CN102996862A - 带电磁装置的瓶头阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的了一种带电磁装置的瓶头阀,它包括阀杆、压帽、卡套和小活塞组件,卡套的上端与靠近操纵杆铰接处一端的托架连接,下端通过压帽与阀体的上端连接,小活塞组件滑动配合在卡套内且小活塞组件的上端与卡套形成第一阀门,下端通过活门弹簧与活塞组件连接,活塞组件与阀体形成第二阀门;阀杆滑动配合在托架上且阀杆的上端与靠近铰接处的操纵杆的一端抵紧,下端穿过卡套后与小活塞组件抵紧。这样,采用的电磁组件的功率可以减小,从而节省设备的成本;另外,由于打开阀门的作用力较小,因此可以缩短操纵杆的长度,相应的减小整个瓶头阀的体积,从而使阀的结构更加紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及阀的技术领域,具体讲是一种用于消防灭火系统里的驱动气体瓶组上的带电磁装置的瓶头阀。
背景技术
目前,消防灭火系统中所用到的气瓶通常为大型的钢瓶,钢瓶上配备有带电磁装置的瓶头阀,用来控制钢瓶内的气体的流通。如附图1和附图2中所示,现有技术的带电磁装置的瓶头阀包括电磁铁组件01、托架组件02、操纵杆03、出气接头组件09、安全阀010、阀盘组件05、充气接头组件06、阀杆07、阀体08和低泄高阻阀04(低泄高阻阀的工作原理是:正常情况下处于开启状态,当设备有气源泄漏,即管道内的气体压力低于0.2MPa的情况时,这部分的气体就从低泄高阻阀中排出;当气体压力大于0.2Mpa时,也就是系统阀门打开动作时,低泄高阻阀就关闭);所述的电磁铁组件01安装在托架组件02 一端的上方,并与操纵杆03的一端抵紧,操纵杆03的另一端铰接在托架组件02的另一端;托架组件02与阀体08固定连接,阀杆07滑动配合在阀体08内,且阀杆07的上端抵紧在靠近操纵杆03的铰接点处;阀盘组件05滑动连接在阀体08内并且阀盘组件05的上端与阀杆07的下端抵紧并与阀体08形成阀门,阀盘组件05的下端通过安全弹簧011与连接在阀体08底部的螺塞012抵紧;所述的出气接头组件09和充气接头组件06各自安装在阀体08的相邻两个侧面上,低泄高阻阀04安装在阀体08上与充气接头组件06相对称的侧面,且低泄高阻阀04的轴线在竖直方向上要高于充气接头组件06的轴线;安全阀010安装在阀体08上与出气接头组件09相对称的侧面,且安装阀010的轴线在竖直方向上要低于出气接头组件09的轴线。
但是,上述这种结构的带电磁装置的瓶头阀存在以下的缺点:
1)现有技术的带电磁装置的瓶头阀的阀门的打开是通过电磁组件启动后下压操纵杆的一端,由于操纵杆的另一端是铰接在托架组件上的,靠近铰接点的阀杆的上端被下压后要克服气道内的高压气体才能顶开阀盘组件,从而实现阀门的打开,但是,这种结构的阀门打开是完全靠操纵杆的杠杆作用机械式的将阀盘组件顶开的,因此,要想电磁组件对操纵杆一端的作用力小又想达到顶开阀门的效果的话,根据功率等于作用力乘以力臂的原理,力臂要设计得长才能实现轻松灵活打开阀门的目的,这样,操纵杆的长度就要增长,从而相应的托架组件也增长,整个瓶头阀的体积就变得庞大,因此,占用的空间就相应增大;或者,采用功率较大的电磁阀也能打开阀门,但是,相应地就增加了设备的成本;
