气体发动机分布式燃气阀组的制作方法

1.本实用新型涉及气体燃料发动机技术领域，具体而言涉及一种气体发动机分布式燃气阀组。


背景技术：

2.传统船舶动力工业是一个对石油资源严重依赖的行业，船舶动力提高利用天然气资源的力度，对保障国家能源安全、实现节能减排具有战略意义。国外技术发展与应用实践表明，气体燃料发动机以其技术成熟、经济性好、减排效果等优点正逐渐成为替代船舶柴油机动力的首选。燃气阀组单元是气体燃料发动机的关键配套件，安装在气体发动机前端，主要功能是根据发动机的负载调节发动机进气口之前的燃气压力，向气体发动机提供符合压力、流量要求的燃气，同时其还具备氮气吹扫、燃气切断、控制联锁等功能。
3.当燃气管路上安装有阀门或流量计等单层壁部件1时，如果上述单层壁部件1的密封结构失效，燃气会直接泄漏到机舱内，这样不符合安全规范的要求。针对上述问题，现有技术方案(图1所示)是将燃气管线上的单层壁部件1以及用于连接上述单层壁部件1的单层壁管路2集中布置，再用一个可打开的密闭环围3将其包裹。
4.该方案有两个不足：首先，由于密闭环围3内的单层壁部件1较多，为满足单层壁部件1的可安装性和密闭环围3的承压能力，造成密闭环围3的体积较大，其将占用很大的机舱空间，例如需占用约2.5m
×
2m
×
3m的机舱空间；其次，密闭环围3的结构可维修性较差，若单层壁部件1中某个发生故障，需要将密闭环围3打开才能进行检修或更换。
5.因此，需要一种气体发动机分布式燃气阀组，以至少部分地解决以上问题。


