CN110529685A - 一种双壁管连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双壁管连接装置，涉及船舶工程技术领域。所述双壁管连接装置包括双壁管、流量调节件及壳体，所述壳体设置有腔室及与所述腔室连通的进气孔，所述流量调节件设置于所述腔室内；所述双壁管连接于所述壳体上，所述双壁管设有内流道和外流道，所述内流道与所述流量调节件连通，所述外流道与所述腔室连通。本实施例公开的双壁管连接装置解决了燃气阀能够对燃气的流量进行调节，但是不能为外流道提供氮气填充的问题，实现了将燃气流量调节功能与氮气填充功能有效的结合。

Description

一种双壁管连接装置
技术领域
本发明涉及船舶工程技术领域，尤其涉及一种双壁管连接装置。
背景技术
目前，随着船舶行业排放标准越发严格，大型民用船舶选择主机时，多采用柴油加天然气组合的双燃料内燃机，而双燃料内燃机的燃气管在运行过程中，燃气管内部压力较高，燃气管容易爆裂，造成燃气泄漏，燃气泄漏容易引起火灾、爆炸等事故，而且泄漏的燃气还会污染环境。
因此，燃气管通常采用双壁管结构并在外流道内充入氮气保证燃气管的内外压力平衡，防止燃气管爆裂，避免燃气的泄漏。燃气管与内燃机通过燃气阀连接，燃气阀能够对燃气的流量进行调节，但是不能为双壁管的外流道提供氮气。
基于此，亟需一种双壁管连接装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种双壁管连接装置，以实现对燃气流量进行调节，并且提供氮气的填充通道。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种双壁管连接装置，包括双壁管和流量调节件，所述双壁管连接装置还包括：
壳体，所述壳体设置有腔室及与所述腔室连通的进气孔，所述流量调节件设置于所述腔室内；
所述双壁管连接于所述壳体上，所述双壁管设有内流道和外流道，所述内流道与所述流量调节件连通，所述外流道与所述腔室连通。
优选地，所述双壁管连接装置还包括第一封堵件和第二封堵件，所述壳体的两端分别密封连接于所述第一封堵件和所述第二封堵件，所述双壁管通过所述第一封堵件与所述壳体相连，所述第二封堵件上连接有与所述流量调节件连通的排放管。
优选地，所述第一封堵件上设有第一通孔，所述内流道通过所述第一通孔连通于所述流量调节件；
所述第二封堵件上设有第二通孔，所述排放管通过所述第二通孔连通于所述流量调节件。
优选地，所述第一封堵件上还设有多个第三通孔，多个所述第三通孔沿所述第一通孔周向设置，所述外流道通过所述第三通孔与所述腔室连通。
优选地，所述第一封堵件与所述壳体之间及所述第二封堵件与所述壳体之间均设置有垫圈。
优选地，所述第一封堵件和所述第二封堵件相配合将所述流量调节件夹持于所述腔室内。
优选地，所述排放管为双壁管结构，所述第二封堵件上设有第四通孔，所述第四通孔连通所述排放管的外流道和所述腔室，所述第二通孔连通所述排放管的内流道和所述流量调节件。
优选地，所述双壁管连接装置还包括电控组件及传动轴，所述电控组件通过所述传动轴连接于所述流量调节件，所述电控组件能够通过所述传动轴调节所述流量调节件。
优选地，所述双壁管连接装置还包括连接块和支撑架，所述流量调节件通过所述连接块固定于所述壳体内，所述支撑架设置于所述连接块与所述电控组件之间，所述传动轴穿设于所述支撑架和所述连接块。
优选地，所述连接块内设置有刮油环和导向环，所述刮油环和所述导向环均套设于所述传动轴。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供了一种双壁管连接装置，双壁管连接装置包括双壁管、流量调节件及壳体。壳体设置有腔室及与腔室连通的进气孔，流量调节件设置于腔室内部。双壁管设有内流道和外流道，双壁管的内流道流通燃气，外流道流通氮气。双壁管的外流道与壳体的腔室连接，工作时，氮气泵将氮气从进气孔输送入壳体内的腔室，氮气从腔室流进外流道内，为双壁管提供氮气。双壁管的内流道连接流量调节件并对燃气的流量进行调节。
双壁管连接装置还包括传动轴及电控组件，电控组件包括驱动件和控制器，控制器可以接收燃气管内燃气的压力值数据，根据压力值的数据控制驱动件运转，驱动件驱动传动轴运转，传动轴驱动流量调节件运转，进而调节流量调节件的开度，排出未被分配至各缸燃烧的燃气，对燃气的流量进行调节。
