CN113756994B - 一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置 - Google Patents

Abstract

一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，包括阀体、滑杆、滑杆衬套、密封衬套、液压油密封法兰、液压油缸、燃气进口法兰、燃气出口法兰、位置传感器、旁通电磁阀、第一压力传感器和第二压力传感器；柴油机的控制系统根据位置传感器的信号调节液压油缸中的油量，控制滑杆与密封衬套之间的相对位置，实现燃气通道的开闭以及开度的调节，根据第一压力传感器和第二压力传感器反馈的压力信号，判断燃气泄漏的风险并发出警报，旁通电磁阀将燃气管路内的残余燃气吹扫至大气中。本发明实现了燃气流量的实时精准闭环控制，同时具备燃气泄漏预警和燃气管路吹扫功能，具有控制精度高、通用性好、可靠性高、结构紧凑、占用空间小、维护方便、能耗低、噪音小、安全环保的优点。

Description

一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置

技术领域

本发明涉及船用低速柴油机，特别涉及到一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，属柴油机技术领域。

背景技术

随着双燃料低速柴油机在船用柴油机领域的普及，燃气流量的稳定调节对于柴油机的正常运行及船舶安全至关重要。在柴油机的正常运行中，燃气通过供气系统加压到设定压力，输送至双燃料低速柴油机。柴油机在不同负荷下对于燃气的流量需求是不同的，燃气在进入柴油机前，通过燃气调节阀装置实现不同负荷下不同流量的需求。

同时，相比于常规的液体燃料，气体燃料危险系数更高，一旦泄漏，可能引发机舱火灾，将对船舶以及船员人身安全产生极为严重的后果，因此燃气调节阀装置能够实现燃气进机管路的开启和关闭，以及紧急情况下的吹扫泄放，为双燃料柴油机的安全运行提供了一道安全保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，通过位置和压力的检测，实现燃气管路的开启、关闭、流量调节的闭环控制，同时实现燃气管路的吹扫及泄放，达到结构紧凑、控制精准、操作方便、多功能集成、通用性好、可靠性高、节能环保、防护安全的效果。

基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，连接于所述船用双燃料低速柴油机的燃气系统回路中，同时与该船用双燃料低速柴油机的控制系统和液压油系统连接，其特征在于：所述的燃气进机调节阀装置包括阀体、滑杆、滑杆衬套、密封衬套、液压油密封法兰、液压油缸、燃气进口法兰、燃气出口法兰、位置传感器、第一压力传感器和第二压力传感器；

所述阀体设有内孔，所述滑杆衬套设置于该内孔的左端，所述燃气进口法兰设置于该内孔的右端，所述密封衬套设置于该内孔中且位于所述滑杆衬套与燃气进口法兰之间，该燃气进口法兰和密封衬套均设有中心孔且相互连通，形成燃气的进入通道，所述燃气出口法兰连接于所述阀体的中部且与所述滑杆衬套的内孔连通，形成燃气的排出通道，所述液压油密封法兰密封地固定于所述阀体和滑杆衬套的左端面，所述滑杆设置于所述滑杆衬套和液压油密封法兰的内孔中，所述液压油缸与所述船用双燃料低速柴油机的液压油系统连接，且固定于所述液压油密封法兰的外侧面，该液压油缸连接所述滑杆且推动该滑杆在所述滑杆衬套和液压油密封法兰的内孔中滑移，所述滑杆的右端部与所述密封衬套的中心孔之间形成控制燃气通断的开关；

所述位置传感器、第一压力传感器和第二压力传感器与所述船用双燃料低速柴油机的控制系统连接，所述位置传感器设置于所述液压油缸的外侧且伸入所述滑杆的内部，用于探测该滑杆的位置并将信号反馈给所述控制系统，所述第一压力传感器和第二压力传感器设置于所述阀体的外部且与该阀体的内部连通，该第一压力传感器用于检测所述滑杆与密封法兰之间的密封并将信号反馈给所述控制系统，该第二压力传感器用于检测所述滑杆与滑杆衬套之间的密封并将信号反馈给所述控制系统；

所述控制系统根据所述位置传感器的信号调节所述液压油缸中的油量，控制所述滑杆与密封衬套之间的相对位置，实现所述燃气进机调节阀装置的开闭以及开度大小的调节，该控制系统根据所述第一压力传感器和第二压力传感器反馈的压力信号，判断燃气泄漏的风险并发出警报。

作为进一步改进，所述的燃气进机调节阀装置还包括有旁通电磁阀，该旁通电磁阀设置于所述阀体的外部且与该阀体的内部连通，用于吹扫燃气管路内的残余燃气，所述旁通电磁阀与所述控制系统连接，当所述燃气进机调节阀装置关闭后，该旁通电磁阀将燃气管路内的残余燃气吹扫至大气中。

作为进一步改进，所述的滑杆与液压油密封法兰之间、滑杆与滑杆衬套之间以及滑杆衬套与阀体之间设置有多个用于防止泄露的密封圈。

与传统技术相比较，本发明达到了下列效果：

实现了燃气流量的精准控制——通过位置传感器对滑杆位置的实时探测，在主机控制系统内实现了闭环控制，从而能够精准调节滑杆的位置，进而精准调节所述燃气进机调节阀装置的开闭以及开度的大小，提高了燃气流量的控制精度。

