CN103438257A - 一种无球芯燃气阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无球芯燃气阀，属于阀门技术领域。它解决了现有的燃气阀超温保护结构复杂等问题。本燃气阀，包括由非导磁材料制成的阀体，阀体的两端具有进气口与出气口，阀体内还具有连通进气口与出气口的过气腔体，过气腔体内依次设有弹簧、阀芯和密封件，弹簧两端分别顶压在所述的阀芯的一端部与过气腔体的内侧壁上，密封件固定于所述的阀芯的另一端，阀体外侧套接有呈环状的采用磁性材料制成的推动件，推动件能相对于阀体轴向来回滑动，在阀体的两端部还设有用于限定推动件滑动并使推动件定位的定位件。发生火灾时，推动件受热消磁，阀芯组件不受推动件作用，在其自身的作用下，自动将出气口密封，超温保护结构较为简单。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域，涉及一种燃气阀，尤其是一种无球芯燃气阀。
背景技术
燃气阀是一种新型的燃气管道工程的安全配套装置，用于截断、接通管路中的气体，具有良好的控制特性和关闭密封性能。适用于城市煤气、液化石油、气天然气、氧气等多种燃气介质管路上。
例如，中国实用新型专利（申请号：201120316969.1，授权公告号：CN202195144U）公开了一种推动式多功能燃气阀，包括阀体、磁铁阀芯组件和安装在阀体外侧的外磁铁推动环与超温装置，阀体使通过一个材料胚体制造而成的非受磁件，在阀体内成型有依次相互连通且内径依次减小的进气腔、阀腔、开启弹簧腔和出气管道段，在阀腔与开启弹簧腔之间设有阀座，在进气腔内壁上设有内螺纹，在进气腔内壁上的内螺纹上配合连接有调节固定螺丝，磁铁阀芯组件从进气腔的一侧装入后通过调节固定螺丝对应的装配在阀体内。磁铁阀芯组件包括定位弹簧、磁芯磁铁、密封件和开启弹簧，开启弹簧与密封件连接，定位弹簧置于调节固定螺丝与阀芯磁铁之间，阀芯磁铁和密封件安装在阀腔内，开启弹簧安装在开启弹簧腔内，密封件密封在阀座上，在进气腔与阀腔之间设有网格且通过调节固定螺丝固定。
在该燃气阀中，燃气阀的超温保护是通过超温圈和超温弹簧来实现的，其中，超温圈与阀体的外侧壁面之间形成有一环形槽，超温弹簧通过溶胶封装或粘接等方式固定在超温圈内。但这样的超温保护结构较为复杂，生产装配过程也较为复杂。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种超温保护的结构较为简单的无球芯燃气阀。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无球芯燃气阀，包括由非导磁材料制成的阀体，所述的阀体的两端具有进气口与出气口，阀体内还具有连通进气口与出气口的过气腔体，其特征在于，所述的过气腔体内依次设有弹簧、呈柱状的采用导磁材料制成的阀芯和密封件，所述的弹簧两端分别顶压在所述的阀芯的一端部与过气腔体的内侧壁上，所述的密封件固定于所述的阀芯的另一端，所述的阀体外侧套接有呈环状的采用磁性材料制成的推动件，所述的推动件能相对于阀体轴向来回滑动，在所述的阀体的两端部还设有用于限定所述的推动件滑动并使所述的推动件定位的定位件。
推动件的材料可为磁铁，相应的，阀芯组件的材料中含铁、钴、镍或含有这些材料或其合金。也可使推动件的材料为有铁、钴、镍或含有这些材料的其合金，阀芯的材料为磁铁。阀体的两端用于连接进出气管道。燃气阀在开关两个状态的切换靠手动实现。当需要开启燃气阀时，推动推动件至阀体上开启位置，松手后，定位件能够继续将推动件吸附在此位置上。此时，过气腔体内的阀芯被推动件吸附至开启位置，密封件不对出气口封堵，燃气能够从进气口通过过气腔体流至出气口。当需要关闭燃气阀时，推动推动件至阀体上关闭位置，松手后，定位件能够继续将推动件吸附在此位置上。此时，由于推动件对阀芯的吸附作用和弹簧对阀芯的推动作用，密封件将出气口封堵，从而达到关闭燃气阀的目的。发生火灾时，在燃气阀开启状态时，推动件受热消磁，不再对阀芯具有吸附力，此时，由于弹簧的作用，密封件能够将出气口封堵，达到火灾时燃气阀自动关闭的目的，其安全性较好，超温保护的结构也较为简单。另外，当推动件位于开关两个状态时，定位件将推动件吸附住，结构状态较为稳定，使用较为安全。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的出气口与过气腔体之间具有台阶一，所述的密封件上靠近出气口的一端上具有圆锥面一，所述的圆锥面一抵靠在台阶一上。