本实施例的双壁管连接装置解决了燃气阀能够对燃气的流量进行调节，但是不能为外流道提供氮气填充的问题，实现了将燃气流量调节功能与氮气填充功能有效的结合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的双壁管连接装置的结构示意图；
图2是本发明提供的双壁管连接装置的剖视图；
图3是本发明提供的双壁管连接装置的侧视图；
图4是图2在A处的放大图。
图中标记如下：
1-双壁管；11-内流道；12-外流道；2-流量调节件；3-壳体；31-进气孔；4-第一封堵件；41-第一通孔；42-第三通孔；5-第二封堵件；51-第二通孔；6-电控组件；7-传动轴；8-连接块；81-刮油环；82-导向环；83-密封圈；9-支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，本实施例公开了一种双壁管连接装置，该装置包括双壁管1、流量调节件2及壳体3。壳体3设置有腔室，腔室被配置为氮气流通的空间，也为流量调节件2提供了安装空间。壳体3还设置有与腔室连通的进气孔31，用以连接输送氮气的管路。流量调节件2安装于腔室内部，对燃气的流量进行调节。双壁管1与壳体3相连接，双壁管1设有内流道11和外流道12，双壁管1的内流道11流通燃气，外流道12流通氮气。双壁管1的外流道12与壳体3的腔室连接，工作时，氮气泵将氮气经管路从进气孔31输送入壳体3的腔室内，氮气从腔室流进外流道12内，为双壁管1提供氮气。双壁管1的内流道11连接流量调节件2，对燃气的流量进行调节。作为优选，本实施例中的流量调节件2为球阀结构。本实施例的双壁管连接装置解决了燃气阀能够对燃气的流量进行调节，但是不能为外流道12提供氮气填充的问题，实现了将燃气流量调节功能与氮气填充功能有效的结合。
如图2和图3所示，为了使燃气管与本实施例的双壁管连接装置更好的连接，双壁管连接装置还包括第一封堵件4和第二封堵件5，第一封堵件4和第二封堵件5为法兰结构，壳体3左右两端还设有圆通孔，第一封堵件4与第二封堵件5分别部分插入壳体3两端的圆通孔内。为了保证装置的密封性，第一封堵件4与壳体3之间及第二封堵件5与壳体3之间均设置有垫圈。具体地，设置于壳体3和第一封堵件4之间的为第一垫圈，壳体3和第二封堵件5之间的为第二垫圈。第一封堵件4与壳体3接触面上设有环形凹槽，第一垫圈部分位于环形凹槽内，第一垫圈被夹持于第一封堵件4与壳体3之间，实现了第一封堵件4和与壳体3之间的密封。第二封堵件5具有相同环形凹槽结构，第二垫圈部分位于第二封堵件5的环形凹槽内，第二垫圈被夹持于第二封堵件5与壳体3之间，实现了第二封堵件5与壳体3之间的密封。
需要特别说明的是，第一封堵件4和第二封堵件5相配合将流量调节件2夹持于壳体3的腔室内，第一封堵件4和第二封堵件5对流量调节件2起固定的作用。第一封堵件4位于双壁管1与壳体3之间，双壁管1固定在第一封堵件4的一侧。固定方式可以为焊接，焊接工艺保证了双壁管1与第一封堵件4之间的气密性和连接强度。第一封堵件4的另一侧插入壳体3一端并且与流量调节件2连接。优选地，第一封堵件4通过第一螺钉与壳体3固定连接，为了保证连接强度，第一螺钉的数量优选为四个。第二封堵件5位于排放管与壳体3之间，排放管用于排出未被分配至各缸燃烧的燃气。排放管固定在第二封堵件5的一侧，固定方式可以为焊接工艺或者使用螺钉固定。第二封堵件5的另一侧插入壳体3的另一端并且与流量调节件2连接。第二封堵件5通过第二螺钉与壳体3固定连接，第二螺钉的数量优选为四个。
作为优选，第一封堵件4和第二封堵件5与流量调节件2紧密贴合时，应该确保第一封堵件4与壳体3也紧密贴合。为了保证第一封堵件4和第二封堵件5夹紧流量调节件2，第一封堵件4插入壳体3的长度、第二封堵件5插入壳体3的长度及流量调节件2两端面的距离之和略长于壳体3两端面的距离1mm～2mm。当第二封堵件5通过第二螺钉固定于壳体3上时，由于间隙的存在，可以有效保证第一封堵件4和第二封堵件5夹紧流量调节件2。优选地，第一封堵件4和第二封堵件5之间额外增加两个螺栓紧固，加强装置整体稳定性。
为了保证第一封堵件4与流量调节件2的气密性，在第一封堵件4与流量调节件2之间设置有第三垫圈。具体地，流量调节件2与第一封堵件4的接触面上设置有环形凹槽，第三垫圈部分位于该环形凹槽内，第三垫圈被夹持于第一封堵件4与流量调节件2之间，实现了第一封堵件4和与流量调节件2之间的密封。为了保证第二封堵件5与流量调节件2的气密性，在第二封堵件5与流量调节件2之间设置有第四垫圈。具体地，流量调节件2与第二封堵件5的接触面上设置有环形凹槽，第四垫圈部分位于该环形凹槽内，第四垫圈被夹持于第二封堵件5与流量调节件2之间，实现了第二封堵件5与流量调节件2之间的密封。
