專利名稱：雙向減壓混合器的制作方法
專利說明雙向減壓混合器
背景技術：
現(xiàn)有燃氣發(fā)動機新型燃料供給裝置一閥多門大流量單級減壓調節(jié)器(專利申請?zhí)?00710088040.6)，用于燃氣發(fā)動機混合器的空氣、燃氣輸入壓力平衡器(專利申請?zhí)?00710301002.4)，用于燃氣發(fā)動機的真空度恒壓、混合器(專利申請?zhí)?005100546327)；這些新型裝置各有獨到之處，但是整體組合結構不緊湊，使用不方便，造價也相應較高。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是優(yōu)化現(xiàn)有技術的整體結構，降低制造成本，提高實用性。
本發(fā)明以下述方式實現(xiàn)其目的由雙向減壓混合器體(下述簡稱“混合器體”)、燃氣減壓閥、空氣減壓閥、恒壓混合閥、膜片組成；混合器體上有燃氣輸入口、空氣輸入口、混合氣輸出口、調壓燃氣輸出口、調壓燃氣輸入口；燃氣輸入口與燃氣輸入管道連接；空氣輸入口與空氣慮清器連接；混合氣輸出口與發(fā)動機進氣道連接；調壓燃氣輸出口與燃氣壓力室連通，與調壓燃氣輸入口連接；混合器體上部有圓盤狀內腔，內腔安裝膜片，膜片把內腔分隔成燃氣壓力室和空氣壓力室；燃氣壓力室一端的混合器體上有燃氣減壓閥，燃氣減壓閥有燃氣減壓閥體和燃氣減壓閥芯；燃氣減壓閥體類似氣缸狀結構；燃氣減壓閥體上有對稱式燃氣調節(jié)閥門，該調節(jié)閥門通過燃氣減壓閥體外的環(huán)狀通道與燃氣輸入口連接；燃氣減壓閥芯類似活塞狀的圓形體，燃氣減壓閥悶通過連桿與膜片連接，接受膜片的作用力在燃氣減壓閥體內作相應的往復運動；燃氣減壓閥芯頂面有泄壓閥門，底面與混合器體配合形成關閉閥門；關閉閥門與燃氣壓力室連接；空氣壓力室一端的混合器體有空氣減壓閥，空氣減壓閥與混合器體下部形成外層空氣環(huán)形通道；恒壓混合閥位于空氣減壓閥內，與空氣減壓閥之間形成內層空氣環(huán)形通道和燃氣環(huán)形通道；空氣減壓閥體類似氣缸狀結構，空氣減壓閥體上有對稱式空氣調節(jié)閥門，該調節(jié)閥門通過外層空氣環(huán)形通道與空氣輸入口連接；空氣減壓閥門內有空氣減壓閥芯，空氣減壓閥芯類似活塞狀的圓形體；空氣減壓閥芯與膜片連接，接受膜片的作用力在空氣減壓閥體內作相應的往復運動；空氣減壓閥芯上有與空氣調節(jié)閥門相對應的空氣調壓通道口，該通道口通過內層空氣環(huán)形通道與空氣壓力室連通，與恒壓混合閥的空氣量吼連接；恒壓混合閥位于空氣壓力室一端的空氣減壓閥內，上部與燃氣壓力室連接，下部與發(fā)動機進氣道連接；恒壓混合閥體類似氣缸狀結構，恒壓混合閥體上有對稱式空氣量吼和燃氣量吼；空氣量吼通過內層空氣環(huán)形通道與空氣壓力室連通，與空氣調節(jié)閥門連接；燃氣量吼通過內層燃氣環(huán)形通道與調壓燃氣輸入口連接；恒壓混合閥芯類似活塞狀的圓形體；恒壓混合閥芯與彈簧連接，接受進氣恒壓壓力與彈簧彈力的共同作用在恒壓混合閥體內作相應的往復運動；恒壓混合閥芯底部與發(fā)動機進氣道連通，頂面與空氣壓力室連通；恒壓混合閥芯上有與空氣量吼相對應的混合空氣通道口和與燃氣量吼相對應的混合燃氣通道口；恒壓混合閥芯上的空氣通道口與燃氣通道口、混合氣輸出口連通。
與現(xiàn)有技術比較，一體化結構比分體式結構緊湊，造價相應降低，使用自然方便。



附圖1是本發(fā)明雙向減壓混合器的剖面結構示意圖。

