一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種火花塞，更具體地說(shuō)，是涉及一種可以延長(zhǎng)使用壽命的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，廣泛使用在燃?xì)鈾C(jī)組上的火花塞以單電極的為例，都是采取上下電極都焊接貴金屬的原則來(lái)提升其壽命，由于本身機(jī)組燃料類型就是氣:天然氣、煤層氣、生物氣體、垃圾填埋氣等等，這些氣體中含甲烷等碳?xì)淙細(xì)獠灰?，其中氣體不乏含硫、磷等腐蝕性氣體，雖然經(jīng)過(guò)初步過(guò)濾，但其燃?xì)獾那鍧嵆潭冗€是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)上的部件造成一定的腐蝕性。
[0003]絕大多數(shù)的火花塞都焊接有貴金屬材質(zhì)，利用這些貴金屬本身的耐高溫耐腐蝕的特征延長(zhǎng)工作時(shí)間，提供可靠的點(diǎn)火性能，但是一旦火花塞貴金屬部分燒蝕掉進(jìn)入維修周期，這樣不僅造成對(duì)能源的浪費(fèi)并且對(duì)設(shè)備造成負(fù)擔(dān)，因此市場(chǎng)上對(duì)盡可能減少浪費(fèi)并且壽命更長(zhǎng)的火花塞需求就顯得十分迫切。
[0004]近些年來(lái)，很多相關(guān)的行業(yè)設(shè)計(jì)者都在對(duì)火花塞貴金屬點(diǎn)火部分進(jìn)行改進(jìn)，多樣化的點(diǎn)火電極形式，多極、十字這樣的設(shè)計(jì)隨處可見，研宄和實(shí)驗(yàn)表明，這樣的火花塞在使用壽命終止時(shí)，其上殘余的貴金屬的使用量不足30%，折舊意味著將要浪費(fèi)掉70%的貴金屬在火花塞使用壽命終止時(shí)，這樣火花塞的貴金屬價(jià)值并沒有最大化發(fā)揮，浪費(fèi)嚴(yán)重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】中所提到的問(wèn)題，提供了一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，該火花塞通過(guò)改變點(diǎn)火端的構(gòu)造，達(dá)到了延長(zhǎng)自身使用壽命的目的，減少了更換周期和停機(jī)損失，貴金屬的利用率大大提高，減少了能源的浪費(fèi)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，包括火花塞主體、中心電極以及接地電極，所述中心電極和接地電極上分別焊接有條狀的點(diǎn)火塊，分別為第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊，所述第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊平行且相對(duì)設(shè)置，所述點(diǎn)火塊的端面面積大于所述中心電極圓柱端面的面積。
[0008]進(jìn)一步地，所述點(diǎn)火塊的端面長(zhǎng)度大于所述中心電極圓柱端面的直徑。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊的相對(duì)面上均開設(shè)有多個(gè)--對(duì)應(yīng)的凹槽。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一點(diǎn)火塊由與所述中心電極焊接的鎳基材和與所述鎳基材焊接的貴金屬點(diǎn)火層組成。
[0011]進(jìn)一步地，所述中心電極與所述鎳基材之間采用電阻焊焊接連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二點(diǎn)火塊由與所述接地電極焊接的的鎳基材和與所述鎳基材焊接的貴金屬點(diǎn)火層組成。
[0013]進(jìn)一步地，所述接地電極與所述鎳基材之間采用電阻焊焊接連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:本實(shí)用新型提供的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞通過(guò)改變點(diǎn)火端的構(gòu)造，達(dá)到了延長(zhǎng)自身使用壽命的目的，減少了更換周期和停機(jī)損失，貴金屬的利用率大大提高，減少了能源的浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的側(cè)視示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的主視示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的側(cè)視示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型中點(diǎn)火塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型產(chǎn)生火花時(shí)的示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:1、火花塞主體，2、中心電極，3、接地電極，4、第一點(diǎn)火塊，5、第二點(diǎn)火塊，6、氧氣分子，7、燃料分子，8、镲基材，9、貴金屬點(diǎn)火層，10、凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例1
