本發(fā)明涉及的是一種燃?xì)鈬娚溟y，具體地說是天然氣發(fā)動機燃?xì)鈬娚溟y。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國石油消耗的快速增長，石油嚴(yán)重依賴進口。天然氣燃燒清潔并且在我國儲量豐富，使其成為最有可能替代柴油的燃料。在內(nèi)燃機行業(yè)中，節(jié)能減排作為內(nèi)燃機發(fā)展的必然趨勢，應(yīng)用天然氣作為主燃料的內(nèi)燃機在保證動力性的前提下，可大幅地降低排放污染情況，應(yīng)用天然氣為燃料的內(nèi)燃機近年來已然成為行業(yè)內(nèi)的研究熱點。作為天然氣發(fā)動機的燃料供給裝置，燃?xì)鈬娚溟y的性能直接決定天然氣發(fā)動機的特性。目前來看，在燃?xì)鈬娚溟y的實際工作過程中，依照內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的不同，燃?xì)鈬娚溟y的響應(yīng)時間一般在幾毫秒到幾十毫秒之間，即燃?xì)鈬娚溟y需具備高的響應(yīng)速度以滿足其迅速開關(guān)的要求，與此同時，燃?xì)鈬娚溟y還需具備盡量大的出氣橫截面積，以保證內(nèi)燃機獲得充足的燃?xì)饬?，此外，燃?xì)鈬娚溟y工作時所噴燃?xì)鈮毫Φ姆€(wěn)定性及控制精度等特性均會對內(nèi)燃機性能造成影響。因此，開發(fā)響應(yīng)速度快、氣壓穩(wěn)定、控制精度高、可靠性高的大流量燃?xì)鈬娚溟y，是目前天然氣發(fā)動機燃?xì)鈬娚溟y發(fā)展的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供響應(yīng)速度快、控制精度高、可靠性高、氣壓穩(wěn)定、高效密封、大流量的一種直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y，其特征是：包括閥體、閥座、電磁鐵、閥芯組合體，閥座固定在閥體下方并與閥體之間形成閥空間，電磁鐵位于閥空間里并與閥體上端固定，電磁鐵里纏繞線圈，閥芯組合體位于閥空間里并設(shè)置在電磁鐵下方，所述的閥芯組合體包括銜鐵、彈簧座、底板、閥芯，銜鐵、底板、閥芯自上而下布置同時通過緊固螺栓連接在一起，彈簧座位于銜鐵外部并與銜鐵之間形成環(huán)形槽，電磁鐵內(nèi)部設(shè)置環(huán)形槽，復(fù)位彈簧的兩端分別布置在電磁鐵的環(huán)形槽和彈簧座的環(huán)形槽內(nèi)，銜鐵中心處設(shè)置壓力平衡孔，底板上設(shè)置壓力平衡槽，閥芯為中空結(jié)構(gòu)，閥芯下方的閥座上設(shè)置中心穩(wěn)壓腔，壓力平衡孔、壓力平衡槽、閥芯的中空部分以及中心穩(wěn)壓腔相通并構(gòu)成內(nèi)部空間，閥芯上設(shè)置密封環(huán)帶和肋片，密封環(huán)帶形成環(huán)腔，閥座上設(shè)置出氣環(huán)帶和導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊位于閥芯周圍，出氣環(huán)帶位于環(huán)腔下方，出氣環(huán)帶下方設(shè)置出氣口，閥芯上表面開設(shè)軸向主氣槽，肋片上開有周向補氣孔，并在補氣孔處設(shè)置導(dǎo)流錐角。

本發(fā)明還可以包括：

1、閥座的外端設(shè)置端部穩(wěn)壓腔。

2、電磁鐵的上部與閥體之間形成進氣口，電磁鐵的中下部與閥體之間形成進氣腔，閥芯組合體與閥體之間形成導(dǎo)流腔，進氣口、進氣腔、導(dǎo)流腔相通并構(gòu)成外部空間，外部空間與內(nèi)部空間相通；

燃?xì)饨?jīng)進氣口垂直流入進氣腔，沿著導(dǎo)流腔流入充滿閥體內(nèi)部的外部空間和內(nèi)部空間，其中一部分由壓力平衡孔流入中心穩(wěn)壓腔內(nèi)，端部穩(wěn)壓腔與導(dǎo)流腔相連通；