具體實施例方式 見附圖1，本發(fā)明由雙向減壓混合器體(下述簡稱“混合器體”)1、燃氣減壓閥10、空氣減壓閥17、恒壓混合閥19、膜片12組成；混合器體上有燃氣輸入口4、空氣輸入口16、混合氣輸出口22、調壓燃氣輸出口13、調壓燃氣輸入口30；燃氣輸入口4與燃氣輸入管道連接；空氣輸入口16與空氣慮清器連接；混合氣輸出口22與發(fā)動機進氣道連接；調壓燃氣輸出口13與燃氣壓力室3連通，與調壓燃氣輸入口30連接；混合器體上部有圓盤狀內腔，內腔安裝膜片12，膜片12把內腔分隔成燃氣壓力室3和空氣壓力室2；燃氣壓力室3一端的混合器體上有燃氣減壓閥10，燃氣減壓閥有燃氣減壓閥體和燃氣減壓閥芯7；燃氣減壓閥體10類似氣缸狀結構；燃氣減壓閥體上有對稱式燃氣調節(jié)閥門5，該調節(jié)閥門通過燃氣減壓閥體外的環(huán)狀通道11與燃氣輸入口4連接；燃氣減壓閥芯7類似活塞狀的圓形體，燃氣減壓閥芯7通過連桿9與膜片12連接，接受膜片12的作用力在燃氣減壓閥體內作相應的往復運動；燃氣減壓閥芯頂面有泄壓閥門8，底面與混合器體配合形成關閉閥門6；關門閥門6與燃氣壓力室3連接；空氣壓力室2一端的混合器體上有空氣減壓閥17，空氣減壓閥17與混合器體下部形成外層空氣環(huán)形通道29；恒壓混合閥19位于空氣減壓閥內，與空氣減壓閥17之間形成空氣環(huán)形通道27和燃氣環(huán)形通道28；空氣減壓閥體17類似氣缸狀結構，空氣減壓閥體上有對稱式空氣調節(jié)閥門15，該調節(jié)閥門通過外層空氣環(huán)形通道29與空氣輸入口16連接；空氣減壓閥體內有空氣減壓閥芯18，空氣減壓閥芯18類似活塞狀的圓形體；空氣減壓閥芯18與膜片12連接，接受膜片12的作用力在空氣減壓閥體17內作相應的往復運動；空氣減壓閥芯18上有與空氣調節(jié)閥門15相對應的空氣調節(jié)通道口14，該通道口通過內層空氣環(huán)形通道27與空氣壓力室2連通，與恒壓器混合閥的空氣量吼24連接；恒壓混合閥19位于空氣壓力室一端的空氣減壓閥內，上部與空氣壓力室2連接，下部與發(fā)動機進氣道連接；恒壓混合閥體19類似氣缸狀結構，恒壓混合閥體上有對稱式空氣量吼24和燃氣量吼26；空氣量吼24通過內層空氣環(huán)形通道27與空氣壓力室2連通，與空氣調節(jié)閥門15連接；燃氣量吼26通過內層燃氣環(huán)形通道28與調壓燃氣輸入口30連接；恒壓混合閥體內有恒壓混合閥芯20，恒壓混合閥芯類似活塞狀的圓形體；恒壓混合閥芯20與彈簧21連接，接受進氣恒壓壓力與彈簧彈力的共同作用在恒壓混合閥體19內作相應的往復運動；恒壓混合閥芯20底部與發(fā)動機進氣道連通，頂面與空氣壓力室2連通；恒壓混合閥芯上有與空氣量吼相對應的混合空氣通道口23和與燃氣量吼相對應的混合燃氣通道口25；恒壓混合閥芯上的空氣通道口23與燃氣通道口25、混合氣輸出口22連通。
靜態(tài)時，在自重力作用下燃氣減壓閥的調節(jié)閥門5、泄壓閥門8、關閉閥門6都處于關閉狀態(tài)，燃氣輸入口4的氣壓力通過燃氣減壓閥芯與燃氣減壓閥體之間的間隙進入燃氣減壓閥芯7上方的空間，燃氣壓的作用力加強了關閉門閥6的關閉性能，另一方面，關閉閥門6是順向關閉結構，所以，燃氣輸入壓力再高也不會進入燃氣壓力室3，具備優(yōu)良的關閉性能和高壓適應能力；空氣減壓閥的對稱式調節(jié)閥門15和空氣調節(jié)閥芯上的空氣調節(jié)通道口14對正，空氣調節(jié)閥門的開度處于最大開度位置；恒壓混合閥芯20在彈簧21的彈力作用下處于上死點位置，空氣量吼24和燃氣量吼26的開度同步處于最小開度位置。
