CN104089056A - 一种新型非重复充装阀门及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型非重复充装阀门，包括阀杆、阀体、密封圈、进气口、钢球座、弹簧、钢球及内密封座；其中，阀杆穿入到阀体内，阀体一侧边设置进气口，阀体内设置密封圈，密封圈包裹住阀杆，阀体底部内设有安装部，安装部内安装内密封座，内密封座内设置钢球座，钢球座内设置弹簧，弹簧顶住钢球，钢球座顶部和底部分别设有顶部通孔和底部通孔，钢球的一部分露出底部通孔，阀杆底部中间位置设有一凸杆，凸杆穿过顶部通孔和弹簧，凸杆位于钢球的正上方，阀杆底部周边顶住钢球座的顶部。本发明还公开了一种新型非重复充装阀门的实现方法。本发明具有结构简单、造价便宜、杜绝二次充装、密封性能好及适于推广使用等特点。
Description
技术领域
本发明涉及液体汽化技术，具体来说是新型非重复充装阀门及其实现方法。
背景技术
有些钢瓶国家严格规定其使用寿命只能作为一次性使用，不允许重复充装后再上市销售，避免安全隐患，为此，现有技术中出现了多种结构的非重复充装阀门，配用在钢瓶上以杜绝重复充装。
中国专利号200610053243.6，公开了钢瓶用非重复充装阀门，其结构包括阀体，阀嘴、阀内组件，阀体腔内设进气道、出气道、带有密封孔的阀体隔板，阀体隔板下方的阀体腔内设有下阀芯及支撑套筒，下阀芯底部为密封头，下阀芯杆上设有介质流通通道，外围设有临时性定位环；支撑套筒的支持套筒腔内设置上、下两层带通孔的筒腔隔板，下阀芯杆的中轴线与阀体隔板密封孔中轴线、筒腔下隔板通孔的中轴线重合，下阀芯杆密封头与筒腔下隔板通孔相匹配构成一道密封面。
但现有技术中的结构会存在以下技术问题：
1、结构复杂，造价较高，不适于推广；
2、瓶体可以倒置，阀体内部的部件下掉，通道打开，可以进行二次充装，安全性能低；
3、密封性能较差，影响使用。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、杜绝二次充装、密封性能好及适于推广使用的新型非重复充装阀门。
本发明另一目的在于提供一种新型非重复充装阀门的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种新型非重复充装阀门，包括阀杆、阀体、密封圈、进气口、钢球座、弹簧、钢球及内密封座；其中，阀杆穿入到阀体内，阀体一侧边设置进气口，阀体内设置密封圈，密封圈包裹住阀杆，阀体底部内设有安装部，安装部内安装内密封座，内密封座内设置钢球座，钢球座内设置弹簧，弹簧顶住钢球，钢球座顶部和底部分别设有顶部通孔和底部通孔，钢球的一部分露出底部通孔，阀杆底部中间位置设有一凸杆，凸杆穿过顶部通孔和弹簧，凸杆位于钢球的正上方，阀杆底部周边顶住钢球座的顶部。此时的结构，阀杆下按时，钢球座底部与内密封座过盈配合。
所述内密封座包括底部圆形进气孔，内密封座底部上开设两个“一”字槽和两个安装孔，内密封座安装部内侧下部设有第一斜形台阶，第一斜形台阶上方对应设置第二斜形台阶，第一斜形台阶下端设置过盈部，第二斜形台阶的厚度大于第一斜形台阶的厚度。过盈部的厚度与第一斜形台阶的厚度相同，两者为一体成型结构。
所述钢球座包括钢球座壳体，钢球座顶部边缘为倒角结构，底部通孔直径小于钢球直径。
所述阀杆的中下部的直径小于阀体的直径，阀杆的中下部设有环形斜面，环形斜面与阀体内的斜面配合，形成密封面。
所述环形斜面上方的阀杆上开设倾斜槽，槽宽1.5～2mm，深度0.8～1mm。
所述凸杆为圆柱形，其直径为3mm，高度为4mm；第二斜形台阶的厚度为0.3mm，第二斜形台阶有三处，其两两之间的夹角为120度；第一斜形台阶的厚度为0.2mm，第一斜形台阶有三处，其两两之间的夹角为120度。
所述弹簧的劲度系数为1～1.5N/M。
上述新型非重复充装阀门的实现方法，包括以下步骤：
(1)、拉起阀杆，充气管接到进气口，此时，环形斜面与阀体内的斜面打开，两者的侧边形成充气通道；钢球座由于没有往下按，未与内密封座形成过盈配合，故气体从两者的侧边到达内密封座的底部；
