CN209083418U - 一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，包括：出油阀座；出油阀，其弹性活动设置在出油阀座上；出油阀紧座，其内设置有容置空腔，出油阀紧座第一端套设在出油阀座上，出油阀紧座第二端外接高压出油管；出油阀紧座与出油阀座连接处设置有密封衬垫，密封衬垫外周设置有一引流机构，引流机构上设置有一垂直向外引出的第一槽道，第一槽道与密封衬垫外侧空间连通，第一槽道底部设置有一与第一槽道连通的进气机构，第一槽道外侧设置有一信号发生装置和一信号探测器。本实用新型解决了对柴油机燃油泄漏无法进行有效预警的技术问题。

Description

一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置

技术领域

本实用新型涉及柴油机故障预警技术领域，具体涉及一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置。

背景技术

柴油机的基本结构：由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程。作功行程完了后，活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后，柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。

在柴油机运转过程中，通过出油泵将燃油加压后喷入到燃烧室内进行燃烧做功，其中，通过凸轮轴和柱塞来控制出油阀的开启或关闭，从而控制是否喷油。由于燃油需在出油阀中经过加压后才能喷出，出油阀本体必须承受油压而不泄露。而随着柴油机的长期运转，接合部件容易出现裂痕等缺陷或者密封圈老化等问题导致出油阀本体漏油，特别是在柴油发电机在高速运转时漏油情况可能更为严重，使得柴油发电机遭遇紧急情况或处于危险状态，因此，当出现燃油泄漏故障的时候，为保证柴油发电机及其配套装置和操作人员的安全，必须及时对燃油泄漏进行预警。

现有技术中有针对泄漏进行监测的相关专利，如公布号为：CN106052969，通过空气探测器对泄漏气体进行监测；公布号为：CN106033022，通过压力传感器对泄露源的压力进行监测。但未见现有技术中对燃油泄漏进行引流的相关文献，因为当燃油泄漏点分散时，对泄漏燃油无法进行有检测和预警。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型的目的是提供一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，通过对出油阀座和出油阀紧座结合处的结构进行改进，将出油阀座和出油阀紧座连接处可能存在的外泄燃油进行集中引流，以便于通过外部设备对是否有燃油泄漏进行实时监测，一旦监测出有燃油泄漏则作出预警，避免造成安全事故，本实用新型解决了对柴油机燃油泄漏无法进行有效预警的技术问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其他优点，提供了一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，包括：

出油阀座；

出油阀，其弹性活动设置在所述出油阀座上；

出油阀紧座，其内设置有容置空腔，所述出油阀紧座第一端套设在所述出油阀座上，所述出油阀被包络在所述容置空腔中，所述出油阀紧座第二端外接高压出油管；

其中，所述出油阀紧座与出油阀座连接处设置有密封衬垫，所述密封衬垫外周设置有一引流机构，所述引流机构上设置有一垂直向外引出的第一槽道，所述第一槽道与所述密封衬垫外侧空间连通，所述第一槽道底部设置有一与所述第一槽道连通的进气机构，所述第一槽道外侧设置有一信号发生装置和一信号探测器，信号发生装置发射端的出射路径经过所述第一槽道且与所述信号探测器的接收面对准。

优选的，所述出油阀座外侧壁设置成倾斜结构，所述出油阀座侧壁的倾斜角度在0-10°之间，所述出油阀座的外径从上到下逐渐增加。

优选的，所述出油阀紧座第一端内侧壁对应设置成倾斜结构，所述出油阀紧座第一端内侧壁的倾斜角度在0-10°之间，所述出油阀紧座第一端的内径从上到下逐渐增加。

优选的，所述出油阀紧座第一端内侧壁套设在所述出油阀座外侧壁上，所述出油阀紧座第一端外侧壁上设置有外螺纹，所述外螺纹的头部固定设置有一挡圈，所述外螺纹上设置有螺帽。

