CN106677900B - 一种对冲式阻焰组件及阻焰式防爆阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对冲式阻焰组件及阻焰式防爆阀，对冲式阻焰组件包括至少三层环形并且同轴心相套的阻燃器片。每层的阻燃器片具有长条形的片状体首尾相连构成的环形本体，并在环形本体上间隔制有沿径向外侧突出的凸台。相邻的凸台之间具有横向气流通道和竖向气流通道。每个凸台的侧壁，具有至少一个穿透环形本体的通孔。本发明通过数层的阻燃器片构成对冲式阻焰组件，利用阻燃器片上的凸体结构和相对的通孔作用，使爆炸产生的火焰多次进行对冲作用和壁面碰撞，火焰在经历数次对冲、碰撞后，能量大大损失，可以快速熄灭变成热气泄放出去，起到保护设备的作用。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机的防爆阀，具体地说是一种对冲式阻焰组件及阻焰式防爆阀。
背景技术
柴油机是一种非常复杂的运动机器，当其运转时，内部运转机件如曲轴、缸套、活塞会由于相互的摩擦而产生大量的热量，这些摩擦和热量需要曲轴箱内的机油去润滑和冷却，从而产生大量的机油油气。在某些极端情况下，它们之间的摩擦副会因为配合不好而产生咬合，就是通常说的曲轴化瓦、活塞缸套拉缸，这样会产生大量的热量，这些热量足够点燃机油油气，从而产生曲轴箱爆炸事故。
国际海事组织为了防止事故产生损害，要求柴油机加装阻焰式防爆阀，当发生爆炸时，爆炸的火焰和压力经过阻焰式防爆阀泄放出去，达到给曲轴箱泄压和熄灭火焰的作用。普通的防爆阀如中国专利申请号为200620040829.5公开的“一种防爆阀”，其公开了阀座、与阀座固定连接的并与阀座形成阀腔的阀盖，通过阀腔内的弹簧紧压在阀座上的阀片、及阻焰器，阻燃器至少由两个套装在通过阀流动的气流途径内的环形阻燃片以及在两个环形阻燃片之间的固定支架组成，环形阻燃片由于横向气流流动方向叠层的板条组成，板条内侧具有波纹。这种结构的防爆阀不能完全的将火焰熄灭在防爆阀内，对爆炸产生的高压气流也减弱的效果不理想。阀片的结构也不合理，容易对阀片处的密封圈造成损坏。
另外，如中国专利申请号为200620040757.4公开的“导流防爆阀”，不同与上述的“一种防爆阀”的结构是阻燃片和阀腔内设置有一个导流罩，在导流罩上开设导流孔，在导流罩基板上设置导向片，导向片位于导流孔侧。这种防爆阀可以使爆炸气流被导流孔分散的较为均匀，但却无法将火焰完全熄灭在防爆阀内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种对冲式阻焰组件及阻焰式防爆阀，利用火焰的对撞碰撞快速消耗火焰的能量，可以充分的熄灭火焰，起到保护设备的作用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种对冲式阻焰组件，包括至少三层环形并且同轴心相套的阻燃器片。每层的阻燃器片具有长条形的片状体首尾相连构成的环形本体，并在环形本体上间隔制有沿径向外侧突出的凸台。相邻的凸台之间具有横向气流通道和竖向气流通道。每个凸台的侧壁，具有至少一个穿透环形本体的通孔。
为优化上述技术方案，本发明还包括以下改进的技术方案。
每个上述的凸台在相对的两侧开有对应的通孔。
每个上述的凸台在相同的一侧开有相同方向的通孔。
上述凸台的底部为弧形面。
上述阻燃器片的数量是6至18层，相邻的阻燃器片之间具有容纳气流经过的间隙。
上述的凸台为方体凸台、圆体凸台或椭圆体凸台。
应用上述对冲式阻焰组件的阻焰式防爆阀，包括阀底座和阀盖板，阀底座与阀盖板之间构成阀腔，对冲式阻焰组件固定安装在阀腔内。阀底座具有连通阀腔内外的阀口，阀腔内设有密封阀口的密封盖。
上述的阀腔内设置有与密封盖相配合的弹簧。阀盖板具有向外凸出的斜面部，斜面部的中心制有向内凸出的柱体部，弹簧的顶端部套设在柱体部上。密封盖在弹性力作用下密封阀口。
上述的阀底座制有环形凹槽，对冲式阻焰组件嵌装在环形凹槽内。
上述阀底座的内壁在阀口外围设置有密封环，密封盖具有与密封环相配合的密封部。密封盖制有环形的弹簧安装槽，弹簧的底端部嵌装在弹簧安装槽内。
