CN108843468A - 一种提高发动机自保护能力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体的说是一种提高发动机自保护能力的方法，该方法中使用的防爆阀包括锥形套、排气管、摆动片、滑动轴承、弹簧、卡簧，所述阀芯端面上的圆柱孔内固定连接锥形套；所述锥形套中心设置圆锥凹槽；所述滑动轴承的中心孔内滑动安装排气管；所述排气管一端设有一组摆动片；所述摆动片中部铰接在排气管一端，铰接处设有扭簧，摆动片一端设置圆弧形凸起，一组摆动片包围成圆锥形；本发明通过排气管端部的摆动片穿过锥形套，锥形套上的圆锥凹槽面挤压摆动片上的圆弧形凸起，摆动片摆动，锥形套的圆锥凹槽变形胀开，进而实现高压气体通过排气管排出，最终实现防爆阀在抵挡激烈爆发的压力的同时实现了阀门的打开。

Description

一种提高发动机自保护能力的方法
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体的说是一种提高发动机自保护能力的方法。
背景技术
目前，常用的发动机，尤其是气动发动机，在使用时由于采用预混合进气，所以进气管内充满可燃性气体，如果发生回火现象，进气管内的可燃性气体就会产生剧烈燃烧而导致压力急剧升高，以致损坏进气管甚至空气滤清器和中冷器，甚至发生更严重事故。
现有技术中也出现了一些发动机用防爆阀的技术方案，如申请号为201310019357.X的一项中国专利公开了一种提高发动机自保护能力的方法，包括底座，底座的一端安装有外壳，所述外壳远离底座的一端设有排气孔，所述外壳内设有主轴，主轴靠近底座的一端设有阀芯，另一端设有轴套；所述阀芯与轴套之间设有若干弹簧；所述弹簧套装在主轴上。
该技术方案中使用的防爆阀能够实现在回火现象时，将进气管内的可燃性气体从设在壳体上的排气孔排出，有效地保护发动机的进气管、空气滤清器和中冷器；但是该方案中防爆阀排气时阀芯受弯矩作用，进而导致阀芯磨损严重；进气管内的气体排出的不够充分。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法中使用的防爆阀通过在阀芯端面上的圆柱孔内设置锥形套，同时在滑动轴承的中心孔内滑动安装排气管，进而在排气管一端设有一组摆动片，实现排气管端部的摆动片穿过锥形套，锥形套上的圆锥凹槽面挤压摆动片上的圆弧形凸起，摆动片摆动，锥形套的圆锥凹槽变形胀开，进而实现高压气体通过排气管排出，最终实现防爆阀在抵挡激烈爆发的压力的同时实现了阀门的打开；同时排气管能够沿滑动轴承移动，阀芯在一号弹簧力的作用下回弹时，阀芯挤压底座一侧的空腔内的气体也能够从排气管排出，直至排气管与锥形套脱离，实现对底座一侧的空腔内的气体进行充分的排出。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：通过传感器检测发动机进气管内混合气体浓度，提前预判回火现象的发生；
步骤二：步骤一中的传感器检测到混合气体浓度升高，把信号传给处理器，处理器及时做出提醒并激活防爆阀；
步骤三：发生回火现象时，步骤二中的防爆阀工作，保护进气管不会被破坏；
步骤四：综合步骤三中的回火现象，集成传感器采集相关数据；
步骤五：将步骤四中采集的数据传输给处理器，处理器进行回火原因的判断，并作出提示；