优选的，所述出油阀座底部设置有一凸台，所述密封衬垫套设在所述出油阀座外周，且所述密封衬垫位于所述出油阀紧座第一端底部与凸台顶部之间。

优选的，所述引流机构套设在所述密封衬垫外周且位于所述出油阀紧座第一端底部与凸台顶部之间，所述引流机构为一圆环状结构，所述引流机构上设置有若干具有限位台的第一通孔和第二通孔，所述凸台上表面开设有若干与所述第一通孔对应的第一螺孔，所述出油阀紧座第一端底部开设有若干与所述第二通孔对应的第二螺孔，所述引流机构下表面通过第一螺栓贯穿所述第一通孔连接在所述第一螺孔中，所述引流机构上表面通过第二螺栓贯穿所述第二通孔连接在所述第二螺孔中。

优选的，所述引流机构下表面开设第一沟槽，所述第一沟槽内设置有一第一密封圈，所述第一螺栓位于所述第一沟槽内侧；

所述引流机构上表面开设第二沟槽，所述第二沟槽内设置有一第二密封圈，所述第二螺栓位于所述第二沟槽外侧。

优选的，所述引流机构内侧壁与所述密封衬垫外侧壁贴合设置，所述引流机构上横向贯穿开设一第二槽道，所述第二槽道第一端连通所述引流机构内侧壁与所述密封衬垫外侧壁的接合处。

优选的，所述第二槽道向外引伸出一定距离，所述第一槽道垂直设置在所述第二槽道的引出端，且所述第一槽道与第二槽道连通，所述信号发生装置为超声波发生器，所述信号探测器为超声波换能器，所述超声波发生器和超声波换能器分立在所述第一槽道两侧。

优选的，所述进气机构设置在所述第二槽道引出端底部，且所述进气机构的出气口与所述第一槽道底部连通，所述进气机构的进气口连接一气泵，所述气泵的送气流量可调，所述进气口的管道上设置有一流量检测器，所述进气机构的出气口处设置有一布气板，空气通过所述布气板后均匀进入到所述第一槽道中。

与现有技术相比，本实用新型包含的有益效果在于：

本实用新型可以有效监测出油阀上燃油泄漏的情况，一旦检测出有燃油泄漏即可作出预警，避免事态进一步恶化。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中的局部A的放大结构示意图；

图3是引流机构的结构示意图；

图4是布气板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。

本实用新型针对出油阀结构进行改进，使得将出油阀可能出现的泄漏燃油定向引流出来，以便于进行燃油泄漏检测，发出预警。本实用新型具体保护的是硬件结构，而对燃油泄漏及其流量的检测过程不在本实用新型的保护范围之内。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，包括：出油阀座10、出油阀20、出油阀紧座30、引流机构50和探测机构。

本实用新型中采用的出油阀结构与现有技术中出油阀的结构基本相似，出油阀20弹性活动设置在所述出油阀座10上；出油阀紧座30内设置有容置空腔，所述出油阀紧座30第一端套设在所述出油阀座10上，实现出油阀座10与出油阀紧座30的连接，所述出油阀20被包络在所述容置空腔中，所述出油阀紧座30第二端外接高压出油管，通过出油阀20的位移来控制出油阀是否出油及其出油量。

其中，所述出油阀紧座30与出油阀座10连接处设置有密封衬垫40，以起到两者连接处的密封作用，所述密封衬垫40外周设置有一引流机构50，引流机构50整体用类似于密封衬垫12的弹性材料制成，如橡胶，当引流机构50设置在密封衬垫12外周时，引流机构50设置在出油阀紧座30与出油阀座10连接处，从而形成第二道密封结构，加强出油阀紧座30与出油阀座10连接处的密封性。所述引流机构50上设置有一垂直向外引出的第一槽道54，出油阀整体可以按照任何姿态安装，但第一槽道54方向需要根据出油阀的安装姿态来进行调整，保证第一槽道54能始终垂直向上安装。

所述第一槽道54与所述密封衬垫40外侧空间连通，当出油阀紧座30与出油阀座10连接处出现松动或者密封衬垫40老化变形时，由于容置空腔内的油压较高，内部燃油会从出油阀紧座30与出油阀座10连接处外泄，也就是流向密封衬垫40外侧，此时，由于第一槽道54与密封衬垫40外侧空间连通，外泄的燃油即可经过第一槽道54向外流出，第一槽道54将外泄的燃油引流至探测机构中进行探测，即可对是否有燃油泄漏及其泄漏流量进行探测，及时发出预警信息。

