集成式燃气稳压计量阀的制作方法

1.本发明涉及计量阀技术领域，特别是涉及一种集成式燃气稳压计量阀，应用于燃气发动机进气控制系统，用来控制发动机燃气进气量的大小。


背景技术：

2.燃气发动机是利用各种气体燃料工作的发动机。进气量的控制直接影响其工作状态，如果进气量过少，混合浓度达不到燃烧的要求，则无法实现点燃，或者即使点燃后，也无法保证发动机动能的稳定输出；如果进气量过多，又会由于燃烧不充分，产生大量的尾气，造成污染，因此，需要对进气量进行计量控制，从而通过发动机控制系统实现进气量的控制，以保证发动机工作状态。
3.现有技术中，发动机燃气从lng/cng气罐出来后，经过一个稳压阀使出口压力稳定在一定的范围，然后通过燃气计量阀控制发动机进气量的大小，目前市场上这两个部件都是单独设计，分开工作，不但成本增加，而且使燃气管路设计复杂化。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种集成式燃气稳压计量阀。
5.本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种集成式燃气稳压计量阀，包括阀座、喷嘴组件和稳压阀组件，所述阀座上设有进气口和出气口，内部设有进气通道和出气通道，所述阀座的底部设有稳压腔，所述稳压阀组件设置在稳压腔内，且稳压阀组件的进气端与阀座的进气口连通，稳压阀组件的出气端与进气通道的进口端连通，所述喷嘴组件为多个设置在阀座上并连通进气通道和出气通道，所述出气通道与出气口连接。所述稳压阀组件用于把进入气体的压力稳定在一定范围内，再输送至进气通道，然后经喷嘴组件后到达出气口；将原来独立设置的稳压阀直接集成到计量阀上，从结构上对计量阀和稳压阀做了整合，减少整体的零部件数量，降低了总成本。
6.进一步的，所述稳压阀组件包括进气法兰、密封座、复位弹簧、活塞和出气法兰，所述进气法兰和出气法兰分别设置在稳压腔的两端，所述稳压腔内设有活塞环，将稳压腔分为进气室和活塞室两部分，所述进气室的进气端与阀座的进气口连通，所述活塞设置在活塞室内，且活塞的杆部从活塞环内穿过延伸至进气室，所述活塞内部沿轴向设有稳压孔，所述稳压孔使进气室与稳压组件的出气端连通；所述复位弹簧套设在活塞的杆部，且一端正对活塞环端面，另一端抵接在活塞的塞部端面上；所述密封座设置在进气腔内，且位于进气法兰和活塞环之间，密封座的端面上沿周向设有多个第一气孔。
7.进一步的，所述密封座朝向活塞环一侧的端面上设有凹槽，所述凹槽内设有缓冲垫，所述缓冲垫正对活塞上稳压孔的进口端。作为优选，缓冲垫采用橡胶材质制成。
8.进一步的，所述出气法兰上设有中空的柱形部，所述柱形部的侧壁上设有沿周向设有多个第二气孔。
9.进一步的，还包括切断阀组件，所述切断阀组件设置在稳压阀组件的进气端与阀座的进气口之间的连通通道上，用于控制进计量阀气体的通断。
10.进一步的，为了将经过稳压后的气体输送至进气通道的进口端，还包括稳压通道，所述稳压通道设置在稳压阀组件的出气端与进气通道的进口端之间，用于将经过稳压的气体输送至计量阀的进气回路。
11.进一步的，还包括温度压力传感器，所述温度压力传感器设置在阀座上，且用于测量进气通道内气体的温度和压力。具体的，为了实现温度压力传感器的安装，所述阀座上还设有用于安装温度压力传感器的传感器接口，传感器接口内孔为内螺纹孔，实现与温度压力传感器的连接，所述传感器接口与所述进气通道连通用于测量进气的温度和压力。
12.进一步的，为了便于气体的进入和排出，还包括进气接头和出气接头，所述进气接头设置在阀座的进气口上，所述出气接头设置在阀座的出气口上。
13.本发明的有益效果是：本发明提供的一种集成式燃气稳压计量阀，（1）通过使稳压阀和计量阀集成设计，减少了零部件数量，降低了产品的成本，也使进气管路设计简单化；（2）集成式结构也可以有效的降低从稳压阀到计量阀之间的管路压降，提高计量阀的喷射精度，同时也可以减少因为额外的管路所产生的异物导致计量阀喷嘴卡死失效的风险。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
15.图1是本发明集成式燃气稳压计量阀的结构示意图。
16.图2是集成式燃气稳压计量阀的侧面结构示意图。
17.图3是图2中a-a的剖面结构示意图。
18.图4是集成式燃气稳压计量阀的另一侧面结构示意图。
19.图5是图4中b-b的剖面结构示意图（稳压阀组件）。
20.图6是图4中c-c的剖面结构示意图（切断阀组件）。
21.图7是阀座的结构示意图。
22.图8是阀座的剖面结构示意图（稳压腔结构）。
23.图9是出气法兰的结构示意图。
24.图10是密封座和缓冲垫的结构示意图。
25.图11是密封座的结构示意图。