其中，所述的防爆阀包括底座、外壳、阀芯、主轴、一号弹簧、轴套、弹垫、螺母，所述底座一端通过螺纹连接外壳一端；所述外壳内壁滑动安装阀芯；所述阀芯中心的圆柱孔内穿过主轴一端，阀芯一端端面与主轴的轴肩端面接触；所述主轴一端通过螺母和弹垫对阀芯进行锁紧，主轴另一端滑动安装在轴套的圆柱孔内；所述轴套一端固定连接在外壳另一端的中心孔内，轴套另一端轴肩与阀芯之间设有一号弹簧；还包括锥形套、排气管、摆动片、滑动轴承、弹簧、卡簧，所述阀芯端面上的圆柱孔内固定连接锥形套；所述锥形套中心设置圆锥凹槽，锥形套的圆锥凹槽能够变形胀开；所述外壳另一端的台阶端面上的设置一组圆柱孔，外壳端面上的圆柱孔内固定连接滑动轴承；所述滑动轴承的中心孔内滑动安装排气管；所述排气管一端设有一组摆动片；所述摆动片中部铰接在排气管一端，铰接处设有扭簧，摆动片一端设置圆弧形凸起，一组摆动片包围成圆锥形；所述排气管中部靠近外壳内壁一侧通过卡簧限制排气管的轴向移动，排气管中部靠近外壳外壁一侧设有弹簧；所述排气管另一端设置圆柱形凸起，圆柱形凸起的圆柱面上设置一组出气孔，出气孔与排气管内部空腔连通；使用时，可燃气体剧烈燃烧导致底座一侧空腔压力突然增大，高压气体推动阀芯移动，同时阀芯挤压一号弹簧，当排气管端部的摆动片穿过锥形套时，锥形套上的圆锥凹槽面挤压摆动片上的圆弧形凸起，摆动片摆动，摆动片挤压锥形套的圆锥凹槽，锥形套的圆锥凹槽变形胀开，高压气体通过排气管排出，当高压气体的压力小于一号弹簧的弹力时，一号弹簧推动阀芯移动，排气管一端从锥形套中拔出，锥形套的圆锥凹槽收缩，底座一侧的空腔恢复成密闭空间，防止底座一侧空腔内进入空气。
优选的，所述阀芯另一端端面靠近锥形套的位置上设置挡板；所述挡板铰接在阀芯的端面上，铰接处设有扭簧；使用时，可燃气体剧烈燃烧导致底座一侧空腔压力突然增大，高压气体推动阀芯移动，挡板用于保护突然增大的压力对锥形套的伤害，排气管端部的摆动片穿过锥形套的同时，摆动片推动挡板摆动，因此，挡板也不影响底座一侧空腔内高压气体的排出。
优选的，所述外壳另一端端面上铰接摆杆中部，铰接处设有扭簧；所述摆杆一端设有滚轮，摆杆另一端在主轴另一端端头的圆弧形槽内滑动；使用时，高压气体推动阀芯移动，阀芯带动主轴移动，主轴另一端头的圆弧形槽挤压摆杆另一端，摆杆摆动，摆杆一端的滚轮挤压排气管另一端的圆柱形凸起，圆柱形凸起挤压弹簧，弹簧用于避免排气管与滑动轴承之间撞击，排气管带动摆动片插入锥形套，整体实现增加排气管插入锥形套的力度，同时增加了防爆阀的反应效率。
优选的，所述主轴另一端端头设置矩形槽，矩形槽内通过转轴安装摆动块；所述摆动块一端对称设置两段圆弧面，摆动块另一端圆弧面与矩形槽之间对称设置两组弹簧；使用时，高压气体推动阀芯移动，阀芯带动主轴移动，主轴带动摆动块移动，摆动块一端的两段圆弧面挤压摆杆另一端端头，当两段圆弧面上的摆杆压力不同时，摆动块绕转轴自动调整摆动角度，保证两段圆弧面上的偏心力矩不会作用在主轴上。
优选的，所述排气管另一端圆柱面上出气孔外侧设有挡尘板；所述挡尘板通过两个平行设置的连杆与排气管连接；所述连杆一端铰接在挡尘板上，连杆另一端铰接在排气管圆柱面上的矩形槽底部，铰接处设有扭簧；使用时，高压气体从排气管另一端的出气孔排出，高压气体推动挡尘板移动，挡尘板带动连杆摆动，同时压缩扭簧；当高压气体排出后，在扭簧弹力的作用下，挡尘板立即挡住排气管上的出气孔，防止灰尘进入排气管。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法中使用的防爆阀通过在阀芯端面上的圆柱孔内设置锥形套，同时在滑动轴承的中心孔内滑动安装排气管，进而在排气管一端设有一组摆动片，实现排气管端部的摆动片穿过锥形套，锥形套上的圆锥凹槽面挤压摆动片上的圆弧形凸起，摆动片摆动，锥形套的圆锥凹槽变形胀开，进而实现高压气体通过排气管排出，最终实现防爆阀在抵挡激烈爆发的压力的同时实现了阀门的打开。
2.本发明所述的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法中使用的防爆阀通过在阀芯另一端端面靠近锥形套的位置上设置挡板，实现保护突然增大的压力对锥形套的伤害，同时不影响底座一侧空腔内高压气体的排出。
