單向閥、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單向閥、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，單向閥包括閥體、閥座和鋼球，鋼球設(shè)置在閥體的下端與閥座之間，閥座包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道的氣流引導(dǎo)部，貫通孔與氣流通道相連通，并且貫通孔的縱軸線與氣流通道的縱軸線成一夾角。本實(shí)用新型還提供了包括上述單向閥的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室以及包括該預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型提供的單向閥能夠使鋼球在上升過(guò)程中產(chǎn)生周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，減小鋼球、閥座以及閥體的磨損，延長(zhǎng)單向閥的使用壽命；在單向閥閥體的上端設(shè)置碟簧以壓緊單向閥與預(yù)燃室的密封錐面，顯著提高燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室以及包括該預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
單向閥、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)庀到y(tǒng)的單向閥。此外，本實(shí)用新型還涉及一種設(shè)置有該單向閥的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室、以及具有該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是化石能源中最清潔的能源，其主要成分是甲烷，被賦予大自然的“綠色能源”。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)減少90%的氮氧化物以及20%的二氧化碳排放，并能消除硫氧化物及顆粒物的排放。
[0003]天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(俗稱(chēng):多點(diǎn)氣體機(jī))一般采用預(yù)燃室點(diǎn)火方式。其中，單向閥的作用就是向天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)燃室內(nèi)提供適量的天然氣，天然氣經(jīng)火花塞點(diǎn)火，在預(yù)燃室內(nèi)快速燃燒，火焰通過(guò)預(yù)燃室噴嘴噴入主燃室，點(diǎn)燃主燃室的天然氣。當(dāng)預(yù)燃管路燃?xì)鈮毫Υ笥陬A(yù)燃室壓力時(shí)，單向閥開(kāi)啟，天然氣經(jīng)單向閥進(jìn)入預(yù)燃室。由于預(yù)燃室內(nèi)的天然氣點(diǎn)火燃燒，當(dāng)預(yù)燃室內(nèi)壓力高于預(yù)燃管路天然氣壓力時(shí)，單向閥關(guān)閉，火焰不會(huì)向預(yù)燃管路傳播。
[0004]參照?qǐng)D1，現(xiàn)有單向閥主要零部件由閥體9’、鋼球11’、球座12’、鎖緊螺母13’組成。單向閥作為一個(gè)獨(dú)立的組件安裝在預(yù)燃室內(nèi)。當(dāng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)處于吸氣沖程時(shí)，天然氣壓力大于缸內(nèi)壓力，鋼球處于下部，單向閥開(kāi)啟；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮、燃燒和排氣沖程時(shí)，缸內(nèi)壓力大于天然氣進(jìn)氣壓力，鋼球處于上部，單向閥關(guān)閉。
[0005]由于單向閥鋼球運(yùn)動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作頻率直接相關(guān)，高頻的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力造成鋼球和閥座異常磨損，且鋼球的一側(cè)與低溫天然氣接觸，溫度約40°C;另一側(cè)與高溫高壓燃?xì)饨佑|，溫度最高達(dá)2100°C。機(jī)械沖擊力和熱應(yīng)力的疊加，密封部位容易壓成深淺不一的坑，這會(huì)造成了密封失效，單向閥的壽命大大縮減。一旦單向閥密封失效，高溫高壓的燃?xì)鈱⒏Z入天然氣管路，后果不堪設(shè)想。
[0006]此外，單向閥的密封錐面是非常重要的部分，一旦密封失效，高溫高壓的燃?xì)鈱⑦M(jìn)入單向閥和預(yù)燃室的間隙，點(diǎn)燃間隙中的天然氣，后果不堪設(shè)想。加工過(guò)程中，單向閥密封錐面和預(yù)燃室的密封錐面采用研配的加工方式，非常精密。參照?qǐng)D1，現(xiàn)有單向閥的安裝是通過(guò)螺紋8’擰入預(yù)燃室的，在安裝過(guò)程中，單向閥密封錐面會(huì)與預(yù)燃室的密封錐面產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)擠壓撕裂，多次拆裝極容易造成密封錐面失效。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本實(shí)用新型提供一種單向閥、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室和預(yù)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]本實(shí)用新型提供了一種單向閥，包括:閥體、閥座和鋼球，所述鋼球設(shè)置在所述閥體的下端與所述閥座之間，所述閥座包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道的氣流引導(dǎo)部，所述貫通孔與所述氣流通道相連通，并且所述貫通孔的縱軸線與所述氣流通道的縱軸線成一夾角。
