CN1793636A - 用于小型天然气发动机的燃气混合阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于小型天然气发动机的燃气混合阀。它主要由稳压装置、安全停气装置、机械调速装置构成。天然气进入下膜片室，受到下膜片、下膜片弹簧、调整螺栓和锁紧螺母的联合作用，对天然气进行稳压。当发动机运转时，气缸将产生一定的真空度将上膜片吸下，使膜杆上面的燃气通道打开，燃气通过单向孔进入到喉管处，如果发动机停转，气缸将不产生真空度，膜杆受到上膜片弹簧的作用往上复位关闭燃气通道，就没有燃气泄露。天然气进入喉管，与阻风门处吸入的空气混合成可燃混合气，紧接着被吸入发动机的气缸进行燃烧，随着发动机转速的变化，可自动调节节气门开度大小，从而能起到稳定发动机转速的作用。

Description

用于小型天然气发动机的燃气混合阀
技术领域
本发明涉及一种燃气混合装置，尤其是涉及一种用于小型天然气发动机的燃气混合阀，适用的燃气主要为天然气。
背景技术
目前国内外生产的通用小型发动机大部分采用了以汽油或柴油作燃料的机型，比如发电机组、一体式水泵、割草机和非道路车辆用的动力等。众所周知，这些发动机，特别是二冲程发动机所排放的尾气对大气的污染相当严重，已经危害到人们的身心健康，也限制了其国际市场的开拓。为了改变上述状况，人们试图采用可燃气体作为能源来代替汽油和柴油，比如天然气、液化石油气、沼气等，因为这些可燃气体，尤其是天然气燃烧后产生的尾气中污染物很少，对环境的污染就比较小。经过改造，现在部分汽车已经在使用气体燃料，其发动机上气体燃料混合装置功能完善、控制精确，但结构复杂、成本昂贵，难以普及到通用小型发动机上，制约了其发展。燃气发动机的关键是燃气与空气的混合装置(燃气混合阀)。对通用小型发动机而言，该燃气混合阀必须简单实用，且成本较低。因此有必要研制一种新型简单实用的燃气混合阀以满足市场的需要。专利检索发现，公开号为2344563的专利“气体燃料混合控制器”公开了一种气体混合的结构，它包括壳体和节风门组件，在节风门前方设有流量计阀片，该流量计阀片固定在可转动的偏心设置的流量计轴上，在壳体的外部设有与壳体管道相通的燃气管道体，在燃气管道体内设有与其管道相通的流量调节套筒，在流量调节套筒内设有燃气流量控制轴，由两个摇臂和一个连接杆组成的连动机构控制空气和燃气的进气比例。这类装置往往存在以下不足，机械配合较差，可靠性不高，控制欠稳定，使得气体燃烧不充分，震动大，噪声大，容易引发机械故障等，因而适用范围也比较小。
发明内容
本发明主要解决了现有技术中所存在的通用小型燃气发动机的燃气混合阀机械配合较差，可靠性不高，控制欠稳定，容易引发机械故障等的技术问题。
本发明还解决了现有技术中所存在的燃气发动机的气体混合阀造价昂贵，对普通发动机改造成本较高，难以普及等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：天然气发动机的燃气混合阀主要由稳压装置、安全停气装置、机械调速装置构成。
所述稳压装置中，燃气进口设置在下阀体上，并向下阀体内延伸与燃气通道相导通，所述燃气通道另一端口对面的基部设置有下膜片，下膜片的下面设置有下膜片弹簧，所述下膜片下面的下膜片弹簧的基部设有调整螺栓和锁紧螺母，所述下膜片上侧与下阀体之间的空腔构成下膜片室。天然气通过燃气进口进入下膜片室，在进入下膜片室时，受到下膜片、下膜片弹簧、调整螺栓和锁紧螺母的联合作用，通过对调整螺栓和锁紧螺母予紧力的调整可以稳定膜片室内的燃气压力，进而使其稳压。