(2)、气体通过内密封座底部的圆形进气孔流进瓶内；
(3)、气体充满时，扣紧阀杆，此时下压钢球座，钢球座首先经过第二斜形台阶，再经过第一斜形台阶，最后，钢球座与过盈部形成过盈配合，环形斜面与阀体内的斜面配合，形成密封面；
(4)、瓶体在放气进程中，打开阀杆，瓶体内气体通过圆形进气孔顶开钢球，气体从顶部通孔出来，此时，密封面已经打开，气体从密封面处到达进气口，从而实现放气；
(5)、瓶体内部气体放完，钢球座通过弹簧压紧钢球封闭底部通孔，此时由于钢球座与过盈部形成过盈配合，及第二斜形台阶与第一斜形台阶的作用，防止重复充装。
所述步骤(4)中钢球的重力小于弹簧的弹力；所述步骤(3)中钢球座顶部边缘为倒角结构，钢球座过盈配合时，第二斜形台阶与倒角结构过盈配合。
所述步骤(4)中底部通孔为适于钢球表面的圆环面。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明包括阀杆、阀体、密封圈、进气口、钢球座、弹簧、钢球及内密封座；其中，阀杆穿入到阀体内，阀体一侧边设置进气口，阀体内设置密封圈，密封圈包裹住阀杆，阀体底部内设有安装部，安装部内安装内密封座，内密封座内设置钢球座，钢球座内设置弹簧，弹簧顶住钢球，钢球座顶部和底部分别设有顶部通孔和底部通孔，钢球的一部分露出底部通孔，阀杆底部中间位置设有一凸杆，凸杆穿过顶部通孔和弹簧，凸杆位于钢球的正上方，阀杆底部周边顶住钢球座的顶部，具有结构简单、造价便宜、杜绝二次充装、密封性能好及适于推广使用等特点。
2、本发明中的内密封座包括底部圆形进气孔，内密封座底部上开设两个“一”字槽和两个安装孔，内密封座安装部内侧下部设有第一斜形台阶，第一斜形台阶上方对应设置第二斜形台阶，第一斜形台阶下端设置过盈部，第二斜形台阶的厚度大于第一斜形台阶的厚度，按下阀杆时，第二斜形台阶正好与倒角结构形成紧密的过盈配合，故这样的设计是为了过盈配合牢固，只能单项运动，防止当瓶子倒立敲打时，钢球座掉出，杜绝重复充装，“一”字槽的设计，能够有利于安装，拧紧。
3、本发明中的阀杆底部中间位置设有一凸杆，凸杆穿过顶部通孔和弹簧，凸杆位于钢球的正上方，设计目的就是为了防止瓶内气压过大时，弹簧压缩过大，损坏弹簧，另一方面，气压过大时，钢球向上运动，完全脱离底部通孔，往下掉时不能保证完全密封住，由于设置了凸杆，可以限制钢球的运动，使钢球一直处于底部通孔中，再一方面，可以限制出气的流量，使用效果好。
4、本发明中的环形斜面上方的阀杆上开设倾斜槽，槽宽1.5～2mm，深度0.8～1mm，由于阀杆一般采用硬性塑料，硬性塑料与阀体形成硬硬密封，硬性塑料由于时间过久会产生微变形，此时就会产生漏气，本结构设计就是要解决此问题，开了倾斜槽后，减少了刚性，增加塑性，旋转的时候材料更容易发生变形而提高密封性，本领域技术人员采用增加密封圈的形式，而这个结构以前都是没有的，这个需要付出创造性的思想。
附图说明
图1为一种新型非重复充装阀门充装时的整体结构示意图；
图2为一种新型非重复充装阀门充装完成后的整体结构示意图；
图3为本发明中内密封座的结构示意图；
图4为本发明中内密封座的仰视结构示意图。
图中标号与名称如下：
| 1 | 阀杆 | 2 | 阀体 |
| 3 | 密封圈 | 4 | 进气口 |
| 5 | 钢球座 | 6 | 弹簧 |
| 7 | 钢球 | 8 | 内密封座 |
| 9 | 圆形进气孔 | 10 | 第一斜形台阶 |
| 11 | 倾斜槽 | 12 | 凸杆 |
| 13 | 阀体内的斜面 | 14 | 阀杆底部 |
| 15 | 第二斜形台阶 | 16 | 环形斜面 |
| 17 | “一”字槽 | 18 | 过盈部 |
