CN100389280C - 特别适用于气体容器的具有流体状态指示装置的流量控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种具有指示流体状态装置的流量控制阀，特别适用于气体容器，该流量控制阀具有：阀体，设置有一个端部，在此端部设置了带螺纹的柄部，其与气体容器密封连接；和手轮，气体状态指示装置设置在手轮内，所述装置包括一个柱塞，此柱塞由柱塞头和螺旋杆组成，螺旋杆接合于一个可旋转体的空穴内，于是，所述柱塞的轴向运动与所述可旋转体的旋转相对应，可旋转体具有设有标志的可视部，以提供对柱塞状态的指示，柱塞可以与经过校准的弹簧对抗，在至少一个最小位置和最大位置之间运动，在最小位置时，在经过校准的弹簧作用下，柱塞头贴靠一个肩部，在最大位置时，柱塞头贴靠可旋转体的一个端部。

Description

特别适用于气体容器的具有流体状态指示装置的流量控制阀
技术领域
本发明涉及具有流体状态指示装置的流量控制阀，此种流量控制阀特别适用于气体容器。
背景技术
已经知道，容纳液化气体或者压缩气体的传统圆筒或瓶罐，均设置了一种阀，以将圆筒与其所供应的用户装置连接，其连接不是直接连接就是借助于减压装置连接。
这些传统装置，在必要时允许将用户装置与容纳流体的圆筒分离。
为了具有对圆筒内部流体状态的指示，可以借助于一种连接器，与一种可以指示流体压力水平的压力计连接。
但是，这种形式的装置向外突出于阀体之外，因使其暴露而会招受危及其运行安全的意外撞击，急剧地降低了安装此类压力计的圆筒的安全级别。
除上面已经说明之外，已知还有使用压力传感装置，以检测连接圆筒与用户装置的系统组成部分的气密性；此种传感装置对于装置的应用，仍然处于阀之外部。
US-6182692公开了一种阀装置，此阀装置包括一个与手轮集成的压力计，EP-A-0869310公开了一种储气筒用的旋塞，此旋塞包括一种与旋钮集成的压力计。
发明内容
本发明的总目标在于提供一种设置了指示流体状态的装置的阀，该装置对背景技术中所述的装置进行了改进。
在此总目标之内，本发明的目的之一在于提供一种设置了指示流体状态的装置的阀，此阀可以经受住的压力甚至高于装置设计测量区间的压力数倍。
本发明的又一个目的在于提供一种阀，该阀设置了可以适用于不同气体的装置。
本发明的又一个目的在于提供一种阀，其中，状态指示装置可以对容纳在圆筒中流体的量给出指示，不需要设置外部组件，可以保证更高的安全性和使用上的实用性。
本发明的又一个目的在于提供一种阀，此阀允许监测将安装该阀的圆筒与用户装置连接的系统的状态，也不需要在系统中设置附加的组件。
本发明的又一个目的在于，如果需要，可以更换压力传感装置，而不需要从圆筒上完全拆除流量控制阀。
本发明的又一个目的在于提供一种阀，此阀可以通过装配组件获得，而这些组件容易获得，且价格低廉，从而保证纯经济上的利益。
本发明的总目标和这些或者那些目的，在下面将变得更为清晰，这些目的的实现，是通过一种具有指示流体状态装置的、特别适用于气体容器的流量控制阀实现的，该流量控制阀具有：阀体，设置有一个端部，在此端部设置了螺纹柄部，以与气体容器密封连接；和手轮，其特征在于，气体状态指示装置设置在手轮内，此装置包括一个柱塞，此柱塞由柱塞头和螺旋杆组成，螺旋杆接合于可旋转体的空穴内，于是，所述柱塞的轴向运动与所述可旋转体的旋转相对应，可旋转体具有设有标志的可视部，以提供对柱塞压力状态的指示，柱塞可以与经过校准的弹簧对抗(contrast)，而在至少一个最小位置和最大位置之间运动，在最小位置时，由于经过标定的弹簧的作用，柱塞头贴靠一个肩部，在最大位置时，柱塞头贴靠可旋转体的一个端部。
