专利名称：内燃机用中低压燃气减压调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃气调压装置，尤其涉及一种内燃机用中低压燃气减压调节器。
背景技术：
减压器的作用是对高压气体进行降压处理使其变为低压气体、并保证输出的气体随流量变化而压力稳定；减压器的基本原理是减压阀对高压气体的流量进行控制，并让高压气体的体积在一定容积的空间内得到膨胀，使高压气体的压力下降。现有的气体燃料汽车的减压装置需要把气瓶内的高压天然气通过三级减压转化成与大气压力基本相等的低压气体；但是，可实现三级减压的减压装置体积很大，结构复杂，制造成本高，而且气瓶内的燃气压力一般在20mpa左右，减压级数减少将使降压效果难以达到要求；随着燃气储存技术及燃气发动机供能技术的进步，现有的燃气瓶储存的燃气压力可以低至2. 5mpa左右，对于这种低压力储存的燃气，原有的三级减压装置就显得有些大材小用了，如果还采用现有的三级减压装置，不但成本高，而且结构冗余度大，装置占用空间也大。现有的三级减压技术中，一般直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器两种，将这两种调压器进行组合形成三级调压结构，其组合方式有“直接+间接+间接”、“直接+直接+间接”、“直接+间接+直接”。
实用新型内容针对背景技术中的问题，本实用新型提出了一种可对低压力储存的燃气进行减压调节的装置，其方案为包括壳体、设置在壳体上的进气口、出气口、设置在壳体内的直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器；进气口与直接作用式减压调节器的进气端连通，直接作用式减压调节器的出气端与间接作用式减压调节器的进气端连通，间接作用式减压调节器的出气端与出气口连通，其中，直接作用式减压调节器形成一级减压调节结构，间接作用式减压调节器形成二级减压调节结构。为了对内燃机提供更好的供气效果，本实用新型还作了如下改进直接作用式减压调节器上还设置有辅助出气口，辅助出气口与喷嘴连接。本实用新型的有益技术效果是可适应低压储存的燃气的调压要求，简化了减压器结构，缩小了装置体积，降低了制作成本。
图I、本实用新型的第一调压腔处的结构示意图；图2、本实用新型的第二调压腔处的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型与现有技术最大的不同在于现有技术采用三级减压装置对高压储存的燃气进行调压，本实用新型采用二级减压装置对中、低压储存的燃气进行调压，随着燃气储存压力的降低，采用本实用新型的装置，可以使装置结构得到简化，降低制作成本，降低装置体 积，提高结构利用率。本实用新型的方案是包括壳体I、设置在壳体I上的进气口、出气口、设置在壳体I内的直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器；进气口与直接作用式减压调节器的进气端连通，直接作用式减压调节器的出气端与间接作用式减压调节器的进气端连通，间接作用式减压调节器的出气端与出气口连通，其中，直接作用式减压调节器形成一级减压调节结构，间接作用式减压调节器形成二级减压调节结构。现有技术中的减压装置，需要使燃气压力从20mpa左右降低至大气压力，故需要进行三级减压处理，而本实用新型适用于对低压力储存的燃气进行调压，只需要将燃气压力从2. 5mpa左右降低至大气压力，故本实用新型采用两级减压处理；前述的直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器，从单独的结构来看，其结构和调压原理均为现有的公知结构，但其结合则为本实用新型所独创，其中，直接作用式减压调节器的调压原理为大气压力和燃气压力同轴作用在控制气道开度的阀芯上，阀芯在大气压力和燃气压力的压力差作用下作活塞式的往复运动,气道开度也随着阀芯动作开大、开小，这种减压调节器具有调节响应速度快的优势，但其输出的气体压力波动较大，因此本实用新型将其设置为一级减压调节结构，利用其响应速度快的优势，以快速降低燃气压力；间接作用式减压调节器的调压原理是大气压力和燃气压力通过杠杆两端的受力件作用在杠杆上，承受燃气压力的受力件同时还起着控制气道开度的作用，通过调节杠杆支点的位置，可以使气道的开度缓慢变化，其输出燃气的压力较为平缓，因此本实用新型将其设置为二级减压调节结构，使其输出平缓的燃气供后续燃烧装置使用；在前述方案的基础上，本实用新型所作的进一步改进为直接作用式减压调节器上还设置有辅助出气口，辅助出气口与喷嘴7连接。