CN208456717U - 一种船用发动机排气用三通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船用发动机排气用三通阀，包括阀体、蝶阀、执行部件、清扫装置和控制装置；本装置采用清扫装置配合蝶阀使用，在蝶阀开启和闭合之前对蝶阀内壁进行清扫，保证蝶阀内壁上没有积碳和杂质卡死蝶阀的阀片导致蝶阀无法开启或者关闭不严，保证了三通阀功能的正常实现。

Description

一种船用发动机排气用三通阀

技术领域

本实用新型涉及船用发动机排气技术领域，尤其涉及一种船用发动机排气用三通阀。

背景技术

目前，现有船舶发动机的尾气排放都采用直接排放的方式，没有加装任何废气治理装置，但随着国际、国内排放法规的日益严格，对船舶尾气排放的要求也越来越高，船舶上添加尾气治理装置成为船舶运营的首要选择，因此，需要设计满足此工况要求的船用发动机排气用三通阀，该三通阀需要满足以下要求：首先是密封性问题，由于此种阀应用在高温环境中，考虑到发动机工况的波动导致排气温度的波动，会引起阀体和阀板的热变形，从而导致密封性下降，影响整体装置的性能，同时长期运行后由于积碳等原因也可能导致密封面破坏，也会导致阀的密封性下降，因此，密封性问题是该三通阀的首要问题，其次是内部维护问题，由于此装置安装位置特殊，内部检修维护及其不方便，因此需考虑维修的便利性问题，例如专利“CN205781665U”公开了一种用于船舶尾气脱硫系统的废气旁通装置，其特征在于：废气旁通装置包括一三通，三通的中心处设有一驱动装置，三通设有一个进气口和两个出气口，两个出气口分别设有一蝶阀，两个蝶阀通过一连杆机构相连；其中一个蝶阀择一选择开启或者关闭，另一个蝶阀对应的选择关闭和开启，一个蝶阀通过驱动装置实现开启或者关闭，另一个蝶阀通过设在其上的手轮实现开启或者关闭，两蝶阀形成互锁，阀座上有空气密封结构，保证蝶阀零泄漏。但是现有装置的工作环境是在发动机尾气排气的管路中，发动机尾气内含有的污染物和燃烧不充分的物质会在蝶阀内形成积碳和灰尘，从而导致蝶阀无法开启或者关闭不严，影响三通阀的正常工作，影响船只的正常运行。

发明内容

为克服现有技术中存在的以下问题，现有装置中发动机尾气内含有的污染物和燃烧不充分的物质会在蝶阀内形成积碳，导致蝶阀无法开启或者关闭不严，影响三通阀的正常运行。本实用新型提供了一种船用发动机排气用三通阀，包括阀体、两个蝶阀和执行机构，所述阀体为具有三个端口的三通阀体，所述两个蝶阀安装在阀体的两个端口上，所述执行机构连接两个蝶阀，并保持两个蝶阀的互锁，其特征在于：还包括清扫装置，所述清扫装置包括清洁孔、连接管路和气源组件，所述清洁孔位于阀体上，贯穿阀体的内外，所述连接管路连接清洁孔和气源组件，所述连接管路固定在阀体的外部，所述气源组件位于阀体的旁边；所述清洁孔的轴线与阀体外表面之间夹角A的范围为15°～45°，所述清洁孔在阀体内的出口朝向阀体的端口，所述清洁孔与阀体端面的夹角B的范围为30°～60°。