2)由于在灭火结束后,即瓶头阀的气体通道打开之后,管道内的气体压力与钢瓶内的气体压力是相等的,因此,阀门在此时是无法关闭的,换句话说,阀盘组件与阀体是脱开的,这样阀就不能再次工作,而必须将管道内的高压气体泄放后,才能使阀门关闭,其他一些相关机构也能恢复原状,以准备进行下次的灭火工作,通常这种泄放气体都是采用旋松低泄高阻阀来泄放高压气体以降低管道内的压力,使阀盘组件能关闭阀门,然后再将低泄高阻阀拧紧;因此,这种结构在操作上非常不方便,同时,由于多次的旋松与拧紧,一来会造成低泄高阻阀的螺纹连接处的螺纹磨损从而导致密封不严,甚至造成气体泄漏,二来也会造成部件的损伤或磕碰而降低阀的使用寿命;
3)由于专业人员在定期检测和维修阀的各装置的时候是有专业经验和专业工具的,而有时候用户会私自拆装充气接头组件,极易出现旋下充气接头组件中的压紧螺帽的现象,因此,阀体内的高压气体会从充气接头处外喷,从而造成伤害人体的安全事故;
4)电磁阀组件在电源供应正常的时候,驱动操纵杆打开阀门,从而使灭火气体从钢瓶中喷出,但是,在发生火灾时,火灾现场往往要发生断电的现象,因此,此时电磁阀组件由于断电就停止工作,阀门关闭,从而无法实现继续灭火的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种结构紧凑、体积小、采用小功率电磁阀就能正常工作的带电磁装置的瓶头阀。
为解决上述技术问题,本发明提供的带电磁装置的瓶头阀,包括电磁铁组件、托架、操纵杆、阀体、阀杆、活塞组件、出气接头组件、充气接头组件、安全阀和低泄高阻阀,所述的电磁铁组件安装在托架的一端且与操纵杆的一端抵紧,所述的操纵杆的另一端铰接在托架的另一端,活塞组件滑动配合在阀体的阀腔内,该瓶头阀还包括压帽、卡套和小活塞组件,所述的卡套的上端与靠近操纵杆铰接处一端的托架连接,下端通过压帽与阀体的上端连接,所述的小活塞组件滑动配合在卡套内且小活塞组件的上端与卡套形成第一阀门,下端通过活门弹簧与活塞组件连接,活塞组件与阀体形成第二阀门;所述的阀杆滑动配合在托架上且阀杆的上端与靠近铰接处的操纵杆的一端抵紧,下端穿过卡套后与小活塞组件抵紧;活塞组件与小活塞组件之间的阀腔为储气室,所述的出气接头组件、充气接头组件、低泄高阻阀和安全阀依次分别连接在阀体下端的四个侧面上。
所述的卡套上端外圆壁通过卡箍与托架卡接且卡套上端与与托架之间具有间隙,托架上设有与间隙相通的出气孔。
所述的小活塞组件包括小密封圈、小活塞、小弹簧和具有轴向通孔的小阀座,所述的小密封圈嵌在小活塞的上端面,且小密封圈与卡套上的小凸嘴形成第一阀门;小活塞的上端面与阀杆的下端面相抵,所述的小活塞滑动配合在卡套内,小弹簧的上端与小活塞抵紧,下端与小阀座抵紧;所述的小阀座螺纹连接在卡套的下端内,且小阀痤的下端面与活门弹簧抵紧。
所述的活塞组件包括大活塞和大密封件,大活塞滑动配合在阀体的阀腔内,且大活塞的上端面与活门弹簧抵紧;大密封件嵌在大活塞的下端面上,且与阀体处的大凸嘴形成第二阀门。
所述的第二阀门下方的阀体上设有均与阀腔相通的气道和两个进气孔,两个进气孔与钢瓶相通;所述的出气接头组件和低泄高阻阀均直接与气道连通,充气接头组件与其中一个进气孔连通,安全装置与另外一个进气孔连通。
所述的低泄高阻阀还设有放气螺塞,低泄高阻阀的阀座的一端与电磁瓶头阀的阀体螺纹连接,另一端安装有阀芯组件,低泄高阻阀的阀座的侧壁上具有凸座,凸座上具有内螺纹孔,所述的放气螺塞螺纹连接在内螺纹孔中,且端面通过O型圈与低泄高阻阀的阀座密封;所述的凸座上具有径向的放气孔,该放气孔位于靠近内螺纹孔底部的位置,所述的低泄高阻阀的阀座上具有与低泄高阻阀的阀腔相通的放气通道。
所述的充气接头组件包括压紧螺帽、接头和限位销,所述的接头通过压紧螺帽连接在阀体的连接头上,连接头与阀体的本体之间为直径小于连接头直径的过渡段,连接头与过渡段形成轴肩;所述的限位销为两根,对称的径向插接在靠近阀体的压紧螺帽一端,且两根限位销位于过渡段的外侧同时两根限位销的最远距离小于连接头的直径。
