燃料電控調(diào)壓裝置制造方法
【專利摘要】一種燃料電控調(diào)壓裝置。解決了現(xiàn)有電控調(diào)壓器調(diào)節(jié)精度低，單級(jí)可調(diào)節(jié)壓力的區(qū)域比較小的問題。它包括固定套、燃料進(jìn)氣通道和燃料出氣通管，所述的固定套內(nèi)設(shè)有閥芯和計(jì)量量塊，所述的計(jì)量量塊上設(shè)有計(jì)量量孔，所述的閥芯上設(shè)有與計(jì)量量孔相對(duì)應(yīng)的閥芯通道，所述的燃料進(jìn)氣通道與計(jì)量量孔相通，燃料出氣通道與閥芯腔體相通，所述的閥芯與計(jì)量量塊軸向滑移配合，所述的閥芯具有使計(jì)量量孔與閥芯腔體相隔離的第一位置和使計(jì)量量孔通過閥芯通道與閥芯腔體相連通的第二位置。本發(fā)明在不對(duì)原燃?xì)鈾C(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)做任何改動(dòng)的前提下，通過可變計(jì)量量孔與閥芯的滑動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)寬域調(diào)節(jié)燃料的出口壓力，從而精確的控制空燃比。
【專利說明】燃料電控調(diào)壓裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)，具體涉及一種燃料電控調(diào)壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的天然氣內(nèi)燃機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)主要有:天然儲(chǔ)罐、減壓閥、穩(wěn)壓閥(氣化器LNG)、燃?xì)庥?jì)量單元及混合器(或燃?xì)鈬娮?組成。國內(nèi)主機(jī)廠基本都是采用進(jìn)口E-Controls或WOODWARD兩家公司的產(chǎn)品，其中最為重要的一個(gè)部件為電控調(diào)壓器。電控調(diào)壓器(EPR閥,Electronic Pressure Regulator Valve)為安裝在氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)中氣路管道中的一個(gè)關(guān)鍵部件，它的作用是精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o量，提供理想的空燃比，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最理想的效果。目前手動(dòng)調(diào)壓器和電控調(diào)壓器都是采用錐面或孔面(固定截面積)通過打開密封面的升程進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)(其他行業(yè)也是這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié))。這樣的結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn):1、最大流通環(huán)形直徑大，滿足不了微小流量的壓力調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，流量很難控制；2、作用在閥芯上的壓力面積變化大，影響調(diào)壓精度；3、調(diào)壓的流量區(qū)域范圍小。一般都要通過二到三級(jí)這種調(diào)壓方式后才能達(dá)到目標(biāo)值，不僅增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本而且增加了裝配、調(diào)試的難度，控制精度難保證；4、膜片為橡膠件、使用壽命短，同時(shí)容易老化，老化后的橡膠膜片直接影響到控制精度；5、作用在閥芯上的外力大，所需要的能耗高，需要有良好的散熱條件，如散熱條件不理想，使流量特性漂移(雖然對(duì)燃料控制方式為通過壓力傳感器對(duì)輸出壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，但由于壓力傳感器特性易出現(xiàn)漂移，所以導(dǎo)致流量特性漂移)。6、動(dòng)力響應(yīng)速度慢，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在控制精度和速度要求又高，在這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)下，給可靠性帶來很大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決【背景技術(shù)】中現(xiàn)有電控調(diào)壓器調(diào)節(jié)精度低，單級(jí)可調(diào)節(jié)壓力的區(qū)域比較小的問題，本發(fā)明提供一種燃料電控調(diào)壓裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種燃料電控調(diào)壓裝置，包括固定套、頂桿、復(fù)位件、燃料進(jìn)氣管和燃料出氣管，所述的固定套內(nèi)設(shè)有閥芯和計(jì)量量塊，所述的計(jì)量量塊設(shè)于閥芯外，所述的計(jì)量量塊上設(shè)有計(jì)量量孔，所述的閥芯上設(shè)有與計(jì)量量孔相對(duì)應(yīng)的閥芯通道，所述的燃料進(jìn)氣管上設(shè)有燃料進(jìn)氣通道，所述的燃料進(jìn)氣通道與計(jì)量量孔相通，所述的燃料出氣管上設(shè)有燃料出氣通道，燃料出氣通道與閥芯腔體相通，所述的閥芯與計(jì)量量塊軸向滑移配合，所述的閥芯具有使計(jì)量量孔與閥芯腔體相隔離的第一位置和使計(jì)量量孔通過閥芯通道與閥芯腔體相連通的第二位置。