CN104775940A - 一种燃气发电机的组合控制开关及其凸轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于以使用气态燃料工作为特征的发动机技术领域，一种燃气发电机的组合控制开关，包括启动开关、熄火开关、阻风门开关和燃气减压阀，还包括操作件、芯轴和凸轮，操纵件与芯轴固定联接，芯轴与凸轮配合可实现同步转动和轴向相对移动，芯轴的上带有可触压启动开关的启动凸台，凸轮的周边安装有阻风门开关和熄火开关，凸轮轮面上设有闭风卡槽、运行卡槽、熄火卡槽，发明通过凸轮上的三个功能卡槽和阻风门开关的联动来实现燃气发电机的启动、熄火和保持运行，简化了燃气发电机的操作步骤，本发明还公开了一种上述组合控制开关中凸轮结构。

Description

一种燃气发电机的组合控制开关及其凸轮结构

技术领域

本发明属于以使用气态燃料工作为特征的发动机技术领域。

背景技术

燃气发电机是一种以液化气、天然气等可燃气体为燃烧物，代替汽油、柴油作为动力的新型高效的新能源发电机。燃气发电机具有输出功率范围广，启动和运行可靠高、发电质量好、重量轻、体积小、维护简单、低频噪声小等优点。

现有的燃气发电机，阻风门开关、减压阀开关、发电机启动和熄火开关都是分开独立设置的。在发电机启动时需要关闭机组左侧的化油器阻风门，然后再找到燃气减压阀并按下减压阀，加浓混合气体，再电启动或手拉启动发电机，发电机启动后，又必须要及时打开阻风门，使得发电机保持运行状态，关闭燃气发电机时需要找到并关闭熄火开关。这种燃气发电机的缺点在于：操作步骤过于繁琐，一方面，需要经过训练的工人才能熟练的完成发电机各阶段的操作，而将普通工人培养成熟练工人，培养成本较高；另一方面，即使是熟练的工人操作燃气发电机，也需要耗费较长的时间，操控工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中燃油发电机控制操作中，启动开关、阻风门开关、燃气减压阀开关、熄火按钮因独立设置带来的操作步骤繁琐、操控工作效率较低问题，提供一种使前述部件联动从而简化操作步骤的燃气发电机的组合控制开关。

专利方案：一种燃气发电机的组合控制开关，包括启动开关、熄火开关、阻风门开关和燃气减压阀，燃气减压阀安装于燃气发电机的减压阀安装板下侧，包括如下部件：

一操纵件，该操纵件用于控制芯轴旋转；

一芯轴，该芯轴上端与操纵件固定联接，该芯轴轴身上带有转动时会间隔性地触压启动开关的启动凸台，芯轴下端设有弹性件，且该芯轴可克服弹性件的弹力并通过中间传力机构控制燃气减压阀；

一凸轮，该凸轮与芯轴配合可实现同步转动和轴向相对移动，凸轮的周面分为凸面和基面，凸轮旋转过程始终与阻风门开关保持接触；凸轮的凸面与阻风门开关压力接触，在凸面的施压范围角内，凸面触压阻风门开关使阻风门关闭，芯轴上的启动凸台触压启动开关实现燃气发电机的启动，该凸面上还带有可与阻风门开关卡合的闭风卡槽；凸轮基面与阻风门开关是非压力接触，此时阻风门关门在其自身弹力的作用下打开阻风门，在凸轮基面上开有熄火卡槽和运行卡槽， 当熄火卡槽与阻风门开关卡合时，凸轮凸面转动至熄火开关处并触压熄火开关，当运行卡槽与阻风门开关卡合时，凸轮凸面、芯轴的启动凸台均保持为非施压状态，燃气发电机保持运行。

本专利方案的有益效果为：芯轴与燃气减压阀间接连接，当操作者下压芯轴时，芯轴与凸轮发生轴向移动，芯轴通过中间传力机构打开燃气减压阀，加浓发电机燃烧室内的燃气；操纵件与芯轴固接，芯轴与凸轮配合，转动操作件，即可控制芯轴、凸轮同步转动；芯轴上带有启动凸台，在凸轮凸面与阻风门开关形成的压力角范围内，阻风门为关闭状态，芯轴上启动凸台同步转动至与启动开关接触，从而打开启动开关，当凸面上的闭风卡槽转至于阻风门开关卡合后，操作者松开操纵件，阻风门依然保持关闭；当操作者继续转动操作件，使得阻风门开关与凸轮基面接触，阻风门打开，空气进入发电机燃烧室，当基面上熄火卡槽与阻风门开关卡合时，熄火开关与凸面接触，熄火开关打开，发电机停止工作；当基面上的运行卡槽与阻风门开关卡合时，阻风门保持打开状态，凸轮凸面和芯轴启动凸台均保持为非施压状态，即是此时凸轮凸面未触压熄火开关，芯轴启动凸台未触压启动开关，燃气发电机保持运行。