密封件上设置圆锥面一，与台阶一相抵靠，其密封效果较好。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的密封件上的圆锥面一的根部具有台阶二，当台阶二抵靠在台阶一上时，所述的台阶二与台阶一形成平面密封。台阶二与台阶一形成平面密封，再加上圆锥面一与台阶一也形成密封，密封件与台阶一之间形成双密封，密封效果更好。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的台阶一上具有与密封件的圆锥面一相匹配的圆锥面二。这样，台阶一与密封件之间的接触面更大，形成斜面密封其密封效果更好。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的阀芯靠近出气口的一端具有卡扣槽，所述的密封件靠近阀芯的一端具有与卡扣槽形状相匹配的卡扣部，密封件的卡扣部与阀芯的卡扣槽相卡扣。将密封件和阀芯之间的连接关系设置为卡扣，其装配较为简单，连接状态较为稳定。也可在密封件上设置卡扣槽，在阀芯上设置卡扣部。也可用胶水将密封件固连在阀芯上。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的推动件的材料为磁铁，所述的阀芯的材料为铁或钴或镍或其合金，所述的定位件的材料为铁或钴或镍或其合金。定位件与推动件能够相互吸引，其结构较为简单，根据要求设置定位件的大小，可保证推动件位于阀体上时的定位效果，推动件不会轻易离开原来位置，其安全性较好。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的阀芯靠近弹簧的一端上设有与弹簧形状相匹配的外螺纹，所述的弹簧配合扣在阀芯的外螺纹上。装配时，将弹簧旋转配合至阀芯的外螺纹上，使弹簧与阀芯相固连，其装配较为简单。弹簧也可通过焊接连接在阀芯上。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的阀体上靠近进气口处具有呈圆环形的弹簧座，弹簧上靠近进气口的一端抵靠在弹簧座上。也可将弹簧焊接在阀体上靠近进气口处。
在上述的无球芯燃气阀中，所述的阀体包括上阀体和下阀体，所述的上阀体外侧具有凸出的阀体台阶一，所述的下阀体外侧上具有凸出的阀体台阶二，，所述的推动件设置在阀体台阶一和阀体台阶二之间，上阀体和下阀体之间通过螺纹连接，阀体台阶一和阀体台阶二上均固连有定位件。这样的结构使得本燃气阀装配较为简单。阀体台阶一和阀体台阶二限定推动件的移动位置。装配时，先将定位件固连在阀体台阶一和阀体台阶二上，将装配好后的阀芯组件放入过气腔体中，再将推动件设置在阀体台阶一和阀体台阶二之间，再将下阀体螺纹连接在上阀体上。
与现有技术相比，本无球芯燃气阀具有以下优点：
1、在正常情况下，推动件和阀芯相互吸引。发生火灾时，推动件受热消磁，阀芯不受推动件作用，在弹簧的作用下，密封件自动将出气口密封，超温保护结构较为简单；
2、定位件将推动件吸附定位，使燃气阀位于开关两个状态，其定位效果较为稳定；
3、弹簧数量只有一个，其结构较为简单，制造成本较低。
附图说明
图1是本无球芯燃气阀的剖面结构示意图；
图2是本无球芯燃气阀中阀体的剖面结构示意图；
图3是本无球芯燃气阀中密封件与阀芯的爆炸图。
图中，1、进气口；1a、弹簧座；2、出气口；2a、台阶一；2b、圆锥面二；3、过气腔体；5、推动件；6、定位件；7、弹簧；8、阀芯；8a、卡扣槽；8b、外螺纹；8c、圆锥导向面；9、密封件；9a、圆锥面一；9b、台阶二；9c、卡扣部；10、阀体；阀体10a、上阀体；10b、下阀体；10c、阀体台阶一；10d、阀体台阶二；10e、倒刺结构；11、盲孔。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，一种无球芯燃气阀，包括由非导磁材料制成的阀体10、套设于阀体10上的由磁铁材料做成的推动件5和依次设置在阀体10内过气腔体3中的弹簧7、呈柱状的采用铁材料制成的阀芯8和密封件9。