燃?xì)鈬娚溟y工作過程中，在線圈未通電時，在復(fù)位彈簧的預(yù)緊力作用下，閥芯上的密封環(huán)帶與閥座的上表面緊密配合，燃?xì)獬錆M燃?xì)鈬娚溟y的閥體內(nèi)部的外部空間和內(nèi)部空間；線圈通電后，銜鐵受到向上電磁力的作用，閥芯組合體在克服復(fù)位彈簧的預(yù)緊力后向上運動，閥芯與閥座表面分離，燃?xì)鈬娚溟y開啟，氣路開啟，燃?xì)庥奢S向主氣槽和周向補氣孔的混合進氣方式流入，通過環(huán)腔，最后由出氣口垂直流出；線圈斷電后，在電磁鐵與銜鐵之間的復(fù)位彈簧的預(yù)緊力作用下，銜鐵向下運動，閥芯組合體在導(dǎo)向塊的外導(dǎo)向作用下整體向下運動，直至閥芯表面與閥座表面貼合，重新回到初始位置，燃?xì)鈬娚溟y關(guān)閉，氣路關(guān)閉。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明通過電磁鐵通電吸引銜鐵的方式，使得閥芯組合體在導(dǎo)向塊的外導(dǎo)向作用下離開閥座運動，實現(xiàn)燃?xì)忾y噴氣的功能；本發(fā)明采用直通的供氣方式，保證進入閥體內(nèi)的燃?xì)獾某渥愎┙o；通過壓力平衡孔、壓力平衡槽及穩(wěn)壓腔相配合，能夠有效抑制燃?xì)鈬娚溟y內(nèi)部燃?xì)鈮毫Φ牟▌?，實現(xiàn)氣流的穩(wěn)定工作，可靠工作，實現(xiàn)高響應(yīng)速度；通過軸向主氣槽直接進氣和周向補氣孔進氣的混合進氣方式，實現(xiàn)大流量，有效地提高發(fā)動機的供氣效率，同時可以避免氣流干涉，實現(xiàn)氣路的穩(wěn)定；通過閥芯和閥座間的多道環(huán)帶結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)燃?xì)鈬娚溟y的面密封，高可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的閥芯組合體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的氣路走向示意圖；

圖4為閥芯三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為閥座結(jié)構(gòu)俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1-5，圖1為本發(fā)明直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y的整體結(jié)構(gòu)示意圖，包括1閥體、2電磁鐵、3線圈、4復(fù)位彈簧、5閥芯組合體和9閥座。電磁鐵2通過其上方的螺紋與閥體1連接在一起，使其固定在閥體1上方的中心位置，線圈3纏繞在電磁鐵2內(nèi)部的環(huán)槽內(nèi)，在電磁鐵2下方自上而下依次布置有閥芯組合體5、閥座9，閥座9與閥體1之間通過螺栓固定連接在一起，二者之間的配合面通過密封膠圈8來實現(xiàn)密封，閥座9上的4個導(dǎo)向塊7實現(xiàn)閥芯組合體5的周向固定，保證閥芯組合體5的垂直度。

如圖2所示，一種直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y的閥芯組合體5主要由銜鐵10、彈簧座11、緊固螺栓19、墊片17、底板12和閥芯13組成，銜鐵10通過緊固螺栓19與底板12、閥芯13連接在一起，銜鐵10與底板12之間布置有一層墊片17，彈簧座11安裝在底板12的上方，其內(nèi)部的側(cè)表面與銜鐵10的側(cè)表面相接觸，復(fù)位彈簧4的兩端分別位于電磁鐵2與彈簧座11的環(huán)形槽內(nèi)，銜鐵10中心開有壓力平衡孔16，底板12上開有一定數(shù)量的壓力平衡槽18，避免銜鐵10受到軸向力，使銜鐵10處內(nèi)外氣路壓力更易達到平衡，提高銜鐵10響應(yīng)速度，銜鐵10中心處的壓力平衡孔16配合底板12上的壓力平衡槽18使得閥芯組合體5內(nèi)部空間與外部空間連通，內(nèi)外氣路達到平衡，閥芯組合體5的內(nèi)外燃?xì)鉄o壓力差，避免自身在運動時受到額外的軸向力，閥芯13由閥芯主體、肋片14和密封環(huán)帶15組成。閥芯組合體5整體布置在電磁鐵2下方。閥芯13上表面開軸向主氣槽28，肋片14上分別開多個周向補氣孔24，并在補氣孔24處開一定角度的導(dǎo)流錐角20。

如圖3所示，首先，燃?xì)庥蛇M氣口21垂直流入閥體1內(nèi)的進氣腔22，沿著導(dǎo)流腔23流入充滿閥體1內(nèi)部，其中一部分由銜鐵10處的壓力平衡孔16流入閥座9中心處穩(wěn)壓腔25內(nèi)，閥座9中心位置的穩(wěn)壓腔25與閥芯組合體5內(nèi)部的燃?xì)饪臻g相連通，而閥座9外圍處的穩(wěn)壓腔25與閥體1內(nèi)的導(dǎo)流腔23相連通。