技术实现要素：

6.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
7.为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种气体发动机分布式燃气阀组，包括：
8.双层壁管路，所述双层壁管路包括：
9.内管壁，所述内管壁围成内部流路，所述内部流路用于燃气的流通，
10.外管壁，所述外管壁套设于所述内管壁的外部，所述内管壁和所述外管壁之间构造为中间流路，所述中间流路用于空气的流通；以及
11.至少两个双层壁部件，所述至少两个双层壁部件设置于所述双层壁管路，所述双层壁部件包括双层壁阀，所述双层壁部件还包括：
12.部件内壁；所述部件内壁围成内部通道，所述内部通道与所述双层壁管路的所述内部流路连通；
13.部件外壁，所述部件外壁套设于所述部件内壁的外部，所述部件外壁与所述部件内壁之间构造为中间通道，所述中间通道与所述双层壁管路的中间流路连通。
14.进一步地，双层壁部件还包括功能件，所述功能件用于实现所述双层壁部件的功能，所述功能件贯穿所述部件内壁和所述部件外壁并延伸至所述中间通道内。
15.进一步地，所述双层壁部件还包括安装部，所述安装部贯穿所述部件外壁并连接至所述部件内壁，所述功能件经由所述安装部安装至所述中间通道。
16.进一步地，所述双层壁部件的端部设置有第一连接部，两个所述双层壁部件的所述第一连接部之间能够实现对接；
17.所述双层壁管路的端部设置有第二连接部，所述第二连接部能够与所述第一连接部对接。
18.进一步地，所述第一连接部包括：
19.主体部，所述部件内壁和所述部件外壁均与所述主体部连接，所述主体部沿所述主体部的径向方向延伸超出所述部件外壁；
20.通孔，所述通孔设置于所述主体部，所述通孔能够通向所述中间通道；
21.内密封圈，所述内密封圈设置于所述主体部，且位于所述通孔的内侧；以及
22.外密封圈，所述外密封圈设置于所述主体部，且位于所述通孔的外侧。
23.进一步地，所述双层壁阀包括双层壁球阀和/或双层壁调压阀，其中所述双层壁球阀包括：
24.球阀功能件，所述球阀功能件包括：
25.阀芯，所述阀芯设置于所述内部通道，
26.阀杆，所述阀杆依次贯穿所述部件外壁和所述部件内壁并连接至
27.所述阀芯；
28.球阀安装部，所述球阀安装部贯穿所述部件外壁并连接至所述部件内壁，所述阀杆延伸穿过所述球阀安装部。
29.进一步地，所述双层壁球阀包括：
30.填料函，所述球阀安装部构造为所述填料函，所述填料函与所述阀杆间隔开，所述填料函具有穿孔；
31.支撑件，所述支撑件设置于所述填料函和所述阀杆之间且位于所述穿孔处，所述支撑件具有对应于所述穿孔的缺口；
32.填料密封件，所述填料密封件设置于所述填料函和所述阀杆之间且位于所述支撑件的上方和下方。
33.进一步地，所述双层壁球阀还包括阀罩，所述阀罩至少部分设置于所述填料函的上方，且所述阀罩至少部分延伸进入所述填料函和所述阀杆之间并抵接至所述填料密封件。
34.进一步地，所述双层壁部件还包括双层壁流量计和/或双层壁过滤器。
35.进一步地，所述气体发动机分布式燃气阀组还包括：
36.单层壁部件，所述单层壁部件与所述双层壁部件的所述部件内壁连接或者与所述双层壁管路的内管壁连接；以及
37.局部密闭环围，所述局部密闭环围罩设至所述单层壁部件的外部。
38.根据本实用新型的气体发动机分布式燃气阀组，具备机舱占用空间小、管线布置灵活以及易于维修等优点。
附图说明
39.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
40.附图中：
41.图1为现有的燃气阀组单元的示意图；
42.图2为根据本实用新型的一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的示意图；
43.图3为根据本实用新型的另一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的示意图；
44.图4为根据本实用新型的一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的双层壁球阀的结构示意图；
45.图5为图4中a
‑
a向的示意图；
46.图6为图4中b
‑
b向的剖切示意图；
47.图7为根据本实用新型的一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的双层壁球阀与双层壁管路连接的示意图；
48.图8为根据本实用新型的一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的双层壁流量计的结构示意图；以及
49.图9为根据本实用新型的一种优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组的双层壁过滤器的结构示意图。
具体实施方式
50.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
51.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
52.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
53.本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何
其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。
54.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。
55.请参考图2到图9，本实用新型的第一优选实施方式的气体发动机分布式燃气阀组10包括双层壁管路12和设置在双层壁管路12上的至少两个双层壁部件11。例如，可以设置2个、3个、4个、5个或更多个双层壁部件11。其中，双层壁部件11可以为双层壁阀、双层壁流量计200和双层壁过滤器300。进一步地，双层壁阀可以为双层壁球阀100和双层壁调压阀400。
56.下面以双层壁球阀100为例(图4到图7)对双层壁管路12与双层壁部件11的连接方式进行详细说明。
57.双层壁管路12包括内管壁15和套设在内管壁15的外部的外管壁16。内管壁15围成的空间构造为内部流路17，其用于燃气的流通。内管壁15和外管壁16之间的空间构造为中间流路18，其用于空气的流通。
58.双层壁球阀100包括部件内壁110和设置于部件内壁110的外侧的部件外壁120。并且，部件内壁110围成内部通道111，其与双层壁管路12的内部流路17连通。部件外壁120与部件内壁110之间构造为中间通道121，其与双层壁管路12的中间流路18连通。
59.中间通道121和中间流路18可以与抽风机连通，以保持中间通道121和中间流路18的负压状态，从而使得泄露至中间通道121和中间流路18的燃气可以排放至室外。
60.双层壁球阀100还包括用于实现双层壁球阀100功能的功能件，即球阀功能件140。以及用于安装上述功能件的安装部，即。