在此基础上，所述清洁孔为数个，沿阀体端口的圆周方向均匀布置，同一端口处清洁孔的布置方向相同。

在此基础上，所述清洁孔靠近阀体外表面的一端为内螺纹孔，所述内螺纹孔用于清洁孔与连接管路的连接。

在此基础上，所述阀体还包括凸台，所述凸台与清洁孔同轴，所述清洁孔贯穿凸台的上下表面。

在此基础上，所述蝶阀包括框架、阀门和回转轴，所述阀门通过回转轴与框架转动连接，所述回转轴位于阀门、框架的对称中心上，所述回转轴的一端穿过框架延伸到框架的外部。

在此基础上，所述框架和阀门之间设置密封装置，用于对蝶阀闭合时密封。

在此基础上，所述执行机构包括摆臂、连杆和角位移执行器，所述摆臂安装在回转轴位于框架外部的一端，所述连杆连接两个回转轴上的摆臂，所述角位移执行器安装在回转的端部。

在此基础上，所述连杆为两个，分别连接两个摆臂的左右两端。

在此基础上，还包括控制装置，所述控制装置位于阀体的外部，所述控制装置与执行机构、清扫装置连接。

在此基础上，所述阀体还包括观察窗，所述观察窗为透明窗口，方便观察阀体内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本装置采用清扫装置配合蝶阀使用，在蝶阀开启和闭合之前对蝶阀内壁进行清扫，保证蝶阀内壁上没有积碳和杂质卡死蝶阀的阀片，导致蝶阀无法开启或者关闭不严，保证了蝶阀的正常运动，保证了三通阀功能的正常实现。

2、该装置的执行机构采用摆臂、连杆和动力装置配合的方式，动力装置直接安装在蝶阀回转轴的端部，保证回转轴的受力均匀性，避免回转轴单方向受力导致回转轴卡死，并且两个连杆带动摆臂，使摆臂的两端同时受力，一端承受拉力，一端承受推力，增加了摆臂旋转的力矩，提高了执行机构的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的侧面结构示意图；

图3是图1中局部视图E的结构示意图；

图4是图2中局部视图F的结构示意图；

图5是清洁孔的结构示意图；

图中：1、阀体，11、进气端，12、第一排气端，13、第二排气端，14、观察窗，2、蝶阀，21、第一蝶阀，211、框架，212、阀门，213、回转轴，214、密封装置，22、第二蝶阀，3、执行部件，31、摆臂，32、连杆，33、角位移执行器，4、清扫装置，41、清洁孔，411、凸台,42、连接管路，43、气源组件，5、控制装置，

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图5所示，本实用新型示意性的示出了一种船用发动机排气用三通阀。

