一种气体阀组件的制作方法

本发明总地涉及发动机技术领域，更具体地涉及一种气体阀组件。

背景技术：

双燃料发动机按照工作原理不同，分为低压微喷引燃双燃料发动机和高压直喷双燃料发动机，但由于其对燃气供给压力要求较高，有很大的研制难度，很难研制与高压直喷双燃料发动机相对应的高压供气系统及其配套设计。气体阀组件设置在燃气供气系统和发动机之间燃气管路上，是高压直喷天然气双燃料发动机的供气系统的关键零部件之一。但现有的气体阀组组件采用管阀串联的安装形式，极大地占用空间。

因此，需要提供一种气体阀组件，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种气体阀组件，用于双燃料发动机，所述气体阀组件包括：

燃气阀块，所述燃气阀块的外表面设置有燃气进口和燃气出口，所述燃气进口用于将燃气输送进所述燃气阀块中，所述燃气出口用于与所述双燃料发动机流体连通，所述燃气阀块中设置有多个燃气孔道，所述燃气进口与所述燃气孔道连通，所述燃气出口与所述燃气孔道连通；

氮气阀块，所述氮气阀块的外表面设置有氮气进口和氮气吹扫出口，所述氮气进口用于将氮气输送进所述氮气阀块中，所述氮气吹扫出口用于与所述燃气阀块流体连通，所述氮气阀块中设置有多个氮气孔道，所述氮气进口与所述氮气孔道连通，所述氮气吹扫出口与所述氮气孔道连通；以及

控制系统，所述控制系统包括第一阀门和第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述第一阀门连接，以用于控制所述第一阀门的开启和关闭，所述第一阀门设置在所述燃气阀块的所述外表面上，以用于开启和关闭所述燃气孔道，

当所述第一阀门开启时，所述燃气经由所述多个燃气孔道进入所述双燃料发动机中。

根据本发明的气体阀组件，包括燃气阀块、氮气阀块和控制系统，燃气阀块中设置有多个燃气孔道，燃气进口与燃气孔道连通，燃气出口与燃气孔道连通，氮气阀块的外表面设置有氮气进口和氮气吹扫出口，氮气阀块中设置有多个氮气孔道，控制系统包括第一阀门和第一电磁阀，第一电磁阀控制第一阀门的开启和关闭，第一阀门设置在燃气阀块的外表面上，以用于控制燃气孔道的开启和关闭，当第一阀门开启时，燃气可以经由多个燃气孔道进入双燃料发动机中，燃气阀块的结构紧凑，供气稳定，关断可靠，能够准确控制进入双燃料发动机的燃气。

可选地，所述控制系统还包括第二阀门和第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述第二阀门连接，以用于控制所述第二阀门的开启和关闭，所述第二阀门设置在所述氮气阀块的所述外表面上，以用于开启和关闭所述氮气孔道，

当所述第二阀门开启时，所述氮气经由所述多个氮气孔道进入所述燃气阀块中。

可选地，所述控制系统还包括燃气主阀和主电磁阀，所述燃气主阀设置在所述燃气进口的上游，所述主电磁阀与所述燃气主阀连接，以用于控制所述燃气主阀的开启和关闭，当所述第二阀门开启时，所述主电磁阀控制所述燃气主阀关闭。

可选地，所述控制系统还包括单向阀，所述单向阀设置在所述氮气阀块和所述燃气阀块之间，所述氮气经由所述单向阀流至所述燃气阀块中。

可选地，所述单向阀的下游设置有氮气吹扫入口，所述氮气吹扫入口设置在所述燃气阀块的所述外表面上，所述燃气孔道包括氮气吹扫孔道，所述氮气吹扫孔道用于连接所述氮气吹扫入口和所述燃气出口，

所述控制系统还包括第三阀门和第三电磁阀，所述第三电磁阀与所述第三阀门连接，以用于控制所述第三阀门的开启和关闭，所述第三阀门设置在所述燃气阀块的外表面上，以用于开启和关闭所述氮气吹扫孔道。

可选地，所述燃气阀块的所述外表面设置有燃气放散口，以用于将所述燃气阀块中的所述燃气排放至大气中，所述燃气孔道包括燃气放散孔道，所述燃气放散孔道用于连接所述燃气放散口和所述燃气进口，

所述控制系统还包括第四阀门和第四电磁阀，所述第四电磁阀与所述第四阀门连接，以用于控制所述第四阀门的开启和关闭，所述第四阀门设置在所述燃气阀块的所述外表面上，以用于开启和关闭所述燃气放散孔道。

可选地，当所述第二阀门开启时，所述第四阀门关闭。

可选地，所述氮气阀块的所述外表面设置有氮气放散口，以用于将所述氮气阀块中的所述氮气排放至大气中，所述氮气孔道包括氮气放散孔道，所述氮气放散孔道用于连接所述氮气放散口和所述氮气进口，

所述控制系统还包括第五阀门和第五电磁阀，所述第五电磁阀与所述第五阀门连接，以用于控制所述第五阀门的开启和关闭，所述第五阀门设置在所述氮气阀块的所述外表面上，以用于开启和关闭所述氮气放散孔道。

可选地，还包括框架和两个支撑架，所述燃气阀块、所述氮气阀块和两个支撑架均设置在所述框架中，所述两个支撑架的沿水平方向的两端分别与所述框架的内表面连接，所述两个支撑架中的一个用于支撑所述氮气阀块，所述两个支撑架中的另一个用于支撑所述燃气阀块，所述氮气阀块位于所述燃气阀块的上方。

可选地，所述燃气阀块构造为大致的长方体，所述燃气阀块的外表面包括两个相对的侧面，两个所述侧面均设置有凹陷部，所述第一阀门位于所述凹陷部中。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为根据本发明的一种优选实施方式的气体阀组件的立体示意图；

