CN110905701A - 一种燃气发动机进气组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃气发动机技术领域，具体涉及一种燃气发动机进气组件；所采用的技术方案是：一种燃气发动机进气组件，包括节气门，所述节气门包括通气孔和阀片，所述阀片设有转轴，所述通气孔侧壁设有两转轴孔，所述转轴两端分别插设在转轴孔内，所述转轴孔外端设置有机械密封装置，所述节气门的转轴孔孔壁设有第一进气口，所述第一进气口位于机械密封装置的内侧，所述第一进气口用于与压缩空气气源相连。本发明从而利用高压的压缩空气对转轴孔进行气密封，以在节气门机械密封的基础上增加气密封，能够避免因混合气体泄漏而产生的安全隐患，具有密封性好、安全性高的特点。

Description

一种燃气发动机进气组件
技术领域
本发明涉及燃气发动机技术领域，具体涉及一种燃气发动机进气组件。
背景技术
燃气发动机通常采用天然气为燃料，与普通燃油发动机相比具有节能、经济、环保的特点，因此得到了越来越广泛的运用。燃气发动机燃气由气源瓶释放出后，依次经过高压切断发、稳压器、燃气滤清器、热交换器、燃气节温器和计量阀后，再和经加压后的空气一起在混合器内混合后，经过节气门送入燃烧室内。现有的节气门均是蝶阀结构，在节气孔通气孔侧壁设置有安装蝶阀转轴的转轴孔，蝶阀的阀片转轴端部插设在转轴孔内与节气门通气孔侧壁转动连接，而转轴的末端外侧与转轴孔侧壁之间的空隙通过机械密封装置密封。机械密封装置内的橡胶密封圈耐候性相对较差，橡胶容易老化，机械密封装置容易磨损，一旦橡胶密封圈老化或机械密封磨损，则会导致经混合器混合后的燃气从节气门转轴孔泄漏，易导致自燃，存在极大的安全隐患。
发明内容
针对上述现有节气门机械密封橡胶老化漏气存在极大安全隐患的技术问题，本发明提供了一种燃气发动机进气组件，在节气门机械密封的基础上增加气密封，能够避免因混合气体泄漏而产生的安全隐患，具有密封性好、安全性高的特点。
本发明通过下述技术方案实现：
一种燃气发动机进气组件，包括节气门，所述节气门包括通气孔和阀片，所述阀片设有转轴，所述通气孔侧壁设有两转轴孔，所述转轴两端分别插设在转轴孔内，所述转轴孔外端设置有机械密封装置，所述节气门的转轴孔孔壁设有第一进气口，所述第一进气口位于机械密封装置的内侧，所述第一进气口用于与压缩空气气源相连。
本发明在使用时，将第一进气口与压缩空气气源相连，以给节气门的转轴孔输入压力大于节气门通气孔进气端的混合气压力的压缩空气，从而利用高压的压缩空气对转轴孔进行气密封。从转轴孔进入的空气直接进入节气门通气孔内，不会对燃气发动机的进气造成影响。因此，通过机械密封和气密封的双重密封，能够提高燃气发动机进气系统的密封性，密封性能好，安全性高。而当转轴孔内的机械密封失效时，由气密封继续密封，从转轴孔泄漏的气体仅是高压空气，不会导致燃气发动机机舱内的物体燃烧，因此不存在燃气发动机机舱自然的隐患。
进一步的，还包括混合器，所述混合器包括混合腔、压缩空气进气口、燃气进气口和混合气出气口，所述混合气出气口与节气门相连；所述压缩空气进气口侧壁设有第二进气口，所述第二进气口通过连接管与第一进气口相连。通过将进入混合器的压缩空气给转轴孔提供高压气源，不会额外增加新的供气组件，可靠性高、经济效益好。
作为连接管的具体实施方式，所述连接管为刚性直管，确保第一进气口和第二进气口连接的可靠性。
作为连接管与进气口连接的具体实施方式，所述连接管两端分别插设在第一进气口和第二进气口内，以便于第一进气口和第二进气口的连接，提高燃气发动机进气系统的组装效率。
优选的，所述连接管位于混合腔内，以降低连接管与第一进气口和第二进气口连接处对密封性的要求。
进一步的，所述压缩空气进气口内设有单向阀，所述单向阀位于第二进气口和压缩空气进气口出气端之间，以防止混合器内的燃气反流。
优选的，所述燃气进气口进气端连接有第一计量器，所述压缩空气进气口进气端连接有第二计量器，所述混合气出气口连接有第三计量器。通过将第一计量器和第二计量器读数之和与第三计量器的读数进行比较，可判出断燃气发动机进气系统是否漏气，以及时对燃气发动机进气系统进行检修维护，确保燃气发动机安全运行。
进一步的，所述混合器还包括压缩空气进气腔，所述压缩空气进气腔通过若干连接孔与混合腔连通，以使得压缩空气与燃气混合均匀。
优选的，所述压缩空气进气腔、混合腔均为圆柱形型腔，所述连接孔沿混合腔轴线周向均布，进一步提高压缩空气与燃气混合的均匀性。