燃?xì)鈬娚溟y工作過程中，在線圈3未通電時，在復(fù)位彈簧4的預(yù)緊力作用下，閥芯組合體5在初始位置維持不動，閥芯組合體5中的閥芯13的密封環(huán)帶15的下表面與閥座9的出氣環(huán)帶6的上表面緊密貼合，此時閥芯13與閥座9間的環(huán)腔26尚未連通，燃?xì)獬錆M燃?xì)鈬娚溟y的閥體1內(nèi)部的整個空間。線圈3通電后，電磁鐵2、銜鐵10被磁化，電磁鐵2與銜鐵10之間形成磁回路，銜鐵10受到電磁力的作用克服復(fù)位彈簧4的預(yù)緊力后向上運動，帶動閥芯13向上運動與閥座9表面分離，直到彈簧座11的上表面與電磁鐵2的下表面相接觸，整個運動過程中，銜鐵10的軸向運動與周向定位均由閥座9上的4個導(dǎo)向塊7與閥芯13之間的配合來控制實現(xiàn)，此時，氣路開啟，電磁閥開啟，氣體迅速由軸向主氣槽28和周向補氣孔24的混合進氣方式流入，通過多道環(huán)腔26，最后由出氣口27垂直流出；線圈3斷電，銜鐵10受到的電磁力消失，在電磁鐵2與彈簧座11之間的復(fù)位彈簧4的作用下，銜鐵10向下運動，帶動閥芯13向下運動，直至閥芯13表面與閥座9表面貼合，銜鐵10恢復(fù)到初始位置，氣路關(guān)閉，電磁閥關(guān)閉。

由上述工作過程可知，本發(fā)明一種直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y通過電磁鐵2通電吸引銜鐵10的方式，使得閥芯組合體5在導(dǎo)向塊7的外導(dǎo)向作用下離開閥座9運動，實現(xiàn)燃?xì)忾y噴氣的功能；本發(fā)明采用直通的供氣方式，保證進入閥體1內(nèi)的燃?xì)獾某渥愎┙o；通過導(dǎo)向塊7結(jié)構(gòu)實現(xiàn)外導(dǎo)向，保證閥芯13的垂直度；通過在銜鐵10中心開壓力平衡孔16并在底板12上開有一定數(shù)量的壓力平衡槽18，避免銜鐵10受到軸向力，使銜鐵10處內(nèi)外氣路壓力更易達到平衡，提高銜鐵10響應(yīng)速度；在閥芯13的肋片14上開多個周向補氣孔24的結(jié)構(gòu)，閥芯13下表面和閥座9上表面開有多道環(huán)腔26，增加有效流通面積，減少閥芯13和閥座9的質(zhì)量，提高可靠性；在閥芯13周向補氣孔24處設(shè)置一定角度的導(dǎo)流錐角20，減少流動損失，增大流量系數(shù)；本發(fā)明采用軸向主氣槽28直接進氣和周向補氣孔24進氣的混合進氣方式，增加進氣流量系數(shù)，實現(xiàn)大流量，有效地提高了燃?xì)鈬娚溟y的供氣效率，同時可以避免氣流干涉，實現(xiàn)氣路的平衡、穩(wěn)定；閥芯13和閥座9間采用多道密封環(huán)帶15和出氣環(huán)帶6結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)燃?xì)鈬娚溟y的面密封，穩(wěn)壓平衡，并且較寬的環(huán)帶面積可減少沖擊，提高可靠性；在閥座9中心和外圍處均設(shè)置穩(wěn)壓腔25，能夠有效抑制燃?xì)鈬娚溟y內(nèi)部燃?xì)鈮毫Φ牟▌?，實現(xiàn)氣流的穩(wěn)定工作，可靠工作，實現(xiàn)高響應(yīng)速度。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種直通式混合進氣的外導(dǎo)向燃?xì)鈬娚溟y，它主要由閥體、電磁鐵、線圈、復(fù)位彈簧、閥芯組合體和閥座組成。電磁鐵通過其上方的螺紋與閥體連接在一起，使其固定在閥體上方的中心位置，線圈纏繞在電磁鐵內(nèi)部的環(huán)槽內(nèi)，在電磁鐵下方自上而下依次布置有閥芯組合體、閥座，閥座與閥體之間通過螺栓固定連接在一起，二者之間的配合面通過密封膠圈來實現(xiàn)密封；閥芯組合體由銜鐵、彈簧座、墊片、底板、緊固螺栓和閥芯組成，其特征是：銜鐵通過緊固螺栓與底板、閥芯連接在一起，銜鐵與底板之間布置有一層墊片，彈簧座安裝在底板的上方，其內(nèi)部的側(cè)表面與銜鐵的側(cè)表面相接觸，復(fù)位彈簧的兩端分別位于電磁鐵與彈簧座的環(huán)形槽內(nèi)，銜鐵中心開有壓力平衡孔，底板上開有一定數(shù)量的壓力平衡槽，閥芯由閥芯主體、肋片、密封環(huán)帶組成，閥芯組合體整體布置在電磁鐵下方，在閥芯的肋片上開周向補氣孔并在補氣孔處設(shè)置導(dǎo)流錐角，閥芯和閥座之間采用密封環(huán)帶和出氣環(huán)帶結(jié)構(gòu)，面密封，穩(wěn)壓平衡，并且具有較寬的環(huán)帶面積，閥芯周向固定在閥座上的4個導(dǎo)向塊上，保證其垂直度，閥芯上下運動由彈簧座與電磁鐵之間的距離進行限位。在閥座中心位置和外圍處均開有穩(wěn)壓腔，閥座中心位置的穩(wěn)壓腔與閥芯組合體內(nèi)部的燃?xì)饪臻g相連通，而閥座外圍處的穩(wěn)壓腔與閥體內(nèi)的導(dǎo)流腔相連通。