CN101463942A - 高压供气用气体容器及其单向三通阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压供气用气体容器及其单向三通阀，所述气体容器包括气瓶，气瓶进气口上密封设有充气阀，气瓶出气口上密封设有电起爆开启阀，高压供气用气体容器还包括通过导气管与气瓶上的电起爆开启阀的出气口连接的单向三通阀，所述单向三通阀包括内设阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔通过气道相通的外进气口、气瓶进气口及出气口，阀腔中由第一端开口向第二端开口延伸的直线方向相对滑动装配有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞的相对端之间顶装有弹簧；本发明的高压供气用气体容器的气瓶设有充气装置，气体输出控制采用电控的电起爆开启阀开瓶放气，气体输出方向通过三通阀控制可实现外部气源供气与气瓶自主供气之间的转换。
Description
技术领域
本发明涉及高压供气技术领域，尤其是一种高压供气用气体容器及其单向三通阀。
背景技术
气体压力容器现在已广泛应用于现代工业各领域，种类多种多样。但绝大部分产品均为钢制、复合材料气瓶，压力低、容积大、重量高，不适合轻便、小型超高压容器使用，尤其在安装空间受限，工作条件苛刻的环境下，常规气瓶根本无法满足使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够按照时序要求自动定向向外供气的高压供气用气体容器，同时提供一种结构紧凑、占用空间小、定向可靠的单向三通阀。
本发明的高压供气用气体容器的技术方案是：一种高压供气用气体容器，包括气瓶上设有进气口和出气口，进气口上密封设有充气阀，出气口上密封设有电起爆开启阀，高压供气用气体容器还包括通过导气管与气瓶上的电起爆开启阀的出气口连接的单向三通阀，所述单向三通阀包括内设阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔通过气道相通的外进气口、气瓶进气口及出气口，所述外进气口与阀腔相通的外进气道在阀腔的一端具有第一端开口，所述气瓶进气口与阀腔相通的内进气道在阀腔的另一端具有第二端开口，第一端开口和第二端开口相对设置于阀腔的两端，阀腔中由第一端开口向第二端开口延伸的直线方向相对滑动装配有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞的相对端之间顶装有弹簧，第一活塞、第二活塞的外端面设有分别与第一端开口、第二端开口密封配合的密封结构，所述弹簧将其两侧的活塞及各活塞的端密封圈顶压密封在阀腔中对应的端开口上。
所述阀腔中固定设有两端分别与第一、第二端开口相对的套管，所述第一活塞和第二活塞与套管内壁滑动配合。
所述第一活塞、第二活塞外端面上的密封结构为套装的密封圈。
所述气瓶外形为带有缺口的准环形，气瓶的两端分别处于准环形瓶体的缺口的两侧，进气口、出气口分设于气瓶的两端。
所述电起爆开启阀包括壳体，壳体上设有电起爆开启阀进气口和电起爆开启阀排气口，壳体内部设有两端分别与电起爆开启阀进气口和电起爆开启阀排气口相通的气道，气道中密封设有用于阻断气道的可破坏阀芯，壳体内还设有电起爆器，电起爆器的动作端固连有可在起爆时顶断可破坏阀芯的撞针，电起爆器的撞针与可破坏阀芯对应接触配合。
所述充气阀包括充气嘴，充气嘴通过螺纹装配于与气瓶内腔相通、外口设于气瓶外表面的充气气道中，充气嘴的外圆上箍装有密封圈与充气气道密封配合，充气嘴的外端设有露于气瓶外部的螺帽，充气嘴中设有贯通其内外端的气道，所述充气气道中设有环形台阶，环形台阶的内孔上活动装配有用于从环形台阶内口处封闭充气气道的密封锥，密封锥具有用于和孔硬密封配合的锥形头部，密封锥的尾部与环形台阶之间顶装有弹簧，所述充气嘴的内端顶压配合在密封锥的尾端。
本发明的单向三通阀的技术方案：一种单向三通阀，所述单向三通阀包括内设阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔通过气道相通的外进气口、气瓶进气口及出气口，所述外进气口与阀腔相通的外进气道在阀腔的一端具有第一端开口，所述气瓶进气口与阀腔相通的内进气道在阀腔的另一端具有第二端开口，第一端开口和第二端开口相对设置于阀腔的两端，阀腔中由第一端开口向第二端开口延伸的直线方向相对滑动装配有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞的相对端之间顶装有弹簧，第一活塞、第二活塞的外端面设有分别与第一端开口、第二端开口密封配合的密封结构，所述弹簧将其两侧的活塞及各活塞的端密封圈顶压密封在阀腔中对应的端开口上。
所述阀腔中固定设有两端分别与第一、第二端开口相对的套管，所述第一活塞和第二活塞与套管内壁滑动配合。
