一种阀门及发动机驱动型发电机的制作方法

1.本发明涉及动力设备技术领域，特别涉及一种阀门及发动机驱动型发电机。


背景技术：

2.便携、静音式的发动机驱动型发电机(有时直接称为发电机)，其功率小(比如输出功率在3至15kw)，其发动机/发电机单元内置于一大致方形的箱状机箱内，以最大限度降低运行噪音，机箱上设置有提手，以方便搬运。
3.对这种发电机，为满足油箱内燃油蒸发排放要求及油箱通气要求，可采用在机箱内设碳罐，碳罐一方面通过管道与油箱上方未充油空间连通、一方面通过管道与空滤器连通从而与大气相通。这样，在正常工作时，油箱内因为燃油消耗而内压降低、需要通过碳罐管路保持与大气相通平衡箱内压力，从而保证燃油正常供应，以此实现油箱的通气；而在停机状态时，油箱内燃油蒸汽在蒸汽压力的作用下，会通过碳罐管路向碳罐流动并在其内足够容量活性碳的作用下被吸附从而避免排入大气，以此实现防止燃油蒸发排放；在下一次正常工作时，吸附在碳罐内的燃油，会从活性碳中蒸发释放并在发动机负压作用下进入空滤器参与燃烧。
4.其中，在碳罐和油箱之间设置单向阀，该单向阀在发动机发电机工作或停机并正常放置时为通气，而当发动机发电机倾倒时(即放置异常时)，燃油可能通过通气管道进入单向阀的一侧，现有技术的单向阀可在燃油重力作用下，通过内部结构密封关闭，减少燃油泄露。但是，现有技术的单向阀结构复杂，大致包括阀腔及设置于其中的阀塞、钢球和阀，成本高。
5.因此，如何提供一种结构简单的阀门，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的是提供一种阀门，其结构较为简单。本发明的另一目的是提供一种包括上述阀门的发动机驱动型发电机，其阀门结构较为简单。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种阀门，应用于发动机驱动型发电机的油箱通气管路，包括阀体，所述阀体上分别贯穿设置第一腔室和第二腔室；所述第一腔室和所述第二腔室对接，对接口处设置具有弹性的第一阀片和具有弹性的第二阀片，所述第一腔室和所述第二阀片分别位于所述第一阀片的两侧；
9.所述第二阀片上设置阀片通孔，在所述第一阀片和所述第二阀片均处于复位状态时，所述第一阀片密封盖合所述阀片通孔，所述第二阀片与所述第一阀片配合密封所述对接口；
10.所述第一阀片能够通过形变、由所述对接口摆动至所述第一腔室内或所述第二腔室内，且摆动至所述第一腔室内时，所述第一腔室通过所述阀片通孔连通所述第二腔室；
11.所述第二阀片能够通过形变、由所述对接口摆动至所述第二腔室。
12.优选地，所述阀体的内壁上凸出设置支撑筒，所述第一腔室包括所述支撑筒的内部空间，且所述对接口为所述支撑筒的筒口。
13.优选地，所述第一阀片的部分结构固定于所述阀体内壁的第一连接位置，其余部分相对于所述第一连接位置呈悬臂结构，且所述第一阀片的部分结构位于所述支撑筒和所述第一连接位置之间；所述第二阀片的部分结构固定于所述阀体内壁的第二连接位置，其余部分相对于所述第二连接位置呈悬臂结构，且所述第二阀片的部分结构位于所述支撑筒和所述第二连接位置之间。
14.优选地，所述第一阀片插接固定于所述第一连接位置，和/或，所述第二阀片插接固定于所述第二连接位置。
15.优选地，所述第一阀片处于复位状态下时，所述第一阀片的部分结构位于所述对接口中以构成内置部，且所述内置部与所述对接口之间形成c形间隙。
16.优选地，所述第一阀片和所述第二阀片均处于复位状态时，所述第一阀片的部分结构位于所述对接口中以构成内置部，所述内置部覆盖所述阀片通孔，且所述内置部上位于所述阀片通孔的边缘之外的部分构成封闭环结构。
17.优选地，所述第二阀片处于复位状态时，所述第二阀片位于所述第二腔室内，且所述第二阀片的外缘至少刚好与所述对接口的外缘一致。
18.优选地，所述第一腔室的容积小于所述第二腔室的容积。