本发明的技术方案如下：
根据本发明，一种具有气体状态指示装置的流量控制阀，该流量控制阀包括：阀体，所述阀体设置有一个端部，在此端部设置了螺纹柄部，所述螺纹柄部用于与气体容器密封连接；和手轮，其特征在于，所述气体状态指示装置设置在手轮内，所述手轮形成所述气体状态指示装置的壳体，所述气体状态指示装置包括一个柱塞，此柱塞由柱塞头和螺旋杆组成，螺旋杆接合于可旋转体的空穴内，所述可旋转体能旋转以致所述柱塞的轴向运动与所述可旋转体的旋转相对应，可旋转体具有设有标志的可视部，以提供柱塞状态的指示，所述手轮具有容纳所述柱塞和所述可旋转体的空穴，柱塞能与经过校准的弹簧对抗而在最小位置和最大位置之间轴向地运动，在最小位置时，由于所述经过校准的弹簧的作用，所述柱塞贴靠一个形成在容纳所述柱塞和所述可旋转体的所述空穴内的肩部，在最大位置时，所述柱塞头贴靠所述可旋转体的一个端部。
优选地，所述阀包括一个与用户装置供给系统密封连接的区域。
优选地，上述阀包括：第一输送管道，在所述螺纹柄内部形成；和第二输送管道，在连接至用户装置的所述区域内部形成，所述第一输送管道和第二输送管道允许流体通过，此流体从所述容器到达，并直接引向用户装置。
优选地，在上述阀中，所述第一输送管道和第二输送管道经过在第一输送管道和第二输送管道交叉区域形成的通道连通。
优选地，在所述的阀中，所述阀体具有一个区域，在此区域内部容纳了一个活塞，所述活塞构成一种可运动闭合元件，此可运动闭合元件能从一个开启位置向一个流量控制或闭合位置运动，在所述开启位置，所述第一输送管道和第二输送管道经过所述通道互相连通，在所述流量控制或闭合位置，不再提供所述通道，中断了所述第一输送管道和第二输送管道之间的连通，所述可运动闭合元件还能从所述流量控制或闭合位置向所述开启位置运动。
优选地，所述可运动闭合元件为所述手轮，并能借助于螺纹接合而在阀体内滑动。
优选地，所述可运动闭合元件包括流量控制部，此流量控制部借助于密封圈气密密封所述第一输送管道和第二输送管道，阻挡所述通道并避免容纳在容器内的流体流向所述第一输送管道和第二输送管道。
优选地，所述阀适用于气体容器。
优选地，所述柱塞的运动受所述弹簧的抵抗，此弹簧与螺旋杆同轴安装，以推动柱塞头贴靠在沿轴向空腔形成的肩部，此轴向空腔是在可运动元件内部形成的。
优选地，在上述的阀中，所述轴向空腔通过径向通道与所述所述第一输送管道和第二输送管道连通。
优选地，在上述的阀中，所述可旋转体能在容纳所述柱塞和所述可旋转体的所述空穴中旋转，此容纳所述柱塞和所述可旋转体的空穴由透明圆顶在上部区域封闭。
优选地，在上述的阀中，管道内呈现的压力决定柱塞轴向方向的位置，所述柱塞具有两个极限位置：一个极限位置是对应于压力低于某一个极限的状态，其中，所述弹簧将所述柱塞头推至贴靠所述肩部；一个极限位置对应于最大压力状态，其中，所述柱塞头贴靠可旋转体的端部。
优选地，在上述的阀中，管道内压力的测量在由弹簧校准所决定的区间内。
优选地，上述的阀包括两个环形密封圈，处于通道的上方，设置在可运动元件与阀体之间，以便隔离可运动元件的上部。
