本发明属于流体智控技术领域，更具体地，涉及一种燃气流量调节阀。
背景技术：
涡轮发动机系统中，为保证燃料进入涡轮的流量在一个相对稳定的范围，需在涡轮旁路连接一个流量调节阀，通过流量调节信号调节阀门开度，进而调节进入涡轮的流量，保证发动机工作时，进入涡轮的总流量相对稳定。此流量调节阀需要精度高、响应快、重量轻和体积小，且具有防爆功能，现有流量调节阀不能满足上述要求。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本申请提供的是一种自动、快速、精准、轻质、防爆的天然气流量调节阀，为实现上述目的，本发明的具体实施方案如下。
本发明提供的一种天然气流量调节阀包括：阀体、阀芯、出口接口、传动机构、步进电机、第一轴套、第二轴套；阀体设有通孔，通孔一端为出口，出口接口设置在出口上，阀体上靠近出口设有与出口垂直的进口，阀体还设有连通通孔的传动室；第一轴套、第二轴套同轴设置，固定于通孔内，进口设置于出口接口和第一轴套之间，第二轴套远离出口设置；阀芯包括阀杆，阀杆两端穿过第一轴套和第二轴套，阀杆在第一轴套和第二轴套内轴向移动，阀杆一端朝向出口设置有锥形阀芯头，锥形阀芯头随阀杆的移动进入或退出出口接口；步进电机的输出轴设于传动室内，输出轴上设有圆柱齿轮；传动机构设于传动室内，包括齿轮轴、直线齿轮、扇形齿轮；直线齿轮固定在阀杆上且位于第一轴套和第二轴套之间；齿轮轴与直线齿轮啮合；扇形齿轮垂直于齿轮轴且固定在齿轮轴上，扇形齿轮与圆柱齿轮啮合。
进一步地，第一轴套内装有O型密封圈，用于阀杆轴向运动时密封。
进一步地，第二轴套中镶有直线轴承，用于支承阀杆。
进一步地，通孔远离出口的一端用堵盖封闭，堵盖上设有锁紧弹簧；阀杆靠近锁紧弹簧的一端设有弹簧垫，锁紧弹簧抵挡弹簧垫上。
进一步地，阀杆与锥形阀芯头之间设有阀芯密封块。
进一步地，阀杆端部开设有螺纹孔，锥形阀芯头通过螺柱与螺纹孔连接固定在阀杆上并压紧阀芯密封块。
进一步地，第一轴套与通孔通过阶梯结构配合，并通过锁紧螺母压紧与通孔内，第一轴套与通孔的阶梯结构之间设有密封垫。
进一步地，传动室里填充满润滑脂。
进一步地，各金属零件保持导通状态，且任意两点间的电阻小于2Ω，阀体上设有静电引出导线。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的流量调节阀流体流动通道与传动室被第一轴套隔开，能够隔离传动室的静电火花，实现防爆；通过步进电机和传动机构配合传动，自动控制锥形阀芯头与出口接口之间的空隙，改变流量。即，本发明能够自动、快速、精准的将流量调节至所需的范围内，并且轻质、防爆。
附图说明
图1是本发明优选实施例所构建的天然气流量调节阀整体结构剖视图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-出口接口，2-阀芯，3-锁紧螺母，4-第一轴套，5-O型密封圈，6-传动机构，7-直线轴承，8-第二轴套，9-锁紧弹簧，10-堵盖，11-阀体，12-步进电机，61-扇形齿轮，62-齿轮轴，63-直线齿轮，64-锁紧螺钉，21-阀杆，22-阀芯密封块，23-阀芯头，A-进口，B-出口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提供的天然气流量调节阀包括进口接口1、阀芯2、锁紧螺母3、第一轴套4、O型密封圈5、传动机构6、直线轴承7、第二轴套8、锁紧弹簧9、堵盖10、阀体11、步进电机12。阀芯2由阀杆21、阀芯密封块22和阀芯头23组成；传动机构6由扇形齿轮61、齿轮轴62、齿条63以及锁紧螺钉64组成。