阀体10可用铜材料做成，或用其它除铁、钴、镍以外的金属或合金做成。在选择阀体10材料的时候，主要要考虑的一点是材料的非导磁性。阀体10包括上阀体10a和下阀体10b，上阀体10a外侧具有呈环状凸出的阀体台阶一10c，下阀体10b外侧上具有呈环状凸出的阀体台阶二10d，阀体台阶一10c和阀体台阶二10d限定推动件5的移动位置。作为另一种方案，也可在阀体上固连两个凸体作为限制推动件移动的结构。上阀体10a和下阀体10b之间通过螺纹连接。推动件5为环形，套设在阀体10外。推动件5外部设有装饰套，也起到保护推动件5的作用。作为另一种方案，也可在阀体外侧开设长条形凹槽用于推动件的移动，推动件的形状为长方形块状。
上阀体10a外端具有进气口1，其外端的外表面具有螺纹，于连接进气管道；下阀体10b外端具有出气口2，下阀体10b外端的外表面具有倒刺结构11b，用于连接出气管道，使得当管道套入后，连接更加牢固稳定。上阀体10a内还具有连通进气口1与出气口2的过气腔体3，阀芯8设置于过气腔体3内，密封件9处于一直趋向于将出气口2封堵的状态。阀体10上固连有能将推动件5吸附定位在开关两个状态的定位件6，推动件5能相对阀体10移动且吸附带动阀芯8移动从而带动密封件9使燃气阀处于打开或关闭状态。
定位件6为铁块，其具体设置方式为：阀体台阶一10c和阀体台阶二10d上都均匀开设有四个盲孔11,每个盲孔11中均固连有一个铁块。在阀体台阶一10c和阀体台阶二10d上各设置其它数量的铁块也是可行的。定位件也可设置为铁质圆环，与燃气阀同轴设置。只要达到将推动件5吸附定位在开关两个状态的定位件6形式都是可行的。
密封件9固连在阀芯8的一端。上阀体10a上靠近进气口1的一端固连有呈圆环形的弹簧座1a，弹簧7的两端分别抵靠在阀芯8的另一端和弹簧座1a上。在弹簧7的作用下，密封件9能将出气口2封堵。作为另一种方案，也可将弹簧焊接在阀体上靠近进气口处。
密封件9为橡胶材料。密封件9的材料也可选其它能起到密封作用的材料。阀芯8与过气腔体3内壁之间具有一定的空隙，供气体通过，其截面可设为多种形状，比如说如图3的齿轮状。也可在阀芯8内部设置供气体通过的通道。阀芯8的材料为铁，能够被推动件5吸附移动，从而带动密封件9堵住出气口2或离开出气口2。阀芯8也可以为其它能够被推动件5吸附的材料，比如说，钴、镍，或包含这些材料的合金。
如图2和图3所示，密封件9上靠近出气口2的一端上具有圆锥面一9a，出气口2与过气腔体3之间具有台阶一2a，密封件9上靠近出气口2的一端上具有圆锥面一9a，台阶一2a上具有与密封件9的圆锥面一9a相匹配的圆锥面二2b，圆锥面一9a抵靠在圆锥面二2b上。密封件9上的圆锥面一9a的根部具有台阶二9b，当台阶二9b抵靠在台阶一2a上时，台阶二9b与台阶一2a形成平面密封。台阶二9b与台阶一2a形成平面密封，再加上圆锥面一9a与台阶一2a也形成斜面密封，密封件9与台阶一2a之间形成双密封，密封效果更好。
阀芯8靠近出气口2的一端具有呈圆锥形的卡扣槽8a，密封件9靠近阀芯8的一端具有与卡扣槽8a形状相匹配的卡扣部9c，密封件9的卡扣部9c与阀芯8的卡扣槽8a相卡扣。将密封件9和阀芯8之间的连接关系设置为卡扣，其装配较为简单，二者连接较为稳定。也可在密封件上设置卡扣槽，在阀芯上设置卡扣部。也可用胶水将密封件固连在阀芯上。
阀芯8靠近弹簧7的一端上设有与弹簧7形状相匹配的外螺纹8b，弹簧7配合扣在阀芯8的外螺纹8b上。装配时，将弹簧7旋转配合至阀芯8的外螺纹8b上，使弹簧7与阀芯8相固连，其装配较为简单。弹簧也可通过焊接连接在阀芯上。如图1所示，阀芯8上靠近进气口1的一端具有圆锥导向面8c，便于装配弹簧7。
很容易想到的是，作为另一种替代方案，阀芯也可用磁铁材料做成，相应的，推动件用铁材料做成来代替，定位件用磁铁材料做成来代替。
装配时，先将定位件6固连在阀体台阶一10c和阀体台阶二10d上，将装配好后的弹簧、阀芯和密封件放入过气腔体3中，再将推动件5设置在阀体台阶一10c和阀体台阶二10d之间，再将下阀体10b螺纹连接在上阀体10a上。
现将本无球芯燃气阀的工作过程介绍如下：
