置，尤其涉及一种发动机防回火安全阀，具体适用于改善密封效果、提高灵敏度、减少环境污染。

背景技术

资源短缺和环境污染使得内燃机生产厂商大力开发天然气发动机，现阶段，天然气发动机都在柴油机或汽油机基础上改装而成，点燃式燃气发动机都是用单点集中喷射的进气供给方式，属于预混合燃烧方式，即燃料跟空气混合均匀后经进气管、气道进入燃烧室。若发动机配气系统不合理或点火系统、火花塞等零部件损坏，容易产生不正常点火等现象，引起发动机回火，导致进气管内的混合气极剧燃烧产生巨大压力造成发动机节气门损坏等机械故障。

中国专利授权公告号为CN2816388Y，授权公告日为2006年9月13日的实用新型专利公开了一种气体发动机防爆阀，包括与发动机进气管连接的管道式阀座、能够封堵阀座的通道的密封阀体、回位弹簧，所述回位弹簧的一端连接密封阀体，另一端与带有导向孔的导向座连接，当气体发动机意外回火导致进气管内的压力超过安全压力值时，管内气体就会推动密封阀体远离阀座以使气体沿阀座和密封阀体之间的缝隙排出，当进气管内的压力降至安全值时，回位弹簧推动密封阀体复原，发动机正常工作。虽然该实用新型解决了气体发动机在回火时对进气管、滤清器和中冷器的损害，但仍然存在以下缺陷：

1、该实用新型中密封阀体为圆柱型结构，该结构不仅使得密封阀体与壳体之间的密封效果较差，而且其对于气压变化的灵敏度也较低；

2、该实用新型在靠近阀座与密封阀体处设置有多个泄气孔，密封阀体开启后，进气管内的可燃性气体会由泄气孔排入大气，对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的密封效果较差、灵敏度较低、污染环境的问题，提供一种密封效果较好、灵敏度较高、且能够有效减少环境污染的发动机防回火安全阀。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种发动机防回火安全阀，包括阀体、阀芯、回位弹簧，所述阀体的进气端与发动机的进气管相连接，所述阀体的内部设置有阀芯，所述阀芯包括相互连接的密封座、阀杆，所述密封座与进气端密封配合，所述阀杆的外部套设有回位弹簧；

所述密封座为锥型结构，包括大直径端、小直径端，所述进气端设置有与密封座相配合的密封面，所述大直径端与密封面的顶部密封配合，所述小直径端与密封面的底部密封配合。

所述大直径端与阀杆的一端固定连接，所述阀杆的另一端穿过阀体内部设置的阀杆导管后通过螺母固定在阀杆导管的顶部。

所述大直径端设置有阀芯弹簧座，所述阀杆导管的底部设置有与阀芯弹簧座相对应的阀体弹簧座，所述回位弹簧的两端分别压靠在阀芯弹簧座、阀体弹簧座内。

所述阀杆的中部设置有限位凸台。

所述阀体的进气端通过接头与发动机的进气管相连接，阀体的出气端与阀盖的一端固定连接，所述阀盖的另一端通过套设在其外部的胶管与空气滤清器的出气端管道相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种发动机防回火安全阀中密封座为锥型结构，包括大直径端、小直径端，且进气端设置有与密封座相配合的密封面，所述大直径端与密封面的顶部密封配合，所述小直径端与密封面的底部密封配合，即阀体的进气端采用锥面密封结构，一方面，当发动机进气管内的气压不均时，进气端会在气压的推动下处于微开启状态，从而完成泄压操作，改善发动机的进气喘振现象，另一方面，该设计不仅使得密封座与进气端之间具有较好的密封效果，而且提高了阀芯对于气压变化的灵敏度。因此，本发明不仅能够改善发动机的进气喘振现象，而且密封效果较好，灵敏度较高。

2、本发明一种发动机防回火安全阀中阀体的进气端与发动机的进气管相连接，阀体的出气端与空气滤清器的出气端管道相连接，该结构不仅使得整个装置形成密闭空间，有效防止了自发动机的进气管进入阀体的可燃性混合气体排入大气污染环境，而且从出气端排出的混合气体可经由空气滤清器的出气端管道再次回到发动机的进气管内，有效提到了能源的利用率。因此，本发明不仅减少了环境污染，而且提到了能源利用率。

3、本发明一种发动机防回火安全阀中阀杆的外部套设有回位弹簧，阀杆的中部设置有限位凸台，回位弹簧与限位凸台可共同防止阀杆因位移过大使密封座堵住混合气体的出气通道而造成无法泄压，从而保证安全阀泄压操作的正常执行。因此，本发明保证了安全阀泄压操作的正常执行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中阀芯的结构示意图。

图中：阀体1、阀杆导管11、阀体弹簧座111、进气端12、密封面121、出气端13、阀芯2、密封座21、阀芯弹簧座211、大直径端212、小直径端213、阀杆22、限位凸台221、回位弹簧3、螺母4、接头5、阀盖6、胶管7。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1‐图2，一种发动机防回火安全阀，包括阀体1、阀芯2、回位弹簧3，所述阀体1的进气端12与发动机的进气管相连接，所述阀体1的内部设置有阀芯2，所述阀芯2包括相互连接的密封座21、阀杆22，所述密封座21与进气端12密封配合，所述阀杆22的外部套设有回位弹簧3；

所述密封座21为锥型结构，包括大直径端212、小直径端213，所述进气端12设置有与密封座21相配合的密封面121，所述大直径端212与密封面121的顶部密封配合，所述小直径端213与密封面121的底部密封配合。