[0025]結(jié)合圖1-圖6所示的一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，包括火花塞主體1、中心電極2以及接地電極3，所述中心電極2和接地電極3上分別焊接有條狀的點(diǎn)火塊，分別為第一點(diǎn)火塊4和第二點(diǎn)火塊5，所述第一點(diǎn)火塊4和第二點(diǎn)火塊5平行且相對(duì)設(shè)置，所述點(diǎn)火塊的端面面積大于所述中心電極2圓柱端面的面積。
[0026]本實(shí)施例中，所述點(diǎn)火塊的端面長(zhǎng)度大于所述中心電極2圓柱端面的直徑。
[0027]本實(shí)施例中，所述第一點(diǎn)火塊4和第二點(diǎn)火塊5的相對(duì)面上均開設(shè)有多個(gè)--對(duì)應(yīng)的凹槽10。
[0028]本實(shí)施例中，所述第一點(diǎn)火塊4由與所述中心電極2焊接的鎳基材8和與所述鎳基材8焊接的貴金屬點(diǎn)火層9組成，所述中心電極2與所述鎳基材8之間采用電阻焊焊接連接。
[0029]本實(shí)施例中，所述第二點(diǎn)火塊5由與所述接地電極3焊接的的鎳基材8和與所述鎳基材8焊接的貴金屬點(diǎn)火層9組成，所述接地電極3與所述鎳基材8之間采用電阻焊焊接連接。
[0030]如圖5所示，為單條點(diǎn)火塊的結(jié)構(gòu)示意圖，單條點(diǎn)火塊由鎳基材8和銥、鉑等貴金屬構(gòu)成的貴金屬點(diǎn)火層9焊接成一個(gè)條形的整體，焊接牢固后采用機(jī)械加工的方式將貴金屬側(cè)加工出相應(yīng)的凹槽10，條狀的點(diǎn)火塊擁有比中心電極2圓柱面更大的面積，增大了燒蝕面積，并且點(diǎn)火塊的點(diǎn)火面上加工有凹槽10，這樣就避免大的點(diǎn)火面需要大的點(diǎn)火電壓的要求，通過(guò)改變點(diǎn)火端的構(gòu)造，達(dá)到了延長(zhǎng)自身使用壽命的目的，減少了更換周期和停機(jī)損失，貴金屬的利用率大大提高，減少了能源的浪費(fèi)。
[0031 ] 如圖6所示，為本實(shí)用新型產(chǎn)生火花時(shí)的示意圖。
[0032]當(dāng)進(jìn)入點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)火塊被燃料分子(碳?xì)浠衔?7和氧氣分子6包圍，而點(diǎn)火塊又通入高壓線圈輸入的高壓電在點(diǎn)火塊的兩極，兩極間瞬間形成強(qiáng)電場(chǎng):
[0033]E = U/d
[0034]E:電場(chǎng)；
[0035]U:兩極間的電壓，正常電壓不超過(guò)30KV;
[0036]d:點(diǎn)火器的間距，通常設(shè)定值在0.3mm左右(忽略凹槽10深度)；
[0037]由此可以推斷出電場(chǎng)強(qiáng)度E大概數(shù)值為lxl08V/m。
[0038]在強(qiáng)電場(chǎng)下，一些分子氣體就發(fā)生電離，即氣體分子失去一些電子，這些自由電子與其它中性分子結(jié)合，從而這些分子帶負(fù)電，這樣的電子流就形成了電火花將燃料與氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到點(diǎn)火形成火焰核的作用。
[0039]在點(diǎn)火塊中，電荷的分布并不是均勻分布的，在一些比較尖銳的地方它的分布就越密集，這樣它形成的電場(chǎng)就越大，這些地方就越容易電離產(chǎn)生電火花，因此點(diǎn)火塊具備凹型槽的結(jié)構(gòu)就在一定程度上降低了點(diǎn)火電壓，因?yàn)檫@些槽的邊緣聚集大量的電荷形成比其他地方高的電場(chǎng)，而對(duì)應(yīng)應(yīng)用本實(shí)用新型的點(diǎn)火系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其電流系統(tǒng)并不是一個(gè)穩(wěn)定的直流電路，而是一個(gè)處于隨時(shí)變化的交流電路中，因?yàn)樗娐分写嬖贚C回路，故電壓的變化是曲線變化的，存在一個(gè)上升的過(guò)程。
[0040]而點(diǎn)火塊由于存在點(diǎn)火尖端(電荷密集區(qū)域)，所以它產(chǎn)生點(diǎn)火的電壓就相對(duì)不存在電荷密集的設(shè)備的電壓要低，大大提高了火花塞本身電極材料的耐電耐腐蝕性，壽命更持久，對(duì)設(shè)備的負(fù)擔(dān)減輕。