19.优选地，所述阀体包括阀主体和分别设于所述阀主体两端的第一管体和第二管体，所述第一管体和所述第二管体均与所述阀主体连通，所述第一管体和所述第二管体分别用于连接对应的通气管。
20.一种发动机驱动型发电机，包括发动机/发电机单元、油箱、发动机进气系统和碳罐，还包括如上阀门，所述第一腔室和所述第二腔室中，其中一者通过第一通气管连接所述油箱，另一者通过所述第二通气管连接所述碳罐，所述碳罐通过第三通气管与所述发动机进气系统连接。
21.优选地，所述第一腔室与所述油箱相通，所述第二腔室与碳罐相通。
22.本发明提供的阀门，应用于发动机驱动型发电机的油箱通气管路，包括阀体，阀体上分别贯穿设置第一腔室和第二腔室。第一腔室和第二腔室对接，对接口处设置具有弹性的第一阀片和具有弹性的第二阀片，第一腔室和第二阀片分别位于第一阀片的两侧。第二阀片上设置阀片通孔，在第一阀片和第二阀片均处于复位状态时，第一阀片密封盖合阀片通孔，第二阀片与第一阀片配合密封对接口。第一阀片能够通过形变、由对接口摆动至第一腔室内或第二腔室内，且摆动至第一腔室内时，第一腔室通过阀片通孔连通第二腔室。第二阀片能够通过形变、由对接口摆动至第二腔室。
23.在应用于发电机时，第一腔室通过第一通气管连接油箱，第二腔室通过第二通气管连通碳罐。
24.在发电机正确放置(比如，发电机的底部呈大致水平状态放置)时，油箱通气管路畅通，阀门用于平衡油箱的气压：在油箱内压力小于环境大气压时，当压力差超过预设负压值，外界空气在大气压作用下，从阀门与大气相通的一侧腔室进入，推动相应阀片，即相应阀片由复位状态向气流前进方向形变、摆动，从而与阀门另一侧腔室即与油箱相通的腔室
导通，平衡油箱气压，两腔室气压平衡到一定程度(即压力差未超过预设负压值时)，相应阀片反向形变、复位，关闭阀门；在油箱内压力大于环境大气压时，当压力差超过预设正压值，油箱内燃油蒸汽在压力作用下，从阀门与油箱相通的一侧腔室进入，推动相应阀片，即相应阀片由复位状态向气流前进方向形变、摆动，从而与另一侧腔室即与大气相通的腔室导通，平衡油箱气压，两腔室气压平衡到一定程度(即压力差未超过预设正压值时)，相应阀片反向形变、复位，关闭阀门；在负压值或正压值未超过预设值时，所述第一阀片、第二阀片处于复位状态，阀门关闭，两腔室不能导通。综上，本发明所提供的阀门及其所应用的发动机驱动型发电机，在油箱正常通气的情况下，向油箱侧通气或向大气侧通气涉及的阀门开、闭，主要受预设压力差控制并在满足条件时自动进行，可以理解的是，阀门的开、闭(无论向哪一侧开、闭，或者是先向一侧开、闭接着向另一侧开、闭)，涉及的相应阀片都是先开后闭(即先摆动后回摆复位)且开的时间明显短于闭的时间，所以，总体而言，阀门绝大多数时间是关闭的。而预设压力差，则是设定向某侧开、闭阀门的条件，设计时主要通过设置第一、二阀片的弹力来实现，设置时通常需要考虑工作环境温度、存储环境温度等各项因素，本发明不作限定。
25.而在发电机放置异常时(比如发生侧向倾倒)，油箱中燃油可能通过通气管路流入阀门的油箱侧腔室，如前所述，无论发电机处于非工作状态以及部分工作状态，本发明的阀门在应用于发动机驱动型发电机时，初始状态下，阀片封盖住对接口，因异常情况致使燃油进入通气管路，该通气管路通常为较细的管路，油箱中的气体空间、通气管路中的空间以及与阀门上与油箱连通的气体空间的总空间被重新划分，堵在通气管路中的油液将通气管路两侧分为两个气体腔，油箱中的气体腔是密封空间，随着油液朝向阀门内移动，油箱中的密封的气体腔体积逐渐增大，气压逐渐减小，在油箱侧的气压与通气管路中的液压与阀门腔室中气压平衡后，通气管路中的油液不动，实现对油箱的密封。
26.可见，该阀门在应用于碳罐和油箱之间时，通过第一阀片和第二阀片的配合，可以密封对接口，还可以通过第一阀片和第二阀片的形变，实现第一腔室和第二腔室的连通以平衡气压，自动实现单向阻止通油、双向通气。另外，由于只需设置两个弹性的阀片即可控制阀门通断情况，简化了阀门结构。此外，由于第一阀片只需密封阀门通孔且第二阀片相对于对接口只需能够朝向第二腔室内单向摆动，相比于采用单个阀片直接密封对接口并可相对于对接口双向摆动的实施例，能够降低装配难度以及加工精度要求。