所述第一槽道54底部设置有一与所述第一槽道54连通的进气机构55，所述第一槽道54外侧设置有一信号发生装置71和一信号探测器72，信号发生装置71的发射端经过所述第一槽道54且与所述信号探测器72的接收面对准，以接收经过第一槽道54后的探测信号，信号探测器72根据接收到的探测信号来判断是否有燃油泄漏，泄漏的流速是多少。

具体的，所述出油阀座10外侧壁设置成倾斜结构，如图1所示，所述出油阀座10侧壁的倾斜角度在0-10°之间，本实施例中，出油阀座10侧壁的倾斜角度为5°，所述出油阀座10的外径从上到下逐渐增加。

与之对应的，所述出油阀紧座30第一端内侧壁对应设置成倾斜结构，所述出油阀紧座30第一端内侧壁的倾斜角度为5°，所述出油阀紧座30第一端的内径从上到下逐渐增加。

所述出油阀紧座30第一端内侧壁紧密套设在所述出油阀座10外侧壁上，通过斜面安装可以提高安装便捷性，同时提高接合处的密封性能，以实现两者的密封结合。所述出油阀紧座30第一端外侧壁上设置有外螺纹31，所述外螺纹31的头部固定设置有一挡圈33，所述外螺纹31上设置有螺帽32，当出油阀紧座30第一端和出油阀座10外侧壁结合后，旋转螺帽32将其朝向出油阀紧座30第一端底部移动，直到螺帽32移动到出油阀座10外周，以实现油阀紧座3和出油阀座10之间的紧固连接。

所述出油阀座10底部外周设置有一凸台11，凸台11与出油阀紧座30第一端底部间隔一定距离，所述密封衬垫40套设在所述出油阀座10外周，且所述密封衬垫40位于所述出油阀紧座30第一端底部与凸台11顶部之间。

所述引流机构50套设在所述密封衬垫40外周且位于所述出油阀紧座30第一端底部与凸台11顶部之间，所述引流机构50为一圆环状结构，所述引流机构50上设置有若干具有限位台的第一通孔57和第二通孔56，所述凸台11上表面开设有若干与所述第一通孔57对应的第一螺孔，所述出油阀紧座30第一端底部开设有若干与所述第二通孔56对应的第二螺孔，所述引流机构50下表面通过第一螺栓51贯穿所述第一通孔57连接在所述第一螺孔中，所述引流机构50上表面通过第二螺栓52贯穿所述第二通孔56连接在所述第二螺孔中。

所述引流机构50下表面开设第一沟槽61，所述第一沟槽61内设置有一第一密封圈，所述第一螺栓51位于所述第一沟槽61内侧；所述引流机构50上表面开设第二沟槽62，所述第二沟槽62内设置有一第二密封圈，所述第二螺栓52位于所述第二沟槽62外侧，通过第一密封圈和第二密封圈加强引流机构50在出油阀紧座30第一端底部与凸台11顶部之间的密封性能。

安装时，将第一密封圈卡设在第一沟槽61中，并将引流机构50底部安装在密封衬垫40外周的凸台11上，随后旋拧第一螺栓51将其贯穿第一通孔57锁定在第一螺孔中，实现引流机构50与出油阀座10的固定。随后将第二密封圈卡设在第二沟槽62中，并将引流机构50顶部安装在密封衬垫40外周的出油阀紧座30第一端底部，并使得引流机构50的外侧凸出于凸台11一定距离，第二通孔56位于该凸出部中，使得第二通孔56暴露在外，以便于旋拧第二螺栓52，随后旋拧第二螺栓52将其贯穿第二通孔56锁定在第二螺孔中，实现引流机构50与出油阀紧座30的固定。

所述引流机构50内侧壁与所述密封衬垫40外侧壁贴合设置，所述引流机构50上横向贯穿开设一第二槽道53，所述第二槽道53第一端连通所述引流机构50内侧壁与所述密封衬垫40外侧壁的接合处。