喷嘴7的开、闭由电控阀控制；喷嘴7输出一路燃气，间接作用式减压调节器从出气口输出一路燃气，两路燃气都可为发动机供能，喷嘴7输出的燃气压力高于间接作用式减压调节器输出的燃气压力，当发动机燃气供应不足时，将喷嘴7输出的那路燃气作为发动机燃气输入的快速补偿。本实用新型的直接作用式减压调节器的优选结构为所述直接作用式减压调节器由第一膜片4-1、第一弹簧4-2、第一阀座4-3、阀芯4-4、第二弹簧4-5、第一盖体4_6、连接杆4_7、上压板4_8组成；壳体I表面设置有内凹的第一腔槽，第一膜片4-1设置在第一腔槽的开口处并将第一腔槽的开口处封闭，第一膜片4-1和第一腔槽所围空间形成第一调压腔，第一盖体4-6设置在壳体I上，第一盖体4-6与壳体I将第一膜片4-1边沿夹住，第一盖体4-6上设置有通气孔，通气孔连通第一盖体4-6内部和外部大气；上压板4-8设置在第一膜片4-1上端面中部，连接杆4-7设置在第一膜片4-1下端面中部，连接杆4-7上端贯穿第一膜片4-1后与上压板4-8连接；第一弹簧4-2下端与上压板4-8上端面接触，第一弹簧4-2上端与第一盖体4-6内端面接触；连接杆4-7下端贯穿第一阀座4-3后与阀芯4-4上端连接；阀芯4_4下端与第二弹簧4-5的上端接触，第二弹簧4-5的下端与壳体I接触；阀芯4-4套接在第一阀座4-3的中孔4-3-1内，第一阀座4-3上还设置有横向孔4-3-2，进气口(图I中1_1所示位置即为进气口)通过中孔4-3-1和横向孔4-3-2与第一调压腔连通，阀芯4-4调节中孔4-3-1和横向孔4-3-2连接处的开度；其工作原理是从进气口来的燃气通过中孔4-3-1、横向孔4-3-2后进入第一调压腔，第一调压腔内的燃气压力作用到第一膜片4-1下端面上，由于燃气压力大于大气压力，故第一膜片4-1在燃气压力作用下向上发生形变并带动上压板4-8向上移动，与上压板4-8连接的连接杆4-7也向上运动，阀芯4-4在连接杆4-7的带动下也向上运动，随着阀芯4-4向上运动，中孔4-3-1和横向孔4-3-2连接处的开度逐渐减小，通过中孔4-3-1和横向孔4-3-2进入第一调压腔内的燃气也逐渐减少，随着燃气进入量减少，第一调压腔内的燃气压力下降，作用到第一膜片4-1下端面上的压力减小，第一膜片4-1在第一弹簧4-2的回复力(第一弹簧4-2的回复力作用到上压板4-8上，通过上压板4-8作用到第一膜片4-1上)和大气压力的共同作用下恢复形变，连接杆4-7又带动阀芯4-4向下运动，使得中孔4-3-1和横向孔4-3-2连接处的开度又逐渐增大，增加进入第一调压腔内的燃气进气量；各个部件按前述方式作往复运动，对第一调压腔内的燃气压力进行调节。从结构上看，各个动作部件几乎为同轴设置，阀芯4-4的动作为活塞式的往复运动，本领域技术人员将这种减压阀定义为直接作用式减压调节器。为了提高结构稳定性，降低第一膜片4-1的形变速度，在第一膜片4-1和第一阀座
4-3之间设置有减载板4-9，减载板4-9上设置有阻尼孔，减载板4-9和第一膜片4_1之间形成一腔体，第一调压腔通过阻尼孔与减载板4-9和第一膜片4-1之间的腔体连通，这可以有效减小第一I吴片4_1的形变幅度，提闻结构稳定性。为了调节第一弹簧4-2和第二弹簧4-5的预压力，在第一弹簧4-2和第一盖体4_6内端面之间设置调压螺母4-10，调压螺母4-10与第一盖体4-6螺纹连接，通过调节调压螺母4-10和第一盖体4-6的相对位置，就可调节第一弹簧4-2和第二弹簧4-5的压缩长度，从而对第一弹簧4-2和第二弹簧4-5的预压力起到调节作用。