所述大直径端212与阀杆22的一端固定连接，所述阀杆22的另一端穿过阀体1内部设置的阀杆导管11后通过螺母4固定在阀杆导管11的顶部。

所述大直径端212设置有阀芯弹簧座211，所述阀杆导管11的底部设置有与阀芯弹簧座211相对应的阀体弹簧座111，所述回位弹簧3的两端分别压靠在阀芯弹簧座211、阀体弹簧座111内。

所述阀杆22的中部设置有限位凸台221。

所述阀体1的进气端12通过接头5与发动机的进气管相连接，阀体1的出气端13与阀盖6的一端固定连接，所述阀盖6的另一端通过套设在其外部的胶管7与空气滤清器的出气端管道相连接。

本发明的原理说明如下：

防回火原理：在发动机正常运行状态下，回位弹簧3推动密封座21，使其与阀体1的进气端12紧密接触，起到密封作用，当发动机意外回火，使进气管内产生巨大压力时，进气管内的高压气流会推动密封座21脱离与进气端12的接触，此时，发动机进气管内的可燃性混合气体会由进气端12进入阀体1内部，从而降低进气管内的气压，当进气管内的气压降低到安全值以内时，回位弹簧3推动密封座21与进气端12密封接触，发动机正常工作。

改善发动机进气喘振的原理：发动机增压器、进气歧管等零部件因其制造误差会使发动机进气供给系统产生压力波动，发动机进气均匀性变差，引起发动机进气喘振，进而影响发动机性能。本发明中与阀体1的进气端12密封配合的密封座21为锥型结构，当发动机产生进气喘振时，密封座21在气体的推动下与进气端12的小直径端213脱离与密封面121底部的密封接触，即进气端12处于微开启状态，从而完成泄压操作。

本发明中阀体1的进气端12与发动机的进气管相连接，阀体1的出气端13与阀盖6的一端固定连接，阀盖6的另一端通过套设在其外部的胶管7与空气滤清器的出气端管道相连接，由于发动机的进气管内部呈负压，因此由发动机进气管进入阀体1内的可燃性混合气体会依次经由阀盖6、胶管7、空气滤清器的出气端管道回到发动机进气管内形成回路，不仅有效避免了混合气体进入大气污染环境，而且提高了能源的利用率。

当发动机进气管内的气压过大时，密封座21在高压气流的作用下会不断向阀体1的上部移动至其大直径端212与阀体1的内壁相接触，此时密封座21会堵住混合气体的出气通道，造成混合气体无法从出气端13排出，进而无法完成泄压操作，因此本发明在阀杆22的中部设置了限位凸台221，该限位凸台221能够有效阻止密封座21位移过大而与阀体1的内壁相接触，从而保证了安全阀泄压操作的正常执行。

实施例1：

参见图1‐图2，一种发动机防回火安全阀，包括阀体1、阀芯2，所述阀体1的内部设置有阀芯2、阀杆导管11，所述阀芯2包括相互连接的密封座21、阀杆22，所述密封座21为锥型结构，包括大直径端212、小直径端213，所述进气端12设置有与密封座21相配合的密封面121，所述大直径端212、小直径端213分别与密封面121的顶部、密封面121的底部密封配合，所述大直径端212设置有阀芯弹簧座211，所述阀杆22的中部设置有限位凸台221，阀杆22的外部套设有回位弹簧3，所述阀杆导管11的底部设置有与阀芯弹簧座211相对应的阀体弹簧座111，所述大直径端212与阀杆22的一端固定连接，所述阀杆22的另一端穿过阀杆导管11后通过螺母4固定在阀杆导管11的顶部，所述回位弹簧3的两端分别压靠在阀芯弹簧座211、阀体弹簧座111内，所述阀体1的进气端12通过接头5与发动机的进气管相连接，阀体1的出气端13与阀盖6的一端固定连接，所述阀盖6的另一端通过套设在其外部的胶管7与空气滤清器的出气端管道相连接。

本发明不仅能够改善发动机的进气喘振现象，而且密封效果较好，灵敏度较高；另外，本发明还能够减少环境污染、保证泄压操作的正常执行。

Claims (5)

1.一种发动机防回火安全阀，包括阀体（1）、阀芯（2）、回位弹簧（3），所述阀体（1）的进气端（12）与发动机的进气管相连接，所述阀体（1）的内部设置有阀芯（2），所述阀芯（2）包括相互连接的密封座（21）、阀杆（22），所述密封座（21）与进气端（12）密封配合，所述阀杆（22）的外部套设有回位弹簧（3），其特征在于：

所述密封座（21）为锥型结构，包括大直径端（212）、小直径端（213），所述进气端（12）设置有与密封座（21）相配合的密封面（121），所述大直径端（212）与密封面（121）的顶部密封配合，所述小直径端（213）与密封面（121）的底部密封配合。

2.根据权利要求1所述的一种发动机防回火安全阀，其特征在于：所述大直径端（212）与阀杆（22）的一端固定连接，所述阀杆（22）的另一端穿过阀体（1）内部设置的阀杆导管（11）后通过螺母（4）固定在阀杆导管（11）的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种发动机防回火安全阀，其特征在于：所述大直径端（212）设置有阀芯弹簧座（211），所述阀杆导管（11）的底部设置有与阀芯弹簧座（211）相对应的阀体弹簧座（111），所述回位弹簧（3）的两端分别压靠在阀芯弹簧座（211）、阀体弹簧座（111）内。

4.根据权利要求2或3所述的一种发动机防回火安全阀，其特征在于：所述阀杆（22）的中部设置有限位凸台（221）。

5.根据权利要求1‐3中任一项所述的一种发动机防回火安全阀，其特征在于：所述阀体（1）的进气端（12）通过接头（5）与发动机的进气管相连接，阀体（1）的出气端（13）与阀盖（6）的一端固定连接，所述阀盖（6）的另一端通过套设在其外部的胶管（7）与空气滤清器的出气端管道相连接。