3.本发明所述的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法中使用的防爆阀通过在外壳另一端端面上设置摆杆，实现了利用爆炸时产生的高压气体，进行增加排气管插入锥形套的力度，同时缩短了排气管插入锥形套的时间，进而实现增加了防爆阀的反应效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法的流程图；
图2是本发明的中使用的防爆阀的主视图；
图3是图2中A-A处的剖视图；
图4是图2中B处的放大图；
图5是图2中C处的放大图；
图中：底座1、外壳2、滑动轴承21、摆杆22、阀芯3、锥形套31、圆锥凹槽311、挡板32、主轴4、圆弧形槽41、摆动块42、一号弹簧5、轴套6、排气管7、摆动片71、圆弧形凸起711、圆柱形凸起72、挡尘板73、连杆74。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述的一种提高发动机自保护能力的方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：通过传感器检测发动机进气管内混合气体浓度，提前预判回火现象的发生；
步骤二：步骤一中的传感器检测到混合气体浓度升高，把信号传给处理器，处理器及时做出提醒并激活防爆阀；
步骤三：发生回火现象时，步骤二中的防爆阀工作，保护进气管不会被破坏；
步骤四：综合步骤三中的回火现象，集成传感器采集相关数据；
步骤五：将步骤四中采集的数据传输给处理器，处理器进行回火原因的判断，并作出提示；
其中，所述的防爆阀包括底座1、外壳2、阀芯3、主轴4、一号弹簧5、轴套6、弹垫、螺母，所述底座1一端通过螺纹连接外壳2一端；所述外壳2内壁滑动安装阀芯3；所述阀芯3中心的圆柱孔内穿过主轴4一端，阀芯3一端端面与主轴4的轴肩端面接触；所述主轴4一端通过螺母和弹垫对阀芯3进行锁紧，主轴4另一端滑动安装在轴套6的圆柱孔内；所述轴套6一端固定连接在外壳2另一端的中心孔内，轴套6另一端轴肩与阀芯3之间设有一号弹簧5；还包括锥形套31、排气管7、摆动片71、滑动轴承21、弹簧、卡簧，所述阀芯3端面上的圆柱孔内固定连接锥形套31；所述锥形套31中心设置圆锥凹槽311，锥形套31的圆锥凹槽311能够变形胀开；所述外壳2另一端的台阶端面上的设置一组圆柱孔，外壳2端面上的圆柱孔内固定连接滑动轴承21；所述滑动轴承21的中心孔内滑动安装排气管7；所述排气管7一端设有一组摆动片71；所述摆动片71中部铰接在排气管7一端，铰接处设有扭簧，摆动片71一端设置圆弧形凸起711，一组摆动片71包围成圆锥形；所述排气管7中部靠近外壳2内壁一侧通过卡簧限制排气管7的轴向移动，排气管7中部靠近外壳2外壁一侧设有弹簧；所述排气管7另一端设置圆柱形凸起72，圆柱形凸起72的圆柱面上设置一组出气孔，出气孔与排气管7内部空腔连通；使用时，可燃气体剧烈燃烧导致底座1一侧空腔压力突然增大，高压气体推动阀芯3移动，同时阀芯3挤压一号弹簧5，当排气管7端部的摆动片71穿过锥形套31时，锥形套31上的圆锥凹槽311面挤压摆动片71上的圆弧形凸起711，摆动片71摆动，摆动片71挤压锥形套31的圆锥凹槽311，锥形套31的圆锥凹槽311变形胀开，高压气体通过排气管7排出，当高压气体的压力小于一号弹簧5的弹力时，一号弹簧5推动阀芯3移动，排气管7一端从锥形套31中拔出，锥形套31的圆锥凹槽311收缩，底座1一侧的空腔恢复成密闭空间，防止底座1一侧空腔内进入空气。