附图说明
27.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使用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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本发明所提供阀门具体实施例一的剖视图；
29.图2为图1的a-a剖视图，虚线指示阀片通孔的边缘位置；
30.图3为本发明所提供阀门具体实施例一中第一阀片的结构图；
31.图4为本发明所提供阀门具体实施例一中第二阀片的结构图；
32.图5为本发明所提供阀门具体实施例一在第一阀片和第二阀片均处于复位状态时
的剖视图；
33.图6为本发明所提供阀门具体实施例一在第二腔室内的气体推动第一阀片摆动以流向第一腔室时的剖视图；
34.图7为本发明所提供阀门具体实施例一在第一腔室内的气体推动第一阀片和第二阀片摆动以流向第二腔室时的剖视图；
35.图8为本发明所提供发电机具体实施例一的外观图；
36.图9为本发明所提供发电机具体实施例一的局部结构图。
37.附图标记：
38.第一阀片1，内置部11，封闭环结构12；
39.第二阀片2，阀片通孔21；
40.阀体3，第一腔室31，第二腔室32，对接口33，支撑筒34，c形间隙35，阀主体36，第一管体37，第二管体38；
41.发动机/发电机单元4，第一通气管41，油箱42；
42.碳罐5，第二通气管51；
43.机箱6；
44.燃油开关7；
45.第一连接位置b，第二连接位置c。
具体实施方式
46.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。
47.本发明的核心是提供一种阀门，其结构较为简单。本发明的另一核心是提供一种包括上述阀门的发动机驱动型发电机，其阀门结构较为简单。
48.本发明所提供阀门的具体实施例一，应用于发动机驱动型发电机的油箱通气管路。该阀门具体包括阀体3，阀体3上贯穿设置第一腔室31和第二腔室32。在阀体3内部，第一腔室31与第二腔室32对接，且对接口33处设置具有弹性的第一阀片1和具有弹性的第二阀片2，具体地，第一阀片1和第二阀片2为簧片。其中，第一腔室31和第二阀片2分别位于第一阀片1的两侧。
49.由于第一阀片1和第二阀片2具有弹性，则在工作过程中，根据对接口33两侧的压力差情况，第一阀片1与第二阀片2适应性形变，从而改变第一腔室31和第二腔室32的通断情况。
50.第二阀片2上设置阀片通孔21，在第一阀片1和第二阀片2均处于复位状态时，第一阀片1密封盖合阀片通孔21，第二阀片2与第一阀片1配合密封对接口33。
51.第一阀片1能够通过形变、由对接口33摆动至第一腔室31内或第二腔室32内，且摆动至第一腔室31内时，第一腔室31通过阀片通孔21连通第二腔室32。
52.第二阀片2能够通过形变、由对接口33摆动至第二腔室32。具体地，第二阀片2由第二腔室32朝向第一腔室31方向复位运动时，至多运动至对接口33，具体与对接口33相抵，
即，以对接口33为基准位置，第二阀片3仅能在第二腔室32中往复摆动，但第二阀片2不能运动到第一腔室31中。
53.在应用于油箱通气管路时，第一腔室31设置为可与油箱42连通；第二腔室32设置为可与大气连通，具体连接碳罐5。
54.在发电机停止时或者保存状态下，如图5所示，第一阀片1和第二阀片2处于复位状态下，密封对接口33，此时，油箱42密封，不会通过对接口33连通碳罐5。此状态下，当发电机倾倒时，即使油箱42中有液体燃油进入第一通气管41，由于第一阀片1和第二阀片2构成的阀片组件两侧的气压-油箱42内部气体压力(油箱42内部气体空间体积增大、气压减小)、第一通气管41中液压与第一腔室31中气压等力的作用，第一阀片1和第二阀片2保持复位状态，对接口33处于密封状态，可以有效避免油箱42中的液体燃油进入第二腔室32。
