CN111425305B - 安全性高的断气阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全性高的断气阀，包括：进气通道、出气通道和旁通通道，进气通道、出气通道与旁通通道呈三通结构布置，旁通通道分别与进气通道和出气通道相垂直；其中，进气通道与增压器压气机出口管路相连接，出气通道与发动机进气管入口相连接，并且旁通通道与大气连通；出气通道内设置有常通阀门，旁通通道内设置有常闭阀门，常通阀门和常闭阀门能够开启和关闭，当常通阀门处于开启状态时，常通阀门平行于出气通道的轴线方向，此时常闭阀门处于关闭状态，且常闭阀门垂直于旁通通道的轴线方向，以封闭旁通通道的内部气路。本发明在断气阀作用后，增压器前后的气路都未切断，使得增压器在停车过程中不会受突然的冲击而损坏，提高了安全性。

Description

安全性高的断气阀
技术领域
本发明是关于工程机械技术领域，特别是关于一种安全性高的断气阀。
背景技术
发动机在某些特殊情况下会出现飞车情况，如油泵齿条等机械结构卡死。飞车时发动机转速多会不受控制的升高，如果没有其他控制手段，最终会导致发动机因转速过高而损坏，并且会威胁到机旁操作人员的生命安全以及其他财产安全。虽然飞车情况并不多见，但是一旦发生后果非常恶劣，属于非常严重的故障，因此在重要的发动机上一般都会增加一些控制手段，以保证飞车发生时能马上实现停车。常见的控制手段有在燃油供给系统的低压油路上添加断油阀，或者在气路上添加断气阀，从而发生飞车时通过切断燃油或者切断空气来实现停车。
低压油路的断油阀一般能有效的切断燃油实现停车，但是由于燃料的热值高，电磁阀切断油路后，电磁阀后面油道以及油泵内剩余的燃料仍能支撑发动机飞车运行一段时间，这种情况对于大型发动机尤其严重，这段时间足够发动机损坏。另外为保证远程操作的可行性，如图1所示，低压油路断油阀101一般采用电磁阀结构，在飞车时低压油路会有很大的负压。低压燃油的管路一般是比较细的，受空间限制配备的断油电磁阀也不会特别大，因此断油电磁阀可能因阀片过薄、弹簧力或电磁力不足等原因导致无法抵抗负压，最终断油停车失败。
鉴于油路断油不能马上停车，切断气路的断气阀的方案被更广泛采用。如图2A所示，常规断气阀201是一个带阀的直通管路，其布置在空滤器203之后增压器压气机202之前。平时常通的断气阀，在紧急停车时通过阀门旋转90°断气。飞车发生时，发动机的尾气能量大，增压器转速高，强行切断时增压器与切断阀之间会产生非常大的负压，这个负压很容易导致(1)增压器损坏；或者(2)断气阀与增压器压气机之间的连接(如胶管)甚至断气阀本身破坏，断气停机失效。同时为了抵抗负压，需要一定的力来推动断气阀动作。为此，常规断气阀会在阀门上增加一个小孔204，如图2B所示。但出于断气目的，小孔都很小，上述问题只是轻微缓解，并未根本解决。之所以断气阀不布置在增压器压气机之后，是因为增压后的气路压力要远大于压气机前的负压，强行切断增压后的气路会产生很大的冲击，需要更强的推力和更强的结构，特别是阀门会承受非常大的气体力冲击。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高的断气阀，其能够有效降低需要的断气推动力，并提升整个断气阀的断气可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种安全性高的断气阀，包括：进气通道、出气通道和旁通通道，进气通道、出气通道与旁通通道呈三通结构布置，旁通通道分别与进气通道和出气通道相垂直；其中，进气通道与增压器压气机出口管路相连接，出气通道与发动机进气管入口相连接，并且旁通通道与大气连通；并且其中，出气通道内设置有常通阀门，旁通通道内设置有常闭阀门，常通阀门和常闭阀门能够开启和关闭，当常通阀门处于开启状态时，常通阀门平行于出气通道的轴线方向，此时常闭阀门处于关闭状态，且常闭阀门垂直于旁通通道的轴线方向，以封闭旁通通道的内部气路。