所述的托架上设有在停电时仍保证操纵杆处于下压状态的限位装置,该限位装置包括限位弹簧、定位销、卡圈和螺帽,所述的托架上具有限位孔,定位销位于限位孔内,定位销的一端与操纵杆的上边缘抵紧,另一端通过螺帽与托架连接,所述的卡圈卡接在定位销靠近操纵杆的一端,限位弹簧的一端与卡圈抵紧,另一端与螺帽抵紧。
采用以上结构后,本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1)由于在活塞组件与托架之间还设置了小活塞组件,并通过小阀座上的轴向小通孔将阀体上的储气室与卡套内的腔室连通,利用气体压差的原理,下压操纵杆后,用阀杆顶开小活塞组件后,第一阀门打开,使卡套内的腔室中的气体释放掉一些,从而使储气室内的气体压力下降,在钢瓶内高压气体的压力作用下推开第二阀门,此时整个瓶头阀打开,因此,只需下压操纵杆稍稍顶开第一阀门,就能打开第二阀门,这样,采用的电磁组件的功率可以减小,从而节省设备的成本;另外,由于打开阀门的作用力较小,因此可以缩短操纵杆的长度,相应的减小整个瓶头阀的体积,从而使阀的结构更加紧凑,占用的空间更小。
2)由于在低泄高阻阀处设置了放气螺塞,因此,在灭火结束后,不用拆卸掉整个低泄高阻阀,只要将放气螺塞向外拧出一些,打开放气通道与放气孔的通道,就可以泄放出管道内的高压气体,使阀恢复原状,以准备进行下次的灭火工作,因此,这种结构在操作上非常方便,同时,也避免了由于多次的旋松与拧紧而造成的低泄高阻阀的螺纹连接处的螺纹磨损从而导致密封不严、甚至造成气体泄漏的现象,从而保证了低泄高阻阀的使用寿命。
3)在充气接头组件中设置了限位销后,通过限位销与阀体上突块的轴肩的干涉,可以防止用户在装拆接头或检测维修时将压紧螺帽旋过头而产生的高压气体外喷从而伤及人体的安全事故发生。
4)由于在托架上设置了限位装置,在操纵杆下压后,定位销在弹簧力的作用下滑出限位孔位于操纵杆的上方,锁住了操纵杆回弹复位的动作,因此,即使在发生断电而电磁组件不能工作的情况下,也保证了阀门在打开的状态,继续实现灭火的工作。
附图说明
图1是现有技术带电磁装置的瓶头阀的结构示意图。
图2是图1中A向的结构示意图。
图3是本发明带电磁装置的瓶头阀的结构示意图。
图4是图3中B-B向的结构示意图。
图5是本发明中阀门部分的局部放大结构示意图。
图6是本发明中低泄高阻阀的局部放大结构示意图。
图7是本发明中充气接头组件的局部放大结构示意图。
图8是图5中C-C方向的结构示意图。
其中:
现有技术中:01、电磁铁组件;02、托架组件;03、操纵杆;04、低泄高阻阀;05、阀盘组件;06、充气接头组件;07、阀杆;08、阀体;09、出气接头组件;010、安全阀;
本发明:1、电磁铁组件;2、托架;2.1、出气孔;2.2、限位孔;3、操纵杆;4、阀杆;5、卡套;5.1、小凸嘴;6、小活塞组件;6.1、小密封圈;6.2、小活塞;6.3、小弹簧;6.4、小阀座;6.5、轴向通孔;7、压帽;8、活门弹簧;9、活塞组件;9.1、大活塞;9.2、大密封件;10、出气接头组件;11、阀体;11.1、气道;11.2、进气孔;11.3、大凸嘴;11.4、突块;11.5、过渡段;12、低泄高阻阀;12.1、低泄高阻阀的阀座;12.2、凸座;12.3、内螺纹孔;12.4、放气孔;12.5、放气通道;13、放气螺塞;14、储气室;15、充气接头组件;15.1、压紧螺帽;15.2、接头;15.3、限位销;16、安全阀;17、间隙;18、卡箍;19.1、卡圈;19.2、限位弹簧;19.3、螺帽;19.4、定位销;H、两根限位销的最远距离;D、连接头的直径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由图3~图8所示的本发明带电磁装置的瓶头阀的结构示意图可知,它包括电磁铁组件1、托架2、操纵杆3、阀体11、阀杆4、活塞组件9、出气接头组件10、充气接头组件15、安全阀16和低泄高阻阀12,所述的电磁铁组件1安装在托架2的一端且与操纵杆3的一端抵紧,所述的操纵杆3的另一端铰接在托架2的另一端,活塞组件9滑动配合在阀体11的阀腔内。