一种高压燃气喷射控制驱动阀、燃气喷射系统及发动机的制作方法

本发明涉及船用发动机技术领域，尤其涉及一种高压燃气喷射控制驱动阀、燃气喷射系统及发动机。

背景技术：

随着全球经济的持续发展，人们对能源的需求仍在不断地增加，而目前世界范围内的石油短缺和全球环境污染问题的日益突出使得各国纷纷将目光转向以气体作为燃料的气体机和双燃料机。而燃气喷射控制驱动阀作为气体燃料喷射的直接控制元件便毋庸置疑的成为气体机和双燃料机最核心的零件之一。发动机喷射阀实现喷射燃料功能，需要依靠燃气喷射控制驱动阀提供高压燃气和高压液压油。

燃气喷射控制驱动阀需同时提供高压燃气和高压液压油，因此，在工作中要避免油气混合，以免发生危险。高压燃气具有易燃易爆的特性，缺少燃气保护装置时会导致过量燃气喷入缸内而引起爆缸等安全问题。所以，在燃气喷射系统中需对燃气喷射量精确控制。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种高压燃气喷射控制驱动阀，能够稳定气体压力、控制气体供给、稳定高压液压油及控制高压液压油供给，并能实现油气分离。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高压燃气喷射控制驱动阀，包括：

燃气控制块，所述燃气控制块内设置有储气腔，所述储气腔与外部高压气体连通；

进气阀，安装于所述燃气控制块上，所述进气阀的一端与所述储气腔连通，另一端与燃气喷射系统中的喷气阀连通；

驱动控制块，安装于所述进气阀上，所述驱动控制块与外部高压液压油连通；

蓄压器，连通设置于所述燃气控制块上，所述蓄压器用于存放高压液压油，所述蓄压器通过油管与所述驱动控制块连通；

扫气阀，设置于所述燃气控制块上，所述扫气阀通过油管与所述蓄压器连通。

作为优选技术方案，还包括安装在所述驱动控制块上的喷射阀驱动电磁阀和燃气喷射控制驱动电磁阀，所述燃气喷射控制驱动电磁阀与所述驱动控制块通过内部管道连通，所述高压液压油能在所述内部管道中流通，所述燃气喷射控制驱动电磁阀能与所述进气阀和所述喷射阀驱动电磁阀连通，所述高压液压油进入所述进气阀后能驱动所述进气阀打开，以使得所述储气腔中的高压气体流至所述喷气阀；所述喷射阀驱动电磁阀能够驱动所述高压液压油流至燃气喷射系统中的喷射阀。

作为优选技术方案，所述燃气控制块的侧壁上设置有出油口，所述出油口的一端与所述驱动控制块连通，另一端与所述喷射阀连通。

作为优选技术方案，还包括燃气浓度监测组件，用于实时监测泄露燃气浓度。

作为优选技术方案，所述燃气浓度监测组件包括多个设置在各泄漏点的气体浓度传感器。

作为优选技术方案，所述扫气阀设置有两个，分别安装于所述燃气控制块的上部和下部，两个所述扫气阀分别通过第一油管和第二油管与所述蓄压器连通。

作为优选技术方案，所述燃气控制块上设置有第一管接头和第二管接头，位于所述燃气控制块的上部的所述扫气阀上设置有第三管接头，位于所述燃气控制块的下部的所述扫气阀上设置有第四管接头，所述第一管接头和所述第三管接头通过所述第一油管连接，所述第二管接头和所述第四管接头通过所述第二油管连接。

作为优选技术方案，还包括安装于所述燃气控制块底部的进气管连接法兰，所述高压气体通过所述进气管连接法兰与所述储气腔相连通。

本发明的再一个目的在于提供一种燃气喷射系统，该燃气喷射系统可实现燃气喷射量的精确控制，安全性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃气喷射系统，包括如上所述的高压燃气喷射控制驱动阀。

本发明的又一个目的在于提供一种发动机，该发动机的使用安全性能较高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机，包括如上所述的燃气喷射系统。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：

本发明提供的高压燃气喷射控制驱动阀，燃气控制块内设置有储气腔，储气腔与外部高压气体连通；进气阀安装于燃气控制块上，进气阀的一端与储气腔连通，另一端与燃气喷射系统中的喷气阀连通；驱动控制块安装于进气阀上，驱动控制块与外部高压液压油连通；蓄压器连通设置于燃气控制块上，蓄压器用于存放高压液压油，蓄压器通过第四油管与驱动控制块连通；扫气阀设置于燃气控制块上，扫气阀通过油管与蓄压器连通。通过上述结构，实现了气路和油路的完全分离，提高了安全性能；通过设置燃气控制块和进气阀，实现了对气体进行储存稳压和控制喷射的功能，可实现供给气体定压定量，保证使用安全性。

本发明提供的燃气喷射系统，包括上述的高压燃气喷射控制驱动阀，该燃气喷射系统可实现燃气喷射量的精确控制，且安全性高。

本发明提供的发动机，包括上述的燃气喷射系统，该发动机的使用安全性能较高。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀的一个视角的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀的另一视角的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀的再一视角的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀的剖视图；

图5是本发明具体实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀的俯视图。

图中：

1、燃气控制块；11、储气腔；12、出油口；13、第一管接头；14、第二管接头；15、第七管接头；16、出气口；17、第一燃气监测口；18、第二燃气监测口；19、扫气口；

2、进气阀；

3、驱动控制块；31、第五管接头；32、第六管接头；

4、蓄压器；

5、扫气阀；51、第三管接头；52、第四管接头；

6、喷射阀驱动电磁阀；

7、燃气喷射控制驱动电磁阀；

8、进气管连接法兰；81、第三燃气监测口。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施方式公开了一种高压燃气喷射控制驱动阀，具有稳定气体压力、控制气体供给、稳定高压液压油及控制高压液压油供给等功能，并实现了油气分离及安全保护。