与现有技术相比，本发明通过数层的阻燃器片构成对冲式阻焰组件，利用阻燃器片上的凸体结构和相对的通孔作用，使爆炸产生的火焰多次进行对冲作用和壁面碰撞，火焰在经历数次对冲、碰撞后，能量大大损失，可以快速熄灭变成热气泄放出去，起到保护设备的作用。
附图说明
图1是本发明实施例的剖面结构示意图。
图2是本发明实施例的俯视剖面结构示意图。
图3是阻燃器片的火焰传播路径示意图。
图4是图3的第一断面结构示意图。
图5是图3的第二断面结构示意图。
图6是实施例2的火焰传播路径示意图。
具体实施方式
图1至图6所示为本发明的结构示意图，结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
其中的附图标记为：阻燃器片1、凸台1a、弧形面1b、横向气流通道11、竖向气流通道12、通孔13、阀底座2、阀口21、环形凹槽22、密封环23、阀盖板3、斜面部3a、柱体部3b、阀腔4、密封盖5、弹簧安装槽51、弹簧6、火焰91、92、93、94。
以下是阻焰式防爆阀的优选实施例1。
本实施例中的对冲式阻焰组件，包括至少三层环形并且同轴心相套的阻燃器片1。每层阻燃器片1具有长条形的片状体首尾相连构成的环形本体，并在环形本体上间隔制有沿径向外侧突出的凸台1a。相邻的凸台1a之间具有横向气流通道11和竖向气流通道12。每个凸台1a的侧壁，具有至少一个穿透环形本体的通孔13。
每个凸台1a在相对的两侧开有对应的通孔13。气流从凸台1a两侧通孔13出来，由于相邻凸台1a通孔13分别相对，从两个相邻凸台1a的通孔13处喷出火焰能够形成正面的对冲。
凸台1a的底部为弧形面1b。凸台1a的底部制作成弧形，外缘弧形能在气流折射时够充分改变气流方向。
阻燃器片1的数量优选是6至18层，相邻的阻燃器片1之间具有容纳气流经过的间隙。
凸台1a可以是方体凸台、圆体凸台或椭圆体凸台。
应用对冲式阻焰组件的阻焰式防爆阀，包括阀底座2和阀盖板3，阀底座2与阀盖板3之间构成阀腔4，对冲式阻焰组件固定安装在阀腔4内。阀底座2具有连通阀腔4内外的阀口21，阀腔4内设有密封阀口21的密封盖5。
阀腔4内设置有与密封盖5相配合的弹簧6。阀盖板3具有向外凸出的斜面部3a，斜面部3a的中心制有向内凸出的柱体部3b，弹簧6的顶端部套设在柱体部3b上。密封盖5在弹性力作用下密封阀口21。
阀底座2制有环形凹槽22，对冲式阻焰组件嵌装在环形凹槽22内。
阀底座2的内壁在阀口21外围设置有密封环23，密封盖5具有与密封环23相配合的密封部。密封盖5制有环形的弹簧安装槽51，弹簧6的底端部嵌装在弹簧安装槽51内。
该阻焰式防爆阀通过安装法兰安装在内燃机的曲轴箱盖板或齿轮箱箱体上，密封盖5靠弹簧6的作用压紧在密封环23上，起到密封作用，防止内燃机或齿轮箱内部机油外漏。阻燃器片1的作用是发生爆炸时泄压和熄灭火焰，阀盖板3是将整个构件包裹成一个完整的整体，也是弹簧6的支座。
本发明的对冲式阻焰组件的工作原理是利用两个火焰在阻燃器片1的狭窄通道中传播时通过气流对冲造成能量损失，同时降低火焰传播速度。两个在狭窄通道传播的火焰，方向相对，会形成正面的对冲碰撞，对冲碰撞后的火焰能量造成损失，传播速度大大下降。火焰对冲后产生的气流向四周扩散，四周扩散的气流会与狭窄通道的壁面形成碰撞，再次造成能量损失。火焰经过几次对冲后再次进入下一个有同样作用的阻燃器片1，产生同样的对冲能量损失，传播速度下降，碰撞壁面能量损失，经过几层阻燃器片1的作用，火焰能量损失到足够小而熄灭。