本发明通过凸轮上的三个功能卡槽（闭风卡槽、运行卡槽、熄火卡槽）和阻风门开关的联动来实现燃气发电机的启动、熄火和保持运行，简化了燃气发电机的操作步骤，降低了使用难度，普通的工人经过简单训练也可以快速地操作这类燃气发电机，人才培养成本低，提高了生产作业效率，具有广泛的市场应用前景。

进一步地，所述凸轮位于凸轮盖腔内，凸轮盖腔内部在凸轮周边安装熄火开关和阻风门开关，凸轮盖腔外部在芯轴周边安装启动开关，芯轴和凸轮的同步转动会规律性的触压这些开关；该凸轮的凸面为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角和最低凸角，弧面中间位置为闭风卡槽，当凸面的最高凸角与阻风门开关接触时，芯轴的启动凸台触压启动开关。

进一步地，所述凸轮按逆时针方向依次计算，闭风卡槽与运行卡槽之间的夹角范围为70°～90°，运行卡槽与熄火卡槽之间的夹角为范围70°～90°，使得操纵件控制凸轮转动较小的角度，即可完成发电机的启动——保持运行——熄火的一系列操作。

进一步地，  所述阻风门开关包括在凸轮盖腔内做直线往复运动且与凸轮周面保持接触的驱动滑块，该驱动滑块与阻风门拉索固定连接，驱动滑块与凸轮盖腔壁之间布置有阻风门复位弹簧，驱动滑块的移动使得阻风拉索绷紧和松弛，从而打开或关闭阻风门，复位弹簧使得驱动滑动恢复原位。

进一步地，所述中间传力机构包括贯穿减压阀安装板的T型堵头，芯轴下端开有与堵头细端配合的凹槽，堵头的粗端与燃气减压阀的按钮开关接触。相比与芯轴一体化的中间传力结构，分离式的T型堵头一方面便于拆装，另一方面，芯轴的扭矩不会传递至T型堵头，在芯轴停止转动后可快速下压芯轴，打开燃气减压阀。

进一步地，所述凸轮中心为凸轮轴，该凸轮轴中心为带有键槽的轴孔，芯轴外壁外凸形成与键槽配合的固定键，芯轴插入轴孔内且其启动凸台位于凸轮轴上方，使得芯轴与凸轮可轴向相对移动和同步转动，启动凸台可与凸轮盖腔外部的启动开关接触。

进一步地，凸轮盖腔由上盖和下盖螺纹连接组成，连接更牢固，启动开关安装于上盖的顶面，芯轴上的启动凸台与启动开关位于同一高度，熄火开关安装于上盖和下盖之间，与凸轮凸面位于同一高度，上盖和下盖之间还形成容纳驱动滑块做直线往复运动的滑道。

进一步地，所述操纵件为转盘或手柄或旋钮，该操纵件通过其中心的紧固螺栓与芯轴连接，旋转更方便。

进一步地，所述阻风门拉索外套有固定套，该固定套贯穿凸轮盖腔的腔壁，使得柔性的阻风门拉索可以快速地与凸轮盖腔连接，固定套中段带有与凸轮腔室壁配合的凸台，该凸台与驱动滑块之间为阻风门复位弹簧，固定套对阻风门复位弹簧起导向作用。

进一步地，所述芯轴下端的弹性件为圆柱形弹簧或锥形弹簧，根据情况进行选择使用。

本发明中操纵件与芯轴除了采用上述的紧固螺栓进行连接外，还可以采用锁紧销、锁紧螺钉等方式进行固定联接。中间传力机构除采用上述T型堵头外，还可以是芯轴下端延伸形成中间传力结构并贯穿加压阀安装板与减压阀按钮开关接触。

本专利还公开了一种燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构，凸轮周面分为凸面和基面，凸面上开有闭风卡槽，基面上开有熄火卡槽和运行卡槽。通过三个卡槽与驱动滑块的卡合来实现燃气发电机的阻风门关闭、熄火和保持运行。