阀体11设有进口A、与进口A垂直安装第一轴套4和第二轴套8的通孔以及与二者同时垂直安装齿轮轴6齿轮轴孔。
第二轴套8中装有直线轴承7，阀杆21的尾端在直线轴承7的内孔中能自由轴向运动。
第一轴套4中装有两道O型密封圈5，O型密封圈套在阀杆21上。
直线轴承7和两道O型密封圈5的轴心在同一轴线上，保证使阀杆21处于能在同一轴向上运动。
直线轴承7在支持阀杆21的同时且减小轴向运动的阻力。
O型密封圈在支持阀杆21的同时密封阀杆，是介质只在进口A到出口B的空间里。
阀芯密封块22和阀芯头23组合在阀杆21，且二者的型面与装在阀体11的通孔中出口接口1的型面形成配合，在阀芯轴向运动时，两型面变化改变介质流动的截面积变化，进而改变介质的流量。
阀体11的通孔另一端装有锁紧弹簧9，堵盖10压在锁紧弹簧9上，使锁紧弹簧9产生预紧力，传至阀杆21，克服装配误差和加工误差带来的间隙，使传动更为有效。
齿条61由锁紧螺钉64固定在阀杆21上，同时与扇形齿轮61的小齿轮啮合；扇形齿轮61由共用同一轴心的大小两个小于或等于180的圆柱齿轮组成，且二者在同一水平面的上，分布在轴心两侧；扇形齿轮安装在齿轮轴上，大齿轮与步进电机12的圆柱齿轮啮合，步进电机12安装在阀体上，电机轴齿轮的轴心与齿轮轴62的轴心平行；齿条、扇形齿轮、电机轴齿轮构成齿轮传动机构6。
本发明的安装过程如下：
(1)清点、清洗所有零件；
(2)将阀芯密封块22套在阀杆21具有螺纹孔的一端，阀芯头23的螺柱拧紧在阀杆21的螺纹孔中，同时压紧阀芯密封块22，确保阀芯密封块22和阀芯头23的外型面完美衔接；
(3)将两个O型密封圈5装在第一轴套4内孔的两个槽中，然后依次将锁紧螺母3、第一轴套4套在阀芯2的阀杆上；
(4)用锁紧螺钉64将齿条63固定在阀杆上；
(5)将组装好的阀芯2和第一轴套4放进阀体11的通孔中，用专用工装将锁紧螺母4与阀体11中通孔的螺纹连接，压紧第一轴套4及其密封垫；
(6)将直线轴承7过盈压入第二轴套8的内孔中，用工装将第二轴套拧紧阀体11通孔螺纹中，保证阀杆21从直线轴承7中穿出；
(7)在第二轴套8安装的通孔后一次装入弹簧座、锁紧弹簧9，并用堵盖10固定在阀体11上，压紧锁紧弹簧9；
(8)安装扇形齿轮61和齿轮轴62，使扇形齿轮61的小齿轮和齿条62啮合；
(9)安装步进电机12，使电机齿轮轴与扇形齿轮61大齿轮啮合；
(10)安装固定出口接口1；
(11)将传动机构6所在阀体11的剩余空腔里装满润滑脂；
(12)将控制模块与阀体11插头连接。
下面介绍本发明的工作原理。流量调节阀需要调节流量时，给控制模块驱动信号，控制模块驱动步进电机12转动，电机轴齿轮带动扇形齿轮61转动，进而带动齿条63和阀杆21运动，改变控制介质流量的截面积，从而使流量满足要求。步进电机12，可以正转，也可以按要求反转，流量可以从大变小，也可以从小变大。
流量调节阀所有金属零件保持导通状态，且任意两点间的电阻小于2Ω，工作时，用导线将阀体11上接通，随时将静电排除，防止静电积累，防止爆炸。
流量调节阀的传动机构6安装在阀体11里的传动室里，传动室里填充满润滑脂，既降低传动机构6零部件间的摩擦力，又避免传动机构6零件间在突然关闭或启动瞬间因冲击产生的火花。
本发明的天然气流量调节阀可连续、快速进行动态响应、调节精度能达到±5％，且结构简单，大部分零部件不接触介质，具有防爆功能，可实现天然气的流量控制。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。