在本发明的一实施方式中，断气阀还包括阀门联动连杆机构，其设置在断气阀一侧的外壁上，阀门联动连杆机构的一端连接常通阀门，阀门联动连杆机构的另一端连接常闭阀门，以使得通过操作阀门联动连杆机构来关闭常通阀门时，常闭阀门联动开启。
在本发明的一实施方式中，常通阀门为圆形板状结构，常通阀门的直径等于出气通道的内径。
在本发明的一实施方式中，常通阀门上的平行于出气通道直径方向的第一中心轴线位置内部设置有第一连接轴，第一连接轴与阀门联动连杆机构的一端相连接，以使得常通阀门能够沿第一中心轴线转动，以打开或闭合出气通道的内部气路。
在本发明的一实施方式中，常闭阀门为圆形板状结构，常通阀门的直径等于旁通通道的内径。
在本发明的一实施方式中，常闭阀门上的平行于第一中心轴线的第二中心轴线位置内部设置有第二连接轴，第二连接轴与阀门联动连杆机构的另一端相连接，以使得常闭阀门能够沿第二中心轴线转动，以打开或闭合旁通通道的内部气路。
在本发明的一实施方式中，旁通通道的出口端设置有气路阻尼结构。
在本发明的一实施方式中，气路阻尼结构为包括多根挡柱的圆形挡板，多根挡柱均匀间隔地设置。
在本发明的一实施方式中，断气阀设置在增压器压气机后，并且断气阀设置在邻近发动机进气管入口的位置。
与现有技术相比，根据本发明的安全性高的断气阀具有如下优点：本发明的断气阀布置灵活，可以布置在进气管前的任意气路上，可以有效减少断气阀后气路长度，减少断气阀动作后残余给发动机的空气量，从而减少停车响应时间。由于设置了呈三通结构布置的进气通道、出气通道和旁通通道，并且由于进气通道内无阀门、出气通道内设置有常通阀门且旁通通道内设置有常闭阀门，因此，在断气情况下，增压器压气机送出的增压空气并不是完全封死，而是通过旁通气道排去大气，这样常通阀门和常闭阀门两个阀门都无需承受很高的气体力冲击，有效降低需要的断气推动力，并提升整个断气阀的断气可靠性。断气阀作用后，由于增压器前后的气路都未切断，且设置有有气路阻尼结构，保证了增压器不会超速，所以增压器在停车过程中不会受突然的冲击而损坏。
附图说明
图1是现有技术的低压油路断油阀的布置示意图；
图2A是现有技术的一种断气阀的布置示意图；
图2B是现有技术的一种断气阀的结构示意图；
图3是根据本发明的一实施方式的断气阀的局部立体结构示意图；
图4是根据本发明的一实施方式的断气阀的布置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图3所示，根据本发明优选实施方式的安全性高的断气阀包括：进气通道301、出气通道302和旁通通道303。进气通道301、出气通道302与旁通通道303呈三通结构布置，旁通通道203分别与进气通道301和出气通道302相垂直。其中，进气通道301与增压器压气机出口管路相连接，出气通道302与发动机进气管入口相连接，并且旁通通道303与大气连通。进气通道301内无阀门设置，出气通道302内设置有常通阀门304，旁通通道303内设置有常闭阀门305，常通阀门304和常闭阀门305能够开启和关闭。当断气阀未作用时，常通阀门304处于开启状态时，常通阀门304平行于出气通道302的轴线方向，此时常闭阀门305处于关闭状态，且常闭阀门305垂直于旁通通道303的轴线方向，以封闭旁通通道的内部气路。
在本发明的一实施方式中，断气阀还包括阀门联动连杆机构306，其设置在断气阀一侧的外壁上，阀门联动连杆机构306的一端连接常通阀门304，阀门联动连杆机构306的另一端连接常闭阀门305。当断气阀作用时，通过操作阀门联动连杆机构306来关闭常通阀门304，常闭阀门305联动开启。断气阀作用后，增压器压气机送出的增压空气并不是完全封死，而是通过旁通气道303排去大气，这样常通阀门304和常闭阀门305两个阀门都无需承受很高的气体力冲击，有效降低需要的断气推动力，并提升整个断气阀的断气可靠性。