作为本发明的一种实施方案，所述阀芯3另一端端面靠近锥形套31的位置上设置挡板32；所述挡板32铰接在阀芯3的端面上，铰接处设有扭簧；使用时，可燃气体剧烈燃烧导致底座1一侧空腔压力突然增大，高压气体推动阀芯3移动，挡板32用于保护突然增大的压力对锥形套31的伤害，排气管7端部的摆动片71穿过锥形套31的同时，摆动片71推动挡板32摆动，因此，挡板32也不影响底座1一侧空腔内高压气体的排出。
作为本发明的一种实施方案，所述外壳2另一端端面上铰接摆杆22中部，铰接处设有扭簧；所述摆杆22一端设有滚轮，摆杆22另一端在主轴4另一端端头的圆弧形槽41内滑动；使用时，高压气体推动阀芯3移动，阀芯3带动主轴4移动，主轴4另一端头的圆弧形槽41挤压摆杆22另一端，摆杆22摆动，摆杆22一端的滚轮挤压排气管7另一端的圆柱形凸起72，圆柱形凸起72挤压弹簧，弹簧用于避免排气管7与滑动轴承21之间撞击，排气管7带动摆动片71插入锥形套31，整体实现增加排气管7插入锥形套31的力度，同时增加了防爆阀的反应效率。
作为本发明的一种实施方案，所述主轴4另一端端头设置矩形槽，矩形槽内通过转轴安装摆动块42；所述摆动块42一端对称设置两段圆弧面，摆动块42另一端圆弧面与矩形槽之间对称设置两组弹簧；使用时，高压气体推动阀芯3移动，阀芯3带动主轴4移动，主轴4带动摆动块42移动，摆动块42一端的两段圆弧面挤压摆杆22另一端端头，当两段圆弧面上的摆杆22压力不同时，摆动块42绕转轴自动调整摆动角度，保证两段圆弧面上的偏心力矩不会作用在主轴4上。
作为本发明的一种实施方案，所述排气管7另一端圆柱面上出气孔外侧设有挡尘板73；所述挡尘板73通过两个平行设置的连杆74与排气管7连接；所述连杆74一端铰接在挡尘板73上，连杆74另一端铰接在排气管7圆柱面上的矩形槽底部，铰接处设有扭簧；使用时，高压气体从排气管7另一端的出气孔排出，高压气体推动挡尘板73移动，挡尘板73带动连杆74摆动，同时压缩扭簧；当高压气体排出后，在扭簧弹力的作用下，挡尘板73立即挡住排气管7上的出气孔，防止灰尘进入排气管7。
使用时，可燃气体剧烈燃烧导致底座1一侧空腔压力突然增大，高压气体推动阀芯3移动，同时阀芯3挤压一号弹簧5，当排气管7端部的摆动片71穿过锥形套31时，锥形套31上的圆锥凹槽311面挤压摆动片71上的圆弧形凸起711，摆动片71摆动，摆动片71挤压锥形套31的圆锥凹槽311，锥形套31的圆锥凹槽311变形胀开，同时摆动片71推动挡板32摆动，挡板32用于保护突然增大的压力对锥形套31的伤害，同时，挡板32也不影响底座1一侧空腔内高压气体的排出高压气体通过排气管7排出，当高压气体的压力小于一号弹簧5的弹力时，一号弹簧5推动阀芯3移动，排气管7一端从锥形套31中拔出，锥形套31的圆锥凹槽311收缩，底座1一侧的空腔恢复成密闭空间，防止底座1一侧空腔内进入空气；高压气体推动阀芯3移动，阀芯3带动主轴4移动，主轴4另一端头的圆弧形槽41挤压摆杆22另一端，摆杆22摆动，摆杆22一端的滚轮挤压排气管7另一端的圆柱形凸起72，圆柱形凸起72挤压弹簧，弹簧用于避免排气管7与滑动轴承21之间撞击，排气管7带动摆动片71插入锥形套31，整体实现增加排气管7插入锥形套31的力度，同时增加了防爆阀的反应效率；高压气体推动阀芯3移动，阀芯3带动主轴4移动，主轴4带动摆动块42移动，摆动块42一端的两段圆弧面挤压摆杆22另一端端头，当两段圆弧面上的摆杆22压力不同时，摆动块42绕转轴自动调整摆动角度，保证两段圆弧面上的偏心力矩不会作用在主轴4上；高压气体从排气管7另一端的出气孔排出，高压气体推动挡尘板73移动，挡尘板73带动连杆74摆动，同时压缩扭簧；当高压气体排出后，在扭簧弹力的作用下，挡尘板73立即挡住排气管7上的出气孔，防止灰尘进入排气管7。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种提高发动机自保护能力的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：通过传感器检测发动机进气管内混合气体浓度，提前预判回火现象的发生；