优选地，所述阀包括一种切向销，此切向销容纳在阀体上制出的槽中，并适合于通过贴靠在可运动元件内制出的空穴的壁，限制可运动元件在全开启的位置和闭合位置之间的运动。
优选地，能够借助于显示在具有某种指示器、颜色、数字或者几何形状的指示盘上的指示变化，对圆筒内现有气体的量给予指示。
优选地，本装置工作时所处的压力增量范围，通过对内部弹簧的校准决定。
根据本发明，还提供一种指示流体状态的装置，特别适用于储气圆筒用的流量控制阀，其特征在于，一个手轮形成所述装置的壳体，所述装置包括一种柱塞，柱塞由柱塞头和螺旋杆组成，螺旋杆接合于可旋转体的空穴内，以致，所述柱塞的轴向运动与所述可旋转体的旋转相对应，可旋转体具有一种设有标志的可视部，以提供一种对柱塞状态的指示，柱塞可以与经过校准的弹簧对抗，在至少一个最小位置和最大位置之间轴向地运动，在最小位置时，由于所述经过校准的弹簧的作用，所述柱塞头部贴靠一个肩部，在最大位置时，所述柱塞贴靠所述可旋转体的一个端部，所述柱塞被旋转地固定到所述手轮上，以便使所述装置与所述手轮一起旋转，所述手轮具有容纳所述柱塞和所述可旋转体的空穴。
附图说明
本发明的进一步特征和优点，通过对下述推荐的但并非唯一的实施例的详细说明，将变得更为清晰，这些实施例，通过附图所示不具有限制作用的例子图解说明，其中：
图1为根据本发明装置的剖视图，该剖视图是沿装置的纵向平面剖切的。
图2为安装在旋塞上的本装置的剖视图，该剖视图是沿装置的纵向平面剖切的，示出了活塞处于“压实”位置，装置处于最大压力状态。
图3为类似于图2的视图，但装置处于最小或者零压力位置。
图4为设置在汽缸上的旋塞阀上的本装置的剖视图，该视图是沿装置的纵向平面剖切的。
图5为设置有根据本发明装置的高压阀的剖视图。
具体实施方式
参看上述附图，根据本发明的阀，总体用字符100表示，该阀包括阀体2，阀体具有端部21，在此端部设置了带螺纹的柄部4，用以与圆筒密封连接，该圆筒在图中未示出。
阀体2包括一个区域5，此区域与供应用户装置的系统保证一种密封连接，该用户装置在图中未示出。
第一输送管道9在柄部4内部形成，第二输送管道10在与用户装置连接区域的内部形成；这些输送导管允许流体通道连通，该流体通道从圆筒到达并引向用户装置。
输送导管9和10借助于通道12连通，此通道在此两导管相交的区域形成。
阀体2具有区域22，在此区域内容纳着活塞3；此活塞构成一种可运动闭合元件，此闭合元件能够从开启位置运动到流量控制或闭合位置，当其处于开启位置时，导管9和10通过通道12相互连通，如图4所示，当其处于流量控制位置或闭合位置时，此通道不再出现，中断导管9与10之间的连通，反之亦然。
在此所述的实施例中，可运动元件3包括手轮15，并可以借助于螺纹接合11而在阀体2内部滑动。
可移动元件3包括流量控制部32，此流量控制部借助于垫片6将导管9气密密封，堵塞住通道12并防止容纳在圆筒内的流体流向导管10。
根据本发明，手轮15内包括设置在其内部的装置1，并为此目的，在图示例子中，手轮上设置了适于容纳装置1的空穴24。
根据本发明的装置1包括柱塞40，此柱塞由柱塞头41和螺旋杆42构成，螺旋杆接合于可旋转体44的空穴(cavity)43内，于是，柱塞40的平移运动与可旋转体44的旋转相对应，此柱塞是不能绕纵向轴线45旋转的。
柱塞40的运动受弹簧46对抗(contrast)，此弹簧与杆部42同轴安装，以推动柱塞40的头部41贴靠肩部47，此肩部沿轴向空腔48制出，而此空腔在可运动元件3中制出。