所述第一活塞、第二活塞外端面上的密封结构为套装的密封圈。
本发明的高压供气用气体容器的气瓶设有充气装置，气体输出控制采用电控的电起爆开启阀开瓶放气，气体输出方向通过单向三通阀控制可实现外部气源供气与气瓶自主供气之间的转换。在特定的安装和工作环境下，实现压力与容积要求，实现对负载按时序要求自动供气；本发明中的单向三通阀内的密封部件由阀腔内直线方向上两个相对方向的活塞组成，形成了两个气体单向控制器，使气体在任何时候只能从输出口输出，从而实现一定顺序供气时的防漏供气功能，即在一气路供气时，不会发生从另外气路泄漏的情况，而且两活塞背对设置并共用一个弹簧实现对阀腔两端进气口的密封控制，相互既为动作件又为固定支撑件，简化了常规阀门的众多结构，使本发明单向三通阀阀芯结构十分紧凑，而且密封可靠，从而使阀体体积缩小，适合在狭小空间内使用。
另外，本发明的高压供气用气体容器的电起爆开启阀，可在电起爆器接受到起爆电信号后爆炸后的冲击力可驱动撞针撞断破坏阀芯，使电起爆开启阀进气口与电起爆开启阀排气口导通，使气瓶内气体排出，电起爆器具有电控、瞬间动作的特点，而且其阀芯为硬密封堵塞在气道中，适合高压气路的阻断密封。
进一步的，为了在环形安装空间里实现工作压力与容积的要求，本发明的气瓶的瓶体为准环形结构，准环形的缺口两端分别设置进、出气口；而且瓶体材料采用钛合金TC4，使本发明具有耐腐蚀性、稳定性高，材料自身不导磁，可在强磁场环境下正常工作的优点。
附图说明
图1是本发明的高压供气用气体容器的结构示意图；
图2是本发明的高压供气用气体容器的气瓶的结构示意图；
图3是本发明的单向三通阀的结构示意图；
图4是本发明的高压供气用气体容器的电起爆开启阀的结构示意图；
图5是本发明的高压供气用气体容器的充气阀的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明的高压供气用气体容器包括气瓶2，气瓶2外形为带有缺口的准环形，气瓶2截面为正八边形，瓶体材料采用钛合金TC4，气瓶2上设有可将气瓶固定的安装螺栓3，气瓶2的两端分别处于准环形瓶体的缺口的两侧，其中一端设有进气口，进气口上密封设有充气阀1，另一端设有出气口，出气口上密封设有电起爆开启阀4，高压供气用气体容器还包括通过导气管6与气瓶2上的电起爆开启阀4的出气口连接的单向三通阀5。
单向三通阀5的结构如图3所示，包括内设阀腔58的阀体51，阀体51上设有与阀腔通过气道相通的外进气口55、气瓶进气口56及出气口57，所述外进气口55与阀腔58相通的外进气道59在阀腔58中具有第一端开口60，所述气瓶进气口56与阀腔58相通的内进气道69在阀腔58中具有第二端开口61，第一端开口60和第二端开口61的中心相对设置于经过阀腔58截面中心的同一条直线上，阀腔58中固定设有两端分别与第一、第二端开口60、61相对的套管62，套管62中沿第一端开口60和第二端开口61的中心连线的方向相对滑动装配有第一活塞52和第二活塞53，第一活塞52和第二活塞53的相对内端之间顶装有弹簧63，第一活塞52、第二活塞53的外端面上分别设有与第一端开口、第二端开口对密封配合的第一、第二端密封圈64、65，所述弹簧63将其两侧的活塞及各活塞的端密封圈顶压密封在阀腔58中对应的端开口上。单向三通阀5在使用时，气瓶2内的高压气体由气瓶进气口56输入至三通阀的阀腔58内，外部气源的高压气体由外进气口55输入至三通阀的阀腔58内，两个相对方向的活塞52、53形成了两个气体单向控制器，使气体在任何时候只能从出气口57输出。
气瓶2上的电起爆开启阀4的结构如图4所示，包括壳体1，壳体1上设有电起爆开启阀进气口46和电起爆开启阀排气口47，壳体1内部设有两端分别与电起爆开启阀进气口46和电起爆开启阀排气口47相通的气道，气道中密封设有用于阻断气道的可破坏阀芯48，壳体1内还设有电起爆器43，电起爆器43的动作端固连有可在起爆时顶断可破坏阀芯48的撞针42，电起爆器43的撞针42与可破坏阀芯48对应接触配合，电起爆器43接受到起爆电信号后爆炸后的冲击力可驱动撞针42撞断破坏阀芯，使电起爆开启阀进气口46与电起爆开启阀排气口47导通，使气瓶2内气体排出。
气瓶2上的充气阀1的结构如图5所示，包括充气嘴11，充气嘴11通过螺纹装配于与气瓶2内腔相通、外口设于气瓶2外表面的充气气道15中，充气嘴11的外圆上箍装有密封圈12与充气气道密封配合，充气嘴11的外端设有露于气瓶2外部的螺帽，充气嘴11中设有贯通其内外端的气道，所述充气气道15中设有环形台阶16，环形台阶16的内孔上活动装配有用于从环形台阶16内口处封闭充气气道15的密封锥13，密封锥13具有用于和孔硬密封配合的锥形头部，密封锥13的尾部设有环形挡沿与环形台阶16之间顶装有弹簧14，所述充气嘴11的内端顶压配合在密封锥13的尾部端面上。在充气时，拧松充气嘴11，密封锥13弹起解除对充气气道15内环形台阶16中心孔的密封，使高压气体可充入气瓶中，充气完成后，拧紧充气嘴11，使密封锥13端头被顶压在内环形台阶16中心孔中而形成硬密封。
