專利名稱：一閥多門大流量單級減壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬燃氣發(fā)動機領域。

背景技術：
現(xiàn)有用于燃氣發(fā)動機的減壓調(diào)節(jié)器，工作時，燃氣壓對控制閥門片或閥芯產(chǎn)生作用力，該作用力與燃氣輸入壓力、閥門面積成正比關系，作用力越大減壓閥的降壓恒定性能就越差，為了提高減壓調(diào)節(jié)器的減壓恒定性能，在燃氣最高輸入壓力確定的前提下，只有減小閥門面積和采用多級減壓結構來降低燃氣壓力對減壓閥對降壓恒定性能的影響；減壓閥門面積的減小和減壓級數(shù)的增多，自然造成減壓調(diào)節(jié)器燃氣輸入壓力低端的流量不足，減壓調(diào)節(jié)器燃氣輸入壓力高端的適應能力與低端的輸出流量互相矛盾；可見，閥門面積受燃氣輸入壓力高端的限制，低壓流量又受閥門面積的限制，現(xiàn)有技術無法同時滿足理想的高壓適應能力和理想的低壓輸出流量要求，這一技術問題一直阻礙燃氣發(fā)動機在低壓管道天燃氣(3KPa以下)、油田伴生氣、沼氣、瓦斯氣等超低壓氣源領域的應用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決減壓調(diào)節(jié)器輸入壓力高端適應能力與低端輸出流量互相矛盾的技術問題，保證減壓調(diào)節(jié)器在滿足原有的最高燃氣輸入壓力適應能力的前提下，同時滿足氣源輸入壓力低端輸出流量的要求，使燃氣發(fā)動機的最低正常工作燃氣輸入壓力降低到達大氣壓力。
本發(fā)明以下述方式實現(xiàn)其目的；由減壓調(diào)節(jié)器體、減壓閥體、減壓閥芯、膜片、大面積對稱式環(huán)形調(diào)節(jié)閥門(下述簡稱調(diào)節(jié)閥門)、關閉閥門組成；減壓調(diào)節(jié)器體上有燃氣輸入口、燃氣輸出口、大氣連通口；燃氣輸入口與燃氣輸送管道連接；燃氣輸出口與混合器的燃氣量孔連接；大氣連通口與大氣連通；減壓調(diào)節(jié)器體有內(nèi)腔，內(nèi)腔安裝膜片、減壓閥體；膜片把減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)腔分隔成大氣壓力室和燃氣輸出壓力室；大氣壓力室有大氣連通口，該連通口使大氣壓力室與大氣連通；燃氣輸出壓力室有燃氣輸出口，該輸出口使燃氣輸出壓力室與混合器燃氣量孔連通；減壓閥體類似氣缸套狀的圓形體，安裝在燃氣輸入口與燃氣輸出壓力室之間的減壓調(diào)節(jié)器體內(nèi)，減壓閥體上有對稱式調(diào)節(jié)閥門，該閥門環(huán)形狀結構，左右對稱，閥門的燃氣通過面積可以等于或大于燃氣輸入、輸出口的燃氣通過面積，與燃氣輸入口連通，與閥芯底部側面相對應配合形成通過面積可變的燃氣通道；減壓閥體內(nèi)有閥芯，閥芯類似活塞狀的圓柱體，閥芯通過連桿與膜片連接，接受膜片的作用力在閥體內(nèi)作相應的往復運動；閥芯底部側面與閥體上的調(diào)節(jié)閥門相對應配合形成面積可變的燃氣通道；閥芯底面與減壓調(diào)節(jié)器體相對應，配合形成關閉閥門。
與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明在適應高燃氣源輸入壓力的同時，也能滿足燃氣原壓力低端輸出流量的要求，徹底解決現(xiàn)有技術高壓適應能力和低壓輸出流量的矛盾，為普及型燃氣發(fā)動機直接燃用低壓管道天然氣(3KPa以下)、油田伴生氣、沼氣、瓦斯氣等超低壓大幅度波動輸出的燃氣源創(chuàng)造必要的條件。



附圖1是本發(fā)明第1實施例的剖面結構示意圖。
附圖2是本發(fā)明第2實施例的剖面結構示意圖。