發(fā)動機起動時，發(fā)動機的進氣真空度通過混合氣輸出口22使恒壓混合閥芯20內部的氣壓力下降，恒壓混合閥芯底面與頂面之間產生壓力差，該壓力差使恒壓混合閥芯20產生向下運動的作用力，恒壓混合閥芯20克服彈簧21的彈力向下運動，空氣量吼24和燃氣量吼26同步加大，空氣和燃氣進入恒壓混合閥芯20內混合，形成可燃混合氣通過混合氣輸出口22進入發(fā)動機氣缸；此時由于空氣減壓閥的空氣調節(jié)閥門15處于最大開度位置，空氣量吼24的空氣消耗量就無法使得空氣壓力室2的壓力下降，空氣壓力室的氣壓力依舊等于大氣壓力；由于燃氣減壓閥的所有閥門都處于關閉狀態(tài)，燃氣量吼26的燃氣消耗使燃氣壓力室3的氣壓力下降，膜片12兩面之間產生壓力差，該壓力差使膜片12產生向上運動的作用力向上運動，通過連桿9打開泄壓閥門8，因為泄壓閥門8的面積很小，較高的燃氣壓在泄壓閥門上的作用力也不會很大，膜片12能產生足夠的作用力把泄壓閥門8打開；當泄壓閥門8打開后，燃氣減壓閥芯7頂部的氣壓力消失，燃氣減壓閥芯失去向下的關閉作用力處于自由狀態(tài)(因為燃氣調節(jié)閥門5是對稱式結構，燃氣壓通過調節(jié)閥門5對調節(jié)閥芯7產生的作用力互相抵消，燃氣壓對燃氣調節(jié)閥芯不會產生作用力)，此時，膜片12產生很小的作用力就能把關閉閥門6打開、把調節(jié)閥門5打開；隨著燃氣進入燃氣壓力室3，使燃氣壓力室3的壓力升高，最終與空氣壓力室2的氣壓力平衡(膜片重力略去不計)，膜片兩面之間失去壓力差，膜片12失去作用力而停止運動，燃氣壓力室3的壓力與燃氣調節(jié)閥門5的開度形成自動調節(jié)關系；燃氣輸入壓力為正壓狀態(tài)(高于大氣壓)，是通過調節(jié)燃氣調節(jié)閥門5的通過面積使燃氣壓力室3的氣壓力與空氣壓力室2的氣壓力平衡，從而保證燃氣量吼26的氣壓力與空氣量吼24的氣壓力一致，確保混合氣輸出濃度處于合理值；由于燃氣調節(jié)閥門5是對稱式結構，調節(jié)閥門截面積的加大對減壓閥的控制性能沒有影響，調節(jié)閥門5的通過面積就可以隨意加大，從而滿足低壓大流量輸出要求；當燃氣輸入壓力為負壓(低于大氣壓)時，加大燃氣調節(jié)閥門5的通過面積就無法提高燃氣壓力室3的氣壓力，此時，由于燃氣調節(jié)閥門5的開度與空氣調節(jié)閥門15的開度成反比關系，隨著膜片12的向上運動，雖然加大燃氣調節(jié)閥門5的通過面積不能提高燃氣壓力室3的氣壓力，而空氣調節(jié)閥門15通過面積的減小只能降低空氣壓力室2的氣壓力，實現(xiàn)自動切換控制，最終使得空氣壓力室2的氣壓力與燃氣壓力室3的氣壓力平衡，保證空氣量吼24的空氣輸入壓力與燃氣量吼26的燃氣輸入壓力一致，確保了在燃氣輸入壓力低于大氣壓力的條件下混合氣輸出濃度不偏離合理值，燃氣發(fā)動機就能在燃氣輸入壓力低于大氣壓力的條件下正常工作。
在上述復雜的控制過程中，難免空氣量吼的輸入壓力與燃氣量吼的燃氣輸入壓力產生誤差，為了降低這些誤差對混合氣濃度的影響，本發(fā)明采用恒壓混合技術，利用彈簧21的彈力人為控制空氣量吼24、燃氣量吼26內外之間的壓力差，降低上述誤差對混合氣濃度的影響；另一方面，也消除了因發(fā)動機空氣消耗量變化對混合氣濃度的影響。
采用一閥多門減壓調節(jié)技術，目的是解決燃氣控制系統(tǒng)對高壓適應能力和低壓輸出流量的矛盾，使燃氣發(fā)動機能在高達100kpa以上的燃氣輸入壓力的情況下正常工作，也能在低達0.1kpa以下的燃氣輸入壓力的情況下正常工作；采用自動切換、雙向控制、平衡技術，目的是解決在燃氣輸入壓力低于大氣壓時混合氣濃度變稀的技術問題，使燃氣發(fā)動機能在燃氣輸入壓力低于大氣壓的情況下正常工作，實現(xiàn)前所未有的抽氣功能，解決燃氣低壓管道遠程輸送自然流量不足的技術問題；采用恒壓混合技術，目的是降低上述復雜控制過程中，空氣、燃氣量吼輸入壓力一致性誤差對混合氣濃度的影響；另一方面，提高本發(fā)明對發(fā)動機工況變化的適應能力，保證在發(fā)動機空氣消耗量很小的情況下正常工作。