该瓶头阀还包括压帽7、卡套5和小活塞组件6,所述的卡套5的上端与靠近操纵杆3铰接处一端的托架2连接,下端通过压帽7与阀体11的上端连接,所述的小活塞组件6滑动配合在卡套5内且小活塞组件6的上端与卡套5形成第一阀门,下端通过活门弹簧8与活塞组件9连接,活塞组件9与阀体11形成第二阀门。所述的阀杆4滑动配合在托架2上且阀杆4的上端与靠近铰接处的操纵杆3的一端抵紧,下端穿过卡套5后与小活塞组件6抵紧。活塞组件9与小活塞组件6之间的阀腔为储气室14,所述的出气接头组件10、充气接头组件15、低泄高阻阀12和安全阀16依次分别连接在阀体11下端的四个侧面上。
所述的卡套5上端外圆壁通过卡箍18与托架2卡接且卡套5上端与与托架2之间具有间隙17,托架2上设有与间隙17相通的出气孔2.1。
所述的小活塞组件6包括小密封圈6.1、小活塞6.2、小弹簧6.3和具有轴向通孔6.5的小阀座6.4,所述的小密封圈6.1嵌在小活塞6.2的上端面,且小密封圈6.1与卡套5上的小凸嘴5.1形成第一阀门。小活塞6.2的上端面与阀杆4的下端面相抵,所述的小活塞6.2滑动配合在卡套5内,小弹簧6.3的上端与小活塞6.2抵紧,下端与小阀座6.4抵紧。所述的小阀座6.4螺纹连接在卡套5的下端内,且小阀痤6.4的下端面与活门弹簧8抵紧。
所述的活塞组件9包括大活塞9.1和大密封件9.2,大活塞9.1滑动配合在阀体11的阀腔内,且大活塞9.1的上端面与活门弹簧8抵紧。大密封件9.2嵌在大活塞9.1的下端面上,且与阀体11处的大凸嘴11.3形成第二阀门。
所述的第二阀门下方的阀体11上设有均与阀腔相通的气道11.1和两个进气孔11.2,两个进气孔11.2与钢瓶相通;所述的出气接头组件10和低泄高阻阀12均直接与气道11.1连通,充气接头组件15与其中一个进气孔11.2连通,安全装置16与另外一个进气孔11.2连通。
所述的低泄高阻阀12还设有放气螺塞13,低泄高阻阀的阀座12.1的一端与电磁瓶头阀的阀体11螺纹连接,另一端安装有阀芯组件,低泄高阻阀的阀座12.1的侧壁上具有凸座12.2,凸座12.2上具有内螺纹孔12.3,所述的放气螺塞13螺纹连接在内螺纹孔12.3中,且端面通过O型圈与低泄高阻阀的阀座12.1密封。所述的凸座12.2上具有径向的放气孔12.4,该放气孔12.4位于靠近内螺纹孔12.3底部的位置,所述的低泄高阻阀的阀座12.1上具有与低泄高阻阀的阀腔相通的放气通道12.5。
所述的充气接头组件15包括压紧螺帽15.1、接头15.2和限位销15.3,所述的接头15.2通过压紧螺帽15.1连接在阀体11的连接头11.4上,连接头11.4与阀体11的本体之间为直径小于连接头11.4直径的过渡段11.5,连接头11.4与过渡段11.5形成轴肩。所述的限位销15.3为两根,对称的径向插接在靠近阀体11的压紧螺帽15.1一端,且两根限位销15.3位于过渡段11.5的外侧同时两根限位销15.3的最远距离H小于连接头11.4的直径D。