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的固定套與計(jì)量量塊之間設(shè)有中間體，所述的中間體上設(shè)有穩(wěn)壓室，所述的穩(wěn)壓室分別與燃料進(jìn)氣通道和計(jì)量量孔相連通，所述穩(wěn)壓室的面積大于燃料進(jìn)氣通道的面積。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥芯的兩端通過平衡通道相連通。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的中間體的外壁與固定套的外壁形成所述的平衡通道。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括控制電機(jī)和用于輸出控制電機(jī)動(dòng)作信號(hào)的控制單元，所述的控制電機(jī)與頂桿相連。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的燃料出氣通道上設(shè)有輸出壓力傳感器，所述的輸出壓力傳感器與控制單元電連接。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的計(jì)量量塊上設(shè)有多個(gè)計(jì)量量孔，所述的閥芯上設(shè)有與計(jì)量量孔相對(duì)應(yīng)數(shù)量的閥芯通道。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的計(jì)量量孔呈一端收縮一端張開的喇叭狀，計(jì)量量孔的兩端面為圓弧。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，在不對(duì)原燃?xì)鈾C(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)做任何改動(dòng)的前提下，通過可變計(jì)量量孔與閥芯的滑動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)寬域調(diào)節(jié)燃料的出口壓力，從而精確的控制空燃比，本發(fā)明調(diào)節(jié)精度高，特別是能實(shí)現(xiàn)微小流量的壓力精確調(diào)節(jié)，保證最佳的燃料供給量。而且本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、生產(chǎn)成本低、調(diào)節(jié)效果好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1為現(xiàn)有調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖3為附圖2中K向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖4為本發(fā)明實(shí)施例的工作原理框圖。
[0017]圖中，1、固定套；2、頂桿；3、復(fù)位件；4、燃料進(jìn)氣管；41、燃料進(jìn)氣通道；5、燃料出氣管；51、燃料出氣通道；6、閥芯；61、閥芯通道；62、閥芯腔體；7、計(jì)量量塊；71、計(jì)量量孔；
8、中間體；81、穩(wěn)壓室；9、平衡通道；10、控制電機(jī)；11、輸出壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明:
由圖1結(jié)合圖2、3、4所示，一種燃料電控調(diào)壓裝置，包括固定套1、頂桿2、復(fù)位件3、燃料進(jìn)氣管4和燃料出氣管5，所述的固定套I內(nèi)設(shè)有閥芯6和計(jì)量量塊7，復(fù)位件3設(shè)于閥芯腔體62內(nèi)，閥芯6的端面與頂桿2相抵，具體的說，所述的復(fù)位件3為復(fù)位彈簧。所述的計(jì)量量塊7設(shè)于閥芯6外，所述的計(jì)量量塊7上設(shè)有計(jì)量量孔71，所述的閥芯6上設(shè)有與計(jì)量量孔71相對(duì)應(yīng)的閥芯通道61。具體的說，所述的計(jì)量量塊7上設(shè)有多個(gè)或一個(gè)計(jì)量量孔71，所述的閥芯6上設(shè)有與計(jì)量量孔71相對(duì)應(yīng)數(shù)量的閥芯通道61。更具體的說，所述的閥芯通道61的體積大于等于計(jì)量量孔的體積，更具體的說，所述的閥芯通道呈階梯型。