如图3至5所示，爆炸发生后，火焰首先与第一层阻燃器片1的壁面碰撞折射，改变火焰方向，造成第一次的火焰能量损失。然后火焰从第一层阻燃器片1中凸台1a两侧的通孔13处窜出，形成火焰91，与相邻凸台1a的通孔13窜出的火焰91形成第一次对冲，造成第二次火焰能量损失，传播速度降低。火焰91对冲后向四周扩散与凸台1a壁面再次碰撞造成第三次能量损失，同时改变火焰传播方向，火焰沿着凸台1a与凸台1a之间和前后两层阻燃器片1形成的横向气流通道11进行传播形成火焰92，火焰92在横向气流通道11内再次对冲，造成第四次能量损失，传播速度再一次降低。火焰92对冲后向四周扩散并与凸台1a壁面再次碰撞造成第五次能量损失，同时再次改变火焰传播方向，火焰沿着凸台1a与凸台1a之间和前后两层阻燃器片1形成的竖向气流通道12进行传播形成火焰93，火焰93在竖向气流通道12内第三次对冲，造成第六次能量损失，传播速度再一次降低。火焰93对冲后向四周扩散并与凸台1a壁面再次碰撞造成第七次能量损失，再次改变火焰传播方向形成火焰94，火焰94经第二层阻燃器片1的通孔13进入到第二层阻燃器片1与第三层阻燃器片1之间的气流通道。这样每层阻燃器片1都造成一定能量的损失，几层阻燃器片1叠加在一起就可将火焰的能量降低到足够低，从而熄灭火焰。
以下是实施例2。
实施例2与实施例1的区别在于每个凸台1a在相同的一侧开有相同方向的通孔13。如图6所示，由于每个凸台1a只有一侧开有通孔13，通孔13对着相邻凸台1a的壁面。爆炸发生后，火焰先与第一层阻燃器片1的壁面碰撞折射，改变火焰方向，造成第一次的火焰能量损失。然后火焰从凸台1a一侧通孔13处窜出，形成火焰91，火焰91与相邻凸台1a的壁面碰撞造成第二次能量损失，改变方向形成火焰92，火焰92在凸台1a与凸台1a之间和前后两层阻燃器片1形成横向气流通道11内对冲，造成第三次火焰能量损失，传播速度降低。火焰92对冲后向四周扩散与凸台1a壁面再次碰撞造成第四次能量损失，同时改变火焰传播方向，火焰沿着凸台1a与凸台1a之间和前后两层阻燃器片1形成竖向气流通道12进行传播形成火焰93，火焰93在竖向气流通道12内再次对冲，造成第五次能量损失，传播速度再一次降低。火焰93对冲后向四周扩散并与凸台1a壁面再次碰撞造成第六次能量损失，同时形成火焰94，火焰94进入到第二层阻燃器片1与第三层阻燃器片1形成的气流通道。这样每层阻燃器片1都造成一定能量的损失，几层阻燃器片1叠加在一起就可将火焰的能量降低到足够低，从而熄灭火焰。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (5)
1.一种对冲式阻焰组件，其特征是：包括6至18层环形并且同轴心相套的阻燃器片(1)；每层的阻燃器片(1)具有长条形的片状体首尾相连构成的环形本体，并在所述环形本体上间隔制有沿径向外侧突出的凸台(1a)；相邻的凸台(1a)之间具有横向气流通道(11)和竖向气流通道(12)；每个凸台(1a)的侧壁，具有至少一个穿透环形本体的通孔(13)；
每个所述的凸台(1a)在相对的两侧开有对应的所述通孔(13)，或每个所述的凸台(1a)在相同的一侧开有相同方向的所述通孔(13)；所述凸台(1a)的底部为弧形面(1b)；相邻的阻燃器片(1)之间具有容纳气流经过的间隙；所述的凸台(1a)为方体凸台、圆体凸台或椭圆体凸台。
2.应用权利要求1所述对冲式阻焰组件的阻焰式防爆阀，包括阀底座(2)和阀盖板(3)，所述的阀底座(2)与阀盖板(3)之间构成阀腔(4)，其特征是：所述的对冲式阻焰组件固定安装在所述的阀腔(4)内；所述的阀底座(2)具有连通阀腔(4)内外的阀口(21)，所述的阀腔(4)内设有密封所述阀口(21)的密封盖(5)。
3.根据权利要求2所述的阻焰式防爆阀，其特征是：所述的阀腔(4)内设置有与密封盖(5)相配合的弹簧(6)；所述阀盖板(3)具有向外凸出的斜面部(3a)，所述斜面部(3a)的中心制有向内凸出的柱体部(3b)，所述弹簧(6)的顶端部套设在所述的柱体部(3b)上；所述的密封盖(5)在弹性力作用下密封所述的阀口(21)。
4.根据权利要求3所述的阻焰式防爆阀，其特征是：所述的阀底座(2)制有环形凹槽(22)，所述的对冲式阻焰组件嵌装在所述的环形凹槽(22)内。
5.根据权利要求4所述的阻焰式防爆阀，其特征是：所述阀底座(2)的内壁在阀口(21)外围设置有密封环(23)，所述密封盖(5)具有与所述密封环(23)相配合的密封部；密封盖(5)制有环形的弹簧安装槽(51)，所述弹簧(6)的底端部嵌装在所述的弹簧安装槽(51)内。
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