需要特别说明的是，第一封堵件4设有第一通孔41，双壁管1的内流道11通过第一通孔41连通于流量调节件2。第二封堵件5设有第二通孔51，排放管通过第二通孔51连通于流量调节件2。工作时，燃气从双壁管1的内流道11经第一通孔41流入流量调节件2，经过流量调节件2的调节后经第二通孔51流入排放管。第一封堵件4还设有多个第三通孔42，多个第三通孔42的进气口位于壳体3的腔室未被流量调节件2占据的部分内，并且多个第三通孔42沿第一通孔41周向设置。第三通孔42的数量和大小可以根据所需氮气的流量和压力而定，双壁管1的外流道12通过第三通孔42与腔室连通。氮气填充时，氮气泵将氮气从壳体3的进气孔31输入到腔室内，然后氮气经第一封堵件4的第三通孔42进入双壁管1的外流道12内。上述结构使燃气流量调节功能与氮气填充功能有效的结合。由于外流道12内氮气是起保护和预防燃气泄露的作用，所以外流道12内氮气无需流动和补充，氮气充满后只需保持管内气压即可。
本实施例中，上述双壁管连接装置应用于管路的尽头，即该装置一端连接双壁管1，另一端连接排放管。第二通孔51连通排放管和流量调节件2，排放管用于排出多余的未被分配至各缸燃烧的燃气。
在其他实施例中，上述的双壁管连接装置应用于管路的中间位置，由于该连接装置的下游的燃气的压力值还处于较高的状态，需要氮气填充保护燃气的流道，则排放管为双壁管结构，第二封堵件5上设置有多个第四通孔，第四通孔在第二封堵件5上的设置形式与第三通孔42在第一封堵件4上的设置形式相同，即第二封堵件5与第一封堵件4的结构相同。第四通孔连通排放管的外流道和腔室，第二通孔51连通排放管的内流道和流量调节件2。壳体3的腔室内的氮气能够通过第四通孔流至排放管的外流道内，为排放管的外流道填充氮气。双壁管1的外流道12和排放管的外流道通过壳体的腔室相连通，中间的连接装置的壳体3下方的进气孔31可以封堵，只保留双壁管1尽头处连接装置上的氮气填充路径，便可为整个路径上的外流道填充氮气。使该双壁管连接装置应用范围更广。
图4所示，本实施例中双壁管连接装置还包括电控组件6和传动轴7。电控组件6包括驱动件和控制器，驱动件的输出端通过传动轴7连接于流量调节件2。控制器可以接收燃气管内燃气的压力值数据，根据压力值的数据控制驱动件运转，驱动件通过传动轴7驱动流量调节件2运转，进而调节流量调节件2的开度，对燃气的流量进行调节。
需要特别说明的是，为了增加装置的稳定性，双壁管连接装置还包括连接块8和支撑架9。流量调节件2通过连接块8固定在壳体3上，具体地，流量调节件2通过第三螺钉固定在连接块8上，壳体3的上侧开设通孔，连接块8部分嵌入壳体3的通孔内，并且连接块8通过第四螺钉固定于壳体3上。连接块8与壳体3的接触面上设置有凹槽，凹槽内设置有第五垫圈，第五垫圈被夹持于连接块8与壳体3之间，保证了连接块8与壳体3之间的气密性。
支撑架9安装在电控组件6与连接块8之间，并且通过第五螺钉与电控组件6和连接块8固定连接，支撑架9能够增加装置的稳定性。优选地，连接块8和支撑架9上设置有供传动轴7穿过的通孔，为了保证装置的密封性和安全性，连接块8上表面嵌入有刮油环81，能够将传动轴7上的润滑油刮下来，不会因传动轴7转动而从连接块8上流出，减少了润滑油的损失。连接块8的下表面嵌入有密封圈83和导向环82，导向环82对传动轴7起导向作用。密封圈83套设于传动轴7上，且位于导向环82的上方，密封圈83能够止挡传动轴7因转动而向上带动的润滑油。
本双壁管连接装置在具体安装实施时，有如下安装步骤：
(1)将第一封堵件4和双壁管1先行焊接完毕，作为连接的一端。
(2)将第一垫圈安装于第一封堵件4的环形凹槽中，然后将第一封堵件4和壳体3用四个第一螺钉紧固，第一封堵件4和壳体3的接触面在第一螺钉拧紧后应没有间隙。
(3)将刮油环81嵌入安装到连接块8上表面中，将第五垫圈安装到连接块8与壳体3之间的凹槽中，然后将连接块8安装于壳体3上方对应的通孔位置，用四个第四螺钉紧固。
(4)依次将密封圈和导向环82从壳体3内部安装入连接块8中。
(5)在流量调节件2与第一封堵件4和第二封堵件5接触面的凹槽内分别装入第三垫圈和第四垫圈，然后将流量调节件2吊装在壳体3腔室内，即连接块8的下方，用两个第三螺钉紧固。