26.图中：1、阀座，1.1、进气口，1.2、出气口，1.3、进气通道，1.4、出气通道，1.5、稳压腔，1.51、进气室，1.52、活塞室，1.6、活塞环，1.7、传感器接口，1.8、切断阀安装口，1.9、连通通道，1.10、第一法兰安装口，1.11、第二法兰安装口，1.12、喷嘴接口，2、切断阀组件，3、进气接头，4、温度压力传感器，5、喷嘴组件，6、稳压阀组件，6.1、进气法兰，6.2、密封座，6.21、第一气孔，6.22、凹槽，6.3、复位弹簧，6.4、活塞，6.41、杆部，6.42、塞部，6.43、稳压孔，6.5、出气法兰，6.51、第二气孔，6.52、柱形部，6.6、缓冲垫，7、出气接头。
具体实施方式
27.现在结合附图对本实用作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用的基本结构，因此其仅显示与本实用有关的构成，方向和参照(例如，
上、下、左、右、等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
28.如图1-图6所示，本发明的一种集成式燃气稳压计量阀，包括阀座1、切断阀组件2、温度压力传感器4、喷嘴组件5和稳压阀组件6，如图7所示，所述阀座1上设有进气口1.1和出气口1.2，内部设有进气通道1.3和出气通道1.4，阀座1顶部还设有传感器接口1.7、切断阀安装口1.8、喷嘴接口1.12，喷嘴接口1.12用于安装喷嘴组件5，设置为两排，每排均为多个；所述切断阀组件2设置在稳压阀组件6的进气端与阀座1的进气口1.1之间的连通通道1.9上，用于控制进计量阀气体的通断，并安装在切断阀安装口1.8内。如图8所示，所述阀座1的底部设有稳压腔1.5，稳压腔两端分别设有第一法兰安装口1.10和第二法兰安装口1.11，所述稳压阀组件6设置在稳压腔1.5内，且稳压阀组件6的进气端与阀座1的进气口1.1连通，稳压阀组件6的出气端与进气通道1.3的进口端连通，还包括稳压通道，所述稳压通道设置在稳压阀组件6的出气端与进气通道1.3的进口端之间，用于将经过稳压的气体输送至计量阀的进气回路。所述喷嘴组件5为多个设置在阀座1上并连通进气通道1.3和出气通道1.4，所述出气通道1.4与出气口1.2连接。为了便于气体的进入和排出，还包括进气接头3和出气接头7，所述进气接头3设置在阀座1的进气口1.1上，所述出气接头设置在阀座1的出气口1.2上。所述温度压力传感器4设置在阀座1上，且用于测量进气通道1.3内气体的温度和压力。具体的，为了实现温度压力传感器4的安装，所述阀座1上还设有用于安装温度压力传感器4的传感器接口1.7，传感器接口1.7内孔为内螺纹孔，实现与温度压力传感器4的连接，所述传感器接口1.7与所述进气通道1.3连通用于测量进气的温度和压力。
29.如图4-图6所示，所述稳压阀组件6包括进气法兰6.1、密封座6.2、复位弹簧6.3、活塞6.4和出气法兰6.5，所述进气法兰6.1和出气法兰6.5分别设置在稳压腔1.5的两端，进气法兰6.1安装在第一法兰安装口1.10内，出气法兰6.5安装在第二法兰安装口1.11内，所述稳压腔1.5内设有活塞环1.6，将稳压腔1.5分为进气室1.51和活塞室1.52两部分，所述进气室1.51的进气端与阀座1的进气口1.1连通，所述活塞6.4设置在活塞室1.52内，且活塞的杆部6.41从活塞环1.6内穿过延伸至进气室1.51，所述活塞内部沿轴向设有稳压孔6.43，所述稳压孔6.43使进气室1.51与稳压组件的出气端连通；所述复位弹簧6.3套设在活塞的杆部6.41，且一端抵接在活塞环1.6端面上，另一端正对活塞的塞部6.42端面；如图9所示，所述出气法兰6.5上设有中空的柱形部6.52，所述柱形部6.52的侧壁上设有沿周向设有多个第二气孔6.51。如图10和图11所示，所述密封座6.2设置在进气腔内，且位于进气法兰6.1和活塞环1.6之间，密封座6.2的端面上沿周向设有多个第一气孔6.21，用于均衡气流。所述密封座6.2朝向活塞环1.6一侧的端面上设有凹槽6.22，凹槽6.22底部设有同心的v形环槽；所述凹槽6.22内设有缓冲垫6.6，且缓冲垫6.6中部开孔，所述缓冲垫6.6的开孔正对活塞上稳压孔6.43的进口端，缓冲垫6.6与活塞杆部6.41的端面之间形成节流口。作为优选，密封座6.2为金属件，缓冲垫6.6可以采用橡胶材质制成，二者之间通过粘结方式连接，凹槽6.22底部的v形环槽可以帮助提高密封座和缓冲垫之间的粘结。
30.喷嘴组件5的结构参见授权公告号为cn 216642308 u的发明专利，切断阀组件2的结构参见授权公告号为cn 218376688 u，因此，对于二者的结构此处不再赘述。
31.工作原理：