具體實施例方式 見附圖1，本實施例由減壓調(diào)節(jié)器體1、減壓閥體6、閥芯7、膜片14組成；減壓調(diào)節(jié)器體1上有燃氣輸入口2、燃氣輸出口15、大氣連通口3；燃氣輸入口2與燃氣輸送管道連接；燃氣輸出口15與混合器的燃氣量孔連接；大氣連通口3與大氣連通；減壓閥體6安裝在燃氣輸入口2與燃氣輸出壓力室16之間的減壓調(diào)節(jié)器體1內(nèi)；減壓閥體6類似氣缸套狀的圓形體；減壓閥體6上有調(diào)節(jié)閥門4，調(diào)節(jié)閥門4為環(huán)形狀結構，左右對稱，調(diào)節(jié)閥門4的總面積可以大于燃氣輸入口2、輸出口15的面積，調(diào)節(jié)閥門4通過環(huán)形燃氣室5與燃氣輸入口2連通；調(diào)節(jié)閥門4與閥芯7底部側面對應、配合形成面積可變的燃氣調(diào)節(jié)通道；減壓閥體6內(nèi)有閥芯7，閥芯7類似活塞狀的圓柱體；閥芯7通過連桿9與膜片14連接，接受膜片14的作用力在減壓閥體6內(nèi)作相應的往復運動；閥芯7底部側面與調(diào)節(jié)閥門4側對應、配合形成面積可變的燃氣調(diào)節(jié)通道；閥芯7底面與減壓調(diào)節(jié)器體正對應、配合形成關閉閥門11；閥芯上壓力室10與下壓力室12通過連通通道8連通；減壓調(diào)節(jié)器體1內(nèi)有膜片14，膜片14把減壓調(diào)節(jié)器體1的內(nèi)腔分隔成大氣壓力室17、燃氣輸出壓力室16；大氣壓力室17通過大氣連通口3與大氣連通，燃氣輸出壓力室16通過燃氣輸出口15與混合器燃氣量孔連接。
靜態(tài)時，閥芯7在自重力的作用下使調(diào)節(jié)閥門4、關閉閥門11處于關閉狀態(tài)。
燃氣輸入時，燃氣壓經(jīng)調(diào)節(jié)閥門4、減壓閥體6與閥芯7之間的間隙使上壓力室10、連通通道8、下壓力室12壓力升高，該壓力使閥芯7產(chǎn)生向下的作用力，該作用力使閥芯7的低面更加壓緊密封墊片13、使關閉閥門關閉更嚴，關閉性能更好。
發(fā)動機起動時，發(fā)動機進氣真空度通過混合器燃氣量孔、燃氣輸出口15使燃氣輸出壓力室16產(chǎn)生負壓，該負壓使燃氣輸出壓力室16與大力壓力室17之間產(chǎn)生壓力差，該壓力差使膜片14產(chǎn)生向上運動的作用力，該作用力通過連桿9使閥芯7向上運動把關閉閥門11打開，下壓力室12壓力下降，通過連通通道8使上壓力室10的壓力降低至與閥芯7底面的壓力平衡，閥芯7失去關閉作用力處于自由狀態(tài)，由于調(diào)節(jié)閥門4左右對稱，左右閥門的燃氣壓對閥芯產(chǎn)生的作用力互相抵消，此時，不論燃氣輸入壓力有多高、調(diào)節(jié)閥門面積有多大，燃氣壓都不會在閥芯7上產(chǎn)生作用力，徹底消除燃氣輸入壓力對減壓閥控制性能的影響；由于本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥門是環(huán)形結構，閥門面積可以達到燃氣輸出口15的面積，在燃氣輸入壓力等于大氣壓時，閥芯7向上運動到達上死點，把環(huán)形調(diào)節(jié)閥門4全部打開，保證燃氣輸出流量滿足發(fā)動機需求。
由于本發(fā)明的閥芯較大，在燃氣輸入壓力較高時，燃氣壓對閥芯7的關閉作用力很大，在起動工況，發(fā)動機轉速較低，空氣消耗量較小，文丘里混合器和比例式混合器無法提供足夠的負壓使膜片14產(chǎn)生足夠的向上作用力把關閉閥門11打開，所以，本實施例不適合與文丘里混合器、比例式混合器直接配套使用；“真空度恒壓混合器”(專利申請是2005100546327)能夠滿足本實施例的起動條件要求，因為這種混合器在發(fā)動機起動工況空氣消耗量很小時也能產(chǎn)生提供足夠的負壓把關閉閥門11打開。使本實施例能夠正常工作；但是，如果燃氣輸入壓力超過一定值(例如100KPa)時，真空度恒壓混合器也無法打開本實施例的關閉閥門11，所以，本實施例配套真實度恒壓混合器允許的最大燃氣輸入壓力應不大于100KPa，正常工作的燃氣輸入壓力范圍為0～100KPa。