可靠性高——部件采用液压控制，液压油同时起到密封和润滑作用，延长了滑杆、等零件的使用寿命，装置经久耐用，可靠性高。

安全环保——自带压力检测，压力异常情况下可实时发出报警信号，有效减少了燃气泄漏的风险。安全性高；装置的动力采用柴油机现有液压油系统，能耗低、无噪音，环保性好。

通用性好——流量调节范围大，能够满足不同机型的流量需求。

结构简单，操作方便——装置结构紧凑，体积小，安装空间需求少，操作和维护方便，集成了燃气回路开闭以及开度调节、燃气泄漏判断及警报和残余燃气吹扫等多项功能。

总之，所述燃气进机调节阀装置实现了燃气流量的实时精准闭环控制，同时具有燃气泄漏预警和燃气管路吹扫功能，具有控制精度高、通用性好、可靠性高、结构紧凑、占用空间小、维护方便、能耗低、噪音小、安全环保的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的控制原理图。

图中，

1——阀体，2——滑杆，3——位置传感器，4——滑杆衬套，5——密封衬套，6——旁通电磁阀，7——第一压力传感器，8——第二压力传感器，9——液压油缸，10——液压油密封法兰，11——燃气进口法兰，12——密封圈，20——燃气出口法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作详细的说明，但下述的实施例并非用来限定本发明的实施范围，凡依据本说明书的内容所做的等效变化及修改，都属于本发明专利申请要求保护的技术范围。

请参阅图2，所述船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置连接于所述船用双燃料低速柴油机的燃气系统回路中，同时与该船用双燃料低速柴油机的控制系统和液压油系统连接。

请参阅图1，所述的燃气进机调节阀装置包括阀体1、滑杆2、滑杆衬套4、密封衬套5、液压油密封法兰10、液压油缸9、燃气进口法兰11、燃气出口法兰20、位置传感器3、旁通电磁阀6、第一压力传感器7和第二压力传感器8。

所述阀体1设有内孔，所述滑杆衬套4、燃气进口法兰11和密封衬套5设置于该内孔中，所述滑杆衬套4位于所述内孔的左端，所述燃气进口法兰11位于该内孔的右端，所述密封衬套5位于该滑杆衬套4与燃气进口法兰11之间；所述燃气进口法兰11和密封衬套5均设有中心孔且相互连通，形成燃气的进入通道。所述燃气出口法兰20连接于所述阀体1的中部并且与所述滑杆衬套4的内孔连通，形成燃气的排出通道。所述燃气进口法兰11和燃气出口法兰20分别与所述船用双燃料低速柴油机的燃气系统回路相连。

请参阅图1，所述液压油密封法兰10密封地固定于所述阀体1和滑杆衬套4的左端面，所述滑杆2设置于所述滑杆衬套4和液压油密封法兰10的内孔中；所述液压油缸9与所述船用双燃料低速柴油机的液压油系统连接，并且固定于所述液压油密封法兰10的外侧面，该液压油缸9连接所述滑杆2，并且推动该滑杆2在所述滑杆衬套4和液压油密封法兰10的内孔中滑移；所述滑杆2的右端部与所述密封衬套5的中心孔之间形成控制燃气通断的开关，当所述液压油缸9推动所述滑杆2右移，顶触且封堵住所述密封衬套5的中心孔，则所述燃气进机调节阀装置关闭，燃气无法通过，当所述液压油缸9的油压变化调整所述滑杆2的位置，改变其与所述密封衬套5的相对距离，则所述燃气进机调节阀装置实现了对燃气回路的开闭和开度大小的调节。

所述位置传感器3、第一压力传感器7、第二压力传感器8和旁通电磁阀6分别与所述船用双燃料低速柴油机的控制系统连接。请参阅图1，所述位置传感器3设置于所述液压油缸9的外侧并且伸入所述滑杆2的内部，用于探测该滑杆2的位置并将信号反馈给所述控制系统。所述第一压力传感器7、第二压力传感器8和旁通电磁阀6设置于所述阀体1的外部且与该阀体1的内部连通；该第一压力传感器7用于检测所述滑杆1与液压油密封法兰10之间的密封，并将信号反馈给所述控制系统；该第二压力传感器8用于检测所述滑杆1与滑杆衬套4之间的密封，并将信号反馈给所述控制系统。所述旁通电磁阀6用于吹扫燃气管路内的残余燃气。

所述船用双燃料低速柴油机的控制系统根据所述位置传感器3的信号调节所述液压油缸9中的油量，控制所述滑杆1与密封衬套5之间的相对位置，实现所述燃气进机调节阀装置的开闭以及开度大小的调节；所述控制系统根据所述第一压力传感器7和第二压力传感器8反馈的压力信号，判断燃气泄漏的风险并发出警报；当所述燃气进机调节阀装置关闭后，所述旁通电磁阀6将燃气管路内的残余燃气吹扫至大气中。