所述安全停气装置中，与下膜片室相导通的燃气通道向上延伸与膜杆滑道相导通，所述的膜杆滑道内设有膜杆，其基部设置在上膜片上，上膜片的下面设有上膜片弹簧，上膜片弹簧设置在上膜片弹簧基座上，所述上膜片的下侧与下阀体之间的空腔构成上膜片室，与上膜片室相导通的真空通道连接至气缸，所述上膜片的上侧与中阀体之间的空腔壁上开设有与大气相导通的通孔。上膜片的下端侧与发动机运转时气缸产生的真空相连通，上膜片的上端侧与大气相通。当发动机运转时，发动机将产生一定的真空度将上膜片吸下，使膜杆上面的燃气通道打开，燃气可以通过喉管处的单向孔进入到喉管处。如果发动机不运转时，气缸将不产生真空度，膜杆受到上膜片弹簧的作用往上复位关闭燃气通道，就没有燃气泄露。
所述的机械调速装置中，与膜杆滑道相导通的燃气通道上端口设置有单向孔，其上为喉管，所述喉管的一侧设有阻风门，另一侧设有节气门，所述节气门也连接至气缸。从喉管处单向孔出来的天然气进入喉管，与阻风门处吸入的空气进行混合成可燃混合气，紧接着通过节气门被吸入发动机的气缸进行燃烧，随着发动机转速的变化，可自动调节节气门开度大小，从而能起到稳定发动机转速的作用。
作为优选，所述膜杆与膜杆滑道相滑配，且膜杆的上端设有密封块。根据真空度大小，膜杆上端的密封块可以自动封闭或开启与膜杆滑道相导通的燃气通道下端口。
作为优选，所述膜杆的上端略高于与下膜片室相导通的燃气通道的上端开口。
因此，本发明具有如下优点：1.结构简单，布局合理，设计比较巧妙；2.整体机械配合性较好，可靠性高，控制很稳定，气体燃烧充分，震动小，噪声小，机械故障少；3.适用于天然气发电机组、一体式水泵、割草机和非道路车辆用的发动机等；4.生产成本低，对普通发动机改造比较容易，容易普及。
附图说明
附图1是本发明的一种主视图的剖视结构示意图；
附图2是本发明的一种左视图结构示意图；
附图3是本发明的一种装配原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：参看图1和图3，本发明的结构主要有稳压装置、安全停气装置、机械调速装置三个部分，这三个装置彼此贯通成一体。其中，燃气进口17设置在下阀体20上，并向下阀体20内延伸与燃气通道24相导通，燃气通道24另一端口对面的基部设置有下膜片8，下膜片8的下面设置有下膜片弹簧7，下膜片8下面的下膜片弹簧7的基部设有调整螺栓9和锁紧螺母10，下膜片8上侧与下阀体20之间的空腔构成下膜片室18。与下膜片室18相导通的燃气通道6向上延伸与膜杆滑道2相导通，膜杆滑道2内设有膜杆21，膜杆21与膜杆滑道2相滑配，膜杆21的上端略高于与下膜片室18相导通的燃气通道6的上端开口，膜杆21的基部设置在上膜片3上，膜杆21的上端设有密封块25，根据真空度大小，膜杆21上端的密封块25可以自动封闭或开启与膜杆滑道2相导通的燃气通道16下端口，上膜片3的下面设有上膜片弹簧4，上膜片弹簧4设置在上膜片弹簧基座5上，上膜片3的下侧与下阀体20之间的空腔构成上膜片室22，与上膜片室22相导通的真空通道13连接至气缸23，上膜片3的上侧与中阀体19之间的空腔壁上开设有与大气相导通的通孔14；上膜片3的下端侧通过真空通道13与发动机运转时气缸产生的真空相连通，上膜片3的上端侧通过通孔14与大气相通。与膜杆滑道2相导通的燃气通道16上端口设置有单向孔15，其上为喉管1，喉管1的一侧设有阻风门12另一侧设有节气门11，所述节气门11也连接至气缸23。
