CN2641296Y - 煤气发动机电控调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种煤气发动机电控调节阀，属于燃气发动机燃料喷射控制技术领域。其电控部分包括步进电机和上、下限位传感器。其机械部分的阀壳上端安装上盖板，步进电机安装在上盖板上。阀壳内壁一侧安装导向块，相对的另一侧安装上、下限位传感器。传动螺杆上端与步进电机输出轴连接，下端与滑动轴连接，限位盘即装在此连接处。滑动轴从阀壳下端伸出插入煤气共轨管内。滑动轴最下端安装阀芯，阀芯上方装弹簧，阀座安装在煤气共轨管下管壁上。阀壳下端安装在煤气共轨管上管壁上。主要优点是用于多缸煤气发动机，对各缸进煤气流量独立调节，实现多点喷射实时控制，解决了回火放炮问题，各缸工作均匀性好，工作稳定可靠，满足了宽负荷工作要求。

Description

煤气发动机电控调节阀

(一)技术领域

本实用新型涉及到燃气发动机燃料喷射的控制，也涉及到控制内燃机的节流阀，具体而言是一种煤气发动机电控调节阀。

(二)背景技术

我国有丰富的煤气资源，而因目前缺乏有效的利用手段，使得大量的煤气副产品被排空，造成资源浪费和环境污染。煤气发动机或煤气发动机配套发电机组都用煤气和燃料，可为煤气合理利用提供新的途径，具有良好的经济效益和社会效益。但是，由于煤气成分中含有大量的氢气，而氢气点火能量小，爆炸极限宽。传统的单点预混合方式会使进气管内储存大量易爆的混合气，危及发动机的安全运行。现有的多点喷射缸内混合方式的煤气发动机，空气与煤气是在凸轮机构作用下，在各缸进气口处定时混合，不能对各气缸进行实时调节，各气缸工作均匀性差，功率输出受到限制，无法满足在宽负荷状态良好工作。经检索专利文献，其中“电动调节阀”(95236640)、“电动控制阀”(01224827.4)、“空燃比控制阀”(02115511)，可做为本实用新型的弱相贯对比文件，但都不能解决煤气发动机的上述问题，其技术特征与本实用新型也有显著不同。

(三)发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种与众不同的煤气发动机电控调节阀，满足煤气发动机的特殊要求。

上述目的是由下述技术方案实现的：

该电控调节阀包括电控部分和机械部分。其特征是电控部分包括步进电机及其护罩和上、下限位传感器。机械部分主要包括阀壳、上盖板、下固定座、导向块、轴承套、轴承、传动螺杆、限位盘、滑动轴、轴套、弹簧和阀门等。阀壳上端安装上盖板，步进电机及其护罩安装在上盖板上。阀壳内壁一侧安装导向块，相对的另一侧安装上、下限位传感器。传动螺杆上端通过轴承套和轴承与步进电机输出轴连接，下端与滑动轴的上端连接，限位盘即装在此连接处。滑动轴从阀壳下端中心孔内的轴套向下伸出，并插入煤气共轨管内。滑动轴的最下端安装阀芯，阀芯上方安装弹簧，阀座安装在煤气共轨管的下管壁上。阀壳下端通过下固定座安装在煤气共轨管的上管壁上。

上述电控调节阀中的传动螺杆上端部有一粗头，粗头中心有一个与步进电机输轴相配的盲孔。粗头靠近传动螺杆处有安装轴承的轴肩。

上述电控调节阀中的导向块为长条形，导向块上有一个与阀壳内壁相配的圆柱面，与圆柱面相对的是一个平面，平面中心有一个轴向导向槽。

上述电控调节阀中的限位盘上部有两个径向凸台，一个凸台插入导向块的导向槽内，另一个凸台的尖端靠近上、下限位传感器。限位盘下部为圆柱形。限位盘中心有与传动螺杆相配的螺纹孔，其下部有与滑动轴相配的内螺纹。

上述电控调节阀中的滑动轴上段直径大于下段直径，其上端部有与限位盘相配的外螺纹，其上半部有与传动螺杆外径相配的中心盲孔，其下端部有外螺纹。

该电控调节阀受工业控制计算机控制，内有步进电机驱动，用于多缸煤气发动机，对各缸进煤气流量独立调节，实现多点喷射实时控制，使煤气共轨管内的煤气按严格要求定时定量与空气同时进入各气缸，在缸内充分混合，不但克服了回火放炮问题，而且各气缸工作均匀性好，工作稳定可靠，满足了发动机宽负荷工作状态的更高要求。

(四)附图说明

附图1是本电控调节阀的整体结构全剖示意图。

附图2是以本电控调节阀做为执行机构的煤气发动机电控系统原理图。

附图1中，1是步进电机护罩，2是步进电机，3是上盖板，4是轴承套，5是轴承，6是阀壳，7是导向块，8是传动螺杆，9是限位盘，10是滑动轴，11是轴套，12是下固定座，13是弹簧，14是阀芯，15是阀座，16是密封圈，17是螺栓，18是螺母，19是垫圈，20是下限位传感器，21是固定螺母，22是上限位传感器，23是煤气共轨管。A是煤气共轨管内腔，B是阀门出口，C是导向块上的导向槽。