轴向空腔48通过径向通道49使导管9与导管10连通。
可旋转体44可以在空穴24内旋转，此空穴被透明圆顶50从上面封闭。
导管9和10内部的压力，决定了柱塞40的轴向位置，柱塞具有两个终端位置：一个位置对应于低于某一个极限压力状态，如图3所示，其中，弹簧46推动柱塞头部41贴靠肩部47；而另一个对应于最大压力状态，如图2所示，其中，柱塞头部41贴靠可旋转体44的端部51。
因此，装置1可以在一个区间检测导管9和10内部的压力，这个区间取决于弹簧46的标定校准(calibration)。
两个环形密封圈52，例如一种O形圈，设置在通道49的上方，处于可运动元件3和阀体2之间，以便隔离可运动元件3的上部。
一种切向销8，容纳在阀体2的22区域内部制出的槽中，以限制可运动元件3在阀全开位置和关闭位置之间的运动，这是通过适当地沿可运动元件3设置空穴24的壁实现的。
根据本发明的装置，能够对圆筒内部存在的气体量，通过在“指示盘”上所示出的变化而给予指示，在特定情况下，指示盘由可旋转体44的上表面构成，该上表面可以是某种指示器、颜色、数字或者几何形状。
通过将从本装置读取的压力与温度以及平均消耗相综合，可以通过对内部弹簧46的校准，实现对选定压力增量的操作。
这样，根据本发明的装置可以适用于不同的气体。
本发明的一个重要特征在于，其可以无损坏地经受液压密封性的检测，这种检测通常是在高得多的压力进行，比弹簧46校准的工作范围高出10倍至50倍。
这是由于一旦超过某个压力阈值，柱塞40的活塞头41贴靠可旋转体44的端部51，这样，超压并不损坏所标定的弹簧46。
根据本发明的装置，可以设置在主密封的上游或者下游，并在此情况下，监测从连续监测改变成只在阀开启时监测。
当本装置设置在主密封的下游，如果阀被关闭，它探测在用户装置线路部出现的泄漏。
本装置可以设置在一个线路或者一种流量控制和减压装置的阀的任何位置。
图5事实上示出了根据本发明的装置，在众多可行的应用中一种不同的应用。
根据本发明装置的另一个优点在于，其独立管理所指示增量P值大小的可能性。
本装置提供的另一个可能性在于，通过改变杆42螺旋线的节距，在增量P范围内改变指示的灵敏度。
本装置可以设置在构成手轮的可运动元件内部，还通过设置切向锁定销8，允许显著减小所占据的空间，和对其内部的完全可接近性。
事实上已经发现，本发明通过提供一种阀实现其总目标和及其所有目的，此阀相对于现有的装置得到了改进，并具有从生产观点出发的优点，这是由于其减少了组成元件的数量，从而相对于现有的指示方法具有经济效益。
根据本发明的阀，在所要求保护的范围内容许大量的修改与改变。这些修改的全部细节可以用技术等价元素替换。
所用材料以及其尺寸，自然根据需求和现有技术。

Claims (17)

1.一种具有气体状态指示装置(1)的流量控制阀(100)，该流量控制阀包括：阀体(2)，所述阀体(2)设置有一个端部，在此端部设置了螺纹柄部(4)，所述螺纹柄部用于与气体容器密封连接；和手轮(15)，其特征在于，所述气体状态指示装置(1)设置在手轮(15)内，所述手轮形成所述气体状态指示装置的壳体，所述气体状态指示装置(1)包括一个柱塞(40)，此柱塞由柱塞头(41)和螺旋杆(42)组成，螺旋杆接合于可旋转体(44)的空穴(43)内，所述可旋转体能旋转以致所述柱塞的轴向运动与所述可旋转体的旋转相对应，可旋转体具有设有标志的可视部(50)，以提供柱塞状态的指示，所述手轮具有容纳所述柱塞和所述可旋转体的空穴(24)，柱塞能与经过校准的弹簧对抗而在最小位置和最大位置之间轴向地运动，在最小位置时，由于所述经过校准的弹簧的作用，所述柱塞贴靠一个形成在容纳所述柱塞和所述可旋转体的所述空穴(24)内的肩部，在最大位置时，所述柱塞头贴靠所述可旋转体的一个端部。