在本发明的一实施方式中，常通阀门304为圆形板状结构，常通阀门304的直径等于出气通道302的内径。
在本发明的一实施方式中，常通阀门302上的平行于出气通道直径方向的第一中心轴线位置内部设置有第一连接轴，第一连接轴与阀门联动连杆机构306的一端相连接，以使得常通阀门304能够沿第一中心轴线转动，以打开或闭合出气通道302的内部气路。
在本发明的一实施方式中，常闭阀门305为圆形板状结构，常通阀门305的直径等于旁通通道303的内径。
在本发明的一实施方式中，常闭阀门305上的平行于第一中心轴线的第二中心轴线位置内部设置有第二连接轴，第二连接轴与阀门联动连杆机构306的另一端相连接，以使得常闭阀门305能够沿第二中心轴线转动，以打开或闭合旁通通道303的内部气路。
在本发明的一实施方式中，旁通通道303的出口端设置有气路阻尼结构307。
在本发明的一实施方式中，气路阻尼结构307为包括多根挡柱的圆形挡板，多根挡柱均匀间隔地设置。
在本发明的一实施方式中，如图4所示，断气阀401设置在增压器压气机402后，并且断气阀设置在邻近发动机进气管入口的位置，以减少断气动作后，残余进入气缸空气量的目的。由于断气阀401设置在增压器压气机402后，相对于增压器压气机前的断气阀，配置在压气机后的可以有效减小口径。由于断气情况下增压器前后的气路都未切断，且有气路阻尼结构，从而保证了增压器不会超速，所以增压器在停车过程中不会受突然的冲击而损坏，大大提高了安全性。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (1)

1.一种安全性高的断气阀，其特征在于，所述断气阀包括：进气通道、出气通道和旁通通道，所述进气通道、所述出气通道与所述旁通通道呈三通结构布置，所述旁通通道分别与所述进气通道和所述出气通道相垂直；
其中，所述进气通道与增压器压气机出口管路相连接，所述出气通道与发动机进气管入口相连接，并且所述旁通通道与大气连通；
并且其中，所述出气通道内设置有常通阀门，所述旁通通道内设置有常闭阀门，所述常通阀门和所述常闭阀门能够开启和关闭，当所述常通阀门处于开启状态时，所述常通阀门平行于所述出气通道的轴线方向，此时所述常闭阀门处于关闭状态，且所述常闭阀门垂直于所述旁通通道的轴线方向，以封闭所述旁通通道的内部气路；
其中，所述断气阀还包括阀门联动连杆机构，其设置在所述断气阀一侧的外壁上，所述阀门联动连杆机构的一端连接所述常通阀门，所述阀门联动连杆机构的另一端连接所述常闭阀门，以使得通过操作所述阀门联动连杆机构来关闭所述常通阀门时，所述常闭阀门联动开启；
所述常通阀门为圆形板状结构，所述常通阀门的直径等于所述出气通道的内径；所述常通阀门上的平行于出气通道直径方向的第一中心轴线位置内部设置有第一连接轴，所述第一连接轴与所述阀门联动连杆机构的一端相连接，以使得所述常通阀门能够沿所述第一中心轴线转动，以打开或闭合所述出气通道的内部气路；
所述常闭阀门为圆形板状结构，所述常通阀门的直径等于所述旁通通道的内径；
所述常闭阀门上的平行于所述第一中心轴线的第二中心轴线位置内部设置有第二连接轴，所述第二连接轴与所述阀门联动连杆机构的另一端相连接，以使得所述常闭阀门能够沿所述第二中心轴线转动，以打开或闭合所述旁通通道的内部气路；
所述旁通通道的出口端设置有气路阻尼结构；
所述气路阻尼结构为包括多根挡柱的圆形挡板，多根所述挡柱均匀间隔地设置；
所述断气阀设置在增压器压气机后，并且所述断气阀设置在邻近发动机进气管入口的位置。
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