进一步地，凸轮的凸面为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角和最低凸角，闭风卡槽位于最高凸角和最低凸角之间，驱动滑块与凸面的最高凸角接触，此时芯轴上的启动凸台与启动开关接触，燃气发电机启动，松开转盘后，由于凸面为具有斜度的弧面，驱动滑块会使得凸轮转动，直至与闭风卡槽卡合。

进一步地，熄火卡槽和闭风卡槽相对设置，使得熄火卡槽与阻风门开关卡合时，闭风卡槽所在的凸轮凸面触压熄火开关，实现熄火；运行卡槽位于最低凸角和熄火卡槽之间，使得凸轮转动一个较小的角度（相比从最高凸角转动）即可使得凸轮凸面与阻风门开关脱离接触，阻风门开关与基面接触实现阻风门进风，在于运行卡槽卡合，这是燃气发电机从启动状态转动至运行状态的最短路径。

附图说明

图1为本发明实施例1一种燃气发电机的组合控制开关的结构示意图；

图2为本发明实施例1一种燃气发电机的组合控制开关的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例1一种燃气发电机的组合控制开关中凸轮结构和芯轴同步转动流程示意图；

图4为本发明实施例2一种燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构的示意图；

附图1、附图2、附图3、图4中的附图标记为：转盘1、芯轴2、启动凸台21、固定键22、T型堵头23、圆柱形弹簧24、凸轮3、凸轮轴31、凸面32、基面33、最高凸角34、最低凸角35、闭风卡槽36、熄火卡槽37、运行卡槽38、燃气减压阀安装板4、燃气减压阀5、上盖6、下盖7、启动开关8、熄火开关9、阻风门开关10、驱动滑块101、阻风门拉索102、固定套103、阻风门复位弹簧104。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

一种燃气发电机的组合控制开关，基本如图1、图2、图3所示，包括启动开关8、熄火开关9、燃气减压阀5和阻风门开关10规律的联动。该组合控制开关由上至下主要包括转盘1、芯轴2、凸轮轴31、燃气减压阀5、安装板4、燃气减压阀5。

转盘1的中心通过竖直的紧固螺栓与芯轴2连接，拧转转盘1，可以带动芯轴2旋转。芯轴2的上部外壁凸出形成启动凸台21，芯轴2的中段外壁形成条形的固定键22，芯轴2的下端外壁形成用于固定圆柱形弹簧24的台阶，芯轴2的下端端面带有凹槽。芯轴2的下端支撑在减压阀安装板的上侧，T型堵头23的细端贯穿该减压阀安装板插入芯轴2的凹槽中，T型堵头23的粗端与燃气减压阀5的按钮开关相抵触，操作者下压芯轴2时，芯轴2会克服圆柱形弹簧24的弹力并下压燃气减压阀5的按钮开关，使得燃气减压阀5启动，当工人松开芯轴2后，芯轴2会在圆柱形弹簧24的弹力下回复原位，使得燃气减压阀5关闭。

凸轮轴31位于芯轴2启动凸台21的下方，凸轮轴31的轴孔内壁形成键槽，芯轴2的固定键11与该键槽配合，芯轴2可在凸轮轴31内轴向移动，且芯轴2与凸轮轴31可同步转动。凸轮3与凸轮轴31一体铸造成型，凸轮轴31位于凸轮3的中心，整个凸轮轴31和凸轮3位于凸轮3盖腔内。凸轮3盖腔由上盖6和下盖7螺纹连接组成，启动开关8安装于上盖6顶面并与驱动滑块101相对，熄火开关9安装于上盖6和下盖7之间空隙内并与驱动滑块101相对，芯轴2转动时，芯轴2的启动凸台21会间隔性地与启动开关8接触，同样的，凸轮轴31转动时，凸轮3凸面32会间隔性的与熄火开关9接触。

凸轮3盖腔向外延伸延伸形成容纳阻风门开关10的滑道，阻风门开关10包括位于滑道内的驱动滑块101，该驱动滑块101与阻风门拉索102末端焊接，阻风门拉索102的头端与阻风门连接，阻风门拉索102外套有贯穿凸轮3盖腔腔壁的固定套103，固定套103中段带有与凸轮3腔室壁配合的凸台，该凸台与驱动滑块101之间布置有阻风门复位弹簧104。阻风门复位弹簧104处于伸缩状态时，阻风门拉索102受拉，阻风门处于打开，当驱动滑块101移动使得阻风门复位弹簧104压缩时，阻风门拉索102松弛，阻风门关闭。