(五)具体实施方式

如图所示，本实用新型包括电控部分和机械部分。电控部分包括步进电机2及其护罩1和上、下限位传感器22、20。机械部分主要包括阀壳6、上盖板3、下固定座12、导向块7、轴承套4、轴承5、传动螺杆8、限位盘9、滑动轴10、轴套11、弹簧13和阀门14、15。阀壳6上端安装上盖板3，步进电机2及其护罩1安装在上盖板3上。阀壳6内壁左侧安装导向块7，右侧安装上、下限位传感器22、20。传动螺杆8的上端通过轴承套4和轴承5与步进电机2的输出轴连接，下端与滑动轴10的上端连接，限位盘9即安装在此连接处。滑动轴10从阀壳6下端中心孔的轴套11向下伸出，并插入煤气共轨管23内。滑动轴10的最下端安装阀芯14，阀芯14上方安装弹簧13，阀座15安装在煤气共轨管23的下管壁上。阀壳6的下端通过下固定座12安装在煤气共轨管23的上管壁上。

该电控调节阀的工作原理是：如图2所示，该阀做为多缸煤气发动机电控系统的执行机构，受工控机的实时控制。工控机通过燃烧传感器获得各气缸的燃烧信号，并将此信号转变成电信号，与设定值进行比较产生差值信号，再由此信号去控制步进电机2正向或反向转动。如图1所示，步进电机2带动传动螺杆8转动，传动螺杆8再带动限位盘9和滑动轴10向上或向下往复直线运动，从而带动阀芯14也上下移动，使阀芯14与阀座15之间的开度变大或变小，控制煤气共轨管23内的煤气向气缸内喷射流量增大或减小。

图1中的上、下限位传感器22和20，为接近开关传感器，能使限位盘9上、下往复运动时被限制在上、下限位传感器二者之间的范围内。当限位盘9向上移动到达上限位传感器22，或向下移动到达下限位传感器20时，限位传感器22或20都产生一个限位信号。控制器根据此限位信号使步进电机2立即停止沿原方向转动，可有效地防止限位盘9超过设计行程，保护该阀安全正常工作。

多缸煤气发动机在每个气缸盖进气口处安装一只本电控调节阀，就能实现煤气多点喷射流量的实时调节控制。

Claims (5)

1.一种煤气发动机电控调节阀，包括电控部分和机械部分，其特征是电控部分包括步进电机(2)及其护罩(1)和上、下限位传感器(22)、(20)，机械部分包括阀壳(6)、上盖板(3)、下固定座(12)、导向块(7)、轴承套(4)、轴承(5)、传动螺杆(8)、限位盘(9)、滑动轴(10)、轴套(11)、弹簧(13)和阀门(14)、(15)，阀壳(6)的上端安装上盖板(3)，步进电机(2)及其护罩(1)安装在上盖板(3)上，阀壳(6)内壁一侧安装导向块(7)，相对的另一侧安装上、下限位传感器(22)、(20)，传动螺杆(8)的上端通过轴承套(4)和轴承(5)与步进电机(2)的输出轴连接，下端与滑动轴(10)的上端连接，限位盘(9)即安装在此连接处，滑动轴(10)从阀壳(6)下端中心孔的轴承套(11)向下伸出，并插入煤气共轨管(23)内，滑动轴(10)的最下端安装阀芯(14)，阀芯(14)上方安装弹簧(13)，阀座(15)安装在煤气共轨管(23)的下管壁上，阀壳(6)的下端通过下固定座(12)安装在煤气共轨管(23)的下管壁上。

2.根据权利要求1所述的煤气发动机电控调节阀，其特征是传动螺杆(8)上端部有一粗头，粗头中心有一个与步进电机输出轴相配的盲孔，粗头靠近传动螺杆(8)处有安装轴承(5)的轴肩。

3.根据权利要求1所述的煤气发动机电控调节阀，其特征是导向块(7)为长条形，导向块上有一个与阀壳(6)内壁相配的圆柱面，与圆柱面相对的是一个平面，平面中心有一个轴向导向槽(C)。

4.根据权利要求1所述的煤气发动机电控调节阀，其特征是限位盘(9)上部有两个径向凸台，一个凸台插入导向块(7)的导向槽(C)内，另一个凸台的尖端靠近上、下限位传感器(22)、(20)，限位盘(9)下部为圆柱形，限位盘(9)中心有与传动螺杆(8)相配的螺纹孔，其下部有与滑动轴(10)相配的内螺纹。

5.根据权利要求1所述的煤气发动机电控调节阀，其特征是滑动轴(10)的上段直径大于下段直径，其上半部有与传动螺杆(8)相配的中心盲孔，其下端部有外螺纹。

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