图2为图1中的燃气阀块组件和氮气阀块组件的一个立体图；

图3为图2所示的燃气阀块组件和氮气阀块组件的另一个立体图；

图4为图2所示的燃气阀块的一个立体图；

图5为图4所示的燃气阀块的透视立体图；

图6为图4所示的燃气阀块的另一个立体图；

图7为图2所示的氮气阀块的一个立体图；

图8为图7所示的氮气阀块的透视立体图；

图9为图7所示的氮气阀块的另一个立体图；和

图10为气体阀组件的系统原理图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施方式，并不是限定本发明。

现在很多国家或地区制定了严格的sox和nox排放标准，以实现节能减排和绿色环保。天然气通常因为价格便宜且清洁环保成为船舶柴油发动机的替代燃料。船舶柴油发动机提高利用天然气资源的力度，可以提高能源安全并实现节能减排。

天然气燃料动力技术在双燃料发动机中应用的非常广泛，因此，本发明提供一种优选实施方式的气体阀组件100，气体阀组件100用于双燃料发动机101。气体阀组件100设置在燃气供气系统(简称fcs系统)和双燃料发动机101之间燃气管路上，以对进入双燃料发动机101的燃气的压力进行通断控制，确保供气流量稳定、关断可靠，满足高压直喷天然气双燃料发动机需求。

气体阀组件100可以为整体立式撬装结构，从而便于组装。具体地，如图1所示，气体阀组件100可以包括框架110、支撑架、燃气阀块组件和氮气阀块组件，支撑架、燃气阀块组件和氮气阀块组件均可以设置在框架110中。

支撑架可以设置在框架110中，优选地，框架110中可以设置有两个支撑架，第一支撑架111和第二支撑架112可以沿框架110的高度方向间隔布置，第一支撑架111沿框架110的高度方向位于第二支撑架112的上方。第一支撑架111和第二支撑架112的沿水平方向的两端分别与框架110的立柱113的内表面连接。燃气阀块组件包括燃气阀块120，氮气阀块组件包括氮气阀块160，燃气阀块120和氮气阀块160设置在框架110中，第一支撑架111可以支撑氮气阀块160，第二支撑架112可以支撑燃气阀块120。

优选地，第一支撑架111可以与氮气阀块160卡合在一起，第二支撑架112可以与燃气阀块120卡合在一起，从而便于组装。第一支撑架111可以延伸穿过氮气阀块160和燃气阀块120之间的间隙，从而便于将氮气阀块160和第一支撑架111组装在一起。这样，氮气阀块160位于燃气阀块120的上方，以合理分配框架110中的空间，进一步减少气体阀组件100的占地面积。

进一步地，框架110上还可以设置有控制系统，控制系统可以包括控制单元、气源控制模块和传感器等，控制系统还可以分别与氮气阀块160和燃气阀块120连接，以监控氮气阀块160和燃气阀块120的状态，实现系统自检和安全联锁，提高安全性能。控制单元具有对燃气阀块120和氮气阀块160的控制能力，控制单元能够采集信号并且与发动机控制器、外部燃气供给系统进行信息交互、协同工作。控制单元包括电源模块、主控单元、隔离模块和外围器件，电源模块、主控单元、隔离模块和外围器件能够集成安装在防爆箱内。传感器可以构造为具有隔爆性能的传感器，以在危险ⅰ区符合相关规范规定使用仪表。

气体阀组件100还可以包括空气组件，空气组件用于输送压缩空气。空气组件包括多个电磁阀，电磁阀用于控制空气的通断。优选地，多个电磁阀可以集中布置，从而便于操作和管理。

燃气阀块120和氮气阀块160中均可以设置有供流体流动的多个孔道。下面对于燃气阀块120的具体结构进行描述。

如图4至图6所示，燃气阀块120可以构造为大致的长方体，燃气阀块120可以由钢制成。燃气阀块120中的燃气的压力可以达到为300bar，因此，燃气阀块120的设计压力为400bar，水压试验压力600bar，这样，燃气阀块120能够承受高压燃气的压力值，从而满足燃气阀块120的安全性能。

燃气阀块120的外表面可以包括两个相对的燃气阀块侧面123、两个相对的燃气阀块端面124、燃气阀块顶面125和燃气阀块底面。燃气阀块端面124设置有燃气进口126和燃气出口127，燃气进口126用于将燃气输送进燃气阀块120中。燃气阀块120中设置有多个燃气孔道，图5以虚线的形式示出了燃气阀块120中的多个燃气孔道。燃气孔道可以包括主燃气孔道128，燃气可以经由燃气进口126进入到主燃气孔道128中。燃气可以为气态天然气。

为了控制进入燃气阀块120中的燃气的流量，结合图10所示，控制系统包括燃气主阀1和主电磁阀1-1，主电磁阀1-1与燃气主阀1连接，以用于控制燃气主阀1的开启和关闭。燃气主阀1设置在位于燃气通路的燃气进口126的上游当主电磁阀1-1控制燃气主阀1开启时，燃气供气系统输送的燃气可以进入到燃气进口126中。当主电磁阀1-1控制燃气主阀1关闭时，燃气供气系统输送的燃气不能进入到燃气进口126中。

为了控制进入燃气阀块120中的燃气的压力，位于燃气通路的燃气进口126的上游可以设置有压力变送器，以用于调节燃气的压力。压力变送器可以集中布装，采用压力管引压测量进入燃气阀块120之前的燃气的压力，并将压力信号传送至控制单元。

燃气进口126可以与燃气进口接头121连接，燃气进口接头121用于输送燃气进入燃气进口126中。位于燃气进口126的四周的端面可以设置有环状的凹陷台阶部129，且凹陷台阶部129的形状可以与燃气进口接头121的插口部相匹配，以使得燃气进口接头121准确地定位至凹陷台阶部129，以使得燃气进口接头121的出口端与燃气进口126对准，从而防止燃气泄漏。进一步地，凹陷台阶部129的四周还可以设置有多个固定孔130，以用于与燃气进口接头121连接，从而提高燃气进口接头121与燃气阀块120连接得牢固性。

燃气出口127用于与双燃料发动机101流体连通，以使得燃气阀块120向双燃料发动机101输送燃气。燃气孔道还可以包括燃气出孔道，燃气出孔道可以与燃气出口127流体连通，燃气阀块120中的燃气可以经由燃气出孔道和燃气出口127进入到双燃料发动机101中。

优选地，为了便于双燃料发动机101的布置，燃气进口126和燃气出口127可以布置在燃气阀块120的同一端面上，并且主燃气孔道128的中心轴线和燃气出孔道的中心轴线可以位于同一平面上，由此便于燃气分别在主燃气孔道128和燃气出孔道中流动，便于分别连接至双燃料发动机和燃气供气系统的两个管道布置。主燃气孔道128和燃气出孔道均可以位于燃气阀块120的下层。可选地，主燃气孔道128的直径可以与燃气进口126的直径相同，燃气出孔道的直径可以与燃气出口127的直径相同，以提高燃气的流动效率。燃气出口127可以与燃气出口接头122流体连通，燃气出口接头122用于排出燃气阀块120中的燃气。

燃气出孔道和主燃气孔道128可以流体连通，当然，为了控制燃气阀块120中的燃气的流量和压力，燃气出孔道和主燃气孔道128之间可以设置有多个燃气孔道。

两个燃气阀块侧面123均设置有多个第一连接口，多个第一连接口可以包括第一板式球阀连接口131。结合图10所示，控制系统包括第一阀门，第一阀门可以包括板式球阀，板式球阀可以开启和关闭燃气孔道，板式球阀可以包括流体连通的阀入口和阀出口，流体可以经由阀入口进入到板式球阀中，再经由阀出口流出。当然，阀入口和阀出口并不代表流体的特定的流动方向，还可以根据实际情况，流体还可以经由阀出口进入到板式球阀中，再经由阀入口流出。

第一阀门可以包括第一板式球阀4-1，第一板式球阀4-1设置在燃气阀块120的燃气阀块侧面123上，且与第一板式球阀连接口131连接。第一板式球阀4-1可以构造为手动板式球阀，从而能够使得第一板式球阀4-1能够被灵活地操控。

第一板式球阀连接口131可以包括第一分出口132和第一分入口133，第一分出口132可以与第一板式球阀4-1的阀入口相连通，第一分入口133可以与第一板式球阀4-1的阀出口相连通。第一板式球阀连接口131的第一分出口132和第一分入口133的侧方设置有多个螺纹孔134，多个螺纹孔134用于与第一板式球阀4-1连接，以使得第一板式球阀4-1固定至燃气阀块120上。

多个燃气孔道可以包括第一分孔道和第二分孔道，第一分孔道可以与主燃气孔道128流体连通，燃气可以经由主燃气孔道128进入第一分孔道中。第一分出口132可以与第一分孔道流体连通，第一分入口133可以和第二分孔道流体连通。第一分孔道、第一分出口132和第一板式球阀4-1的阀入口的直径相同，第二分孔道、第一分入口133和第一板式球阀4-1的阀出口的直径相同，从而减少燃气流动的能量损失。

第一分孔道中的燃气可以经由第一分出口132和第一板式球阀4-1的阀入口进入到第一板式球阀4-1中，再经由第一板式球阀4-1的阀出口和第一分入口133进入到第二分孔道中，从而使得第一分孔道和第二分孔道流体连通。这样，燃气阀块120中两个燃气孔道可以通过板式球阀流体连通，两个燃气孔道无需通过常规的管路连接在一起，极大的减少占地面积。

控制系统还包括第一电磁阀，第一阀门还可以包括第二板式球阀2-1，第二板式球阀2-1设置在燃气阀块120的燃气阀块侧面123上。第二板式球阀2-1和第一板式球阀4-1可以设置在同一燃气阀块侧面123上，从而便于燃气阀块120中的燃气孔道的布置。

优选地，如图5所示，多个第一连接口包括第二板式球阀连接口135，第二板式球阀连接口135用于与第二板式球阀2-1连接。第二板式球阀2-1可以构造为气动板式球阀，由此减少操作人员的工作量。

第二板式球阀2-1可以为故障关闭型板式高压球阀(简称常闭nc)，即气动打开阀门并通过弹簧复位，用作燃气阀块120上的冗余截止阀，以实现对燃气孔道中的燃气的截止。在对双燃料发动机101和气体阀组件100进行维护时，能切断燃气供给，惰化燃气管路，确保安全，并且能够向控制单元输出控制信号，与发动机控制器、外部燃气供给系统进行信息交互、协同工作。在“气体阀组件未准备好”或“系统异常”时实现双燃料发动机101无法起动燃气模式的互锁功能。

第二板式球阀连接口135用于连接燃气进口126和燃气出口127，具体地，第二板式球阀连接口135可以与燃气进口126通过多个燃气孔道流体连通，第二板式球阀连接口135可以与燃气出口127通过多个燃气孔道流体连通。

第一电磁阀可以包括电磁阀1-3，电磁阀1-3可以与第二板式球阀2-1连接，以用于控制第二板式球阀2-1的开启和关闭，从而控制燃气孔道的开启和关闭。当电磁阀1-3控制第二板式球阀2-1开启时，燃气可以通过第二板式球阀2-1的阀入口流至第二板式球阀2-1的阀出口，燃气供气系统中的燃气可以经由多个燃气孔道流至燃气出口，从而进入双燃料发动机中。当电磁阀1-3控制第二板式球阀2-1关闭时，燃气不能通过第二板式球阀2-1的阀入口流至第二板式球阀2-1的阀出口，燃气供气系统中的燃气不能流至燃气出口。

根据本发明的气体阀组件，包括燃气阀块、氮气阀块和控制系统，燃气阀块中设置有多个燃气孔道，燃气进口与燃气孔道连通，燃气出口与燃气孔道连通，氮气阀块的外表面设置有氮气进口和氮气吹扫出口，氮气阀块中设置有多个氮气孔道，控制系统包括第一阀门和第一电磁阀，第一电磁阀控制第一阀门的开启和关闭，第一阀门设置在燃气阀块的外表面上，以用于控制燃气孔道的开启和关闭，当第一阀门开启时，燃气可以经由多个燃气孔道进入双燃料发动机中，燃气阀块的结构紧凑，供气稳定，关断可靠，能够准确控制进入双燃料发动机的燃气。

控制系统还可以包括气动球阀位置回信器，以用于检测气动板式球阀的阀位转角位移是否形成闭合或断开触点，并将开关量信号传送至控制单元，相关的信号通过指示器直接显示。

燃气阀块侧面123设置有凹陷部136，凹陷部136沿燃气阀块120的长度方向位于第一板式球阀连接口131的侧方。凹陷部136可以自燃气阀块侧面123向内凹陷。第二板式球阀连接口135设置在凹陷部136中。凹陷部136的纵截面形状可以为大致的长方形，从而使得凹陷部136的形状与板式球阀的形状相匹配。这样，可以减少燃气阀块120的尺寸，尤其是减少燃气阀块120的沿燃气阀块120的宽度方向的尺寸，从而减少占地面积，防止第二板式球阀2-1干涉其他零部件。

第一板式球阀4-1和第二板式球阀2-1还可以调节燃气的流量和压力。燃气进口126和燃气出口127之间可以设置有第一加工孔道137，燃气阀块120的侧面还可以设置有第一压力采集口138，第一压力采集口138可以与第一加工孔道137流体连通。控制系统可以包括第一压力变送器pt-01，第一压力采集口138用于连接第一压力变送器pt-01的采压管，从而检测第一加工孔道137中燃气的压力值。

为了更准确地调节燃气的流量和压力，在燃气通路中，第一阀门还可以包括第三板式球阀2-3，第三板式球阀2-3设置在第二板式球阀2-1的下游。具体地，如图6所示，与第二板式球阀连接口135相对的燃气阀块侧面123上也可以设置有凹陷部136，该凹陷部136中可以设置有第三板式球阀连接口139，以用于与第三板式球阀2-3相连接。

第二板式球阀2-1和第三板式球阀2-3可以分别设置在燃气阀块120的两个相对的燃气阀块侧面123上，第二板式球阀2-1和第三板式球阀2-3之间用于流体连通的多个燃气孔道的延伸方向可以与水平方向相平行，尤其是可以与燃气阀块120的宽度方向相平行，从而减少燃气在流动过程中的能量损失。

第三板式球阀2-3可以为气动板式球阀，第三板式球阀2-3可以为故障关闭型板式高压球阀(简称常闭nc)，用作冗余截止阀，以实现对燃气孔道中的燃气的截止。第一电磁阀还包括电磁阀1-7，电磁阀1-7与第三板式球阀2-3连接，以控制第三板式球阀2-3的开启和关闭。电磁阀1-7控制第三板式球阀2-3的方式与上述的电磁阀1-3控制第二板式球阀2-1的方式类似，此处将不再赘述。

第三板式球阀连接口139可以与第二板式球阀连接口135通过燃气孔道流体连通。第三板式球阀2-3开启和关闭燃气孔道的方式与上述第二板式球阀2-1开启和关闭燃气孔道的方式类此，此处将不再赘述。

第三板式球阀连接口139可以与燃气出口127通过燃气孔道流体连通，经由第三板式球阀2-3的燃气可以通过燃气出口127进入到双燃料发动机101中。这样，燃烧阀块既可以实现对燃气的流量和压力的调节，又可以减少燃气在流动过程中的能量损失。为了检测流入燃气出口127的燃气的压力和温度，设置有第三板式球阀2-3的燃气阀块侧面123还设置有第三压力采集口140和温度采集口141，温度采集口141用于连接温度变送器tt-01，第三压力采集口140用于连接第三压力变送器pt-03，以用于分别燃气的压力和温度。

当电磁阀1-3控制第二板式球阀2-1和电磁阀1-7控制第三板式球阀2-3均开启时，燃气进口126流入的燃气能够进入到燃气出口127中。当电磁阀1-3控制第二板式球阀2-1关闭和/或电磁阀1-7控制第三板式球阀2-3关闭时，燃气进口126流入的燃气不能够进入到燃气出口127中。

为了使得燃气阀块120中的燃气排放到大气中，燃气阀块的一个燃气阀块端面124上设置有燃气放散口146。燃气孔道可以包括燃气放散孔道147，燃气放散孔道147用于连接燃气放散口146和燃气进口126。具体地，燃气放散孔道147可以连接燃气放散口和第二板式球阀连接口135，以使得第二板式球阀连接口135排出的燃气进入到燃气放散孔道147中，再通过燃气放散口146排出到大气中。

燃气放散孔道147的延伸方向可以与燃气阀块120的高度方向相平行，主燃气孔道128的延伸方向可以与燃气阀块120的长度方向相平行，燃气放散孔道147的延伸方向与主燃气孔道128的延伸方向相垂直，从而将燃气阀块120的燃气排出。

进一步地，如图6和图10所示，第二板式球阀连接口135的下游还设置有第四板式球阀连接口144。第四板式球阀连接口144可以设置在燃气阀块120的与燃气进口126相对的燃气阀块端面124上。控制系统还包括第四阀门，第四阀门可以包括板式球阀，板式球阀可以开启和关闭燃气放散孔道。第四阀门可以包括第四板式球阀2-2。第四板式球阀连接口144用于与第四板式球阀2-2连接。

第四板式球阀2-2可以为气动板式球阀。优选地，第四板式球阀2-2可以为故障开启型板式高压球阀(简称常闭no)，即气动关闭阀门并通过弹簧打开，用作冗余截止阀之间透气阀，能够实现对燃气阀块120中的燃气孔道的透气。

现返回图4，设置有第一压力采集口138的燃气阀块侧面123还可以设置有第二压力采集口145，第二压力采集口145可以与第四板式球阀2-2流体连通，以用于检测第四板式球阀2-2的上游的燃气的压力值。第二压力采集口145用于连接第二压力变送器pt-02的采压管，从而检测待流入第四板式球阀2-2的燃气的压力值。

燃气阀块顶面125还设置有上述的燃气放散口146，燃气放散口146靠近第四板式球阀连接口144。这样，经由燃气放散口146排出到大气中的燃气远离燃气进口126，提高安全性。

控制系统还包括第四电磁阀，第四电磁阀可以包括电磁阀1-6，电磁阀1-6可以与第四板式球阀2-2连接，以用于控制第四板式球阀2-2开启和关闭。当电磁阀1-7控制第三板式球阀2-3关闭时，电磁阀1-6可以控制第四板式球阀2-2开启，燃气放散孔道被开启，燃气可以经由第一板式球阀4-1、第二板式球阀2-1进入到第四板式球阀2-2中，最终通过燃气放散口146排出至大气中。当电磁阀1-7控制第三板式球阀2-3开启时，电磁阀1-6可以控制第四板式球阀2-2关闭，燃气放散孔道被关闭，燃气进入到燃气出口127，且燃气不能进入到第四板式球阀2-2中。

由于燃气和氮气对于阀块的性能要求不同，气体阀组件100包括两个阀块(燃气阀块120和氮气阀块160)，同时也降低了燃气阀块120和氮气阀块160中各个孔道的布置的复杂程度和加工难度。为了增强气体阀组件100的安全性能，防止燃气残留在气体阀组件100中造成爆燃，氮气阀块160与燃气阀块120流体连通，氮气能够经由氮气阀块160进入到燃气阀块120中，以对燃气阀块120进行吹扫。

下面结合图7至图9对于氮气阀块160的具体结构进行描述。

氮气阀块160可以由钢制成，氮气阀块160的设计压力为300bar，以避免氮气阀块160向燃气阀块120输送氮气的过程(简称吹扫过程)中出现燃气回流，从而满足氮气阀块160的安全性能。

氮气阀块160的外表面可以包括两个相对的氮气阀块侧面161、两个相对的氮气阀块端面162、两个相对的氮气阀块倾斜面163、氮气阀块顶面164和氮气阀块底面。氮气阀块侧面161的顶部通过氮气阀块倾斜面163与氮气阀块顶面164相连。氮气阀块顶面164、两个氮气阀块侧面161和两个氮气阀块倾斜面163的各自的相反的两端均分别与两个氮气阀块端面162相连。氮气阀块倾斜面163与氮气阀块侧面161之间的夹角可以为钝角，氮气阀块倾斜面163与氮气阀块顶面164之间的夹角可以为钝角。这样，能够减少氮气阀块160的尺寸。

氮气阀块顶面164可以设置有氮气进口165，氮气进口165用于将氮气输送进氮气阀块160中。氮气阀块160中设置有多个氮气孔道，图8以虚线的形式示出了氮气阀块160中的多个氮气孔道。多个氮气孔道可以包括氮气进孔道166，氮气可以经由氮气进口165进入到氮气进孔道166。

结合图10所示，控制系统可以包括氮气主阀2，氮气主阀2设置在氮气进口165的上游，以用于控制进入氮气进口165的氮气。为了控制进入氮气阀块160中的氮气的压力，氮气阀块顶面164还可以设置有与氮气进口165流体连通的第四压力采集口167，第四压力采集口167用于与第四压力变送器pt-05连接，这样，位于氮气通路的氮气进口165的上游设置有压力变送器，以用于调节氮气的压力。

为了控制氮气阀块160中的氮气的流量和压力，在氮气通路中，氮气进孔道166的下游可以设置有多个氮气孔道。氮气阀块倾斜面163设置有多个第二连接口，多个第二连接口可以包括第五板式球阀连接口168，第五板式球阀连接口168可以通过氮气孔道与氮气进口165流体连通。

第五板式球阀连接口168可以靠近氮气进口165设置。位于与第五板式球阀连接口168的相同的一侧的氮气阀块侧面161设置有第一氮气吹扫出口169，第一氮气吹扫出口169通过氮气孔道与第五板式球阀连接口168流体连通。第一氮气吹扫出口169的侧方可以设置有用于与调压阀5-1连接的调压接口170，调压接口170可以与氮气孔道流体连通，以用于检测氮气的压力。

控制系统还包括第二阀门，第二阀门可以包括板式球阀，板式球阀可以开启和关闭氮气孔道。第二阀门可以包括第五板式球阀2-7，第五板式球阀2-7用于与第五板式球阀连接口168连接。这样，第五板式球阀2-7设置在氮气阀块倾斜面163上，可以减少氮气阀块160的周向尺寸。第五板式球阀2-7能够开启和关闭氮气孔道，正如上述对板式球阀的结构描述，第五板式球阀2-7能够允许或者阻止氮气通过。

第五板式球阀2-7可以构造为气动板式球阀。第五板式球阀2-7可以为故障关闭型板式高压球阀(简称常闭nc)，用作氮气阀块160上的冗余截止阀，以实现对氮气孔道中的氮气的截止。氮气阀块160中两个氮气孔道可以直接通过板式球阀流体连通，两个氮气孔道无需通过常规的管路连接在一起，极大的减少占地面积。

氮气进口与第一氮气吹扫出口169通过多个氮气孔道连通。控制系统还包括第二电磁阀，第二电磁阀包括电磁阀1-5，电磁阀1-5与第五板式球阀2-7连接，以用于控制第五板式球阀2-7的开启和关闭，从而开启和关闭氮气孔道。

当电磁阀1-5控制第五板式球阀2-7开启时，经由氮气进口165进入的氮气能够流至第一氮气吹扫出口169。当电磁阀1-5控制第五板式球阀2-7关闭时，经由氮气进口165进入的氮气不能够流至第一氮气吹扫出口169。

控制系统还包括第一单向阀3-5，第一单向阀3-5设置在氮气阀块160和燃气阀块120之间，优选地，第一单向阀3-5设置在第一氮气吹扫出口169的下游，以使得氮气阀块160中的氮气进入到第一单向阀3-5中。第一单向阀3-5可以与燃气阀块120流体连通，这样，氮气阀块160中的氮气可以经由第一单向阀3-5流入燃气阀块120中，从而对燃气阀块120进行吹扫，以排出燃气阀块120中残留的燃气，同时防止燃气阀块120中的燃气回流至氮气阀块160中。

现返回示出燃气阀块120的结构的图6中，多个第一连接口还包括第一氮气吹扫入口142，第一氮气吹扫入口142设置在燃气阀块顶面125。第一氮气吹扫入口142设置在第一单向阀3-5的下游，且与第一单向阀3-5流体连通，以使得氮气阀块160的第一氮气吹扫出口169和燃气阀块120的第一氮气吹扫入口142流体连通，从而使得氮气阀块160中的氮气进入到燃气阀块120中。

第一氮气吹扫入口142可以为gvt(gasvalvestrain，燃气阀组单元)上游燃气管路氮气吹扫入口，能够用于高压燃气供气系统。燃气孔道还包括第一氮气吹扫孔道，第一氮气吹扫孔道用于连接第一氮气吹扫入口142和燃气出口127，以使得氮气能够进入燃气阀块120中。优选地，第一氮气吹扫孔道的延伸方向垂直于主燃气孔道128的延伸方向，从而实现氮气在燃气阀块120中的吹扫。

第一氮气吹扫入口142和燃气放散口146可以分别位于燃气阀块顶面125的沿燃气阀块120的长度方向的相反的两端。燃气放散口146比第一氮气吹扫入口142更远离燃气进口126和燃气出口127，以保证燃气排放的安全性。

如图4所示，多个第一连接口还包括第一氮气中间接口143，燃气阀块120的一个燃气阀块侧面123上设置有第一氮气中间接口143。第一氮气中间接口143可以与第一板式球阀连接口131和第二板式球阀连接口135设置在同一燃气阀块侧面123上，从而便于燃气阀块120中的多个燃气孔道布置。第一氮气中间接口143可以靠近第一氮气吹扫入口142，从而减少氮气的能量损失。

控制系统还包括第三阀门，第三阀门可以包括板式球阀，板式球阀可以开启和关闭氮气吹扫孔道。第三阀门可以包括第六板式球阀2-9，第六板式球阀2-9用于与第一氮气中间接口143。第六板式球阀2-9可以为气动板式球阀。第六板式球阀2-9可以为故障关闭型板式高压球阀(简称常闭nc)，用作燃气阀块120上的冗余截止阀，以实现对燃气孔道中的燃气的截止。第一氮气中间接口143和第六板式球阀2-9的连接方式与上述的板式球阀的连接方式相同，此处将不再赘述。

第一氮气中间接口143可以与第一氮气吹扫孔道流体连通。氮气可以依次从第一氮气吹扫出口169、第一单向阀3-5、第一氮气吹扫入口142、第一氮气中间接口143流动至第六板式球阀2-9。

第一氮气吹扫孔道的延伸方向与主燃气孔道128的延伸方向相垂直，第一氮气吹扫孔道的延伸方向可以与燃气放散孔道147的延伸方向相垂直，燃气放散孔道147的延伸方向与主燃气孔道128的延伸方向相垂直。由此，可以极大程度得使得氮气进入到燃气阀块120中的各个燃气孔道中，全面覆盖燃气阀块120中的孔道，减少安全隐患。

在氮气通路中，第六板式球阀2-9可以与第一板式球阀4-1流体连通，从而使得氮气能够经由第六板式球阀2-9进入到第一板式球阀4-1中，从而使得氮气能够将燃气阀块120中的多个燃气孔道全面覆盖，减少安全死角。

控制系统还包括第三电磁阀，第三电磁阀可以包括电磁阀1-2，电磁阀1-2用于控制第六板式球阀2-9的开启和关闭。电磁阀1-5控制第五板式球阀2-7(作为第二阀门的一个实施例)开启，电磁阀1-2控制第六板式球阀2-9开启，主电磁阀1-1控制燃气主阀1关闭，电磁阀1-6控制第四板式球阀2-2(作为第四阀门的一个实施例)关闭，燃气供气系统的燃气不再进入燃气阀块120中，氮气能够通过多个氮气孔道进入到第一氮气吹扫出口169中，氮气经由第一氮气吹扫出口169通过第一单向阀3-5进入到第一氮气吹扫入口142中，氮气经由第一氮气吹扫入口142通过第一氮气吹扫孔道进入到燃气出口127中，最终进入到燃气阀块120中。

氮气经由第一氮气吹扫入口142进入到燃气阀块120中，氮气和燃气的混合气可以经由第一板式球阀连接口131、第二板式球阀连接口135、第三板式球阀连接口139和燃气出口127进入到双燃料发动机101中，最终由双燃料发动机101的放散口排出。

主电磁阀1-1控制燃气主阀1开启，电磁阀1-5控制第五板式球阀2-7关闭，电磁阀1-2控制第六板式球阀2-9关闭，燃气供气系统的燃气进入燃气阀块120中，第一氮气吹扫孔道被关闭，氮气不再进入燃气阀块120中。

为了进一步增强安全性能，氮气阀块160还可以通过另一个氮气吹扫通路向燃气阀块120输送氮气。另一个氮气吹扫通路吹扫的过程与上述的氮气吹扫通路吹扫的过程类似。如图9所示，多个第二连接口还包括第七板式球阀连接口171，氮气进口165与第七板式球阀连接口171流体连通。第七板式球阀连接口171与第五板式球阀连接口168可以相对布置，从而便于控制氮气在氮气阀块160中的流向。

控制系统的第二阀门还包括第七板式球阀2-4，第七板式球阀2-4用于与第七板式球阀连接口171连接。控制系统的第二电磁阀还包括电磁阀1-4，电磁阀1-4用于控制第七板式球阀2-4的开启和关闭，从而控制氮气是否被允许通过第七板式球阀2-4。位于与第七板式球阀连接口171的相同的一侧的氮气阀块侧面161设置有第二氮气吹扫出口172，第二氮气吹扫出口172与第七板式球阀连接口171流体连通。

控制系统还包括第三单向阀3-3，第三单向阀3-3与第二氮气吹扫出口172流体连通，以使得氮气阀块160中的氮气进入到第三单向阀3-3中。第三单向阀3-3可以与燃气阀块120流体连通，这样，氮气阀块160中的氮气可以流入燃气阀块120中，从而对燃气阀块120进行吹扫。

返回图6中，多个第一连接口还包括第二氮气吹扫入口148，第二氮气吹扫入口148设置在燃气阀块顶面125，第二氮气吹扫入口148和第一氮气吹扫入口142分别位于燃气阀块顶面125的相反的两侧。第二氮气吹扫入口148与第三单向阀3-3流体连通，以实现氮气阀块160的第二氮气吹扫出口172和燃气阀块120的第二氮气吹扫入口148流体连通，从而使得氮气阀块160中的氮气进入到燃气阀块120中。

第二氮气吹扫入口148可以为gvu(gasvalvesunit，燃气阀组单元)上游燃气管路氮气吹扫入口，能够用于中低压燃气供气系统。如图2所示，氮气阀块160的两个氮气吹扫出口分别位于两个相反的氮气阀块侧面161上，燃气阀块120的两个氮气吹扫入口均位于燃气阀块顶面125且分别位于两侧，两个氮气吹扫出口可以与燃气阀块120的两个氮气吹扫入口的位置相对应，以便于氮气吹扫出口和氮气吹扫入口通过氮气吹扫管路115连接。

如图6所示，多个第一连接口还包括第二氮气中间接口149，燃气阀块120的一个燃气阀块侧面123上设置有第二氮气中间接口149。第二氮气中间接口149可以与第三板式球阀连接口139位于同一燃气阀块侧面123上，从而便于燃气阀块120中的多个燃气孔道布置。第二氮气中间接口149可以靠近第二氮气吹扫入口148，从而减少氮气的能量损失。

控制系统的第三阀门还包括第八板式球阀2-6，第八板式球阀2-6用于与第二氮气中间接口149连接。第八板式球阀2-6可以为气动板式球阀。优选地，第八板式球阀2-6可以为故障关闭型板式高压球阀(简称常闭nc)，即气动打开阀门并通过弹簧复位，用作燃气阀块120上的冗余截止阀，以实现对燃气孔道中的燃气的截止。控制系统的第三电磁阀还包括电磁阀1-8，电磁阀1-8与第八板式球阀2-6连接，以用于控制第八板式球阀2-6的开启和关闭。

另一个氮气吹扫孔道可以与第二氮气中间接口149流体连通。氮气可以依次经由第二氮气吹扫出口172、第三单向阀3-3、第二氮气吹扫入口148、第二氮气中间接口149进入到第八板式球阀2-6中。

在氮气通路中，第二氮气中间接口149可以与第三板式球阀连接口139流体连通，这样，来自第二氮气中间接口149的氮气和燃气的混合气可以经由第三板式球阀连接口139和燃气出口127进入到双燃料发动机101中，最终通过双燃料发动机101的放散口排出。经由第二氮气吹扫入口148进入的氮气的流动方式与上述经由第一氮气吹扫入口142的氮气的流动方式类似，此处将不再赘述。当然，第三压力变送器pt-03和温度变送器tt-01还可以分别检测混合气的压力和温度。

第二氮气吹扫入口148和第一氮气吹扫入口142沿燃气阀块120的宽度方向可以分别位于燃气阀块顶面125的相反的两侧，燃气放散口146可以沿燃气阀块120的宽度方向位于第一氮气吹扫入口142和第二氮气吹扫入口148之间。燃气放散孔道147沿燃气阀块120的宽度方向可以位于第二氮气吹扫入口148和第一氮气吹扫入口142之间，从而减少氮气的能量损失。

进一步地，如图7所示，为了将氮气阀块160中的氮气排放至大气中，氮气阀块160上还设置有氮气放散口。优选地，两个氮气阀块端面162中的一个可以设置有第一氮气放散口173和第二氮气放散口174，第一氮气放散口173和第二氮气放散口174可以沿氮气阀块160的宽度方向间隔设置，以便于管理从氮气阀块160中排出的氮气。如图9所示，与氮气放散口相对的氮气阀块端面162上可以设置有两个第二加工孔道175，以便于连接氮气阀块160中的两个氮气孔道。当然，两个第二加工孔道可以分别通过两个堵头密封。

如图7和图9所示，两个氮气阀块倾斜面163上分别设置有第九板式球阀连接口176和第十板式球阀连接口177，控制系统包括第五阀门，第五阀门包括第九板式球阀2-8和第十板式球阀2-5。第九板式球阀连接口176用于与第九板式球阀2-8连接，第十板式球阀连接口177用于与第十板式球阀2-5连接。

第九板式球阀2-8和第十板式球阀2-5均可以为气动板式球阀。优选地，第九板式球阀2-8和第十板式球阀2-5均可以为故障开启型板式高压球阀(简称常闭no)，能够实现对氮气阀块160中的氮气孔道的透气。

如图7所示，氮气孔道还包括氮气放散孔道，第九板式球阀连接口176与氮气进口165通过氮气放散孔道流体连通，即氮气阀块160中的两个氮气孔道之间可以相互连通。第九板式球阀连接口176可以通过第一氮气放散口173与第四单向阀3-4流体连通，以用于将氮气阀块160中的氮气排出至大气中。

控制系统还包括第五电磁阀，第五电磁阀可以包括第十一电磁阀1-11，第十一电磁阀1-11与第九板式球阀2-8连接，以用于控制第九板式球阀2-8的开启和关闭，从而开启和关闭氮气放散孔道。

如图9所示，第十板式球阀连接口177与氮气进口165通过氮气放散孔道流体连通，即氮气阀块160中的两个氮气孔道之间可以相互连通。第十板式球阀连接口177可以通过第二氮气放散口174与第五单向阀3-2流体连通，以用于将氮气阀块160中的氮气排出至大气中。

控制系统的第五电磁阀可以包括电磁阀1-10，电磁阀1-10与第十板式球阀2-5连接，以用于控制第十板式球阀2-5的开启和关闭，从而开启和关闭另一个氮气放散孔道。

优选地，如图3所示，氮气阀块160上的第四单向阀3-4和第五单向阀3-2均可以分别与两个氮气排出管路116流体连通，燃气阀块120上的第二单向阀3-1可以与一个燃气排出管路117流体连通。氮气阀块160的第一氮气放散口173和第二氮气放散口174和燃气阀块120的燃气放散口146均可以位于同一侧，便于连接汇集。

两个氮气排出管路116和一个燃气排出管路117可以均与排气总管路118流体连通，以便于统一管理。优选地，燃气阀块120和氮气阀块160中的各个孔道的设计遵循少工艺孔(闷堵)原则，以减少燃气泄漏的可能性。

进一步地，控制系统还可以包括燃气泄漏自检程序，以检测燃气阀块120中的燃气是否泄漏。控制系统还可以设置燃气和氮气的各自的供气流程、停气流程、紧急停气流程，以实现燃气和氮气的正常工作。控制系统还可以控制氮气阀块160输出两个流路的氮气对燃气阀块120进行吹扫，以使得氮气能够全面的吹扫燃气阀块120中的各个燃气孔道。

以下结合图10以正常供气流程为例对燃气的流动过程进行描述。

燃气供给系统输送燃气，燃气进入到燃气主阀1中。燃气主阀1设置在气体阀组件100的外侧，燃气主阀1通过主电磁阀1-1控制。燃气进入到燃气阀块120中，燃气依次经由第一板式球阀4-1、第二板式球阀2-1和第三板式球阀2-3流动至双燃料发动机101中。第二气动球阀通过电磁阀1-3控制，第三板式球阀2-3通过电磁阀1-7控制。

此时，第四板式球阀2-2关闭，第四板式球阀2-2通过电磁阀1-6控制。第七板式球阀2-4关闭，第七板式球阀2-4通过电磁阀1-4控制。第八板式球阀2-6关闭，第八板式球阀2-6通过电磁阀1-8控制。第十板式球阀2-5开启，第十板式球阀2-5通过电磁阀1-10控制。第五板式球阀2-7关闭，第五板式球阀2-7通过电磁阀1-5控制。第六板式球阀2-9关闭，第六板式球阀2-9通过电磁阀1-2控制。第九板式球阀2-8开启，第九板式球阀2-8通过第十一电磁阀1-11控制。

根据本发明的气体阀组件，气体阀组件包括燃气阀块和氮气阀块，燃气阀块中设置有多个燃气孔道，氮气阀块中设置有多个氮气孔道，燃气阀块和氮气阀块能够代替多个供流体流动的管路，燃气阀块用于对双燃料发动机提供燃气，且燃气能够在燃气阀块中流通，氮气阀块用于对燃气阀块提供氮气，且氮气能够在氮气阀块中流通，燃气阀块和氮气阀块均结构紧凑，供气稳定，关断可靠，尺寸较小。

根据本发明的气体阀组件，能满足高压直喷双燃料发动机的使用要求，为高压直喷双燃料发动机提供高压燃气，燃气可以经气体阀组件过滤后再进入双燃料发动机中，并且氮气阀块能够为燃气阀块提供用于吹扫的氮气，并具有系统自检和安全联锁等功能，保证安全性能。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。