所述的燃料進(jìn)氣管4上設(shè)有燃料進(jìn)氣通道41，所述的燃料進(jìn)氣通道41與計(jì)量量孔71相通，所述的燃料出氣管5上設(shè)有燃料出氣通道51，所述的燃料出氣通道51與閥芯腔體62相通，所述的閥芯6與計(jì)量量塊7軸向滑移配合，所述的閥芯6具有使計(jì)量量孔71與閥芯腔體62相隔離的第一位置和使計(jì)量量孔71通過閥芯通道61與閥芯腔體62相連通的第二位置。具體的說，閥芯具有使計(jì)量量孔71與閥芯腔體62相隔離的第一位置，閥芯在頂桿作用下相對(duì)計(jì)量量孔的位置發(fā)生變化，使得計(jì)量量孔的相對(duì)流體截面積發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)了流量的寬域調(diào)壓。具體的說，根據(jù)不同內(nèi)燃機(jī)的輸出特性可以設(shè)置不同的計(jì)量量孔孔形。更具體的說，閥芯和計(jì)量量塊上計(jì)量量孔所形成的有效流通面積能滿足任何工況的特性。當(dāng)計(jì)量量孔被打開一點(diǎn)時(shí)，滿足怠速時(shí)的工況；計(jì)量量孔完全打開時(shí)，輸出的燃料壓力達(dá)到最大值，這樣的結(jié)構(gòu)能滿足任何工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出特性，特別指出的是，閥芯的第二位置是指使計(jì)量量孔71通過閥芯通道61與閥芯腔體62相連通的位置，即從計(jì)量量孔剛被打開至完全打開的過程中的任一位置，并且計(jì)量量孔被打開的大小是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性需要可調(diào)節(jié)的。本發(fā)明的有益效果是，在不對(duì)原燃?xì)鈾C(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)做任何改動(dòng)的前提下，通過可變計(jì)量量孔與閥芯的滑動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)寬域調(diào)節(jié)燃料的出口壓力，從而精確的控制空燃比，本發(fā)明調(diào)節(jié)精度高，特別是能實(shí)現(xiàn)微小流量的壓力精確調(diào)節(jié)，保證最佳的燃料供給量。而且本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、生產(chǎn)成本低、調(diào)節(jié)效果好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
[0019]所述的固定套I與計(jì)量量塊7之間設(shè)有中間體8，所述的中間體8上設(shè)有穩(wěn)壓室81，所述的穩(wěn)壓室81分別與燃料進(jìn)氣通道41和計(jì)量量孔71相連通，所述的穩(wěn)壓室81的面積大于燃料進(jìn)氣通道41的面積。具體的說，所述燃料進(jìn)氣通道41與計(jì)量量孔71在橫截面上呈一定角度設(shè)置。更具體的說，所述燃料進(jìn)氣通道41軸向中心線與計(jì)量量塊7的徑向中心線相垂直，當(dāng)然也可以使得計(jì)量量孔與燃料進(jìn)氣通道相對(duì)斜向設(shè)置。氣體經(jīng)過燃料進(jìn)氣通道進(jìn)入穩(wěn)壓室，在穩(wěn)壓室內(nèi)進(jìn)行初步穩(wěn)壓和流向的改變，實(shí)施進(jìn)入計(jì)量量孔前的一致性，提高了壓力計(jì)量的精確性。而大面積的穩(wěn)壓室可以進(jìn)一步的保證進(jìn)入閥芯腔體壓力計(jì)量的精確性。
[0020]所述閥芯6的兩端通過平衡通道9相連通。具體的說，所述的中間體8的外壁與固定套I的外壁形成所述的平衡通道9。由于計(jì)量量塊的內(nèi)壁為圓柱形，所以設(shè)于計(jì)量量塊內(nèi)閥芯兩端的面積相同，因此作用在閥芯左右兩端的燃料壓力相同，克服了閥芯和計(jì)量量塊之間燃料泄漏等方面的影響，進(jìn)一步提高了壓力控制的精度。
[0021]所述的計(jì)量量孔71呈一端收縮一端張開的喇叭狀，計(jì)量量孔71的兩端面為圓弧，計(jì)量量孔71的兩端是指參看附圖3計(jì)量量孔顯示的左右兩端。這樣的結(jié)構(gòu)使得計(jì)量量孔能滿足不同工況發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出特性。