所述的托架2上设有在停电时仍保证操纵杆3处于下压状态的限位装置,该限位装置包括限位弹簧19.2、定位销19.4、卡圈19.1和螺帽19.3,所述的托架2上具有限位孔2.2,定位销19.4位于限位孔2.2内,定位销19.4的一端与操纵杆3的上边缘抵紧,另一端通过螺帽19.3与托架2连接,所述的卡圈19.1卡接在定位销19.4靠近操纵杆3的一端,限位弹簧19.2的一端与卡圈19.1抵紧,另一端与螺帽19.3抵紧。
本发明中低泄高阻阀12的工作原理是:正常情况下处于开启状态,当设备有气源泄漏(的气体压力低于0.2MPa)的情况时,这部分的气体就从低泄高阻阀12中排出;而当气体压力大于0.2Mpa时,也就是阀门打开动作时,低泄高阻阀12就关闭;在灭火工作结束时,管道内的气压与小活塞组件6和大活塞组件9中间的空腔(即储气室14)处的气压同钢瓶里的气压是相同的,第二阀门无法关闭;此时,旋松放气螺塞13,使低泄高阻阀12内的管道经过放气通道12.5和内螺纹孔12.3从放气孔12.4中排出,这样降低气道11.1内的气体压力,在压力差的作用下,关闭第二阀门。
本发明的工作原理如下:钢瓶内的高压气体从进气孔11.2流入阀体11的阀腔中,并在储气室14储存,同时储气室14内的高压气体将小活塞组件6向上顶、将活塞组件9向下顶,堵住第一阀门和第二阀门,阻止了气体的外泄。供气时,电磁铁组件1通电工作,将操纵杆3的一端向下压,由于操纵杆3的另一端与托架2铰接,因此将阀杆4也往下压,从而顶开第一阀门,此时,储气室14内的气体通过小阀座6.4上的轴向通孔6.5经过第一阀门、间隙17和出气孔2.1中泄出,导致储气室14内的气体压力下降,在气体压力差的作用下,大活塞9.1被顶开,此时第二阀门打开,钢瓶内的高压气体通过进气孔11.2、气道11.1从出气接头组件10的出气口中喷出,从而实现灭火的目的。
Claims (8)
1.一种带电磁装置的瓶头阀,包括电磁铁组件(1)、托架(2)、操纵杆(3)、阀体(11)、阀杆(4)、活塞组件(9)、出气接头组件(10)、充气接头组件(15)、安全阀(16)和低泄高阻阀(12),所述的电磁铁组件(1)安装在托架(2)的一端且与操纵杆(3)的一端抵紧,所述的操纵杆(3)的另一端铰接在托架(2)的另一端,活塞组件(9)滑动配合在阀体(11)的阀腔内,其特征在于:该瓶头阀还包括压帽(7)、卡套(5)和小活塞组件(6),所述的卡套(5)的上端与靠近操纵杆(3)铰接处一端的托架(2)连接,下端通过压帽(7)与阀体(11)的上端连接,所述的小活塞组件(6)滑动配合在卡套(5)内且小活塞组件(6)的上端与卡套(5)形成第一阀门,下端通过活门弹簧(8)与活塞组件(9)连接,活塞组件(9)与阀体(11)形成第二阀门;所述的阀杆(4)滑动配合在托架(2)上且阀杆(4)的上端与靠近铰接处的操纵杆(3)的一端抵紧,下端穿过卡套(5)后与小活塞组件(6)抵紧;活塞组件(9)与小活塞组件(6)之间的阀腔为储气室(14),所述的出气接头组件(10)、充气接头组件(15)、低泄高阻阀(12)和安全阀(16)依次分别连接在阀体(11)下端的四个侧面上。
2.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的卡套(5)上端外圆壁通过卡箍(18)与托架(2)卡接且卡套(5)上端与与托架(2)之间具有间隙(17),托架(2)上设有与间隙(17)相通的出气孔(2.1)。