本实用新型披露一种船用发动机排气用三通阀，如图1所示，包括阀体1、蝶阀2、执行部件3、清扫装置4和控制装置5，蝶阀2安装在阀体1上，执行部件3连接两个蝶阀2，并保证蝶阀2之间互锁，清扫装置4安装在阀体1上具有蝶阀2的一端，用于清扫蝶阀2内的灰尘和积碳，保证蝶阀2的顺利开启和完全闭合，控制装置5安装在阀体1的外部，与执行部件3和清扫装置4连接，在执行部件3工作之前清扫装置4先开始工作，从而保证蝶阀2的正常开启和闭合，保证三通阀排气功能的顺利实现；阀体1为具有三个端口的阀体，三个端口成T字形顺时针旋转90°布置，下端的端口为气体的进气端11，上端的端口为气体的第一排气端12，左边的端口为气体的第二排气端13，在进气端11、第一排气端12和第二排气端13端部设置有法兰安装盘，用于阀体1与其它部件的连接，在阀体1的中部设置有观察窗14，便于观察阀体1内部的状况；在第一排气端12和第二排气端13上安装有蝶阀2，蝶阀2用于控制第一排气端12和第二排气端13的通断，蝶阀2包括第一蝶阀21和第二蝶阀22，第一蝶阀21和第二蝶阀22结构完全相同，第一蝶阀21安装在第一排气端12的端部，第二蝶阀22安装在第二排气端13的端部；如图2所示，第一蝶阀21为圆形结构，包括框架211、阀门212、回转轴213和密封装置214，阀门212通过回转轴213安装在框架211内，回转轴213穿过阀门212与框架211圆形结构的对称中心，并且回转轴213的一端穿过框架211伸到框架211的外部，回转轴213旋转带动阀门212沿对称中心转动，阀门212靠近或离开框架211，从而实现蝶阀2的开启和闭合，在框架211和阀门212之间设置有密封装置214，用于保证阀门212关闭时的密封性；第一蝶阀21和第二蝶阀22的回转轴213通过执行部件3连接成一体，使第一蝶阀21和第二蝶阀22同时工作，第一蝶阀21和第二蝶阀22的阀门212同为水平布置或垂直布置，从而保证第一蝶阀21和第二蝶阀22一个开启，一个闭合，第一蝶阀21和第二蝶阀22形成互锁的效果，保证三通阀的第一排气端12和第二排气端13的任意切换；执行部件3包括摆臂31、连杆32和角位移执行器33，摆臂31安装在回转轴213上，连杆32连接摆臂31，角位移执行器33安装在第一蝶阀21的回转轴213的端部，角位移执行器33带动第一蝶阀21的回转轴213旋转，回转轴213带动第一蝶阀21的阀门212转动，同时回转轴213带动摆臂31转动，摆臂31推动连杆32移动，连杆32推动第二蝶阀22的摆臂31转动，带动第二蝶阀22的回转轴213转动，从而带动第二蝶阀22的阀门212转动，从而实现第一蝶阀21和第二蝶阀22的同时运动，角位移执行器33与回转轴213直接连接，保证了回转轴213受力的均匀性和稳定性，避免回转轴213单方向受力导致回转轴213卡死现象，同时两个连杆32带动第二蝶阀22上的摆臂31，使摆臂31的两端同时受力，一端承受拉力，一端承受推力，增加了摆臂31旋转的力矩，保证了第二蝶阀22的阀门212旋转的可靠性；在第一排气端12和第二排气端13的端部设置有清扫装置4，清扫装置4贯穿阀体1的内外，用于对框架211和阀门212之间进行清扫，避免废气中的灰尘和积碳聚集在框架211和阀门212之间，导致阀门212无法开启或者闭合不严，影响三通阀的性能；清扫装置4包括清洁孔41、连接管路42和气源组件43，清洁孔41位于阀体1上，贯穿阀体1的内外，连接管路42连接清洁孔41和气源组件43，将气源组件43内的压缩空气引入到清洁孔41，连接管路42固定在阀体1的外部，气源组件43位于阀体1的旁边，清洁孔41位于阀体1第一排气端12和第二排气端13端靠近法兰安装盘位置，每一端清洁孔41为10个，沿第一排气端12和第二排气端13的圆周均匀布置，清洁孔41利用压缩空气将蝶阀2内积攒的杂质和积碳除去，保证阀门212正常的开启和闭合，从而保证三通阀功能的顺利进行，清洁孔41贯穿阀体1内外，清洁孔41的轴线与阀体1表面之间夹角A为30°，如图4所示，从而使气体由清洁孔41进入到阀体1的内部时吹向阀体1的内部侧面，而不是阀体1的轴线，并且清洁孔41在阀体1内部的出口朝向阀体1的端口，即朝向第一排气端12和第二排气端13的端面，从而保证压缩空气吹向蝶阀2对蝶阀2进行清洁，清洁孔41与阀体1端面之间的夹角B为45度，如图3所示，且每一端上的清洁孔41按照相同的方向布置，从而保证蝶阀2内部的一周侧面能被清洁孔41的压缩空气所覆盖，都能被清扫干净，避免产生清扫盲区，影响清扫的效果，清洁孔41四周在阀体1的外部设置凸台411，如图5所示，凸台411与清洁孔41同轴，凸台411使清洁孔41便于加工，保证了清洁孔41的加工精度，清洁孔41的靠近凸台411外表面的一端为内螺纹孔，内螺纹孔用于清洁孔41与连接管路42的连接；连接管路42包括总管和支管，总管与气源组件43连接，将气源组件43的压缩空气引到阀体1的第一排气端12和第二排气端13，然后与10个支管连接，将压缩气体引入支管中，支管与清洁孔41连接，从而将压缩气体引入清洁孔41内进行清扫，气源组件43为小型的气体压缩机，作为本实施例的另一种实施方式，源组件43为车间总的压缩气站，为清扫装置4提供稳定的压缩气体；在阀体1的外部设置有控制装置5，控制装置5与执行机构3和清扫装置4连接，控制装置5包括PLC、输入输出端口和继电器，用于控制执行机构3和清扫装置4的启动和停止，当三通阀需要变化通道方式时，控制装置5首先控制清扫装置4启动，当清扫装置4持续工作一段时间后，清扫装置4停止，控制装置5控制执行机构3启动，从而实现蝶阀2的开启或者闭合，保证蝶阀2的运行稳定性，提高了三通阀的整体性能。