优选的，所述压缩空气进气腔中部设有燃气引入管，所述燃气引入管一端与燃气进气口连通，所述燃气引入管另一端位于混合腔内；所述燃气引入管位于混合腔内的一端端部封闭，所述燃气引入管位于混合腔内的侧壁开设有若干混气孔，以确保压缩空气与燃气充分的进行混合，提供燃气发动机运行的稳定性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、第一进气口与压缩空气气源相连，利用高压的压缩空气对转轴孔进行气密封。从转轴孔进入的空气直接进入节气门通气孔内，不会对燃气发动机的进气造成影响。且通过机械密封和气密封的双重密封，能够提高燃气发动机进气系统的密封性，密封性能好，安全性高。而当转轴孔内的机械密封失效时，由气密封继续密封，从转轴孔泄漏的气体仅是高压空气，不会导致燃气发动机机舱内的物体燃烧，不存在燃气发动机机舱自然的隐患。
2、燃气进气口进气端连接有第一计量器、压缩空气进气口进气端连接有第二计量器和混合气出气口连接有第三计量器。通过将第一计量器和第二计量器读数之和与第三计量器的读数进行比较，可判出断燃气发动机进气系统是否漏气，以及时对燃气发动机进气系统进行检修维护，确保燃气发动机安全运行。
3、混合器还包括与混合器连通的压缩空气进气腔，燃气引入管一端与燃气进气口连通，所述燃气引入管另一端位于混合腔内；所述燃气引入管位于混合腔内的一端端部封闭，所述燃气引入管位于混合腔内的侧壁开设有若干混气孔，能够确保压缩空气与燃气充分的进行混合，提供燃气发动机运行的稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构图示意图。
附图中各零部件名称：
1-节气门，11-通气孔，12-阀片，13-转轴，14-转轴孔，15-机械密封装置，16-第一进气口，2-混合器，20-压缩空气进气腔，21-混合腔，22-压缩空气进气口，23-燃气进气口，24-混合气出气口，25-第二进气口，26-连接管，27-单向阀，28-连接孔，29-燃气引入管，291-混气孔，31-第一计量器，32-第二计量器，33-第三计量器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种燃气发动机进气组件，包括节气门1，具体来说，节气门1在燃气发动机进气系统中的位置和与其他部件的连接关系与现有的燃气发动机进气系统相同。所述节气门1包括通气孔11和阀片12，所述阀片12设有转轴13，所述通气孔11侧壁设有两转轴孔14，所述转轴13两端分别插设在转轴孔14内，所述转轴孔14外端设置有机械密封装置15。与现有的节气门相同，通过阀片12的转动角度控制节气门1的通气孔11开口大小，以控制进入燃气发动机燃烧室内的混合气体流量大小。不同的是，所述节气门1的转轴孔14孔壁设有第一进气口16，所述第一进气口16位于机械密封装置15的内侧，即第一进气口16设置于机械密封装置15正对通气孔11一端与转轴孔14与通气孔11交界处直接的转轴孔14孔壁上。所述第一进气口16用于与压缩空气气源相连，也就是说，高压空气从第一进气口16进入转轴孔14内。
本发明在使用时，将第一进气口16与压缩空气气源相连(如空压机出气口相连)，以给节气门1的转轴孔14输入压力大于通气孔11进气端的混合气压力的压缩空气，从而利用高压的压缩空气对转轴孔14进行气密封。从转轴孔14进入的空气直接进入通气孔11内，不会对燃气发动机的进气造成影响。通过机械密封和气密封的双重密封，能够提高燃气发动机进气系统的密封性，密封性能好、安全性高。而当转轴孔14的机械密封失效时，由气密封继续密封，从转轴孔14泄漏的气体仅是高压空气，不会导致燃气发动机机舱内的物体燃烧，因此不存在燃气发动机机舱自然的隐患。
进一步的，还包括混合器2，所述混合器2包括混合腔21、压缩空气进气口22、燃气进气口23和混合气出气口24，所述混合气出气口24与节气门1的通气孔11进气端相连。所述压缩空气进气口22侧壁设有第二进气口25，所述第二进气口25通过连接管26与第一进气口16相连。即与第一进气口16相连的高压空气气源为燃气发动机的空气加压泵输出的高压气体，可知的是，燃气发动机的空气加压泵输出的高压气体进入混合器2与燃气混合后的混合气体压力小于高压气体进入混合器21前的压力，因此将加压泵输出的高压气体引入转轴孔14内，能够对转轴孔14进行气密封。而通过进入混合器2的压缩空气给转轴孔14提供高压气源，不会额外增加新的供气组件，可靠性高、经济效益好。
作为连接管26的具体实施方式，所述连接管26为刚性直管，确保第一进气口16和第二进气口25连接的可靠性。
作为连接管26与进气口连接的具体实施方式，所述连接管26两端分别插设在第一进气口16和第二进气口25内，以便于第一进气口16和第二进气口25的连接，提高燃气发动机进气系统的组装效率。需要说明的是，为防止连接处漏气，通常需要在连接管26的两端套设密封圈，通过密封圈密封连接管26和两进气口侧壁之间的空隙。
优选的，所述连接管26位于混合腔21内，以降低连接管26与第一进气口16和第二进气口25连接处的对密封性的要求。
实施例2
基于实施例1，所述压缩空气进气口22内设有单向阀27，所述单向阀27位于第二进气口16和压缩空气进气口22出气端之间，以防止混合器2内的燃气反流。