本实用新型的间接作用式减压调节器的优选结构为所述间接作用式减压调节器由杠杆5-1、第二阀座5-2、第二盖体5-3、第二膜片5-4、进气道5_5、阀片5_6和连接盘5_7组成；壳体I表面设置有内凹的第二腔槽，第二膜片5-4设置在第二腔槽的开口处并将第二腔槽的开口处封闭，第二膜片5-4和第二腔槽所围空间形成第二调压腔，第二调压腔与出气口连通，第二盖体5-3设置在壳体I上，第二盖体5-3与壳体I将第二膜片5-4边沿夹住；进气道5-5 —端与第一调压腔连通，进气道5-5另一端与第二阀座5_2的内孔下端开口处连通，第二阀座5-2的内孔上端开口处与第二调压腔连通；杠杆5-1中部与壳体I转动连接，杠杆5-1 —端与阀片5-6连接，杠杆5_1另一端与连接盘5-7连接，连接盘5-7和阀片5-6形成杠杆机构；连接盘5-7将第二膜片5_4中部夹住(连接盘5-7由上夹片、下夹片和连接柱组成，第二膜片5-4设置于上夹片和下夹片的缝隙之间，连接柱贯穿第二膜片5-4并将上夹片和下夹片连接起来，杠杆5-1与连接柱端部连接)；阀片5-6与第二阀座5-2的内孔上端开口处接触，阀片5-6调节第二阀座5-2的内孔上端开口处的开度；[0025]第二盖体5-3上设置有通气孔。其工作原理是第一调压腔内的燃气通过进气道5-5来到第二阀座5-2的内孔中，燃气压力作用到阀片5-6上并将阀片5-6顶起，燃气进入第二调压腔内；由于第二盖体5-3上设置有通气孔，第二膜片5-4上表面与第二盖体5-3内表面所围空间内的压力始终与大气压力相等，若第二调压腔内的燃气压力大于大气 压力，则第二膜片5-4将发生向上的形变，并带动连接盘5-7和杠杆5-1的连接端向上运动，在杠杆5-1的作用下，阀片5-6和杠杆
5-1的连接端向下运动，第二阀座5-2的内孔上端开口处的开度减小，燃气进气量减少，第二调压腔内的燃气压力下降；若第二调压腔内的燃气压力小于大气压力，则第二膜片5-4在大气压力的作用下发生向下的形变，并带动连接盘5-7和杠杆5-1的连接端向下运动，在杠杆5-1的作用下，阀片5-6和杠杆5-1的连接端向上运动，第二阀座5-2的内孔上端开口处的开度增大，燃气进气量增加，第二调压腔内的燃气压力上升；各个部件按前述的方式往复运动，对第二调压腔内的燃气压力进行调节。我们将这种通过杠杆调节气体进气管道开度的减压阀定义为间接作用式减压调节器。为了进一步增加燃气压力的可控性，在第二阀座5-2的下部还设置有一电控阀6，电控阀6阀芯与第二阀座5-2的内孔下端开口处接触，电控阀6阀芯调节第二阀座5-2的内孔下端开口处的开度。为了进一步增加杠杆机构的灵活性，连接盘5-7上端面(即上夹片上端面)与第二盖体5-3内端面之间设置有第一复位弹簧5-8,第一复位弹簧5-8向连接盘5-7施加向下的预应力，便于第二膜片5-4快速回复形变；杠杆5-1与壳体I之间设置有第二复位弹簧5-9，第二复位弹簧5-9向杠杆5-1和连接盘5-7的连接端施加向上的预应力，便于杠杆5-1快速回位。
权利要求1.一种内燃机用中低压燃气减压调节器，其特征在于包括壳体(I)、设置在壳体(I)上的进气口、出气口、设置在壳体(I)内的直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器；进气口与直接作用式减压调节器的进气端连通，直接作用式减压调节器的出气端与间接作用式减压调节器的进气端连通，间接作用式减压调节器的出气端与出气口连通，其中，直接作用式减压调节器形成一级减压调节结构，间接作用式减压调节器形成二级减压调节结构。
2.根据权利要求I所述的内燃机用中低压燃气减压调节器，其特征在于直接作用式减压调节器上还设置有辅助出气口，辅助出气口与喷嘴(7 )连接。
专利摘要本实用新型公开了一种内燃机用中低压燃气减压调节器，包括壳体、设置在壳体上的进气口、出气口、设置在壳体内的直接作用式减压调节器和间接作用式减压调节器；进气口与直接作用式减压调节器的进气端连通，直接作用式减压调节器的出气端与间接作用式减压调节器的进气端连通，间接作用式减压调节器的出气端与出气口连通，其中，直接作用式减压调节器形成一级减压调节结构，间接作用式减压调节器形成二级减压调节结构。本实用新型的有益技术效果是可适应低压储存的燃气的调压要求，简化了减压器结构，缩小了装置体积，降低了制作成本。
文档编号F02M21/02GK202431398SQ201220034140
公开日2012年9月12日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者张海辉 申请人:张海辉