55.在发电机准备运行时，打开燃油开关7，此时，油箱42气压仍不变，对接口33仍处于密封状态。
56.在发电机运行时，油箱42内部气压会适应性变化：如图6所示，如果第一腔室31的气压小于第二腔室32的气压且压力差到达第一阀片1的弯曲值时，第一阀片1打开，油箱42与碳罐5侧大气压连通以平衡；如图7所示，如果因为某种原因(比如刚停机时油箱的高温或者发电机在非工作状态下被暴晒等各种原因)，导致油箱42内部气压(燃油蒸汽和空气的混合气压，或称为燃油蒸汽压)增加，进而使第一腔室31的气压大于第二腔室32的气压且压力差到达第一阀片1和第二阀片2一起弯曲值时，第一阀片1和第二阀片2同时向第二腔室32运动以打开对接口33，燃油蒸汽通过阀门进入碳罐5。
57.可见，该阀门在应用于碳罐5和油箱42之间时，通过第一阀片1和第二阀片2的配合，可以密封对接口33，还可以通过第一阀片1和第二阀片2的形变，实现第一腔室31和第二腔室32的连通以平衡气压，自动实现单向阻止通油(例如发电机倾倒时)双向通气(发电机正常放置)。另外，由于只需设置两个弹性的阀片即可控制阀门通断情况，简化了阀门结构。另外，由于第一阀片1只需密封阀门通孔且第二阀片2相对于对接口33只需能够朝向第二腔室32内单向摆动，相比于采用单个阀片直接密封对接口33并可相对于对接口33双向摆动的实施例，能够降低装配难度以及加工精度要求。
58.进一步地，如图1所示，阀体3的内壁上凸出设置支撑筒34，第一腔室31包括支撑筒34的内部空间，且对接口33为支撑筒34的筒口。更具体地，阀体3包括阀主体36和分别设于阀主体36两端的第一管体37和第二管体38，具体地，沿着流体流动方向，第一管体37、第二管体38的口径小于阀主体36。第一管体37、第二管体38均与阀主体36连通，支撑筒34设置在阀主体36中，第一管体37和支撑筒34的内部空间为第一腔室31，阀主体36内位于支撑筒34外的空间和第二管体38中的空间构成第二腔室32。第一管体37、第二管体38分别作为与对应的通气管连接的连接部。
59.在阀体3内另外增设支撑筒34，可以根据第一腔室31的容积以及对接口33的位置设置要求，自由设置支撑筒34的形状和尺寸，提高对第一腔室31位置设置的灵活性。
60.进一步地，如图1所示，第一阀片1的部分结构固定于阀体3内壁的第一连接位置b，其余部分相对于第一连接位置b呈悬臂结构，且第一阀片1的部分结构位于支撑筒34和第一连接位置b之间。第二阀片2的部分结构固定于阀体3内壁的第二连接位置c，其余部分相对于第二连接位置c呈悬臂结构，且第二阀片2的部分结构位于支撑筒34和第二连接位置c之
间。
61.如图6所示，当第一阀片1向第一腔室31内摆动时，第一阀片1以和支撑筒34的接触点为支点摆动，第二阀片2保持复位状态，此时，单个阀片摆动且力臂较小；如图7所示，当第一阀片1和第二阀片2向第二腔室32摆动时，第一阀片1以第一连接位置b为支点摆动，第二阀片2以第二连接位置c为支点摆动，此时，双阀片摆动且力臂较大。
62.可见，本实施例中，根据阀片的种类与大小、阀片上位于支撑筒34和其在阀体3上连接位置之间的长度的选择，可以根据需要灵活调节流体由第一腔室31向第二腔室32流动或由第二腔室32向第一腔室31流动时的阻力。
63.进一步地，如图1所示，第一阀片1插接固定于第一连接位置b，第二阀片2插接固定于第二连接位置c，便于拆装以及阀片的更换。当然，在其他实施例中，阀片也可以焊接或粘接于阀体3。
64.进一步地，如图2所示，第一阀片1处于复位状态下时，第一阀片1的部分结构位于对接口33中以构成内置部11，且内置部11与对接口33之间形成c形间隙35。通过c形间隙35的设置，如图6所示，可以提高第一阀片1需要向第一腔室31内摆动的顺畅性，降低第一腔室31内壁对第一阀片1摆动时的摩擦阻力。