工作原理

当三通阀需要变化通道方式时，控制装置5首先控制清扫装置4启动，压缩空气由清洁孔41内喷出，喷向框架211的内壁，对框架211的内壁进行清扫，当清扫装置4持续工作10S钟后，清扫装置4停止，执行机构3启动工作，带动阀门212靠近或离开框架211，实现蝶阀2的开启或者闭合，从而实现三通阀的第一排气端12和第二排气端13的任意切换。

本装置采用清扫装置4和蝶阀2配合使用，在蝶阀2开启和闭合之前对蝶阀2内壁进行清扫，保证蝶阀2内壁上没有积碳和杂质卡死蝶阀2的阀片212导致蝶阀2无法开启或者关闭不严，保证了蝶阀2的正常运动，同时配合摆臂31、连杆32和角位移执行器33配合的方式，角位移执行器33直接安装在蝶阀2回转轴213的端部，保证回转轴213的受力均匀性，并且两个连杆32带动摆臂31，使摆臂31的两端同时受力，增加了摆臂31旋转的力矩，提高了执行机构3的可靠性，保证了三通阀功能的正常实现。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种船用发动机排气用三通阀，包括阀体(1)、两个蝶阀(2)和执行机构(3)，所述阀体(1)为具有三个端口的三通阀体，所述两个蝶阀(2)安装在阀体(1)的两个端口上，所述执行机构(3)连接两个蝶阀(2)，并保持两个蝶阀(2)的互锁，其特征在于：还包括清扫装置(4)，所述清扫装置(4)包括清洁孔(41)、连接管路(42)和气源组件(43)，所述清洁孔(41)位于阀体(1)上，贯穿阀体(1)的内外，所述连接管路(42)连接清洁孔(41)和气源组件(43)，所述连接管路(42)固定在阀体(1)的外部，所述气源组件(43)位于阀体(1)的旁边；所述清洁孔(41)的轴线与阀体(1)外表面之间夹角A的范围为15°～45°，所述清洁孔(41)在阀体(1)内的出口朝向阀体(1)的端口，所述清洁孔(41)与阀体(1)端面的夹角B的范围为30°～60°。

2.根据权利要求1所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述清洁孔(41)为数个，沿阀体(1)端口的圆周方向均匀布置，同一端口处清洁孔(41)的布置方向相同。

3.根据权利要求2所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述清洁孔(41)靠近阀体(1)外表面的一端为内螺纹孔，所述内螺纹孔用于清洁孔(41)与连接管路(42)的连接。

4.根据权利要求3所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述阀体(1)还包括凸台(411)，所述凸台(411)与清洁孔(41)同轴，所述清洁孔(41)贯穿凸台(411)的上下表面。

5.根据权利要求3或4所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述蝶阀(2)包括框架(21)、阀门(22)和回转轴(23)，所述阀门(22)通过回转轴(23)与框架(21)转动连接，所述回转轴(23)位于阀门(22)、框架(21)的对称中心上，所述回转轴(23)的一端穿过框架(21)延伸到框架(21)的外部。

6.根据权利要求5所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述框架(21)和阀门(22)之间设置密封装置(24)，用于对蝶阀(2)闭合时密封。

7.根据权利要求6所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述执行机构(3)包括摆臂(31)、连杆(32)和角位移执行器(33)，所述摆臂(31)安装在回转轴(23)位于框架(21)外部的一端，所述连杆(32)连接两个回转轴(23)上的摆臂(31)，所述角位移执行器(33)安装在回转轴(23)的端部。

8.根据权利要求7所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述连杆(32)为两个，分别连接两个摆臂(31)的左右两端。

9.根据权利要求7所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：还包括控制装置(5)，所述控制装置(5)位于阀体(1)的外部，所述控制装置(5)与执行机构(3)、清扫装置(4)连接。

10.根据权利要求7所述的一种船用发动机排气用三通阀，其特征在于：所述阀体(1)还包括观察窗(14)，所述观察窗(14)为透明窗口，方便观察阀体(1)内部。