第1實施例如果要配套文丘里混合器、比例式混合器，必須要增加一個空氣開關，在起動工況把壓力室10的壓力泄放掉，使閥芯7處于自由狀態(tài)，文丘里混合器和比例式混合器在起動工況產(chǎn)生的負壓才能把關閉閥門11打開進入正常工作狀態(tài)；如果增加泄壓開關幫助打開關閉閥門11，本實施例的最大燃氣輸入壓力就能大幅度提高，正常工作壓力范圍就可達到0～1MPa以上。
為了解決本發(fā)明高燃氣輸入壓力時在起動工況關閉閥門的打開問題，第2實施例在閥芯上設置了一個泄壓閥門。
附圖2是本發(fā)明第2實施例的剖面結構示意圖，見附圖2，主要區(qū)別在于增加了一個泄壓閥門9，閥芯10與連桿11是動連接；連桿11的一端與膜片2固定連接，另一安裝泄壓閥門片與閥芯10動連接，連桿11接受膜片2的作用力在閥芯10內(nèi)作小幅度的往復運動，控制泄壓閥門9的開啟與關閉；泄壓閥門9經(jīng)連通通道7與燃氣輸出壓力室4連通。
靜態(tài)時，泄壓閥門9、調(diào)節(jié)閥門6、關閉閥門14在連桿11、閥芯10的重力作用下都處于關閉狀態(tài)。
燃氣壓輸入時，燃氣壓通過調(diào)節(jié)閥門6、閥體12與閥芯10之間的間隙使壓力室8產(chǎn)生壓力，該壓力作用在閥芯10上，使閥芯10產(chǎn)生向下關閉的作用力，該關閉作用力使閥芯底面的開關閥門14的密封面更加壓緊密封膠墊15，使關閉閥門14的關閉性能更好。
發(fā)動機起動時，混合器送來很小的負壓使膜片2產(chǎn)生很小的向上作用力，由于泄壓閥門9的面積很小，膜片2產(chǎn)生很小的作用力就能把泄壓閥門9打開，把壓力室8的壓力通過連通通道7泄放掉，使閥芯10處于自由狀態(tài)，保證很小的負壓輸入就能正常打開關閉閥門14進入正常工作狀態(tài)；因此，本實施例可以與文丘里混合器、比例式混合器配套使用，如果與真空度恒壓混合器配套使用，本發(fā)明的正常工作燃氣輸入壓力范圍就能達到0～1MPa以上。
權利要求
一種用于燃氣發(fā)動機的減壓調(diào)節(jié)器，其特征在于由減壓調(diào)節(jié)器體、減壓閥體、減壓閥芯、膜片、大面積對稱環(huán)形調(diào)節(jié)閥門(下述簡稱調(diào)節(jié)閥門)、關閉閥門組成；減壓調(diào)節(jié)器體上有燃氣輸入口、燃氣輸出口和大氣連通口；燃氣輸入口與燃氣輸送管道連接、燃氣輸出口與混合器的燃氣量孔連接、大氣連通口與大氣連通；減壓調(diào)節(jié)器體有內(nèi)腔，內(nèi)腔安裝膜片、減壓閥；膜片把減壓調(diào)節(jié)器體內(nèi)腔分隔成大氣壓力室和燃氣輸出壓力室；大氣壓力室有大氣連通口，該連通口使大氣壓力室與大氣連通；燃氣輸出壓力室有燃氣輸出口，該輸出口使燃氣輸出壓力室與混合器燃氣量孔連接；減壓閥體類似氣缸套狀的圓形體，安裝在燃氣輸入口與燃氣輸出壓力室之間的減壓調(diào)節(jié)器體內(nèi)，減壓閥體上有對稱式調(diào)節(jié)閥門，該閥門環(huán)形結構，左右對稱，閥門的燃氣通過面積可以等于或大于燃氣輸入口、燃氣輸出口的燃氣通過面積，與燃氣輸入口連通，與閥芯底部側面對應配合形成面積可變的燃氣通道；減壓閥體內(nèi)有閥芯，閥芯類似活塞狀的圓柱體，閥芯通過連桿與膜片連接，接受膜片的作用力在閥體內(nèi)作相應的往復運動；閥芯底部側面與閥體上的調(diào)節(jié)閥門相對應、配合形成面積可變的燃氣通道；閥芯底面與減壓調(diào)節(jié)器體相對應，配合形成關閉閥門。
全文摘要
一種用于燃氣發(fā)動機的減壓調(diào)節(jié)器，正常工作燃氣輸入壓力范圍為0～1MPa以上，特別適用于低壓管道天然氣(3KPa以下)、油田伴生氣、沼氣、瓦斯氣等超低壓力大幅度波動輸出的燃氣源。
文檔編號F02M21/02GK101260845SQ200710088040
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月11日 優(yōu)先權日2007年3月11日
發(fā)明者蒙國寧 申請人:蒙國寧