所述第二槽道53向外引伸出一定距离，所述第一槽道54垂直设置在所述第二槽道53的引出端，且所述第一槽道54与第二槽道53连通，所述信号发生装置71为超声波发生器，所述信号探测器72为超声波换能器，所述超声波发生器和超声波换能器分立在所述第一槽道54两侧，用于间接测量燃油的泄漏流量，超声波发生器和超声波换能器选用市场上通用器件即可，无特殊要求。由于燃油泄漏量及流量相对较小，不适用液体流量传感器直接测量，因此本实用新型用超声波间接测量。

所述进气机构55设置在所述第二槽道53引出端底部，且所述进气机构55的出气口与所述第一槽道54底部连通，所述进气机构55的进气口连接一气泵，所述气泵的送气流量可调，所述进气口的管道上设置有一流量检测器，以监测进气流量，所述进气机构55的出气口处设置有一布气板551，起到均流作用。如图4所示，布气板551上均匀开设有若干布气孔552，空气通过所述布气板551后均匀进入到所述第一槽道54中，从而使得泵入空气形成的气孔均匀分布在第一槽道54中，以改变第一槽道54中燃油的内含气孔率。可以在布气板551与进气机构55的出气口之间设置有一逆止阀，防止第一槽道54底部燃油流入至进气机构55中。

当密封衬垫40老化或破损时，由于出油阀紧座30内部容置空腔中的燃油压力较大，特别是在出油之前，容置空腔内的高压燃油会通过出油阀座10和出油阀紧座30结合处的缝隙中向外渗漏出来，由于引流机构50下表面通过第一密封圈与出油阀座10上表面紧密接触，引流机构50上表面通过第二密封圈与出油阀紧座30底部紧密接触，而第二槽道53与密封衬垫40和引流机构50的连接处连通，从而使得泄漏出来的燃油通过第二槽道53向外流出，并导入到第一槽道54中，通过检测第一槽道54中的燃油情况，即可获知出油阀的燃油泄漏情况。

需要理解的是，以上对出油阀结构的改进是本实用新型所要保护的技术方案，而以下的检测、预警和标定过程不是完成本实用新型技术方案的必要技术内容，而是为了便于理解对其完整的原理和操作工作过程进行说明。

正常情况下，第一槽道54中没有燃油，通过超声波换能器接收到稳定的能量波形，当有燃油泄漏发生时，燃油被导入到第一槽道54中，此时，超声波换能器接收到的能量波形强度增加，即可发出预警，提示有燃油泄漏发生。

而为了对燃油泄漏的流速作出预警，通过进气机构55向第一槽道54中送入空气，此时，超声波换能器接收到的能量波形强度介于没有燃油泄漏采集到的能量波形强度和有燃油泄漏但不导入空气时采集到的能量波形强度之间。在进气机构55的进气速度不变的情况下，燃油泄漏的流速越大，则超声波换能器接收到的能量波形强度越大，以此来对燃油泄漏的流速进行有效预警。

具体的，事先对预警装置的预警信号进行标定：将信号发生装置71和信号探测器72位置固定，采用统一的采样频率分别采集未发生燃油泄漏时的声波信号频率曲线和发生燃油泄漏时燃油完全填充在第一槽道54中时的声波信号频率曲线，随后在燃油泄漏情况下，调整进气机构55的进气速度，标定泄漏在第一槽道54中燃油含气孔率与采集到的声波信号频率曲线的对应关系。当燃油泄漏流速不变时，增加进气机构55的进气速度，则第一槽道54中燃油含气孔率会增高，声波信号频率曲线峰值下降；当进气机构55的进气速度不变的情况下，燃油泄漏的流速越大，则第一槽道54中燃油含气孔率会下降，声波信号频率曲线峰值升高。根据此关系，事先标定在进气机构55以不同的进气速度下，不同燃油泄漏流速与声波信号频率曲线峰值的关系。当未发生燃油泄漏时，通过超声波换能器接收到稳定的声波信号频率曲线，当有燃油泄漏发生时，接收到的声波信号频率曲线峰值上升，即可发出预警，提示有燃油泄漏发生，随后根据初步采集到的声波信号频率曲线峰值大小，适应性调整进气机构55的进气速度，以将采集到的声波信号频率曲线的形态和峰值位置调整至稳定状态，以便于观察和分析，提高采集测量精度，避免声波信号频率曲线的峰值过高而失真。当得知进气机构进气速度和声波信号频率曲线峰值后，即可根据事先标定的进气机构进气速度-燃油泄漏流速-声波信号频率曲线峰值的三者对应关系，获知燃油泄漏流速。