65.进一步地，如图2所示，第一阀片1和第二阀片2均处于复位状态时，内置部11覆盖阀片通孔21，且内置部11上位于阀片通孔21的边缘之外的部分构成封闭环结构12，通过封闭环结构12的设置，可以确保第一阀片1全面覆盖阀片通孔21，保证对阀片通孔21的密封效果。
66.进一步地，如图2和图5所示，第二阀片2处于复位状态时，第二阀片2位于第二腔室32内，且第二阀片2的外缘至少刚好与对接口33的外缘一致，优选地，如图2所示，第二阀片2的外缘位于对接口33的外缘的外侧，能够确保第二阀片2对对接口33的密封效果。
67.其中，具体地，支撑筒34为圆筒，第一阀片1包括圆片和连接于圆片与阀体3之间的杆部，第二阀片2包括圆片和连接于圆片与阀体3之间的杆部。
68.进一步地，第一腔室31的容积小于第二腔室32的容积，根据两个腔室的容积大小，可以将容积小的第一腔室连接油箱42，以避免有过多的油液进入第一腔室31中。
69.本实施例所提供阀门，在应用于发动机驱动型发电机时，如果电机正常放置，阀门能够平衡油箱42和碳罐5之间的气压(参见图8、图9)。在发电机倾倒时，阀门的工作原理大致如下：
70.(一)当发电机停止时或保存状态下，燃油开关7处于关闭状态，第一阀片1和第二阀片2配合密封对接口33，此时，油箱42内部是全密封的；发电机倾倒后，燃油从油箱42通过第一通气管41处进入阀门的第一腔室31，当液态燃油接触第一阀片1后，由于大气压力与油箱42内部压力、第一阀片1的弹力与液体燃油受力达到平衡，双向阀防止液体燃油通过第一阀片1和第二阀片2进入第二腔室32。
71.(二)恢复正常放置后，当发电机准备运行时，打开燃油开关7，此时，第一通气管41中残留的液体燃油会油箱42内部的压力拉住，保持在第一通气管415a中不流动。
72.(三)在(二)之后，当发电机运行时，油箱42内部压力变化。油箱42内燃油会随着发电机的运行而持续减少，从而导致油箱42的燃油液面上方空间的气压降低，进而使第一腔室31(连接油箱42)的气压小于第二腔室32(连接大气)的气压，压力差到达第一阀片1的弯
曲值时，第一阀片1打开，倾倒入第一通气管41中的液体燃油被大气压力压回油箱42(无燃油在油管中时，通气平衡大气压力)。
73.除了上述阀门，本发明还提供了一种发动机驱动型发电机，该发动机驱动型发电机包括阀门，具体可以为以上任一实施例中提供的阀门，有益效果可以相应参考以上各个实施例。
74.如图8、图9所示，提供一种发动机驱动型发电机，包括发动机/发电机单元4、油箱42、发动机进气系统和碳罐5。油箱42设置于发动机/发电机单元4上方，碳罐5设置在机箱内。第一腔室31通过第一通气管41连接油箱42，第二腔室32通过第二通气管51连接碳罐5，碳罐5通过第三通气管与发动机进气系统连接。具体地，发动机进气系统包括空滤器，空滤器的一端通过第三通气管连接碳罐5，另一端连通大气，从而碳罐5和大气的连通。
75.本实施例中的发电机，在油箱42和碳罐5之间设有前述结构简单、成本低的阀门，可以保证油箱42的正常通气，且能够有效防止在发电机因各种原因向各种方向倾倒时、液体燃料侵入碳罐5内，在发电机运行时，第一腔室31和第二腔室32中的气体根据气压大小驱动阀片形变，使得两个腔室间自动通气调节气压。
76.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
77.术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
78.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
79.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
80.以上对本发明所提供的阀门及发动机驱动型发电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。