[0009]基于上述單向閥，本實(shí)用新型還提供了一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，包括:預(yù)燃室體以及與所述預(yù)燃室體的下端連接的預(yù)燃室噴嘴，所述預(yù)燃室噴嘴內(nèi)設(shè)置有預(yù)燃腔，所述預(yù)燃室體內(nèi)安裝有上述單向閥，所述單向閥的氣流通道與所述預(yù)燃腔相連通。
[0010]此外，本實(shí)用新型還提供一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)包括上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室。
[0011]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的單向閥的氣流通道的縱軸線與閥座的貫通孔的縱軸線之間具有一夾角的設(shè)計(jì)，能夠使鋼球在上升過(guò)程中產(chǎn)生周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故鋼球在高頻上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，可減小鋼球、閥座以及閥體的磨損，避免鋼球表面砸出坑的情況，延長(zhǎng)單向閥的使用壽命;并且改變單向閥在預(yù)燃室體內(nèi)的安裝方式，通過(guò)在單向閥閥體的上端設(shè)置碟簧以壓緊單向閥與預(yù)燃室體的密封錐面，避免多次拆裝造成密封錐面的損壞，有效延長(zhǎng)單向閥的使用壽命，顯著提高包括該單向閥的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室以及包括該預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型提供的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中單向閥閥座部分的局部放大圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型提供的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)實(shí)用新型，而非對(duì)該實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分。
[0018]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。
[0019]參照?qǐng)D2和圖3，本實(shí)用新型提供的單向閥的主要結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的單向閥的結(jié)構(gòu)是類(lèi)似地，具體的，本實(shí)用新型提供的單向閥包括:閥體9、閥座12和鋼球11，鋼球11設(shè)置在閥體9的下端與閥座12之間，閥座12包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道121的氣流引導(dǎo)部，貫通孔與氣流通道121相連通，并且貫通孔的縱軸線與氣流通道的縱軸線成一夾角。參照?qǐng)D2和圖3，鋼球11和閥座12從上至下設(shè)置在鎖緊螺母13內(nèi)，閥體9的下端的螺紋旋入鎖緊螺母13內(nèi)，實(shí)現(xiàn)單向閥的安裝。
[0020]進(jìn)一步地，閥體9與閥座12的貫通孔位于同一軸線上。
[0021]進(jìn)一步地，氣流通道121的截面直徑小于貫通孔與氣流通道連通處的直徑。
[0022]進(jìn)一步地，閥體9內(nèi)設(shè)有腔室，腔室的下部設(shè)有開(kāi)口，鋼球11能夠部分進(jìn)入開(kāi)口以關(guān)閉所述單向閥，閥體9的中部、上部或中上部設(shè)有進(jìn)氣口 1，進(jìn)氣口 1與腔室相連通。
[0023]與現(xiàn)有的單向閥不同的是，如圖3所示，本實(shí)用新型的單向閥的氣流通道的縱軸線和貫通孔的縱軸線成一夾角。顯然地，單向閥的作用在于通過(guò)與閥座的貫通孔成一夾角的氣流通道，使得燃?xì)馔ㄟ^(guò)具有該氣流通道的氣流引導(dǎo)部作用于鋼球時(shí)，鋼球在上升過(guò)程中產(chǎn)生周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鋼球在上升過(guò)程中其與單向閥的閥體開(kāi)口的密封部位逐步變化，鋼球在高頻上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，鋼球與閥座、鋼球與閥體之間的磨損減小且磨損均勻，避免了鋼球表面砸出坑的情況，可靠性增加，從而延長(zhǎng)單向閥的使用壽命，單向閥的使用壽命從幾百小時(shí)提升到上千小時(shí)。
[0024]參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型還提供了一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，包括:預(yù)燃室體3以及與預(yù)燃室體3的下端連接的預(yù)燃室噴嘴1，預(yù)燃室噴嘴I內(nèi)設(shè)置有預(yù)燃腔2，預(yù)燃室體3內(nèi)安裝有上述單向閥，單向閥的氣流通道與預(yù)燃腔2相連通。
[0025]進(jìn)一步地，結(jié)合圖2和圖3，預(yù)燃室體3還設(shè)有火花塞安裝孔4，與預(yù)燃腔2相連通;預(yù)燃室體3的上端連接一個(gè)火花塞套管5，火花塞套管5對(duì)應(yīng)上述單向閥的部位設(shè)置一個(gè)盲孔；單向閥的閥體9的上端伸出預(yù)燃室體3，插入上述盲孔中，單向閥的底端與預(yù)燃室體之間形成密封錐面14，通過(guò)火花塞套管5壓緊單向閥與預(yù)燃室體3之間的密封錐面。其中，火花塞套管通過(guò)4個(gè)螺栓和預(yù)燃室體連接。