(6)将第二垫圈安装与第二封堵件5的环形凹槽中，将第二封堵件5用四个螺栓紧固在壳体3的另一端，第一封堵件4、第二封堵件5和流量调节件2的两个接触面贴合，第二封堵件5和壳体3的接触面之间有1mm～2mm的间隙。
(7)用两个螺栓和两个螺母将第一封堵件4和第二封堵件5夹紧固定。
(8)将传动轴7接口朝下插入连接块8中，和流量调节件2的接头配合。
(9)将支撑架9套设于传动轴7，并且用四个第五螺钉固定在连接块8上。
(10)将电控组件6放置在支撑架9上方，其接口和传动轴7上方的接头配合，再用四个第五螺钉将电控组件6和支撑架9固定。
(11)双壁管连接装置安装完毕。第二封堵件5可连接排放管，供多余燃气排出；壳体3下方的进气孔31可连接氮气供应管路的接头，填充入氮气并输送至整个双壁管1的外流道12。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双壁管连接装置，包括双壁管(1)和流量调节件(2)，其特征在于，所述双壁管连接装置还包括：
壳体(3)，所述壳体(3)设置有腔室及与所述腔室连通的进气孔(31)，所述流量调节件(2)设置于所述腔室内；
所述双壁管(1)连接于所述壳体(3)上，所述双壁管(1)设有内流道(11)和外流道(12)，所述内流道(11)与所述流量调节件(2)连通，所述外流道(12)与所述腔室连通。
2.根据权利要求1所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述双壁管连接装置还包括第一封堵件(4)和第二封堵件(5)，所述壳体(3)的两端分别密封连接于所述第一封堵件(4)和所述第二封堵件(5)，所述双壁管(1)通过所述第一封堵件(4)与所述壳体(3)相连，所述第二封堵件(5)上连接有与所述流量调节件(2)连通的排放管。
3.根据权利要求2所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述第一封堵件(4)上设有第一通孔(41)，所述内流道(11)通过所述第一通孔(41)连通于所述流量调节件(2)；
所述第二封堵件(5)上设有第二通孔(51)，所述排放管通过所述第二通孔(51)连通于所述流量调节件(2)。
4.根据权利要求3所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述第一封堵件(4)上还设有多个第三通孔(42)，多个所述第三通孔(42)沿所述第一通孔(41)周向设置，所述外流道(12)通过所述第三通孔(42)与所述腔室连通。
5.根据权利要求2所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述第一封堵件(4)与所述壳体(3)之间及所述第二封堵件(5)与所述壳体(3)之间均设置有垫圈。
6.根据权利要求2所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述第一封堵件(4)和所述第二封堵件(5)相配合将所述流量调节件(2)夹持于所述腔室内。
7.根据权利要求3所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述排放管为双壁管结构，所述第二封堵件(5)上设有第四通孔，所述第四通孔连通所述排放管的外流道和所述腔室，所述第二通孔(51)连通所述排放管的内流道和所述流量调节件(2)。
8.根据权利要求1所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述双壁管连接装置还包括电控组件(6)及传动轴(7)，所述电控组件(6)通过所述传动轴(7)连接于所述流量调节件(2)，所述电控组件(6)能够通过所述传动轴(7)调节所述流量调节件(2)。
9.根据权利要求8所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述双壁管连接装置还包括连接块(8)和支撑架(9)，所述流量调节件(2)通过所述连接块(8)固定于所述壳体(3)内，所述支撑架(9)设置于所述连接块(8)与所述电控组件(6)之间，所述传动轴(7)穿设于所述支撑架(9)和所述连接块(8)。
10.根据权利要求9所述的双壁管连接装置，其特征在于，所述连接块(8)内设置有刮油环(81)和导向环(82)，所述刮油环(81)和所述导向环(82)均套设于所述传动轴(7)。
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