其工作过程是这样的：参看图1、图2、图3，天然气连接至燃气进口17，打开气阀后，具有较小压力的天然气通过燃气通道24进入下膜片室18，此时，发动机未启动，膜杆21封住与下膜片室18相导通的燃气通道6上端口，天然气受到下膜片8、下膜片弹簧7、调整螺栓9和锁紧螺母10的联合缓冲作用，可以稳定下膜片室18内的燃气压力，达到稳压的目的。启动发动机的时候，发动机的气缸23产生一定的真空度，通过真空通道13使得上膜片3室内的气压下降，低于大气压，上膜片3上侧通过通孔14与大气相导通，于是上膜片3受大气压力作用被吸下，上膜片弹簧4被压缩，上膜片3被吸下时带动膜杆21下移，使膜杆滑道2内的燃气通道6打开，天然气可以进入燃气通道6，通过单向孔15进入到喉管1处，与阻风门12处被吸入的空气进行混合，成为可燃混合气，紧接着通过节气门11被吸入发动机的气缸23进行燃烧，发动机被启动起来。发动机正常运转过程中，气缸持续产生一定的真空度，膜杆滑道内的燃气通道一直处于打开的状态。随着发动机转速的变化，可自动调节节气门开度大小，从而能起到稳定发动机转速的作用。
当发动机停转时，气缸不再产生真空度，此时上膜片上下的压力不再平衡，上膜片弹簧复位，上膜片受上膜片弹簧压力作用也向上复位，膜杆随之上移，膜杆滑道内的燃气通道被封住，膜杆顶端的密封块25自动封闭与膜杆滑道2相导通的燃气通道16下端口，就不会有天然气泄露。
本发明整体机械配合性较好，可靠性高，控制很稳定，气体燃烧充分，震动小，噪声小，机械故障少，适用于天然气发电机组、一体式水泵、割草机和非道路车辆用的发动机等。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于小型天然气发动机的燃气混合阀，由稳压装置、安全停气装置、机械调速装置构成，其特征在于所述稳压装置中，燃气进口(17)设置在下阀体(20)上，并向下阀体(20)内延伸与燃气通道(24)相导通，所述燃气通道(24)另一端口对面的基部设置有下膜片(8)，下膜片(8)的下面设置有下膜片弹簧(7)，所述下膜片(8)上侧与下阀体(20)之间的空腔构成下膜片室(18)；所述安全停气装置中，与下膜片室(18)相导通的燃气通道(6)向上延伸与膜杆滑道(2)相导通，所述的膜杆滑道(2)内设有膜杆(21)，其基部设置在上膜片(3)上，上膜片(3)的下面设有上膜片弹簧(4)，上膜片弹簧(4)设置在上膜片弹簧基座(5)上，所述上膜片(3)的下侧与下阀体(20)之间的空腔构成上膜片室(22)，与上膜片室(22)相导通的真空通道(13)连接至气缸(23)，所述上膜片(3)的上侧与中阀体(19)之间的空腔壁上开设有与大气相导通的通孔(14)；所述的机械调速装置中，与膜杆滑道(2)相导通的燃气通道(16)上端口设置有单向孔(15)，其上为喉管(1)，所述喉管(1)的一侧设有阻风门(12)另一侧设有节气门(11)，所述节气门(11)也连接至气缸(23)。
2.根据权利要求1所述的用于小型天然气发动机的燃气混合阀，其特征在于所述燃气通道(24)另一端开设在下膜片室(18)内，所述下膜片(8)下面的下膜片弹簧(7)的基部设有调整螺栓(9)和锁紧螺母(10)。
3.根据权利要求1所述的用于小型天然气发动机的燃气混合阀，其特征在于所述膜杆(21)与膜杆滑道(2)相滑配，且膜杆(21)的上端设有密封块(25)。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于小型天然气发动机的燃气混合阀，其特征在于所述膜杆(21)的上端略高于与下膜片室(18)相导通的燃气通道(6)的上端开口。
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Addressee: Chen Bingxiang

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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication