空燃比例调节装置的制作方法

本发明属于燃烧器技术领域，更具体地说，涉及一种空燃比例调节装置。

背景技术：

空燃比例调节装置是燃烧器的主要构件,其主要用于控制空气和天燃气的混合比例。现有的燃气空燃比例调节方式主要有两种，一种方式是在天燃气进口管上安装空燃比例阀，通过一种气体的压力变化，反馈给空燃比例阀调节另一种气体的进气量，此方式存在压力反馈滞后，受压力波动影响较大等问题。另一种方式是通过联动拉杆同时调节两种气体阀门的开度，此方式在调节过程中，存在空燃比例变化，流量非线性变化等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、能精准控制空气和燃气的进气量的空燃比例调节装置，具体方案如下：

本发明是一种空燃比例调节装置，包括与空气进气口连通的空气调节阀，以及与燃气进气口连通的燃气调节阀，空气调节阀和燃气调节阀的出气口均与混合管相连；其特点是：

所述空气调节阀设有空气调节阀体，空气调节阀体上设有空气进口，在空气调节阀体内设有与空气进口连通的空气腔，空气腔中设有与混合管连通的内套管，内套管上装有空气调节阀芯；

所述燃气调节阀设有燃气调节阀体，燃气调节阀体上设有燃气进口，在燃气调节阀体内设有与燃气进口连通的燃气腔，燃气腔内设有与混合管连通的内套管，内套管上装有燃气调节阀芯；空气调节阀芯和燃气调节阀芯上均设有伸出空气调节阀体和燃气调节阀体的调节杆；

在空气调节阀和燃气调节阀外设有与两个调节杆配合、同时控制空气调节阀芯和燃气调节阀芯开度t1、t2的驱动机构；驱动机构设有与两个调节杆配合的齿轮组，与空气和燃气调节杆配合的齿轮齿数设置为z1和z2，空气和燃气调节杆的螺距设置为p1和p2，t1/t2=（z2/z1）*（p1/p2），空气调节阀和燃气调节阀均为线性调节阀，通过设置驱动机构齿轮组的传动比和调节杆的螺距，即可精确控制空气调节阀芯和燃气调节阀芯的开度，从而得到恒定的空燃比例。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述空气调节阀芯或燃气调节阀芯均设有与内套管端口配合密闭的法兰盖，法兰盖的内侧设有一圈与内套管的内壁贴合的锯齿状阀板，在法兰盖的外侧连接有与驱动机构相配合的调节杆，所述法兰盖内表面距内套管端口的距离即为空气调节阀芯或燃气调节阀芯的开度。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述锯齿状阀板由数个等腰三角形板体相互连接构成，相邻板体之间形成的上小下大的空隙构成空气或燃气进入口，空气的流量a或燃气的流量f与空气调节阀芯或燃气调节阀芯的开度成线性比例关系，即a=k1*t1；f=k2*t2，k1、k2是由调节阀确定的常量，空燃比例α=a/f=k1*t1/k2*t2。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述调节杆设有主调节杆以及设在主调节杆内的微调螺杆，主调节杆和微调螺杆之间设有密封圈，微调螺杆微调空气调节阀芯或燃气调节阀芯的开度，微调螺杆通过螺纹与主调节杆相连，微调螺杆的下端与法兰盖固定相连，其上端伸出主调节杆，在主调节杆的外表面上设有与齿轮组配合的调节螺纹或调节齿。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在微调螺杆的上部装有与主调节杆配合的锁紧螺母，在微调螺杆的顶部设有调节手柄，所述主调节杆为螺杆。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述驱动机构设有安装齿轮组的箱体，在箱体外设有驱动齿轮组的伺服马达，齿轮组驱动调节杆上下移动，控制空气调节阀芯和燃气调节阀芯开度。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述齿轮组为一级或多级。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述空气调节阀和燃气调节阀相互平行或相互垂直设置，驱动机构同时控制空气调节阀和燃气调节阀的开度。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在调节杆与空气调节阀体或燃气调节阀体之间设有密封圈。

燃烧所需的空气量是由燃气决定的，特定的燃气所需的空气量是一定的，即空燃比例α是个定值的。空燃比例α=空气量a/燃气量f。本装置中的空气和燃气调节阀均为线性调节阀，即空气流量a与空气调节阀芯的开度t1成线性比例关系，a=k1*t1；燃气流量f与燃气调节阀芯的开度t2成线性比例关系，f=k2*t2。调节过程中，要保证空燃比例恒定，即α=a/f=k1*t1/k2*t2保持恒定，则t1/t2=α*k2/k1；k1、k2是由调节阀确定的常量，α是由燃气确定的常量，则t1/t2也是常量，由此只要调节空气调节阀芯与燃气调节阀芯的开度t1/t2=α*k2/k1即可。另t1/t2=（z2/z1）*（p1/p2），通过合理配置齿轮组的传动比和主调节杆的螺距，可以无限接近的得到（z2/z1）*（p1/p2）≈α*k2/k1。微小差距通过调节微调螺杆来弥补。调节好后，锁紧螺母紧固，防止松动，避免空燃比例变化。

与现有技术相比，本发明通过齿轮组的精确变速比，驱动空气或燃气调节阀芯上的主调节杆上下移动调节空气和燃气的流量，同时根据需要调节微调螺杆进行流量的微调，使空气和燃气按照合理比例充分混合，混合精准度高，从而使燃烧充分、稳定，达到最佳燃烧效果，节约了能源降低损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的a-a向剖面结构示意图。

图3为本发明的另一种结构示意图。

图4为图3的b-b向剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种空燃比例调节装置，包括与空气进气口连通的空气调节阀19，以及与燃气进气口连通的燃气调节阀20，空气调节阀19和燃气调节阀20相互平行设置，空气调节阀19和燃气调节阀20的出气口均与混合管13相连。

所述空气调节阀19设有空气调节阀体10，空气调节阀体10的一端设有空气进口22，另一侧设有开口，开口上装有空气调节阀端盖9。在空气调节阀体10内设有与空气进口连通的空气腔，空气腔中设有与混合管13连通的内套管23，内套管23的上端敞口设置，敞口方向与阀体的开口同向，在内套管23上装有空气调节阀芯12。

所述燃气调节阀20设有燃气调节阀体18，燃气调节阀体18的一端设有燃气进口21，另一侧设有开口，开口上装有燃气调节阀端盖16。在燃气调节阀体18内设有燃气腔，燃气腔内设有与混合管13连通的内套管26，内套管26的上端敞口设置，敞口方向与阀体的开口同向，内套管26上装有燃气调节阀芯17。

所述空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17均设有与内套管23、26端口配合密闭的法兰盖25，法兰盖25的内侧设有一圈与内套管23的内壁贴合的锯齿状阀板24，在法兰盖25的外侧连接有设有伸出空气调节阀体10和燃气调节阀体18的调节杆,在调节杆与空气调节阀体10或燃气调节阀体18之间设有密封圈。所述法兰盖25内表面距内套管23、26端口的距离即为空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17的开度t1、t2。内套管23、26上端口距空气或燃气调节阀端盖9的距离大于开度的最大距离。

在空气调节阀和燃气调节阀外设有与两个调节杆配合、同时控制空气调节阀芯12和燃气调节阀芯17开度t1、t2的驱动机构；驱动机构设有与两个调节杆配合的齿轮组，与空气和燃气调节杆配合的齿轮齿数设置为z1和z2，空气和燃气调节杆的螺距设置为p1和p2，t1/t2=（z2/z1）*（p1/p2），空气调节阀19和燃气调节阀20均为线性调节阀，通过设置驱动机构齿轮组的传动比和调节杆的螺距，即可精确控制空气调节阀芯12和燃气调节阀芯17的开度，从而得到恒定的空燃比例。

本装置的另一个实施例中，更进一步，所述锯齿状阀板24由数个等腰三角形板体相互连接构成，相邻板体之间形成的上小下大的空隙构成空气或燃气进入口，空气的流量a或燃气的流量f与空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17的开度成线性比例关系，即a=k1*t1；f=k2*t2，k1、k2是由调节阀确定的常量，空燃比例α=a/f=k1*t1/k2*t2。

所述调节杆设有主调节杆3以及设在主调节杆内3的微调螺杆14，主调节杆3和微调螺杆14之间设有密封圈，微调螺杆微14调空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17的开度，微调螺杆14通过螺纹与主调节杆3相连，微调螺杆14的下端与法兰盖25固定相连，其上端伸出主调节杆3，在主调节杆3的外表面上设有与齿轮组配合的调节螺纹或调节齿。在微调螺杆14的上部装有与主调节杆3配合的锁紧螺母8，在微调螺杆14的顶部设有调节手柄7。装配时，主调节杆3上套装平键27，平键27通过装在箱体上的平键固定板28进行固定，这样主调节杆3才可以上下运动。

所述驱动机构设有安装齿轮组4、6、15的箱体1，齿轮副4、6、15通过轴套2安装在箱体中，齿轮组为多级，在箱体1外设有驱动齿轮组的伺服马达5，齿轮组4、6、15驱动主调节杆3上下移动，控制空气调节阀芯和燃气调节阀芯开度。空气调节阀19的主调节杆3和燃气调节阀的主调节杆3均伸出箱体1，此时的主调节杆3为螺杆，并各自穿过其中一个齿轮4、15的中心部，通过马达5驱动齿轮6，带动齿轮4、15旋转，进而带动主调节杆3的上下移动，从而控制空气调节阀芯12和燃气调节阀芯17开度。如附图1和2所示。

装配时，将齿轮4、6、15与轴套2一起装在箱体1内，微调螺杆14装上密封圈11后装入主调节杆3内，穿过装好密封圈的空气调节阀端盖9或燃气调节阀端盖16连接空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17，主调节杆3旋入齿轮4、15中，主调节杆3的上部套装平键27，平键27通过装在箱体1上的平键固定板28进行固定，锁紧螺母8装到微调螺杆14上，然后装上调节手柄7，马达5与齿轮6连接并固定到箱体1中；箱体1与空气调节阀体10连接。

当空气调节阀19和燃气调节阀20相互垂直设置时，此时主调节杆3为齿条，调节齿轮组的位置，使主调节杆3直接与齿轮的齿牙啮合，同样可以控制主调节杆3上下移动，从而控制空气调节阀芯12和燃气调节阀芯17开度。如附图3和4所示。

正常调节时，通过驱动机构驱动主调节杆3的上下移动，使其带动空气调节阀芯12或燃气调节阀芯17打开，离开内套管23的端口，空气或燃气通过锯齿状阀板24上的空气进入空气调节阀19和燃气调节阀20的内套管23，从而进入混合管13实现混合。微小的差距通过调节微调螺杆14进行弥补，调节好后，通过锁紧螺母将微调螺杆14锁紧，防止松动，避免空燃比例变化。

燃烧所需的空气量是由燃气决定的，特定的燃气所需的空气量是一定的，即空燃比例是个定值的。空燃比例α=空气量a/燃气量f。本装置中的空气和燃气调节阀均为线性调节阀，即空气流量a与空气调节阀芯12的开度t1成线性比例关系，a=k1*t1；燃气流量f与燃气调节阀芯17的开度t2成线性比例关系，f=k2*t2。调节过程中，要保证空燃比例恒定，即α=a/f=k1*t1/k2*t2保持恒定，则t1/t2=α*k2/k1；k1、k2是由空气或燃气调节阀确定的常量，α是由燃气确定的常量，则t1/t2也是常量，由此只要调节空气调节阀芯12与燃气调节阀芯17的开度t1/t2=α*k2/k1即可。另t1/t2=（z2/z1）*（p1/p2）；z1和z2为空气和燃气调节杆配合的齿轮齿数，p1和p2为与空气和燃气主调节杆3的螺距。通过合理配置齿轮组的传动比和主调节杆3的螺距，可以无限接近的得到（z2/z1）*（p1/p2）≈α*k2/k1。微小差距通过调节微调螺杆14来弥补。调节好后，通过锁紧螺母8紧固，防止松动，避免空燃比例变化。

利用齿轮组的精确传动比和微调螺杆14的初始调节，使空燃气混合比例更精准，精准的混合比例使燃烧充分、稳定，效率更高，节能降耗。