[0026]進(jìn)一步地，插入盲孔中的閥體的上端為安裝六角6，安裝六角的外表面具備六個(gè)均等的銑面，與盲孔相配合，方便火花塞套管壓緊單向閥與預(yù)燃室體之間的密封錐面。
[0027]在一種可選的實(shí)施方式中，閥體9的上端與盲孔之間還設(shè)置有壓緊部件，用于壓緊所述單向閥與所述預(yù)燃室體的密封錐面。
[0028]可選的，上述壓緊部件優(yōu)選為碟簧15，主要利用其不同于傳統(tǒng)彈簧的特性，負(fù)荷大，行程短，所需空間小，組合使用方便，維修換裝容易，非常適用于通過(guò)火花塞套管壓緊單向閥與預(yù)燃室體的密封錐面的情況，起到進(jìn)一步的壓緊作用，改善單向閥與預(yù)燃室體的之間的密封性能。
[0029]可選的，單向閥的上部，且在安裝六角6的下部設(shè)置有O型圈7。當(dāng)向單向閥內(nèi)輸送天然氣時(shí)會(huì)有少許的天然氣進(jìn)入單向閥和預(yù)燃室體的間隙內(nèi)，設(shè)置O型圈以防天然氣向上流竄，形成進(jìn)一步的密封。
[0030]此外，本實(shí)用新型還提供了一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，包括上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，密封性能好、使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性能好，使得該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的性能得到提高。
[0031]以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的實(shí)用新型范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于)具有類(lèi)似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單向閥，包括:閥體、閥座和鋼球，所述鋼球設(shè)置在所述閥體的下端與所述閥座之間，其特征在于: 所述閥座包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道的氣流引導(dǎo)部，所述貫通孔與所述氣流通道相連通，并且所述貫通孔的縱軸線與所述氣流通道的縱軸線成一夾角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向閥，其特征在于:所述閥體與所述閥座的貫通孔位于同一縱軸線上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單向閥，其特征在于:所述氣流通道的截面直徑小于所述貫通孔與所述氣流通道連通處的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向閥，其特征在于: 所述閥體內(nèi)設(shè)有腔室，所述腔室的下部設(shè)有開(kāi)口，所述鋼球能夠部分進(jìn)入所述開(kāi)口以關(guān)閉所述單向閥， 所述閥體的中部、上部或中上部設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口與所述腔室相連通。5.一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，包括:預(yù)燃室體以及與所述預(yù)燃室體的下端連接的預(yù)燃室噴嘴，所述預(yù)燃室噴嘴內(nèi)設(shè)置有預(yù)燃腔，其特征在于:所述預(yù)燃室體內(nèi)安裝有權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的單向閥，所述單向閥的氣流通道與所述預(yù)燃腔相連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，其特征在于: 所述預(yù)燃室體還設(shè)有火花塞安裝孔，與所述預(yù)燃腔相連通;所述預(yù)燃室體的上端連接一個(gè)火花塞套管，所述火花塞套管對(duì)應(yīng)所述單向閥的部位設(shè)置一個(gè)盲孔； 所述單向閥的閥體的上端伸出所述預(yù)燃室體，插入所述盲孔中，所述單向閥的底端與所述預(yù)燃室體之間形成密封錐面，通過(guò)所述火花塞套管壓緊所述單向閥與所述預(yù)燃室體之間的密封錐面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，其特征在于: 所述閥體的上端與所述盲孔之間還設(shè)置有壓緊部件，用于壓緊所述單向閥與所述預(yù)燃室體的密封錐面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，其特征在于:所述壓緊部件為碟簧。9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室，其特征在于:插入所述盲孔中的所述閥體的上端為安裝六角，所述安裝六角的外表面具備六個(gè)均等的銑面，與所述盲孔相配合。10.一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室。
【文檔編號(hào)】F02B19/18GK205446824SQ201520922563
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日
【發(fā)明人】浦衛(wèi)華, 平濤, 李翔, 郭立君
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七研究所, 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所