61.其中，贯穿部件内壁110和部件外壁120并延伸至中间通道121内。
62.球阀安装部150贯穿部件外壁120并连接至部件内壁110，从而使得上述球阀功能件140能够经由球阀安装部150安装至内部通道111。
63.具体地，球阀功能件140包括阀芯142和阀杆141。球阀安装部150构造为填料函152。填料函152贯穿双层壁球阀100的部件外壁120并设置于部件内壁110上。阀芯142设置于双层壁球阀100的内部通道111，阀杆141延伸穿过填料函152并贯穿部件内部，从而连接至阀芯142。
64.由于阀杆141需要通过活动来控制阀芯142的开闭，为此需要将填料函152与阀杆141间隔开。由此，内部通道111的燃气能够通过阀杆141和填料函152之间的间隙泄露(图7所示的泄露路径)。为了解决这一问题，需要在填料函152与阀杆141之间的间隙设置填料密封件154。
65.但是，在阀杆141和填料函152之间的间隙填满填料密封件154存在阻碍中间通道121内气体流通的可能性。为此，参考图4和图6，填料函152上优选设置有穿孔153，阀杆141和填料函152之间的间隙中优选设置支撑件155，该支撑件155位于穿孔153处。并且，支撑件155上优选设置于穿孔153对应的缺口156，而填料密封件154设置在支撑件155的上方和下方。由此，中间通道121中的气体可以经由上述填料函152上的穿孔153和支撑件155上的缺口156进行流动。
66.此外，为了进一步提高密封性，双层壁球阀100还包括阀罩151，阀罩151至少部分
设置于填料函152的上方，且阀罩151至少部分延伸进入填料函152和阀杆141之间并抵接至填料密封件154。
67.阀芯142上还优选设置阀芯密封件143，以进一步提高密封性。
68.下面请参考图5和图7。双层壁球阀100的端部设置有第一连接部130。相对应的，双层壁管路12的端部设置有第二连接部14。第一连接部130和第二连接部14能够对接，从而实现双层壁管路12和双层壁球阀100之间的连接。
69.此外，两个双层壁球阀100各自的第一连接部130能够彼此连接，以实现连续设置的两个双层壁球阀100之间的连接。
70.第一连接部130和第二连接部14的结构相类似，下面以第一连接部130为例进行详细说明。
71.第一连接部130可以构造为法栏状，其具有在径向方向延伸超出部件外壁120的主体部131。部件外壁120和部件内壁110均连接至该主体部131。主体部131上设置有能够通向双层壁球阀100的中间通道121的通孔132。图5所示实施方式中，多个通孔132围绕双层壁球阀100的内部通道111设置，例如可以设置6个。
72.当第一连接部130和第二连接部14对接后，双层壁球阀100的中间通道121能够经由上述通孔132连通至双层壁管路12的中间流路18。然而，内部通道111或内部流路17中的燃气易从第一连接部130和第二连接部14之间的缝隙泄露(图7中所示的泄露路径)，为此需要设置密封圈进行密封。
73.优选地，可以在通孔132的外侧设置一道外密封圈134，在通孔132的内侧设置一道内密封圈133。由此能够形成可靠的密封。
74.图8示出了本实用新型的双层壁流量计200，其具有与双层壁球阀100相类似的部件内壁210、部件外壁220、内部通道211、外部通道221、第一连接部230、主体部231、通孔232、外密封圈234以及内密封圈233等结构，它们的连接关系也相类似，在此不再赘述。
75.其与双层壁球阀100的区别在于流量计功能件240和流量计安装部250。
76.其中，流量计安装部250可以构造为筒状，其贯穿双层壁流量计200的部件外壁220和部件内壁210。流量计安装部250的底端构造为缩口状的凸缘。
77.流量计功能件240包括变送器241和测量元件242。其中，变送器241的柄延伸进入流量计安装部250并抵接至所述凸缘处。测量元件242设置于内部通道211，且与变送器241的柄连接。
78.图9示出了本实用新型的双层壁过滤器300，其具有与双层壁球阀100相类似的部件内壁310、部件外壁320、内部通道311、外部通道321、第一连接部330、主体部331、通孔332、外密封圈334以及内密封圈333等结构，它们的连接关系也相类似，在此不再赘述。
79.其与双层壁球阀100的区别在于过滤器功能件340和过滤器安装部350。
80.其中，过滤器安装部350优选构造为一段双层壁管路，过滤器安装部350的内管壁与双层壁过滤器300的部件内壁310连接，过滤器安装部350的外管壁与双层壁过滤器300的部件外壁320连接。由此，过滤器安装部350的内部流路与双层壁过滤器300的内部通道311连通，过滤器安装部350的外部流路与双层壁过滤器300的外部通道连通。
81.滤器功能件构造为滤芯，其延伸经过过滤器安装部350的内部流路并延伸至双层壁过滤器300的内部通道311。
82.此外，双层壁过滤器300还具有过滤器盖351，其设置于过滤器安装部350的顶端。具体的，过滤器盖351与过滤器安装部350的第二连接部14可拆卸地密封连接。
83.双层壁调压阀400具有与双层壁球阀100相类似的结构，在此不再进行详细描述。
84.在本实施方式中，气体发动机分布式燃气阀组10设置有两个双层壁球阀100、一个双层壁调压阀400、一个双层壁过滤器300和一个双层壁流量计200。其中双层壁过滤器300设置于气体发动机分布式燃气阀组10的入口处，其上游连接有双层壁管路12。双层壁过滤器300下游依次设置一个双层壁流量计200、一个双层壁球阀100和一个双层壁三通。该双层壁三通的另外两段分别设置一个双层壁球阀100和一个双层壁调压阀400。
85.根据本实用新型的气体发动机分布式燃气阀组10，可以省去现有技术中的密闭环围，从而将体积控制在与双层壁部件11相近的程度，并且可以方便地对故障阀件进行替换，无需花费大量时间打开密闭环围。由此，气体发动机分布式燃气阀组10可以成为气体发动机燃气进气管线的一部分，直接安装在气体发动机上，显著减小了占用设备机舱的空间。另外，燃气供气管线在机舱内的布置方案也更加灵活。示例性地，双层壁部件11可以安装在机舱内的角落或设备间隙等位置，多个双层壁部件11之间使用双层壁管路12连接即可。综上，本实用新型的气体发动机分布式燃气阀组10具有机舱占用空间小、管线布置灵活以及易于维修等优点。
86.图3示出了本实用新型的第二优选实施方式。其中气体发动机分布式燃气阀组20也可以设置若干单层壁部件1，即双层壁部件11与单层壁部件1混装。然而需要将单层壁部件1集中设置，并使得单层壁部件1与双层壁部件11的部件内壁连接或者与双层壁管路12的内管壁15连接。在集中设置的若干单层壁部件1的外部罩设局部密闭环围13，局部密闭环围13的端部与双层壁管路12的外管壁16连接，以实现对集中设置若干单层壁部件1的密封。
87.除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
88.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。