燃气从进气接头3进入，通过切断阀组件2，进入稳压阀组件6，然后通过气路通道进入计量阀进气回路，经过喷嘴组件5，到达出气口1.2。切断阀组件2用来打开和关闭进气通道1.3，稳压阀组件6通过内部的弹簧机构把出口压力（喷嘴进口）稳定在一定的压力范围，喷嘴通过车载ecu控制燃气的喷射量，温度压力传感器4用来检测喷嘴进口的压力和温度。
32.对于稳压阀组件6有两种工况：（1）上游切断阀组件2关闭工况当切断阀组件2关闭时，进气接头3出的燃气被切断，因此，进气室1.51的进口端压力为零，在复位弹簧6.3弹力作用下活塞位于最右边，节流口面积处于开口最大位置。
33.（2）上游切断阀组件2开启工况当切断阀组件2开启时，进气接头3处的燃气进连通通道1.9进入进气室1.51内，气体经过进气室1.51、节流口、稳压孔6.43后到达稳压腔1.5的出气端，当进气压力稳定时，在复位弹簧6.3和出口压力共同作用下，活塞平衡在中间某个位置，当出口压力增加时，活塞左移，节流口面积减小，出口压力减小；当出口压力减小时，活塞右移，节流口面积增加，出口压力增大；从而实现动态的调节，以保证出口端压力的稳定。
34.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：包括阀座、喷嘴组件和稳压阀组件，所述阀座上设有进气口和出气口，内部设有进气通道和出气通道，所述阀座的底部设有稳压腔，所述稳压阀组件设置在稳压腔内，且稳压阀组件的进气端与阀座的进气口连通，稳压阀组件的出气端与进气通道的进口端连通，所述喷嘴组件为多个设置在阀座上并连通进气通道和出气通道，所述出气通道与出气口连接。2.如权利要求1所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：所述稳压阀组件包括进气法兰、密封座、复位弹簧、活塞和出气法兰，所述进气法兰和出气法兰分别设置在稳压腔的两端，所述稳压腔内设有活塞环，将稳压腔分为进气室和活塞室两部分，所述进气室的进气端与阀座的进气口连通，所述活塞设置在活塞室内，且活塞的杆部从活塞环内穿过延伸至进气室，所述活塞内部沿轴向设有稳压孔，所述稳压孔使进气室与稳压组件的出气端连通；所述复位弹簧套设在活塞的杆部，且一端抵接在活塞环端面上，另一端正对活塞的塞部端面；所述密封座设置在进气腔内，且位于进气法兰和活塞环之间，密封座的端面上沿周向设有多个第一气孔。3.如权利要求2所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：所述密封座朝向活塞环一侧的端面上设有凹槽，所述凹槽内设有缓冲垫，所述缓冲垫正对活塞上稳压孔的进口端。4.如权利要求2所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：所述出气法兰上设有中空的柱形部，所述柱形部的侧壁上设有沿周向设有多个第二气孔。5.如权利要求1所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：还包括切断阀组件，所述切断阀组件设置在稳压阀组件的进气端与阀座的进气口之间的连通通道上，用于控制进计量阀气体的通断。6.如权利要求1所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：还包括稳压通道，所述稳压通道设置在稳压阀组件的出气端与进气通道的进口端之间，用于将经过稳压的气体输送至计量阀的进气回路。7.如权利要求1所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：还包括温度压力传感器，所述温度压力传感器设置在阀座上，且用于测量进气通道内气体的温度和压力。8.如权利要求1所述的集成式燃气稳压计量阀，其特征在于：还包括进气接头和出气接头，所述进气接头设置在阀座的进气口上，所述出气接头设置在阀座的出气口上。

技术总结
本发明提供一种集成式燃气稳压计量阀，包括阀座、喷嘴组件和稳压阀组件，所述阀座上设有进气口和出气口，内部设有进气通道和出气通道，所述阀座的底部设有稳压腔，所述稳压阀组件设置在稳压腔内，且稳压阀组件的进气端与阀座的进气口连通，稳压阀组件的出气端与进气通道的进口端连通，所述喷嘴组件为多个设置在阀座上并连通进气通道和出气通道，所述出气通道与出气口连接。通过使稳压阀和计量阀集成设计，减少了零部件数量，降低了产品的成本，也使进气管路设计简单化。进气管路设计简单化。进气管路设计简单化。


技术研发人员：刘少谦 潘海波 周涛 杨元华
受保护的技术使用者：漫索（苏州）控制系统有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/13