權利要求
一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供給裝置，其特征在于由雙向減壓混合器體(下述簡稱“混合器體”)、燃氣減壓閥、空氣減壓閥、恒壓混合閥、膜片組成；混合器體上有燃氣輸入口、空氣輸入口、混合氣輸出口、調壓燃氣輸出口、調壓燃氣輸入口；燃氣輸入口與燃氣輸入管道連接；空氣輸入口與空氣慮清器連接；混合氣輸出口與發(fā)動機進氣道連接；調壓燃氣輸出口與燃氣壓力室連通，與調壓燃氣輸入口連接；混合器體上部有圓盤狀內腔，內腔安裝膜片，膜片把內腔分隔成燃氣壓力室和空氣壓力室；燃氣壓力室一端的混合器體上有燃氣減壓閥，燃氣減壓閥有燃氣減壓閥體和燃氣減壓閥芯；燃氣減壓閥體類似氣缸狀結構；燃氣減壓閥體上有對稱式燃氣調節(jié)閥門，該調節(jié)閥門通過燃氣減壓閥體外的環(huán)狀通道與燃氣輸入口連接；燃氣減壓閥芯類似活塞狀的圓形體，燃氣減壓閥悶通過連桿與膜片連接，接受膜片的作用力在燃氣減壓閥體內作相應的往復運動；燃氣減壓閥芯頂面有泄壓閥門，底面與混合器體配合形成關閉閥門；關閉閥門與燃氣壓力室連接；空氣壓力室一端的混合器體有空氣減壓閥，空氣減壓閥與混合器體下部形成外層空氣環(huán)形通道；恒壓混合閥位于空氣減壓閥內，與空氣減壓閥之間形成內層空氣環(huán)形通道和燃氣環(huán)形通道；空氣減壓閥體類似氣缸狀結構，空氣減壓閥體上有對稱式空氣調節(jié)閥門，該調節(jié)閥門通過外層空氣環(huán)形通道與空氣輸入口連接；空氣減壓閥門內有空氣減壓閥芯，空氣減壓閥芯類似活塞狀的圓形體；空氣減壓閥芯與膜片連接，接受膜片的作用力在空氣減壓閥體內作相應的往復運動；空氣減壓閥芯上有與空氣調節(jié)閥門相對應的空氣調壓通道口，該通道口通過內層空氣環(huán)形通道與空氣壓力室連通，與恒壓混合閥的空氣量吼連接；恒壓混合閥位于空氣壓力室一端的空氣減壓閥內，上部與燃氣壓力室連接，下部與發(fā)動機進氣道連接；恒壓混合閥體類似氣缸狀結構，恒壓混合閥體上有對稱式空氣量吼和燃氣量吼；空氣量吼通過內層空氣環(huán)形通道與空氣壓力室連通，與空氣調節(jié)閥門連接；燃氣量吼通過內層燃氣環(huán)形通道與調壓燃氣輸入口連接；恒壓混合閥芯類似活塞狀的圓形體；恒壓混合閥芯與彈簧連接，接受進氣恒壓壓力與彈簧彈力的共同作用在恒壓混合閥體內作相應的往復運動；恒壓混合閥芯底部與發(fā)動機進氣道連通，頂面與空氣壓力室連通；恒壓混合閥芯上有與空氣量吼相對應的混合空氣通道口和與燃氣量吼相對應的混合燃氣通道口；恒壓混合閥芯上的空氣通道口與燃氣通道口、混合氣輸出口連通。
全文摘要
一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供給裝置，一體化結構，具備自動轉換、雙向控制、平衡、混合功能，能使燃氣發(fā)動機在100kPa～-10kPa壓力范圍內正常工作，特別適用于油田伴生氣、沼氣、瓦斯氣等低壓氣源領域。
文檔編號F02M21/04GK101289972SQ200810099808
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月25日 優(yōu)先權日2008年5月25日
發(fā)明者蒙國寧 申請人:蒙國寧