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～4所示，一种新型非重复充装阀门，包括阀杆1、阀体2、密封圈3、进气口4、钢球座5、弹簧6、钢球7及内密封座8；其中，阀1杆穿入到阀体2内，阀体2一侧边设置进气口4，阀体2内设置密封圈3，密封圈3包裹住阀杆1，具体为中上部，密封圈3设置的目的在于防止气体漏出，从顶部逃出；阀体1底部内设有安装部，安装部内安装内密封座8，内密封座8内设置钢球座5，内密封座8与钢球座之5间的关系：当没充气时，内密封座8与钢球座5之间有充气通道，当阀杆1往下按时，内密封座8与钢球座5为过盈配合，关闭充气充道；钢球座5内设置弹簧6，弹簧6顶住钢球7，钢球座5顶部和底部分别设有顶部通孔和底部通孔，钢球7的一部分露出底部通孔，阀杆1底部中间位置设有一凸杆12，凸杆12穿过顶部通孔和弹簧6，凸杆12位于钢球7的正上方，阀杆1底部周边顶住钢球座5的顶部，本实施例中的凸杆12为圆柱形，其直径为3mm，高度为4mm，这个需要精心的设计，凸杆12设置目的是防止钢球7上升幅度过大，导致压坏弹簧6或导致弹簧6移位，第二个方面是为了防止气压过大时，控制充气量和充气速度，第三方面，可以间接的导向钢球7，使钢球7落在底部通孔；本实施例中的弹簧6的劲度系数为1N/M，这个比钢球的重力略大，目的就是防止倒立时，钢球7掉下，然后放气通道变成充气通道。
本实施例中阀杆1为硬塑料件，阀体2为钢制件。
本实施例中的内密封座8包括底部圆形进气孔9，内密封座8底部上开设两个“一”字槽17和两个安装孔，内密封座安装部内侧下部设有第一斜形台阶10，第一斜形台阶10上方对应设置第二斜形台阶15，第一斜形台阶10下端设置过盈部18，过盈部18为圆环形结构，其厚度与第一斜形台阶10相等，第二斜形台阶15的厚度大于第一斜形台阶10的厚度；本实施例中的第二斜形台阶15的厚度为0.3mm，第二斜形台阶15有三处，其两两之间的夹角为120度；第一斜形台阶10的厚度为0.2mm，第一斜形台阶10有三处，其两两之间的夹角为120度，第一斜形台阶10和第二斜形台阶15都是倾斜向下的，角度一般与垂直线成13度角；这样设置的目的在于过盈配合牢固，只能单向前进，防止重复充装，密封性能佳。
本实施例中的钢球座5包括钢球座壳体，钢球座顶部边缘为倒角结构，这样设置的目的在于便于弹簧6的安装，及弹簧6弹力的发挥，底部通孔直径小于钢球直径，一般来说，钢球露出1/3。
本实施例中的阀杆1的中下部的直径小于阀体2的直径，阀杆1的中下部设有环形斜面16，环形斜面16与阀体内的斜面13配合，形成密封面；环形斜面16上方的阀杆1上开设倾斜槽11，槽宽1.5mm，深度0.8mm，这样的尺寸可以保证有一定的弹性，又不影响其刚度，设置位置为距环形斜面16的2～3mm处(最近距离)。
本实施例中的阀体2与瓶体通过焊接连接，不具有可拆性。内部密封件在半瓶体环焊缝焊接之前就从内往外装好，使得从外往内无法更换，起到非重复充装作用。
上述新型非重复充装阀门的实现方法，包括以下步骤：
(1)、拉起阀杆1，充气管接到进气口4，此时，环形斜面16与阀体内的斜面13打开，两者的侧边形成充气通道；钢球座5由于没有往下按，未与内密封座8形成过盈配合，故气体从两者的侧边到达内密封座8的底部；
(2)、气体通过内密封座底部的圆形进气孔9流进瓶内；
(3)、气体充满时，扣紧阀杆1，此时下压钢球座5，钢球座5首先经过第二斜形台阶15，再经过第一斜形台阶10，最后，钢球座5与过盈部18形成过盈配合，环形斜面16与阀体内的斜面13配合，形成密封面；
(4)、瓶体在放气进程中，打开阀杆1，瓶体内气体通过圆形进气孔9顶开钢球7，气体从顶部通孔出来，此时，密封面已经打开，气体从密封面处到达进气口4，从而实现放气；
(5)、瓶体内部气体放完，钢球座5通过弹簧6压紧钢球7封闭底部通孔，此时，由于钢球座5与过盈部18形成过盈配合，及第二斜形台阶15与第一斜形台阶10的作用，防止重复充装。
所述步骤(4)中钢球7的重力小于弹簧6的弹力，所述步骤(3)中钢球座5顶部边缘为倒角结构，钢球座5过盈配合时，第二斜形台阶15与倒角结构过盈配合。
所述步骤(4)中底部通孔为适于钢球7表面的圆环面。
上述结构和方法适用于氦气、氢气等气体的充装。
实施例2：
