CN115823290B - 一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置，包括：阀体、伺服通道以及伺服机构，可以先在阀体内通过伺服通道进行燃气分流，将大流量的燃气分为第一通路和第二通路两股小流量，并分别通过第一膜片组件和稳压装置进行稳压处理，最终进行汇流至出气腔流出，从而可以实现小体积、大功率，产品的体积变化幅度小，更好符合市场需求。

Description

一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置

技术领域

本发明涉及燃气比例调节控制装置技术领域，特别涉及一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置。

背景技术

国内现有的燃气空气比例调节阀燃烧功率大多在60KW以下，如果要将功率提高到150KW以上，则其体积需要整体放大接近200％，导致成本会较大幅度上升。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置，包括：阀体、伺服通道，所述阀体设置有分流腔和位于所述分流腔两侧的稳压腔，所述稳压腔通过分流口与所述分流腔连通，所述分流口均设置有能够左右伸缩的稳压装置，所述稳压腔内设置有第一膜片组件将所述稳压腔分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体与所述分流腔通过所述分流口连通，所述第二腔体汇流至出气腔，所述伺服通道包括第一通路、第二通路和第三通路，所述第一通路和所述第二通路分别与位于两侧的第一腔体连通，所述第三通路设置有一伺服机构；所述伺服机构包括伺服镶件、伺服膜片组件以及气压伺服调节器，所述伺服镶件安装在所述第三通路的出口，所述伺服镶件上设置有泄流孔，通过气压伺服调节器通入调压气体或者在所述出气腔连接风机，使得所述伺服膜片组件能够上下移动，以调节与所述伺服镶件形成的间隙大小，燃气可以通过间隙流出至泄压通道。

有益效果：此气动式双稳压燃气空气比例调节装置，可以先在阀体内通过伺服通道进行燃气分流，将大流量的燃气分为第一通路和第二通路两股小流量，并分别通过第一膜片组件和稳压装置进行稳压处理，最终进行汇流至出气腔流出，从而可以实现小体积、大功率，产品的体积变化幅度小，更好符合市场需求。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述伺服机构还包括伺服弹簧，所述伺服膜片组件通过一安装块安装，所述气压伺服调节器设置有进气通道，所述进气通道内设置有滑动部，所述伺服弹簧一端与所述安装块顶部连接，所述伺服弹簧另一端与所述滑动部连接。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述安装块位于所述伺服镶件上方，所述安装块两侧设置有凹槽，所述伺服膜片组件一端通过所述凹槽固定。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述伺服机构还包括伺服稳压弹簧，所述伺服稳压弹簧顶端与所述安装块底部连接，所述伺服稳压弹簧套在所述伺服镶件上。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述稳压装置与一阀杆连接，所述阀杆一端位于所述第二腔体内，所述阀杆上设置有恢复弹簧。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述阀体的两侧设置有膜片盒，所述膜片盒形成了所述稳压腔，所述第一膜片组件设置在所述膜片盒内，所述第一膜片组件位于所述第一腔体的一侧的压力与所述第一膜片组件位于所述第二腔体一侧的压力不同，使得所述第一膜片组件移动。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，通过所述气压伺服调节器注入调压气体，调压气体会使所述伺服膜片组件下移，使得所述伺服镶件和所述伺服膜片组件间隙变小，所述泄压通道泄掉气压减小，所述第一通路和所述第二通路气压上升；通过所述风机转动，使得出气腔产生负压，从而使得伺服膜片组件下移，使得所述伺服镶件和所述伺服膜片组件间隙变小，所述泄压通道泄掉气压减小，所述第一通路和所述第二通路气压上升。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述阀体还包括进气口和至少一个进气腔，一进气腔与所述进气口连通，一进气腔与所述分流腔连通，相邻所述进气腔、所述进气腔与所述分流腔之间均设置有截止阀。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述进气口设置有滤网。

根据本发明第一方面实施例所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，所述阀体设置有第一进气腔和第二进气腔，所述第一进气腔与所述进气口连通，所述第一进气腔和所述第二进气腔之间设置有第一截止阀，所述第二进气腔与所述分流腔之间设置有第二截止阀。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例气动式双稳压燃气空气比例调节装置整体结构剖视图；

图2为图1的N-N剖视图；

图3为图2中伺服机构的局部放大图。

附图标记：

阀体100、分流腔110、稳压腔120、分流口121、第一腔体120a、第二腔体120b、第一膜片组件122、稳压装置130、恢复弹簧131、出气腔140、进气口150、进气腔160、第一进气腔160a、第二进气腔160b、截止阀170、第一截止阀170a、第二截止阀170b；

