本发明涉及柴油机的测量设备，具体涉及一种气缸内压力测量的船舶柴油机用面密封示功阀，属于柴油机技术领域。
背景技术：
示功阀安装在船用柴油机的气缸盖上，每个气缸安装一个，用来连接示功装置。示功装置的作用主要是测量气缸内的压力并绘制压力曲线，获取气缸内气体压力变化规律，作为柴油机性能调整和故障诊断维修的依据，是船舶柴油机的必备部件。
随着船舶运输经济性要求的不断提高，船舶柴油机的性能指标不断强化，其气缸内的最大爆发压力和平均有效压力不断提高，这样对于直接与高温、高压气体接触的示功阀提出了越来越高的要求。要求示功阀在各种工况下能够结构稳定，准确控制高温、高压气体的流动情况，使用寿命长，并且便于操作。示功阀的结构对示功装置的性能有着直接影响，若示功阀出现问题，将会影响到示功装置测量气缸压力的准确性，绘制的压力曲线不真实，从而导致对气缸性能和故障判断的失误。
现有的示功阀的结构如图1，图示示功阀包含阀体1、阀座2、阀头3、阀轴4、压座5、衬套6、手轮7、保护帽8和片弹簧9。阀座2压入阀体1内部下端的密封处；阀轴4穿入阀体1，下部设置有导向孔；阀头3上部设置有导向轴，若干片弹簧9套置在该阀头3的导向轴上，该导向轴插入阀轴4的导向孔内，其与导向孔相匹配，阀头3与套置在导向轴上的若干片弹簧9一起压入阀轴4的导向孔内并作收口处理，阀头3的下端部与阀座2的孔口相紧密接触起到密封作用，阀轴4下部的收口使得片弹簧9受到阀头3与阀轴4的挤压，产生一个预紧力，起到调整阀头3与阀座2之间密封力的作用；压座5套入阀轴4，并旋入阀体1上端对阀体1起密封的作用；手轮7安装在阀轴4的上端，通过旋转手轮7来控制示功阀的开关。
经过分析可以看到，所述现有的技术存在以下几个问题：
1、阀头3和阀座2之间采用的是线接触密封结构，密封面积不足，且阀头3的开启方向和高温高压气体的气流方向一致，若长时间使用，工作时受到气体冲击后，阀头3和阀座2之间易产生磨损，降低密封性能，造成气体从此接触处泄漏，从而影响示功装置测量气缸压力的准确性。
2、阀头3通过片弹簧9进行外部自锁，该片弹簧9和高温高压气体直接接触，易受腐蚀而导致失效。
3、示功阀的开关通过旋转手轮7来完成，但由于柴油机运行时产生的剧烈振动，该手轮7很容易松动，而使得阀轴4自由上下移动，从而导致较大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是，针对现有示功阀结构存在的阀体漏气和手轮松动产生的开关不可靠的现象，提供一种船舶柴油机用面密封示功阀，采用两级密封结构，改进示功阀的开关方式、阀杆与阀座以及阀杆与连接体间的密封方式，有效的提高示功阀的密封性能和运行安全性。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种船舶柴油机用面密封示功阀，包括有阀体、阀杆和衬套，所述阀体内部设有贯通上下的内腔，该阀体的侧面设有阀出口，该阀出口通过内管路连通所述内腔的中部，所述衬套通过螺纹密封地连接于该内腔的上端口，所述阀杆穿过该衬套的内孔且伸入所述内腔的下部；其特征在于，所述面密封示功阀还包括有阀座、阀杆导套和连接体，所述阀杆导套设置于所述阀体与阀杆之间，并且该阀杆能够在阀杆导套中沿轴向移动，所述连接体通过螺纹旋入所述阀体的内腔的下端口，该连接体的上端部设有上结合面，所述阀座压入所述阀体的内腔的中部，该阀座的下端部设有下结合面，所述阀杆的下部设有下密封面和上密封面，该下密封面与所述连接体的上结合面紧密配合接触形成所述面密封示功阀的一级面配合密封，该上密封面与所述阀座的下结合面紧密配合接触形成所述面密封示功阀的二级面配合密封。
优选地，所述的阀杆的上端设有螺纹部，该螺纹部伸出所述衬套的上方且安装有锁紧垫片及锁紧螺母，该锁紧垫片及锁紧螺母产生的锁紧力能够调节所述一级面配合密封和二级面配合密封的密封性。
优选地，所述的面密封示功阀还包括有专用扳手，该专用扳手通过旋转所述锁紧螺母以控制所述面密封示功阀的开关且对所述阀杆进行外部自锁。
优选地，在所述的阀体的阀出口处安装有用于保护螺纹的保护帽。
优选地，所述的阀杆采用耐高温耐高压的合金钢材料制成，所述阀座采用耐高温的镍基高温合金材料制成。
优选地，所述的上结合面和下密封面为倒锥面，所述下结合面和上密封面为锥面。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)阀杆与连接体以及阀杆与阀座之间形成了两道密封结构，而且这两级密封都采用面接触，具有较宽的密封面积，因而有效避免了现有的线接触密封结构长时间工作后因疲劳磨损而导致的阀体漏气，因此本发明所述的面密封示功阀具有密封性能优良的优点。
2)阀杆向下运动是面密封示功阀开启，这与气流向上的运动方向相反，因此气流的压力能够进一步加强阀杆与阀座之间的密封性。