步骤二：步骤一中的传感器检测到混合气体浓度升高，把信号传给处理器，处理器及时做出提醒并激活防爆阀；
步骤三：发生回火现象时，步骤二中的防爆阀工作，保护进气管不会被破坏；
步骤四：综合步骤三中的回火现象，集成传感器采集相关数据；
步骤五：将步骤四中采集的数据传输给处理器，处理器进行回火原因的判断，并作出提示；
其中，所述的防爆阀包括底座(1)、外壳(2)、阀芯(3)、主轴(4)、一号弹簧(5)、轴套(6)、弹垫、螺母，所述底座(1)一端通过螺纹连接外壳(2)一端；所述外壳(2)内壁滑动安装阀芯(3)；所述阀芯(3)中心的圆柱孔内穿过主轴(4)一端，阀芯(3)一端端面与主轴(4)的轴肩端面接触；所述主轴(4)一端通过螺母和弹垫对阀芯(3)进行锁紧，主轴(4)另一端滑动安装在轴套(6)的圆柱孔内；所述轴套(6)一端固定连接在外壳(2)另一端的中心孔内，轴套(6)另一端轴肩与阀芯(3)之间设有一号弹簧(5)；还包括锥形套(31)、排气管(7)、摆动片(71)、滑动轴承(21)、弹簧、卡簧，所述阀芯(3)端面上的圆柱孔内固定连接锥形套(31)；所述锥形套(31)中心设置圆锥凹槽(311)，锥形套(31)的圆锥凹槽(311)能够变形胀开；所述外壳(2)另一端的台阶端面上的设置一组圆柱孔，外壳(2)端面上的圆柱孔内固定连接滑动轴承(21)；所述滑动轴承(21)的中心孔内滑动安装排气管(7)；所述排气管(7)一端设有一组摆动片(71)；所述摆动片(71)中部铰接在排气管(7)一端，铰接处设有扭簧，摆动片(71)一端设置圆弧形凸起(711)，一组摆动片(71)包围成圆锥形；所述排气管(7)中部靠近外壳(2)内壁一侧通过卡簧限制排气管(7)的轴向移动，排气管(7)中部靠近外壳(2)外壁一侧设有弹簧；所述排气管(7)另一端设置圆柱形凸起(72)，圆柱形凸起(72)的圆柱面上设置一组出气孔，出气孔与排气管(7)内部空腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种提高发动机自保护能力的方法，其特征在于：所述阀芯(3)另一端端面靠近锥形套(31)的位置上设置挡板(32)；所述挡板(32)铰接在阀芯(3)的端面上，铰接处设有扭簧。
3.根据权利要求1所述的一种提高发动机自保护能力的方法，其特征在于：所述外壳(2)另一端端面上铰接摆杆(22)中部，铰接处设有扭簧；所述摆杆(22)一端设有滚轮，摆杆(22)另一端在主轴(4)另一端端头的圆弧形槽(41)内滑动。
4.根据权利要求3所述的一种提高发动机自保护能力的方法，其特征在于：所述主轴(4)另一端端头设置矩形槽，矩形槽内通过转轴安装摆动块(42)；所述摆动块(42)一端对称设置两段圆弧面，摆动块(42)另一端圆弧面与矩形槽之间对称设置两组弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种提高发动机自保护能力的方法，其特征在于：所述排气管(7)另一端圆柱面上出气孔外侧设有挡尘板(73)；所述挡尘板(73)通过两个平行设置的连杆(74)与排气管(7)连接；所述连杆(74)一端铰接在挡尘板(73)上，连杆(74)另一端铰接在排气管(7)圆柱面上的矩形槽底部，铰接处设有扭簧。
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