[0041]本實(shí)施例中，中心電極2和接地電極3的材料一般為鎳材質(zhì)，而點(diǎn)火塊的基材也是鎳材質(zhì)，兩者的焊接只需要通過(guò)電阻焊就可以完成焊接，首先在電極材料上加工出相應(yīng)的凹槽來(lái)容納點(diǎn)火塊，凹槽的深度小于點(diǎn)火塊鎳基材的厚度。
[0042]由于材料本身細(xì)微化，一般的人工操作很難達(dá)到產(chǎn)品要求，因此本實(shí)用新型采用微型激光機(jī)械焊接方式對(duì)其進(jìn)行材料焊接融合來(lái)保證焊接質(zhì)量或者采用基材單邊反復(fù)鍍貴金屬層等其他的方式進(jìn)行(保證鍍層達(dá)到要求)。
[0043]本實(shí)用新型在增大點(diǎn)火發(fā)生面積的同時(shí)增大了電極損耗的范圍，從而大幅度提升了使用壽命，因?yàn)辄c(diǎn)火時(shí)一旦一個(gè)位置點(diǎn)的分子被電離，電流的瞬間通路也將沿著這個(gè)通路進(jìn)行，電極間的電壓也不會(huì)再升高，其他的位置點(diǎn)也將不會(huì)出現(xiàn)跳火，而由于跳火可發(fā)生的區(qū)域增大，也加快了火焰核的擴(kuò)散。
[0044]實(shí)施例2
[0045]實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于，第一點(diǎn)火塊4和第二點(diǎn)火塊5的布置方式與實(shí)施例1中對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)火塊4和第二點(diǎn)火塊5的布置方式垂直，其他與實(shí)施例1相同。
[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 y
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【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，包括火花塞主體、中心電極以及接地電極，所述中心電極和接地電極上分別焊接有條狀的點(diǎn)火塊，分別為第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊，所述第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊平行且相對(duì)設(shè)置，所述點(diǎn)火塊的端面面積大于所述中心電極圓柱端面的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述點(diǎn)火塊的端面長(zhǎng)度大于所述中心電極圓柱端面的直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊的相對(duì)面上均開設(shè)有多個(gè)--對(duì)應(yīng)的凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述第一點(diǎn)火塊由與所述中心電極焊接的鎳基材和與所述鎳基材焊接的貴金屬點(diǎn)火層組成。
5.如權(quán)利要求4所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述中心電極與所述鎳基材之間采用電阻焊焊接連接。
6.如權(quán)利要求1所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述第二點(diǎn)火塊由與所述接地電極焊接的的鎳基材和與所述鎳基材焊接的貴金屬點(diǎn)火層組成。
7.如權(quán)利要求6所述的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，其特征在于，所述接地電極與所述鎳基材之間采用電阻焊焊接連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞，包括火花塞主體、中心電極以及接地電極，所述中心電極和接地電極上分別焊接有條狀的點(diǎn)火塊，分別為第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊，所述第一點(diǎn)火塊和第二點(diǎn)火塊平行且相對(duì)設(shè)置，所述點(diǎn)火塊的端面面積大于所述中心電極圓柱端面的面積。本實(shí)用新型提供的條形排針貴金屬?gòu)?fù)合電極火花塞通過(guò)改變點(diǎn)火端的構(gòu)造，達(dá)到了延長(zhǎng)自身使用壽命的目的，減少了更換周期和停機(jī)損失，貴金屬的利用率大大提高，減少了能源的浪費(fèi)。
【IPC分類】H01T13-20, H01T13-39
【公開號(hào)】CN204558882
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420687700
【發(fā)明人】沈瑋
【申請(qǐng)人】沈瑋
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年11月17日