本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中的弹簧6的劲度系数为1.5N/M，环形斜面16上方的阀杆1上开设倾斜槽11，槽宽2mm，深度1mm。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型非重复充装阀门，其特征在于：包括阀杆、阀体、密封圈、进气口、钢球座、弹簧、钢球及内密封座；其中，阀杆穿入到阀体内，阀体一侧边设置进气口，阀体内设置密封圈，密封圈包裹住阀杆，阀体底部内设有安装部，安装部内安装内密封座，内密封座内设置钢球座，钢球座内设置弹簧，弹簧顶住钢球，钢球座顶部和底部分别设有顶部通孔和底部通孔，钢球的一部分露出底部通孔，阀杆底部中间位置设有一凸杆，凸杆穿过顶部通孔和弹簧，凸杆位于钢球的正上方，阀杆底部周边顶住钢球座的顶部。
2.根据权利要求1所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述内密封座包括底部圆形进气孔，内密封座底部上开设两个“一”字槽和两个安装孔，内密封座安装部内侧下部设有第一斜形台阶，第一斜形台阶上方对应设置第二斜形台阶，第一斜形台阶下端设置过盈部，第二斜形台阶的厚度大于第一斜形台阶的厚度。
3.根据权利要求1所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述钢球座包括钢球座壳体，钢球座顶部边缘为倒角结构，底部通孔直径小于钢球直径。
4.根据权利要求1所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述阀杆的中下部的直径小于阀体的直径，阀杆的中下部设有环形斜面，环形斜面与阀体内的斜面配合，形成密封面。
5.根据权利要求4所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述环形斜面上方的阀杆上开设倾斜槽，槽宽1.5～2mm，深度0.8～1mm。
6.根据权利要求2所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述凸杆为圆柱形，其直径为3mm，高度为4mm；第二斜形台阶的厚度为0.3mm，第二斜形台阶有三处，其两两之间的夹角为120度；第一斜形台阶的厚度为0.2mm，第一斜形台阶有三处，其两两之间的夹角为120度。
7.根据权利要求1所述的新型非重复充装阀门，其特征在于：所述弹簧的劲度系数为1～1.5N/M。
8.根据权利要求1～7任一项所述的新型非重复充装阀门的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、拉起阀杆，充气管接到进气口，此时，环形斜面与阀体内的斜面打开，两者的侧边形成充气通道；钢球座由于没有往下按，未与内密封座形成过盈配合，故气体从两者的侧边到达内密封座的底部；
(2)、气体通过内密封座底部的圆形进气孔流进瓶内；
(3)、气体充满时，扣紧阀杆，此时下压钢球座，钢球座首先经过第二斜形台阶，再经过第一斜形台阶，最后，钢球座与过盈部形成过盈配合，环形斜面与阀体内的斜面配合，形成密封面；
(4)、瓶体在放气进程中，打开阀杆，瓶体内气体通过圆形进气孔顶开钢球，气体从顶部通孔出来，此时，密封面已经打开，气体从密封面处到达进气口，从而实现放气；
(5)、瓶体内部气体放完，钢球座通过弹簧压紧钢球封闭底部通孔，此时由于钢球座与过盈部形成过盈配合，及第二斜形台阶与第一斜形台阶的作用，防止重复充装。
9.根据权利要求8所述的新型非重复充装阀门的实现方法，其特征在于：所述步骤(4)中钢球的重力小于弹簧的弹力；所述步骤(3)中钢球座顶部边缘为倒角结构，钢球座过盈配合时，第二斜形台阶与倒角结构过盈配合。
10.根据权利要求8所述的新型非重复充装阀门的实现方法，其特征在于：所述步骤(4)中底部通孔为适于钢球表面的圆环面。
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