如图1-图5所示，该高压燃气喷射控制驱动阀主要包括燃气控制块1、进气管连接法兰8、扫气阀5、驱动控制块3、蓄压器4、喷射阀驱动电磁阀6、进气阀2和燃气喷射控制驱动电磁阀7。

其中，进气管连接法兰8、扫气阀5和蓄压器4均安装于燃气控制块1上。具体而言，燃气控制块1的内部中空，具有储气腔11，进气管连接法兰8安装于燃气控制块1的底部，外部高压气体通过进气管连接法兰8与储气腔11相连通，外部气体进入储气腔11后稳压伺服待用。蓄压器4中可存放高压液压油，扫气阀5用于吹扫燃气控制块1内部泄漏的燃气，扫气阀5和蓄压器4分别安装在燃气控制块1的侧壁，且蓄压器4与扫气阀5通过油管连通。进气阀2安装于燃气控制块1的顶部，并与储气腔11相连通。燃气控制块1的侧壁上还设置有出气口16，出气口16的一端与进气阀2相连通，另一端与燃气喷射系统中的喷气阀相连通。驱动控制块3安装在进气阀2上，喷射阀驱动电磁阀6和燃气喷射控制驱动电磁阀7安装在驱动控制块3上。驱动控制块3与燃气喷射控制驱动电磁阀7通过内部管道连通，燃气喷射控制驱动电磁阀7能与进气阀2和喷射阀驱动电磁阀6连通。燃气控制块1的侧壁上还设置有出油口12，出油口12的一端与驱动控制块3连通，另一端与燃气喷射系统中的喷射阀连通。

一旦泄露燃气浓度过高至超过安全值，与空气接触会产生爆炸。为防止泄露燃气浓度过高引发安全问题，本实施方式中的高压燃气喷射控制驱动阀还包括燃气浓度监测组件。燃气浓度监测组件包括多个设置在各泄漏点的气体浓度传感器。具体地，燃气控制块1和进气管连接法兰8的各泄漏点处均设有燃气监测口，在各燃气监测口处安装气体浓度传感器，用来实时监测燃气浓度，提高了安全性。在本实施方式中，燃气控制块1的底部和燃气控制块1的顶部分别设有第一燃气监测口17和第二燃气监测口18，进气管连接法兰8的侧壁上设置有第三燃气监测口81。

在本实施方式中，扫气阀5设置有两个，分别安装于燃气控制块1的上部和下部。为了实现蓄压器4和扫气阀5的连通，燃气控制块1和扫气阀5上分别设置有管接头，管接头之间通过油管连通。具体而言，燃气控制块1的上部和下部分别设置有第一管接头13和第二管接头14，位于燃气控制块1的上部的扫气阀5上设置有第三管接头51，位于燃气控制块1的下部的扫气阀5上设置有第四管接头52，第一管接头13和第三管接头51通过第一油管(图中未示出)连接，第二管接头14和第四管接头52通过第二油管(图中未示出)连接。通过上述结构设置，蓄压器4中的高压液压油可以通过第一油管和第二油管到达扫气阀5。

若燃气控制块1内的泄漏燃气累积到一定浓度，会发生爆炸，因此必须吹扫出泄漏的燃气。鉴于此，燃气控制块1上设置有扫气口19，扫气口19与扫气阀5连通。具体地，通过扫气阀5吹扫出的泄漏燃气通过内部气道连接到扫气口19，由扫气口19流出到外部处理。

驱动控制块3上设置有第五管接头31和第六管接头32，燃气控制块1的顶部设置有第七管接头15。外部的高压液压油通过第三油管从第五管接头31进入驱动控制块3。第六管接头32和第七管接头15通过第四油管连接，驱动控制块3中的高压液压油通过第四油管到蓄压器4。

下面对本实施方式中的高压燃气喷射控制驱动阀的工作过程进行简要说明。

高压液压油从第五管接头31进入驱动控制块3，再通过第四油管进入到蓄压器4中；蓄压器4中的高压液压油通过第一油管和第二油管到达扫气阀5，同时高压液压油通过驱动控制块3的内部管道进入燃气喷射控制驱动电磁阀7，燃气喷射控制驱动电磁阀7接收电信号后打开通路，使高压液压油进入进气阀2和喷射阀驱动电磁阀6；高压液压油驱动进气阀2动作，进气阀2打开，储气腔11中的气体经过进气阀2从出气口16流出，去往燃气喷射系统中的喷气阀为其提供高压燃气；喷射阀驱动电磁阀6得到电信号后，驱动控制块3中的高压液压油通过油口去往燃气喷射系统中的喷射阀为其提供高压液压油。

本实施方式提供的高压燃气喷射控制驱动阀，气体在燃气控制块1中流动，高压液压油在第一油管、第二油管和第四油管中流动，气路与油路完全分离，避免了油气混合及因油气混合带来的危险。采用喷射阀驱动电磁阀6和燃气喷射控制驱动电磁阀7这种双阀控制方式，实现了对燃气喷射量的精确控制，能够避免过量燃气喷入缸内而引起爆缸等安全问题，具有双重保护作用。燃气控制块1和进气阀2实现了对气体进行储存稳压，并直接控制气体进入喷气阀以喷射，可实现供给气体的定压定量。通过在泄漏点设置燃气浓度监测组件，可有效避免泄露燃气浓度超标发生爆炸。

本实施方式还提供了一种燃气喷射系统，包括上述的高压燃气喷射控制驱动阀，该燃气喷射系统可实现燃气喷射量的精确控制，且安全性高。

本实施方式还提供了一种发动机，包括上述的燃气喷射系统，该发动机的使用安全性能较高。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。