请参阅图1，所述的滑杆1与液压油密封法兰10之间、滑杆2与滑杆衬套4之间以及滑杆衬套4与阀体1之间设置有多个用于防止泄露的密封圈12。

本发明的工作原理和工作过程如下：

1)燃气进机调节阀装置由主机控制系统控制，在关闭状态下，滑杆2与密封衬套5完全贴合，燃气进入主机的通道关闭；

2)当收到主机控制系统的“开启”指令后，液压油缸9中的液压油通过电磁阀泄放，滑杆2在燃气压力的作用下被推离密封衬套5，燃气进机调节阀装置打开，燃气进入主机；

3)通过调节液压油缸9中的油量，实现燃气进机调节阀装置的开闭以及开度大小的调节。

4)位置传感器3探测滑杆2的位置，并将信号反馈给主机控制系统，主机控制系统根据2滑杆的位置信号，判断滑杆2的开度及滑杆2是否动作异常；

5)第一压力传感器7检测滑杆2与液压油密封法兰10之间的密封，如检测到压力，则说明滑杆2与液压油密封法兰10之间密封异常，有发生燃气泄漏的风险；

6)第二压力传感器8检测滑杆2与滑杆衬套4之间的密封，如检测到压力，则说明滑杆2与滑杆衬套4之间密封异常，有发生燃气泄漏的风险；

7)燃气进机调节阀装置关闭后，机内燃气管路的残余燃气通过旁通电磁阀6吹扫至机外燃气双壁管的外管中，并排入大气。

本发明实现了船用双燃料低速柴油机在不同负荷下燃气的稳定供应，以及紧急情况下燃气供应的切断和管路内残余燃气的吹扫和泄放，保证了船舶的稳定、安全运行。所述燃气进机调节阀装置具有流量控制精准、通用性好、结构紧凑、操作方便、可靠性高、节能环保、防护安全等优点。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其它对本发明显而易见的变换和替代方案。

Claims (3)

1.一种船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，连接于所述船用双燃料低速柴油机的燃气系统回路中，同时与该船用双燃料低速柴油机的控制系统和液压油系统连接，其特征在于：所述的燃气进机调节阀装置包括阀体、滑杆、滑杆衬套、密封衬套、液压油密封法兰、液压油缸、燃气进口法兰、燃气出口法兰、位置传感器、第一压力传感器和第二压力传感器；

所述阀体设有内孔，所述滑杆衬套设置于该内孔的左端，所述燃气进口法兰设置于该内孔的右端，所述密封衬套设置于该内孔中且位于所述滑杆衬套与燃气进口法兰之间，该燃气进口法兰和密封衬套均设有中心孔且相互连通，形成燃气的进入通道，所述燃气出口法兰连接于所述阀体的中部且与所述滑杆衬套的内孔连通，形成燃气的排出通道，所述液压油密封法兰密封地固定于所述阀体和滑杆衬套的左端面，所述滑杆设置于所述滑杆衬套和液压油密封法兰的内孔中，所述液压油缸与所述船用双燃料低速柴油机的液压油系统连接，且固定于所述液压油密封法兰的外侧面，该液压油缸连接所述滑杆且推动该滑杆在所述滑杆衬套和液压油密封法兰的内孔中滑移，所述滑杆的右端部与所述密封衬套的中心孔之间形成控制燃气通断的开关；

所述位置传感器、第一压力传感器和第二压力传感器与所述船用双燃料低速柴油机的控制系统连接，所述位置传感器设置于所述液压油缸的外侧且伸入所述滑杆的内部，用于探测该滑杆的位置并将信号反馈给所述控制系统，所述第一压力传感器和第二压力传感器设置于所述阀体的外部且与该阀体的内部连通，该第一压力传感器用于检测所述滑杆与液压油密封法兰之间的密封并将信号反馈给所述控制系统，该第二压力传感器用于检测所述滑杆与滑杆衬套之间的密封并将信号反馈给所述控制系统；

所述控制系统根据所述位置传感器的信号调节所述液压油缸中的油量，控制所述滑杆与密封衬套之间的相对位置，实现所述燃气进机调节阀装置的开闭以及开度大小的调节，该控制系统根据所述第一压力传感器和第二压力传感器反馈的压力信号，判断燃气泄漏的风险并发出警报。

2.根据权利要求1所述的船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，其特征在于：所述的燃气进机调节阀装置还包括有旁通电磁阀，该旁通电磁阀设置于所述阀体的外部且与该阀体的内部连通，用于吹扫燃气管路内的残余燃气，所述旁通电磁阀与所述控制系统连接，当所述燃气进机调节阀装置关闭后，该旁通电磁阀将燃气管路内的残余燃气吹扫至大气中。

3.根据权利要求1所述的船用双燃料低速柴油机的燃气进机调节阀装置，其特征在于：所述的滑杆与液压油密封法兰之间、滑杆与滑杆衬套之间以及滑杆衬套与阀体之间设置有多个用于防止泄露的密封圈。