Claims (10)
1、一种高压供气用气体容器，其特征在于：包括气瓶上设有进气口和出气口，进气口上密封设有充气阀，出气口上密封设有电起爆开启阀，高压供气用气体容器还包括通过导气管与气瓶上的电起爆开启阀的出气口连接的单向三通阀，所述单向三通阀包括内设阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔通过气道相通的外进气口、气瓶进气口及出气口，所述外进气口与阀腔相通的外进气道在阀腔的一端具有第一端开口，所述气瓶进气口与阀腔相通的内进气道在阀腔的另一端具有第二端开口，第一端开口和第二端开口相对设置于阀腔的两端，阀腔中由第一端开口向第二端开口延伸的直线方向相对滑动装配有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞的相对端之间顶装有弹簧，第一活塞、第二活塞的外端面设有分别与第一端开口、第二端开口密封配合的密封结构，所述弹簧将其两侧的活塞及各活塞的端密封圈顶压密封在阀腔中对应的端开口上。
2、根据权利要求1所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述阀腔中固定设有两端分别与第一、第二端开口相对的套管，所述第一活塞和第二活塞与套管内壁滑动配合。
3、根据权利要求1所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述第一活塞、第二活塞外端面上的密封结构为套装的密封圈。
4、根据权利要求1所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述气瓶外形为带有缺口的准环形，气瓶的两端分别处于准环形瓶体的缺口的两侧，进气口、出气口分设于气瓶的两端，气瓶材料为钛合金。
5、根据权利要求根据权利要求1或2或3或4所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述电起爆开启阀包括壳体，壳体上设有电起爆开启阀进气口和电起爆开启阀排气口，壳体内部设有两端分别与电起爆开启阀进气口和电起爆开启阀排气口相通的气道，气道中密封设有用于阻断气道的可破坏阀芯，壳体内还设有电起爆器，电起爆器的动作端固连有可在起爆时顶断可破坏阀芯的撞针，电起爆器的撞针与可破坏阀芯对应接触配合。
6、根据权利要求根据权利要求1或2或3或4所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述充气阀包括充气嘴，充气嘴通过螺纹装配于与气瓶内腔相通、外口设于气瓶外表面的充气气道中，充气嘴的外圆上箍装有密封圈与充气气道密封配合，充气嘴的外端设有露于气瓶外部的螺帽，充气嘴中设有贯通其内外端的气道，所述充气气道中设有环形台阶，环形台阶的内孔上活动装配有用于从环形台阶内口处封闭充气气道的密封锥，密封锥具有用于和孔硬密封配合的锥形头部，密封锥的尾部与环形台阶之间顶装有弹簧，所述充气嘴的内端顶压配合在密封锥的尾端。
7、根据权利要求根据权利要求5所述的高压供气用气体容器，其特征在于：所述充气阀包括充气嘴，充气嘴通过螺纹装配于与气瓶内腔相通、外口设于气瓶外表面的充气气道中，充气嘴的外圆上箍装有密封圈与充气气道密封配合，充气嘴的外端设有露于气瓶外部的螺帽，充气嘴中设有贯通其内外端的气道，所述充气气道中设有环形台阶，环形台阶的内孔上活动装配有用于从环形台阶内口处封闭充气气道的密封锥，密封锥具有用于和孔硬密封配合的锥形头部，密封锥的尾部与环形台阶之间顶装有弹簧，所述充气嘴的内端顶压配合在密封锥的尾端。
8、一种单向三通阀，其特征在于：所述单向三通阀包括内设阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔通过气道相通的外进气口、气瓶进气口及出气口，所述外进气口与阀腔相通的外进气道在阀腔的一端具有第一端开口，所述气瓶进气口与阀腔相通的内进气道在阀腔的另一端具有第二端开口，第一端开口和第二端开口相对设置于阀腔的两端，阀腔中由第一端开口向第二端开口延伸的直线方向相对滑动装配有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞的相对端之间顶装有弹簧，第一活塞、第二活塞的外端面设有分别与第一端开口、第二端开口密封配合的密封结构，所述弹簧将其两侧的活塞及各活塞的端密封圈顶压密封在阀腔中对应的端开口上。
9、根据权利要求8所述的单向三通阀，其特征在于：所述阀腔中固定设有两端分别与第一、第二端开口相对的套管，所述第一活塞和第二活塞与套管内壁滑动配合。
10、根据权利要求8或9所述的单向三通阀，其特征在于：所述第一活塞、第二活塞外端面上的密封结构为套装的密封圈。
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