燃气阀在开关两个状态的切换靠手动实现。当需要开启燃气阀时，推动推动件5抵靠阀体台阶一10c上，松手后，定位件6能够继续将推动件5吸附在此位置上。此时，过气腔体3内的阀芯8被推动件5吸附至靠近进气口1的一端，燃气能够从进气口1通过过气腔体3流至出气口2。当需要关闭燃气阀时，推动推动件5抵靠在阀体台阶二10d上，松手后，定位件6能够继续将推动件5吸附在此位置上。此时，由于推动件5对阀芯8的吸附作用和弹簧7的作用，密封件9将出气口2封堵，从而达到关闭燃气阀的目的。发生火灾时，在燃气阀开启状态时，推动件5受热消磁，不再对阀芯组件具有吸附力，此时，由于弹簧7的设置，弹簧7推动阀芯8从而推动密封件9将出气口2封堵，达到火灾时燃气阀自动关闭的目的，其安全性较好，超温保护的结构也较为简单。另外，当推动件5位于开关两个状态时，定位件6将推动件5吸附住，结构状态较为稳定，使用较为安全。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了进气口1、弹簧座1a、出气口2、台阶一2a、圆锥面二2b、过气腔体3、推动件5、定位件6、弹簧7、阀芯8、卡扣槽8a、外螺纹8b、圆锥导向面8c、密封件9、圆锥面一9a、台阶二9b、卡扣部9c、阀体10、阀体台阶一10c、上阀体10a、下阀体10b、阀体台阶二10d、倒刺结构11b、盲孔11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种无球芯燃气阀，包括由非导磁材料制成的阀体(10)，所述的阀体(10)的两端具有进气口(1)与出气口(2)，阀体(10)内还具有连通进气口(1)与出气口(2)的过气腔体(3)，其特征在于，所述的过气腔体(3)内依次设有弹簧(7)、呈柱状的采用导磁材料制成的阀芯(8)和密封件(9)，所述的弹簧(7)两端分别顶压在所述的阀芯(8)的一端部与过气腔体(3)的内侧壁上，所述的密封件(9)固定于所述的阀芯(8)的另一端，所述的阀体(13)外侧套接有呈环状的采用磁性材料制成的推动件(5)，所述的推动件(5)能相对于阀体(10)轴向来回滑动，在所述的阀体(10)的两端部还设有用于限定所述的推动件(5)滑动并使所述的推动件(5)定位的定位件(6)。
2.根据权利要求1所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的出气口(2)与过气腔体(3)之间具有台阶一(2a)，所述的密封件(9)上靠近出气口(2)的一端上具有圆锥面一(9a)，所述的圆锥面一(9a)抵靠在台阶一(2a)上。
3.根据权利要求2所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的密封件(9)上的圆锥面一(9a)的根部具有台阶二(9b)，当台阶二(9b)抵靠在台阶一(2a)上时，所述的台阶二(9b)与台阶一(2a)形成平面密封。
4.根据权利要求2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的台阶一(2a)上具有与密封件(9)的圆锥面一(9a)相匹配的圆锥面二(2b)。
5.根据权利要求1或2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的阀芯(8)靠近出气口(2)的一端具有卡扣槽(8a)，所述的密封件(9)靠近阀芯(8)的一端具有与卡扣槽(8a)形状相匹配的卡扣部(9c)，密封件(9)的卡扣部(9c)与阀芯(8)的卡扣槽(8a)相卡扣。
6.根据权利要求1或2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的推动件(5)的材料为磁铁，所述的阀芯(8)的材料为铁或钴或镍或其合金，所述的定位件(6)的材料为铁或钴或镍或其合金。
7.根据权利要求1或2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的阀芯(8)上靠近弹簧(7)的一端上设有与弹簧(7)形状相匹配的外螺纹(8b)，所述的弹簧(7)配合扣在阀芯(8)的外螺纹(8b)上。
8.根据权利要求1或2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的阀体(10)上靠近进气口(1)上具有呈圆环形的弹簧座(1a)，弹簧(7)上靠近进气口(1)的一端抵靠在弹簧座(1a)上。
9.根据权利要求1或2或3所述的无球芯燃气阀，其特征在于，所述的阀体(10)包括上阀体(10a)和下阀体(10b)，所述的上阀体(10a)外侧具有凸出的阀体台阶一(10c)，所述的下阀体(10b)外侧上具有凸出的阀体台阶二(10d)，所述的推动件(5)设置在阀体台阶一(10c)和阀体台阶二(10d)之间，上阀体(10a)和下阀体(10b)之间通过螺纹连接，阀体台阶一(10c)和阀体台阶二(10d)上均固连有定位件(6)。
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