3.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的小活塞组件(6)包括小密封圈(6.1)、小活塞(6.2)、小弹簧(6.3)和具有轴向通孔(6.5)的小阀座(6.4),所述的小密封圈(6.1)嵌在小活塞(6.2)的上端面,且小密封圈(6.1)与卡套(5)上的小凸嘴(5.1)形成第一阀门;小活塞(6.2)的上端面与阀杆(4)的下端面相抵,所述的小活塞(6.2)滑动配合在卡套(5)内,小弹簧(6.3)的上端与小活塞(6.2)抵紧,下端与小阀座(6.4)抵紧;所述的小阀座(6.4)螺纹连接在卡套(5)的下端内,且小阀痤(6.4)的下端面与活门弹簧(8)抵紧。
4.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的活塞组件(9)包括大活塞(9.1)和大密封件(9.2),大活塞(9.1)滑动配合在阀体(11)的阀腔内,且大活塞(9.1)的上端面与活门弹簧(8)抵紧;大密封件(9.2)嵌在大活塞(9.1)的下端面上,且与阀体(11)处的大凸嘴(11.3)形成第二阀门。
5.根据权利要求1或4所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的第二阀门下方的阀体(11)上设有均与阀腔相通的气道(11.1)和两个进气孔(11.2),两个进气孔(11.2)与钢瓶相通;所述的出气接头组件(10)和低泄高阻阀(12)均直接与气道(11.1)连通,充气接头组件(15)与其中一个进气孔(11.2)连通,安全装置(16)与另外一个进气孔(11.2)连通。
6.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的低泄高阻阀(12)还设有放气螺塞(13),低泄高阻阀的阀座(12.1)的一端与电磁瓶头阀的阀体(11)螺纹连接,另一端安装有阀芯组件,低泄高阻阀的阀座(12.1)的侧壁上具有凸座(12.2),凸座(12.2)上具有内螺纹孔(12.3),所述的放气螺塞(13)螺纹连接在内螺纹孔(12.3)中,且端面通过O型圈与低泄高阻阀的阀座(12.1)密封;所述的凸座(12.2)上具有径向的放气孔(12.4),该放气孔(12.4)位于靠近内螺纹孔(12.3)底部的位置,所述的低泄高阻阀的阀座(12.1)上具有与低泄高阻阀的阀腔相通的放气通道(12.5)。
7.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的充气接头组件(15)包括压紧螺帽(15.1)、接头(15.2)和限位销(15.3),所述的接头(15.2)通过压紧螺帽(15.1)连接在阀体(11)的连接头(11.4)上,连接头(11.4)与阀体(11)的本体之间为直径小于连接头(11.4)直径的过渡段(11.5),连接头(11.4)与过渡段(11.5)形成轴肩;所述的限位销(15.3)为两根,对称的径向插接在靠近阀体(11)的压紧螺帽(15.1)一端,且两根限位销(15.3)位于过渡段(11.5)的外侧同时两根限位销(15.3)的最远距离(H)小于连接头(11.4)的直径(D)。
8.根据权利要求1所述的带电磁装置的瓶头阀,其特征在于:所述的托架(2)上设有在停电时仍保证操纵杆(3)处于下压状态的限位装置,该限位装置包括限位弹簧(19.2)、定位销(19.4)、卡圈(19.1)和螺帽(19.3),所述的托架(2)上具有限位孔(2.2),定位销(19.4)位于限位孔(2.2)内,定位销(19.4)的一端与操纵杆(3)的上边缘抵紧,另一端通过螺帽(19.3)与托架(2)连接,所述的卡圈(19.1)卡接在定位销(19.4)靠近操纵杆(3)的一端,限位弹簧(19.2)的一端与卡圈(19.1)抵紧,另一端与螺帽(19.3)抵紧。
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