伺服通道200、第一通路210、第二通路220、第三通路230；

伺服机构300、伺服镶件310、泄流孔311、伺服膜片组件320、气压伺服调节器330、伺服弹簧340、伺服稳压弹簧350。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置，包括：阀体100、伺服通道200以及伺服机构300。

其中，阀体100设置有分流腔110(C腔)和位于分流腔110两侧的稳压腔120，稳压腔120通过分流口121与分流腔110连通，分流口121均设置有能够左右伸缩的稳压装置130，其具体为一种活动阀门装置。稳压腔120内设置有第一膜片组件122将稳压腔120分为第一腔体120a和第二腔体120b，第二腔体120b与分流腔110通过分流口121连通，第二腔体120b汇流至出气腔140。

伺服通道200包括第一通路210、第二通路220和第三通路230。第一通路210和第二通路220分别与位于两侧的第一腔体120a连通，第三通路230设置有一伺服机构300。

伺服机构300包括伺服镶件310、伺服膜片组件320以及气压伺服调节器330。其中，伺服镶件310安装在第三通路230的出口，伺服镶件310上设置有泄流孔311，通过气压伺服调节器330通入调压气体或者在出气腔140连接风机，使得伺服膜片组件320能够上下移动，以调节与伺服镶件310形成的间隙大小，燃气可以通过间隙流出至泄压通道。

容易理解地，阀体100还包括进气口150和至少一个进气腔160，一进气腔160与进气口150连通，一进气腔160与分流腔110连通，相邻进气腔160、进气腔160与分流腔110之间均设置有截止阀170。

其中，当进气腔160的数量为一个的时候，进气腔160进气端与进气口150连通，进气腔160出气端与分流腔110连通，在进气腔160与分流腔110之间设置有截止阀170。

当然，进气口150设置有滤网。滤网可以采用精密滤网。

参照图1，在本实施例中，阀体100设置有第一进气腔160a和第二进气腔160b，第一进气腔160a与进气口150连通，第一进气腔160a和第二进气腔160b之间设置有第一截止阀170a，第二进气腔160b与分流腔110之间设置有第二截止阀170b。

具体地，当燃气由进气口进入，通过精密滤网，首先达到第一截止阀170a的阀前位置，此时给第一截止阀170a通电，第一截止阀170a开启，燃气流道第二截止阀170b的阀前位置，此时给第二截止阀170b通道，第二截止阀170b开启，燃气再流道分流腔110。

此时分流腔110两端的左稳压装置和右稳压装置均处于关闭状态，燃气在进气压的压力作用下，会流入伺服通道200，燃气在伺服通道200内部会进行分流，分为第一通路210(d1)、第二通路220(d2)、第三通路230(d3)，三条支流。

第一通路210燃气会通过左侧的阻尼孔流入位于左侧的第一腔体120a，第一通路210的气压大小会对位于左侧的稳压腔内的第一膜片组件122产生向右的压力P1。

第二通路220燃气会通过右侧的阻尼孔流入位于右侧的第一腔体120a，第二通路220的气压大小会对位于右侧的稳压腔内的第一膜片组件122产生向右的压力P2。

第三通路230会向上由伺服镶件310中心的泄流孔311流出，在气压的作用下，第三通路230的气压会推动伺服膜片组件320向上移动，使得伺服镶件310和伺服膜片组件之间形成间隙，燃气会由此间隙流出，并通过泄压通道流出，流到出口端。

由于气体压力具有传导性，所以第一通路210和第二通路220的气压相等，当第三通路230泄掉的气压较少的时候，第一通路210和第二通路220气压会同时上升，当第三通路230泄掉的气压较多的时候，第一通路210和第二通路220的气压会同时下降。

同样，由于气体压力的传导性，当第一通路210和第二通路220的气压相等的时候，一定有P1＝P2，且P1会随着第一通路210的气压上升同步上升，P2会随着第二通路气压的上升而同步上升。

通过正压控制的方式调节气压伺服调节器330，通过调压口注入调压气体，调压气体会对伺服膜片组件320产生向下的压力，迫使伺服膜片组件320向下移动，导致伺服镶件310和伺服膜片组件320之间的间隙会变小，则由泄压通道泄掉的气压会减小，第一通路210和第二通路220的气压会同时上升。

当然，其中，伺服机构300还包括伺服弹簧340和伺服稳压弹簧350，伺服膜片组件320通过一安装块安装，气压伺服调节器330设置有进气通道，进气通道内设置有滑动部，伺服弹簧340一端与安装块顶部连接，伺服弹簧340另一端与滑动部连接，用于提升伺服膜片组件320的移动平稳性。安装块位于伺服镶件310上方，安装块两侧设置有凹槽，伺服膜片组件320一端通过凹槽固定。伺服稳压弹簧350顶端与安装块底部连接，伺服稳压弹簧350套在伺服镶件310上。