凸轮3周面分为凸面32和基面33，凸轮3的凸面32为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角34和最低凸角35，弧面中间位置为闭风卡槽36，凸轮3的基面33带有熄火卡槽37和运行卡槽38。熄火卡槽37和闭风卡槽36相对设置，运行卡槽38位于最低凸角35和熄火卡槽37之间。凸轮3按逆时针方向依次计算，闭风卡槽36与运行卡槽38之间的夹角范围为70°～90°，运行卡槽与38熄火卡槽37之间的夹角为范围70°～90°

驱动滑块101的右端为半球状且与凸轮3的轮面保持接触，不同的是，驱动滑块101与凸轮3的凸面32为压力接触，即凸轮3会使得驱动滑块101在滑道内左移，驱动滑块101与凸轮3的基面33为非压力接触，即驱动滑块101在滑道内不发生移动，驱动滑块101可与启动卡槽、熄火卡槽37和运动卡槽完成卡合，分别实现阻风门关闭、燃气发电机熄火和保持运行的功能。本实施例1的具体操作原理参见图3：

第① ：关闭阻风门，加浓燃气

发动机熄火状态下，旋转转盘1，使得凸轮3的凸面32与驱动滑块101压力接触，克服阻风门弹簧104的弹力使得驱动滑块101左移，阻风门拉索102松弛，阻风门关闭。继续旋转转盘1直至转动至驱动滑块101与凸面32上的闭风卡槽36卡合后，再下压芯轴2打开燃气减压阀5开关加浓燃气，下压加浓燃气时间持续3S。松手后芯轴2和堵头在燃气减压阀5开关复位弹簧的作用下自动弹起复位并关闭。

第②步：启动发电机

完成第①步后，再将转盘1逆时针旋转10°～20°，驱动滑块101与凸面32的最高凸角34接触，此时芯轴2上的启动凸台21触压启动开关8，燃气发电机启动，松开转盘1后，由于凸面32为具有斜度的弧面，驱动滑块101会自动从最高凸角34朝最低凸角35移动，直至与闭风卡槽36重新卡合。由于此过程中驱动滑块101保持与凸轮3的凸面32保持压力接触，阻风门拉索102松弛，所以阻风门保持关闭。

第③步：打开阻风门，发电机运行

完成第②步后，再将转盘1顺时针旋转70°～90°，使得凸轮3凸面32脱离驱动滑块101的接触，凸轮3基面33转动至与驱动滑块101非压力接触，驱动滑块101在阻风门弹簧104推动下右移，阻风门拉索102受拉，阻风门打开，燃烧室开始进风。当驱动滑块101与凸面32基面33上的运行卡槽38卡合后，操作者就不用控制转盘1了，阻风门保持打开，燃气发电机保持运行状态。

第④步：发电机熄火

 完成第③步后，再将转盘1顺时针旋转70°～90°，使得凸轮3基面33上的熄火卡槽37与驱动滑块101卡合，此时凸轮3的凸面32压住熄火开关9（熄火开关9与驱动滑块101相对），燃气发电机熄火。熄火完成后，驱动滑块101仍与凸轮3基面33接触，阻风门拉索102受拉，阻风门仍处于打开状态。

本发明中的凸轮上的相邻功能卡槽的角度还可根据实际情况进行布置，根据相邻功能卡槽之间的角度来设定转盘1的转动角度，“发电机”是“燃气发电机”的简称，“触压”与“压力接触”含义相同。“施压范围角”是指凸轮凸面保持触压驱动滑块的转动角度范围。

 “阻风门开关”是控制“阻风门”开启和关闭的开关结构，本发明中阻风门开关受压即关闭阻风门，不受压后在自身弹力作用下打开阻风门，除去本实施例1中公开的阻风门结构外，其余的类似结构但能实现该功能的结构也在本发明的保护范围的。 

   实施例2：

  参见图4， 一种燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构，包括一体成型的凸轮3和凸轮轴31，凸轮轴31位于凸轮3中心。 凸轮3周面分为凸面32和基面33，凸轮3的凸面32为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角34和最低凸角35，最高凸角34至凸轮3中心的距离大于最低凸角35至凸轮3中心的距离。凸面32的中间位置开有闭风卡槽36，凸轮3的基面33带有熄火卡槽37和运行卡槽38。熄火卡槽37和闭风卡槽36相对设置，运行卡槽38位于最低凸角35和熄火卡槽37之间。如图4所示，凸轮3按逆时针方向依次计算，闭风卡槽36与运行卡槽38之间的夹角范围为70°～90°，运行卡槽与38熄火卡槽37之间的夹角为范围70°～90°。