优选的，所述燃气进气口23进气端连接有第一计量器31，第一计量器31用于监测进入混合器2内的燃气气量；所述压缩空气进气口22进气端连接有第二计量器32，第二计量器32用于监测进入混合器2内的空气气量；所述混合气出气口24连接有第三计量器33，第三计量器33用于监测混合器2进入燃气发动机燃烧室的气量。
通过将第一计量器31和第二计量器32读数之和与第三计量器33的读数进行比较，可判出断燃气发动机进气系统是否漏气，以及时对燃气发动机进气系统进行检修维护，确保燃气发动机安全运行。同时，第一计量器31和第二计量器32的读数，能够为精确的控制进空气和燃气比例提供数据支撑。其中，计量器通常采用燃气发动机进气系统常用的计量阀。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，所述混合器2还包括压缩空气进气腔20，所述压缩空气进气腔20通过若干连接孔28与混合腔21连通，以使得压缩空气与燃气混合均匀。
优选的，所述压缩空气进气腔20和混合腔21均为圆柱形型腔。所述连接孔28沿混合腔21轴线周向均布，进一步提高压缩空气与燃气混合的均匀性。
优选的，所述压缩空气进气腔20中部设有燃气引入管29，所述燃气引入管29一端与燃气进气口23连通，所述燃气引入管29另一端位于混合腔21内。所述燃气引入管29位于混合腔21内的一端端部封闭，所述燃气引入管29位于混合腔21内的侧壁开设有若干混气孔291，以确保压缩空气与燃气充分的进行混合，提供燃气发动机运行的稳定性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气发动机进气组件，包括节气门(1)，所述节气门(1)包括通气孔(11)和阀片(12)，所述阀片(12)设有转轴(13)，所述通气孔(11)侧壁设有两转轴孔(14)，所述转轴(13)两端分别插设在转轴孔(14)内，所述转轴孔(14)外端设置有机械密封装置(15)，其特征在于，所述节气门(1)的转轴孔(14)孔壁设有第一进气口(16)，所述第一进气口(16)位于机械密封装置(15)的内侧，所述第一进气口(16)用于与压缩空气气源相连。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，还包括混合器(2)，所述混合器(2)包括混合腔(21)、压缩空气进气口(22)、燃气进气口(23)和混合气出气口(24)，所述混合气出气口(24)与节气门(1)相连；所述压缩空气进气口(22)侧壁设有第二进气口(25)，所述第二进气口(25)通过连接管(26)与第一进气口(16)相连。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述连接管(26)为刚性直管。
4.根据权利要求3所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述连接管(26)两端分别插设在第一进气口(16)和第二进气口(25)内。
5.根据权利要求3或4所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述连接管(26)位于混合腔(21)内。
6.根据权利要求2所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述压缩空气进气口(22)内设有单向阀(27)，所述单向阀(27)位于第二进气口(25)和压缩空气进气口(22)出气端之间。
7.根据权利要求6所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述燃气进气口(23)进气端连接有第一计量器(31)，所述压缩空气进气口(22)进气端连接有第二计量器(32)，所述混合气出气口(24)连接有第三计量器(33)。
8.根据权利要求2或6所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述混合器(2)还包括压缩空气进气腔(20)，所述压缩空气进气腔(20)通过若干连接孔(28)与混合腔(21)连通。
9.根据权利要求8所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述压缩空气进气腔(20)、混合腔(21)均为圆柱形型腔，所述连接孔(28)沿混合腔(21)轴线周向均布。
10.根据权利要求8所述的燃气发动机进气组件，其特征在于，所述压缩空气进气腔(20)中部设有燃气引入管(29)，所述燃气引入管(29)一端与燃气进气口(23)连通，所述燃气引入管(29)另一端位于混合腔(21)内；
所述燃气引入管(29)位于混合腔(21)内的一端端部封闭，所述燃气引入管(29)位于混合腔(21)内的侧壁开设有若干混气孔(291)。
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