在伺服膜片组件320下移的时候，伺服稳压弹簧350可以使得伺服膜片组件320的移动过程变得更加的平缓，不会形成突变，从而可以使得第一通路210和第二通路220的气压也会平缓的上升，不会产生跳跃性变化。

当P1和P2上升的时候，位于左侧的稳压腔内的第一膜片组件122会迫使位于左侧的稳压装置130向右运动，此时位于左侧的稳压装置130开启，位于分流腔110内的燃气会流入左侧的第二腔体120b，同理，位于右侧的稳压装置130也会开启，分流腔110内的燃气会流入右侧的第二腔体120b。

因为P1＝P2，左侧的稳压装置130和右侧的稳压装置130的开启幅度相同，则位于左侧的第二腔体120b和位于右侧的第二腔体120b的燃气气压也相同，并且分别进过第一膜片组件122进行稳压后流入出气腔140进行汇流，由于左侧和右侧的第二腔体120b的燃气压力相同，则两股燃气会在出气腔进行平缓的汇流，并由出口端流出，不会形成气振和涡流现象。

其中，稳压装置130与一阀杆连接，阀杆一端位于第二腔体120b内，阀杆上设置有恢复弹簧131。

阀体100的两侧设置有膜片盒，膜片盒形成了稳压腔，第一膜片组件122设置在膜片盒内，第一膜片组件122位于第一腔体的一侧的压力与第一膜片组件122位于第二腔体一侧的压力不同，使得第一膜片组件122移动。

在一种实施例中，采用正压驱动方式，通过气压伺服调节器330注入调压气体，调压气体会使伺服膜片组件320下移，使得伺服镶件310和伺服膜片组件320间隙变小，泄压通道泄掉气压减小，第一通路和第二通路气压上升；

当调压气体的压力不变，进气压的大小发生变化时产品的稳压原理如下：

当进气压增大的时候，由于从分流腔110流到稳压腔的燃气会增多，使得位于左侧的第二腔体120b的燃气压力大于位于第一腔体120a的燃气压力，迫使第一膜片组件122的向左移动，导致左侧的稳压装置130在恢复弹簧131的作用下会向左移动，使得左侧的稳压装置130的阀口开度变小，此时，由分流腔110流入左侧的第二腔体120b的燃气量变少，其燃气气压不会随进气端的压力增大而增大，同理，位于右侧的第二腔体120b的气压也不会随进气端的压力增大而增大，所以出口端的气压可以维持不变。

当进气压减小的时候，由分流腔110流道稳压腔的燃气会减少，使得位于左侧的第二腔体120b的压力小于位于左侧的第一腔体120a的燃气压力，此时，第一膜片组件122会在P1的作用下进一步向右移动，使得左侧的稳压装置的阀口开度进一步变大，此时，由分流腔110流入到第二腔体120b的燃气增多，其燃气气压不会随进气端的压力减小而减小，同理，位于右侧的第二腔体120b的气压也不会随进气端的压力减小而减小，故出口端的气压可以维持不变。

当进气压力的大小不变的时候，调压气体的压力增加的时候，伺服镶件310和伺服膜片组件320之间的间隙会进一步变小，由泄压通道泄掉的气压进一步减小，此时，P1和P2会进一步增大，会使得左侧的稳压装置和右侧的稳压装置的开启幅度变大，流入稳压腔的燃气量增多，出口端的燃气压力变大，流量增多。

当进气压力的大小不变的时候，调压气体的压力减少时，伺服镶件310和伺服膜片组件320之间的间隙会变大，由泄压通道泄掉的气压会增多，此时P1和P2会进一步减小，会使得左侧的稳压装置和右侧的稳压装置的开启幅度变小，流入稳压腔的燃气量变小，出口端的燃气气压变小，流量减小。

此气动式双稳压燃气空气比例调节装置，通过将进口端的大流量先在阀体100内部进行分流，使其先进行稳压，然后再汇流成大流量由出口端流出，稳压装置比较小，产品的体积变化不大，成本相对较低。

在另一种实施例中，采用负压驱动方式，通过风机转动，使得出气腔产生负压，从而使得伺服膜片组件下移，使得伺服镶件和伺服膜片组件间隙变小，泄压通道泄掉气压减小，第一通路和第二通路气压上升。