[0022]本發(fā)明還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括控制電機(jī)10和用于輸出控制電機(jī)10動(dòng)作信號(hào)的控制單元(即ECU)，所述的控制電機(jī)10與頂桿2相連。所述的燃料出氣通道51上設(shè)有輸出壓力傳感器11，所述的輸出壓力傳感器11與控制單元電連接。更具體的說，所述的控制電機(jī)為電子力馬達(dá)。電子力馬達(dá)，是一種通過占空比(PWM)來控制輸出電磁力的機(jī)構(gòu)，方便ECU控制的新型驅(qū)動(dòng)器。占空比是利用打開和關(guān)閉的時(shí)間來輸出一個(gè)電流和電壓。具體的說，當(dāng)控制單元輸出一個(gè)理論值給電子力馬達(dá)，電子力馬達(dá)推動(dòng)頂桿動(dòng)作，從而使得與頂桿相抵的閥芯克服彈簧力運(yùn)動(dòng)，此時(shí)閥芯從第一位置打開至第二位置，根據(jù)控制單元輸出信號(hào)的不同，計(jì)量量孔被打開的大小也不一樣。燃料出氣通道中設(shè)有輸出壓力傳感器，能檢測(cè)到輸出燃料的壓力，反饋給控制單元，進(jìn)行閉環(huán)信號(hào)輸出。由于計(jì)量量孔是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性所設(shè)計(jì)的，閥芯和計(jì)量量塊上的計(jì)量量孔所形成的有效流通面積能滿足任何工況的特性。
[0023]在本發(fā)明中，燃料電控調(diào)壓裝置主要是用于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)，具體的說，是控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o量，主要是用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)供給天然氣的量，當(dāng)然本發(fā)明也可以用于供給甲烷等其他氣體。更具體的說，本發(fā)明也可以為液體進(jìn)行供給量的控制。更具體的說，本發(fā)明不僅適用于發(fā)動(dòng)機(jī)，也適用于其他的流體輸入控制裝置。[0024]各位技術(shù)人員須知:雖然本發(fā)明已按照上述【具體實(shí)施方式】做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此本發(fā)明，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于:包括固定套(I)、頂桿(2)、復(fù)位件(3)、燃料進(jìn)氣管(4)和燃料出氣管(5)，所述的固定套(I)內(nèi)設(shè)有閥芯(6)和計(jì)量量塊(7)，所述的計(jì)量量塊(7)設(shè)于閥芯(6)外，所述的計(jì)量量塊(7)上設(shè)有計(jì)量量孔(71)，所述的閥芯(6)上設(shè)有與計(jì)量量孔(71)相對(duì)應(yīng)的閥芯通道(61)，所述的燃料進(jìn)氣管(4)上設(shè)有燃料進(jìn)氣通道(41)，所述的燃料進(jìn)氣通道(41)與計(jì)量量孔(71)相通，所述的燃料出氣管(5)上設(shè)有燃料出氣通道(51)，燃料出氣通道(51)與閥芯腔體(62)相通，所述的閥芯(6)與計(jì)量量塊(7)軸向滑移配合，所述的閥芯(6)具有使計(jì)量量孔(71)與閥芯腔體(62)相隔離的第一位置和使計(jì)量量孔(71)通過閥芯通道(61)與閥芯腔體(62)相連通的第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述的固定套(I)與計(jì)量量塊(7)之間設(shè)有中間體(8)，所述的中間體(8)上設(shè)有穩(wěn)壓室(81)，所述的穩(wěn)壓室(81)分別與燃料進(jìn)氣通道(41)和計(jì)量量孔(71)相連通，所述穩(wěn)壓室(81)的面積大于燃料進(jìn)氣通道(41)的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述閥芯(6)的兩端通過平衡通道(9)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述的中間體(8)的外壁與固定套(I)的外壁形成所述的平衡通道(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括控制電機(jī)(10)和用于輸出控制電機(jī)(10)動(dòng)作信號(hào)的控制單元，所述的控制電機(jī)(10)與頂桿(2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述的燃料出氣通道(51)上設(shè)有輸出壓力傳感器(11)，所述的輸出壓力傳感器(11)與控制單元電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述的計(jì)量量塊(7)上設(shè)有多個(gè)計(jì)量量孔(71)，所述的閥芯(6)上設(shè)有與計(jì)量量孔(71)相對(duì)應(yīng)數(shù)量的閥芯通道(61)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電控調(diào)壓裝置，其特征在于所述的計(jì)量量孔(71)呈一端收縮一端張開的喇叭狀，計(jì)量量孔(71)的兩端面為圓弧。
【文檔編號(hào)】F02M21/02GK103953466SQ201410152186
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】任一虎, 徐友初, 陳捷 申請(qǐng)人:溫州甌斯達(dá)電器實(shí)業(yè)有限公司