Claims (13)

1.一种燃气发电机的组合控制开关，包括启动开关、熄火开关、阻风门开关和燃气减压阀，燃气减压阀安装于燃气发电机的减压阀安装板下侧，其特征在于：

一操纵件，该操纵件用于控制芯轴旋转；

一芯轴，该芯轴上端与操纵件固定联接，该芯轴轴身上带有转动时会间隔性地触压启动开关的启动凸台，芯轴下端设有弹性件，且该芯轴可克服弹性件的弹力并通过中间传力机构控制燃气减压阀；

一凸轮，该凸轮与芯轴相互配合可实现同步转动和轴向相对移动，凸轮的周面分为凸面和基面，凸轮旋转过程始终与阻风门开关保持接触；凸轮的凸面与阻风门开关压力接触，在凸面的施压范围角内，凸面触压阻风门开关使阻风门关闭，芯轴上的启动凸台触压启动开关实现燃气发电机的启动，该凸面上还带有可与阻风门开关卡合的闭风卡槽；凸轮基面与阻风门开关是非压力接触，此时阻风门关门在其自身弹力的作用下打开阻风门，在凸轮基面上开有熄火卡槽和运行卡槽， 当熄火卡槽与阻风门开关卡合时，凸轮凸面转动至熄火开关处并触压熄火开关，当运行卡槽与阻风门开关卡合时，凸轮凸面、芯轴的启动凸台均保持为非施压状态，燃气发电机保持运行。

2.根据权利要求1所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述凸轮位于凸轮盖腔内，凸轮盖腔内部在凸轮周边安装熄火开关和阻风门开关，凸轮盖腔外部在芯轴周边安装启动开关；该凸轮的凸面为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角和最低凸角，弧面中间位置为闭风卡槽，当凸面的最高凸角与阻风门开关接触时，芯轴的启动凸台触压启动开关。

3.根据权利要求1或2所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述凸轮按逆时针方向依次计算，闭风卡槽与运行卡槽之间的夹角范围为70°～90°，运行卡槽与熄火卡槽之间的夹角为范围70°～90°。

4.根据权利要求1或2所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述阻风门开关包括在凸轮盖腔内做直线往复运动且与凸轮周面保持接触的驱动滑块，该驱动滑块与阻风门拉索固定连接，驱动滑块与凸轮盖腔壁之间布置有阻风门复位弹簧。

5.根据权利要求4所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述中间传力机构包括贯穿减压阀安装板的T型堵头，芯轴下端开有与堵头细端配合的凹槽，堵头的粗端与燃气减压阀的按钮开关接触。

6.根据权利要求5所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述凸轮中心为凸轮轴，该凸轮轴中心为带有键槽的轴孔，芯轴外壁凸起形成与键槽配合的固定键，芯轴插入轴孔内且其启动凸台位于凸轮轴上方。

7.根据权利要求6所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述凸轮盖腔由上盖和下盖螺纹连接组成，启动开关安装于上盖的顶面，熄火开关安装于上盖和下盖之间，上盖和下盖之间还形成容纳驱动滑块做直线往复运动的滑道。

8.根据权利要求7所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述操纵件为转盘或手柄或旋钮，该操纵件通过其中心的紧固螺栓与芯轴连接。

9.根据权利要求8所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述阻风门拉索外套有固定套，该固定套贯穿凸轮盖腔的腔壁，固定套中段带有与凸轮腔室壁配合的凸台，该凸台与驱动滑块之间为阻风门复位弹簧。

10.根据权利要求9所述的燃气发电机的组合控制开关，其特征在于：所述芯轴下端的弹性件为圆柱形弹簧或锥形弹簧或橡胶波纹套。

11.如权利要求1或2所述的一种燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构，包括一体成型的凸轮和凸轮轴，其特征在于：凸轮周面分为凸面和基面，凸面上开有闭风卡槽，基面上开有熄火卡槽和运行卡槽。

12.根据权利要求11所述的燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构，其特征在于：凸轮的凸面为倾斜的弧面，弧面两端分别为最高凸角和最低凸角，闭风卡槽位于最高凸角和最低凸角之间。

13.根据权利要求11或12所述的燃气发电机的组合控制开关的凸轮结构，其特征在于：所述熄火卡槽和闭风卡槽相对设置，运行卡槽位于最低凸角和熄火卡槽之间。