当使用负压控制的方式进行驱动的时候，在阀体的出口端连接风机，通过风机的转动，使得出气腔产生负压。具体工作原理如下：

燃气由进气口进入，首先到达第一截止阀的阀前位置，此时给第一截止阀通电，第一截止阀开启，燃气流到第二截止阀的阀前位置，此时给第二截止阀通电，第二截止阀开启，燃气流到分流腔。

此时分流腔两端的稳压装置均处于关闭状态，燃气在进气压的作用力作用下，会流入伺服通道，并通过伺服通道末端的阻尼孔流入伺服装置，并分流为第一通路210、第二通路220以及第三通路230。

开启风机，产生负压，负压会通过泄压通道对伺服膜片组件产生向下的吸力，使得伺服膜片组件向下移动，导致伺服镶件和伺服膜片组件之间的间隙会变小，则由泄压通道泄掉的气压会减小，导致P1和P2会增大，会使得位于两侧的稳压装置开启。

分流腔的燃气会分别流到位于两侧的第二腔体进行稳压后，再汇流到出气腔，最后由出口端流出。当风机转速不变，进气压的大小发生变化的时候，稳压原理与前面正压控制的进气压大小发生变化相同。当进气压力大小不变，增加风机的转速的时候，后续变化与调压气体的压力增加相同，当进气压力的大小不变，降低风机的转速的时候，后续变化与调压气体的压力减小相同。

容易理解地，也可以将正压驱动方式和负压驱动方式相结合，在此不再赘述。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体设置有分流腔和位于所述分流腔两侧的稳压腔，所述稳压腔通过分流口与所述分流腔连通，所述分流口均设置有能够左右伸缩的稳压装置，所述稳压腔内设置有第一膜片组件将所述稳压腔分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体与所述分流腔通过所述分流口连通，所述第二腔体汇流至出气腔；

伺服通道，所述伺服通道包括第一通路、第二通路和第三通路，所述第一通路和所述第二通路分别与位于两侧的第一腔体连通，所述第三通路设置有一伺服机构；以及

所述伺服机构包括伺服镶件、伺服膜片组件以及气压伺服调节器，所述伺服镶件安装在所述第三通路的出口，所述伺服镶件上设置有泄流孔，通过气压伺服调节器通入调压气体或者在所述出气腔连接风机，使得所述伺服膜片组件能够上下移动，以调节与所述伺服镶件形成的间隙大小，燃气通过间隙流出至泄压通道。

2.根据权利要求1所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述伺服机构还包括伺服弹簧，所述伺服膜片组件通过一安装块安装，所述气压伺服调节器设置有进气通道，所述进气通道内设置有滑动部，所述伺服弹簧一端与所述安装块顶部连接，所述伺服弹簧另一端与所述滑动部连接。

3.根据权利要求2所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述安装块位于所述伺服镶件上方，所述安装块两侧设置有凹槽，所述伺服膜片组件一端通过所述凹槽固定。

4.根据权利要求2所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述伺服机构还包括伺服稳压弹簧，所述伺服稳压弹簧顶端与所述安装块底部连接，所述伺服稳压弹簧套在所述伺服镶件上。

5.根据权利要求1所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述稳压装置与一阀杆连接，所述阀杆一端位于所述第二腔体内，所述阀杆上设置有恢复弹簧。

6.根据权利要求1所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述阀体的两侧设置有膜片盒，所述膜片盒形成了所述稳压腔，所述第一膜片组件设置在所述膜片盒内，所述第一膜片组件位于所述第一腔体的一侧的压力与所述第一膜片组件位于所述第二腔体一侧的压力不同，使得所述第一膜片组件移动。

7.根据权利要求1所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：通过所述气压伺服调节器注入调压气体，调压气体会使所述伺服膜片组件下移，使得所述伺服镶件和所述伺服膜片组件间隙变小，所述泄压通道泄掉气压减小，所述第一通路和所述第二通路气压上升；

通过所述风机转动，使得出气腔产生负压，从而使得伺服膜片组件下移，使得所述伺服镶件和所述伺服膜片组件间隙变小，所述泄压通道泄掉气压减小，所述第一通路和所述第二通路气压上升。

8.根据权利要求1所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述阀体还包括进气口和至少一个进气腔，一进气腔与所述进气口连通，一进气腔与所述分流腔连通，相邻所述进气腔、所述进气腔与所述分流腔之间均设置有截止阀。

9.根据权利要求8所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述进气口设置有滤网。

10.根据权利要求8所述的气动式双稳压燃气空气比例调节装置，其特征在于：所述阀体设置有第一进气腔和第二进气腔，所述第一进气腔与所述进气口连通，所述第一进气腔和所述第二进气腔之间设置有第一截止阀，所述第二进气腔与所述分流腔之间设置有第二截止阀。