由上所述，本实用新型可以有效对外泄的燃油进行引流，以便于监测出油阀上燃油泄漏的情况，一旦检测出有燃油泄漏即可作出预警，避免事态进一步恶化。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，包括：

出油阀座；

出油阀，其弹性活动设置在所述出油阀座上；

出油阀紧座，其内设置有容置空腔，所述出油阀紧座第一端套设在所述出油阀座上，所述出油阀被包络在所述容置空腔中，所述出油阀紧座第二端外接高压出油管；

其中，所述出油阀紧座与出油阀座连接处设置有密封衬垫，所述密封衬垫外周设置有一引流机构，所述引流机构上设置有一垂直向外引出的第一槽道，所述第一槽道与所述密封衬垫外侧空间连通，所述第一槽道底部设置有一与所述第一槽道连通的进气机构，所述第一槽道外侧设置有一信号发生装置和一信号探测器，信号发生装置发射端的出射路径经过所述第一槽道且与所述信号探测器的接收面对准。

2.如权利要求1所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述出油阀座外侧壁设置成倾斜结构，所述出油阀座侧壁的倾斜角度在0-10°之间，所述出油阀座的外径从上到下逐渐增加。

3.如权利要求2所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述出油阀紧座第一端内侧壁对应设置成倾斜结构，所述出油阀紧座第一端内侧壁的倾斜角度在0-10°之间，所述出油阀紧座第一端的内径从上到下逐渐增加。

4.如权利要求3所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述出油阀紧座第一端内侧壁套设在所述出油阀座外侧壁上，所述出油阀紧座第一端外侧壁上设置有外螺纹，所述外螺纹的头部固定设置有一挡圈，所述外螺纹上设置有螺帽。

5.如权利要求1所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述出油阀座底部设置有一凸台，所述密封衬垫套设在所述出油阀座外周，且所述密封衬垫位于所述出油阀紧座第一端底部与凸台顶部之间。

6.如权利要求5所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述引流机构套设在所述密封衬垫外周且位于所述出油阀紧座第一端底部与凸台顶部之间，所述引流机构为一圆环状结构，所述引流机构上设置有若干具有限位台的第一通孔和第二通孔，所述凸台上表面开设有若干与所述第一通孔对应的第一螺孔，所述出油阀紧座第一端底部开设有若干与所述第二通孔对应的第二螺孔，所述引流机构下表面通过第一螺栓贯穿所述第一通孔连接在所述第一螺孔中，所述引流机构上表面通过第二螺栓贯穿所述第二通孔连接在所述第二螺孔中。

7.如权利要求6所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述引流机构下表面开设第一沟槽，所述第一沟槽内设置有一第一密封圈，所述第一螺栓位于所述第一沟槽内侧；

所述引流机构上表面开设第二沟槽，所述第二沟槽内设置有一第二密封圈，所述第二螺栓位于所述第二沟槽外侧。

8.如权利要求7所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述引流机构内侧壁与所述密封衬垫外侧壁贴合设置，所述引流机构上横向贯穿开设一第二槽道，所述第二槽道第一端连通所述引流机构内侧壁与所述密封衬垫外侧壁的接合处。

9.如权利要求8所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述第二槽道向外引伸出一定距离，所述第一槽道垂直设置在所述第二槽道的引出端，且所述第一槽道与第二槽道连通，所述信号发生装置为超声波发生器，所述信号探测器为超声波换能器，所述超声波发生器和超声波换能器分立在所述第一槽道两侧。

10.如权利要求9所述的针对柴油机燃油泄漏流量的预警装置，其特征在于，所述进气机构设置在所述第二槽道引出端底部，且所述进气机构的出气口与所述第一槽道底部连通，所述进气机构的进气口连接一气泵，所述气泵的送气流量可调，所述进气口的管道上设置有一流量检测器，所述进气机构的出气口处设置有一布气板，空气通过所述布气板后均匀进入到所述第一槽道中。