2.如权利要求1所述的阀，包括一个与用户装置供给系统密封连接的区域。
3.如权利要求2所述的阀，包括：第一输送管道，在所述螺纹柄内部形成；和第二输送管道，在连接至用户装置的所述区域内部形成，所述第一输送管道和第二输送管道允许流体通过，此流体从所述容器到达，并直接引向用户装置。
4.如权利要求3所述的阀，其中，所述第一输送管道和第二输送管道经过在第一输送管道和第二输送管道交叉区域形成的通道连通。
5.如权利要求4所述的阀，其中，所述阀体具有一个区域，在此区域内部容纳了一个活塞，所述活塞构成一种可运动闭合元件，此可运动闭合元件能从一个开启位置向一个流量控制或闭合位置运动，在所述开启位置，所述第一输送管道和第二输送管道经过所述通道互相连通，在所述流量控制或闭合位置，不再提供所述通道，中断了所述第一输送管道和第二输送管道之间的连通，所述可运动闭合元件还能从所述流量控制或闭合位置向所述开启位置运动。
6.如权利要求5所述的阀，其中，所述可运动闭合元件为所述手轮，并能借助于螺纹接合而在阀体内滑动。
7.如权利要求6所述的阀，其中，所述可运动闭合元件包括流量控制部，此流量控制部借助于密封圈气密密封所述第一输送管道和第二输送管道，阻挡所述通道并避免容纳在容器内的流体流向所述第一输送管道和第二输送管道。
8.如权利要求1所述的阀，其中，所述阀适用于气体容器。
9.如权利要求8所述的阀，其中，所述柱塞的运动受所述弹簧的抵抗，此弹簧与螺旋杆同轴安装，以推动柱塞头贴靠在沿轴向空腔形成的肩部，此轴向空腔是在可运动元件内部形成的。
10.如权利要求9所述的阀，其中，所述轴向空腔通过径向通道与所述第一输送管道和所述第二输送管道连通。
11.如权利要求10所述的阀，其中，所述可旋转体能在容纳所述柱塞和所述可旋转体的所述空穴中旋转，此容纳所述柱塞和所述可旋转体的空穴由透明圆顶在上部区域封闭。
12.如权利要求11所述的阀，其中，管道内呈现的压力决定柱塞轴向方向的位置，所述柱塞具有两个极限位置：一个极限位置是对应于压力低于某一个极限的状态，其中，所述弹簧将所述柱塞头推至贴靠所述肩部；一个极限位置对应于最大压力状态，其中，所述柱塞头贴靠可旋转体的端部。
13.如权利要求12所述的阀，其中，管道内压力的测量在由弹簧校准所决定的区间内。
14.如权利要求13所述的阀，其中，阀包括两个环形密封圈，处于通道的上方，设置在可运动元件与阀体之间，以便隔离可运动元件的上部。
15.如权利要求14所述的阀，其中，阀包括一种切向销，此切向销容纳在阀体上制出的槽中，并适合于通过贴靠在可运动元件内制出的空穴的壁，限制可运动元件在全开启的位置和闭合位置之间的运动。
16.如权利要求15所述的阀，其中，能够借助于显示在具有某种指示器、颜色、数字或者几何形状的指示盘上的指示变化，对圆筒内现有气体的量给予指示。
17.如权利要求16所述的阀，其中，本装置工作时所处的压力增量范围，通过对内部弹簧的校准决定。
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