3)采用处于阀体外部的锁紧螺母和锁紧垫片对阀杆进行自锁，避免了锁紧机构直接和高温高压气体接触，因而提高了面密封示功阀的寿命和可靠性。
附图说明
图1是现有的示功阀的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是专用扳手的示意图。
图4是阀杆的结构示意图。
图5是图2的局部放大图。
图中，
1-阀体，2-阀座，3-阀头，4-阀轴，5-压座，6-衬套，7-手轮，8-保护帽，9-片弹簧，1a-阀体，2a-连接体，2a1-上结合面，3a-密封件，4a-阀杆，4a1-下密封面，4a2-上密封面，4a3-杆部，4a4-螺纹部，5a-阀座，5a1-下结合面，6a-阀杆导套，7a-衬套，8a-锁紧垫片，9a-锁紧螺母，10a-专用扳手，11a-保护帽，12a-内管路。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都应属于本发明的保护范围。
请结合参阅图2和图3，本实施例所述的船舶柴油机用面密封示功阀包括有阀体1a、连接体2a、阀杆4a、阀座5a、阀杆导套6a、衬套7a、锁紧垫片8a、锁紧螺母9a、专用扳手10a和保护帽11a。
所述阀体1a内部设有贯通上下的内腔，该阀体1a的侧面设有阀出口，该阀出口通过内管路12a连通所述阀体1a的内腔的中部。所述保护帽11a安装在所述阀体1a侧面的阀出口位置处，起到保护出口螺纹的作用。
所述衬套7a通过螺纹密封地连接于所述阀体1a的内腔的上端口。
所述阀座5a压入所述阀体1a的内腔的中部，位于所述内管路12a与所述阀体1a内腔连接处的下方，请参阅图5，该阀座5a的下端部设有下结合面5a1，所述阀座5a采用耐高温、耐腐蚀和耐磨的材料制成，例如镍基高温合金，能够非常好的满足高温高压和高摩擦的工作要求。
所述连接体2a通过螺纹旋入所述阀体1a的内腔的下端口，该连接体2a与阀体1a之间设置有密封件3a，以起密封作用；所述连接体2a的上端部设有上结合面2a1，见图5，中央设有与该上结合面2a1连通的中心通孔，作为所述面密封示功阀的阀入口。所述面密封示功阀通过该连接体2a连接柴油机的气缸盖。
所述的阀杆4a采用耐高温高压的合金钢材料制成，可以非常好的满足高温高压的工作要求，该阀杆4a的结构如图4所示，所述阀杆4a包括有杆部4a3，该阀杆4a的上端设有螺纹部4a4，下部设有下密封面4a1和上密封面4a2。
所述的阀杆4a穿入所述阀体1a设置，该阀杆4a由上方依次穿过所述衬套7a的内孔和阀座5a的内孔，下部伸入所述连接体2a与阀座5a之间的下部内腔，所述阀杆4a的螺纹部4a4伸出所述衬套7a的上方；所述阀杆导套6a设置于所述阀体1a与阀杆4a之间，对该阀杆4a的运动起导向作用，所述阀杆4a能够在该阀杆导套6a中沿轴向移动。
请参阅图5，所述阀杆4a的下密封面4a1与所述连接体2a的上结合面2a1形状紧密配合，如均为倒锥面，该上结合面2a1和下密封面4a1相互面接触，形成所述面密封示功阀的一级面配合密封；所述阀杆4a的上密封面4a2与所述阀座5a的下结合面5a1形状紧密配合，如均为锥面，该下结合面5a1和上密封面4a2相互面接触，形成所述面密封示功阀的二级面配合密封。
请参阅图2，所述锁紧垫片8a及锁紧螺母9a安装在所述阀杆4a上端的螺纹部4a4，该锁紧垫圈8a设置在所述锁紧螺母9a的下方，其具有增强锁紧强度的作用；该锁紧垫片8a及锁紧螺母9a产生的锁紧力能够调节所述一级面配合密封和二级面配合密封的密封性。
所述专用扳手10a与所述锁紧螺母9a相配合，该专用扳手10a通过旋转所述锁紧螺母9a以控制所述面密封示功阀的开关且对所述阀杆4a进行外部自锁，同时通过使用该专用扳手10a来调节所述锁紧垫片8a及锁紧螺母9a产生的锁紧力，以调节所述阀杆4a与阀座5a以及所述阀杆4a与连接体2a之间的密封至最佳(即所述一级面配合密封和二级面配合密封至最佳)，从而有效提升整个示功阀的密封性能。
本发明使用过程是，当柴油机准备起动前，通过使用专用扳手10a旋转锁紧螺母9a关闭所述面密封示功阀，防止高温高压的气体从气缸内串出；当需要测量柴油机气缸内的压力时，将右侧的阀出口连接专用测量仪器，连接完毕后，使用专用扳手10a旋转锁紧螺母9a向上抬升阀杆4a，此时高温高压气体由面密封示功阀下端的阀入口冲入，通过阀杆4a(下密封面4a1)与连接体2a(上结合面2a1)之间的间隙、阀杆4a(上密封面4a2)与阀座5a(下结合面5a1)之间的间隙以及内管路12a进入专用测量仪器；经过一段时间专用测量仪器收集到足够信息后，通过专用扳手10a反向旋转锁紧螺母9a，放下阀杆4a(下密封面4a1)与连接体2a(上结合面2a1)贴合形成一级密封，同时阀杆4a(上密封面4a2)和阀座5a(下结合面5a1)之间形成二级密封，气缸内气体不再进入专用检测仪表，直到下次开启，示功阀便是这样循环工作的。