CN104989865A - 一种液体限充装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体限充装置，包括限充主体、进液管、出液管、浮球、浮球筒，所述限充主体上方连接进液管，下方连接出液管，限充主体固定在浮球筒外壁上，浮球筒内设有可活动的浮球。本发明还包括液体限充装置的制作方法，其工作原理是：限充装置安装在气罐内壁的进液口指定液面高度处，当气罐不断充装的液体浸泡浮球并达到指定液面高度时，浮球推动限充主体的连杆，致使限充主体的阀片关闭，气罐进液管压力瞬间升高，使充装机在高压差的作用下自动关停，达到限制充装的作用，可用于多种液体介质（例如液化天然气、水、液氮、液化石油气等）的指定限位充装。

Description

一种液体限充装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种液体限充装置及其制作方法，可用于多种液体介质（例如液化天然气、水、液氮、液化石油气等）的指定限位充装。

背景技术

目前低温液态气罐为确保安全使用，需要在气罐内预留一定的安全空间，而这个安全空间是通过在气罐内安装防过装桶实现的。防过装桶由圆筒和封头组合而成，固定在气罐的内壁。这个防过装桶下端设有一个小孔，用于防止液体在气罐充满后可流入防过装筒，使气罐内留出一定空间，防止气罐过满。但是，从实际的使用情况来看，这种防过装桶结构是有存在不足的地方：1、成本高：防过装桶在气罐中需要占据一定的容积比例才能实现防过装的功能，因此所需的材料比较多；2、存在安全隐患：空瓶充装时可起到限充作用，但是气罐在存有一定液体时再次充装，当气罐充满液后，液体进不了防过装桶，气罐呈现过满状态，容易引致可燃气体从安全阀等部件逸出等安全隐患；3、气罐内筒封头焊接防过充桶、焊接部件强度降低，容易出现裂纹；4、充液量不均：防过装桶在充液前就存在一定的压力差，气罐因内压高低不同时出现充装量多少不均的现象。

专利号为201420170733.5的专利“一种限充装置”基本解决上述的不足，这款具有自锁功能的限充装置，为车载瓶制造增添一种新的技术，在安全性、经济性方面显示其优势。目前我们在这个结构基础上，作了进一步升级和改进，使它的机械灵活性、精确度、使用寿命更进一步。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的结构方案：提供一种液体限充装置，包括限充主体、进液管、出液管、浮球、浮球筒，所述限充主体上方连接进液管，下方连接出液管，在出液管处连接弯管，且在弯管的末端连接喇叭接口，该喇叭接口用于分散液体，限充主体固定在浮球筒外壁上，所述的浮球筒的侧面开槽，并确保其空间足够使连杆灵活摆动，浮球筒内设有可活动的浮球，所述的浮球筒顶部是密封结构，底部连接一块四角开孔的底板，底板四角开孔处对应的上方分别固定挡板，且底板上方用螺丝固定一定位圈，该定位圈用于支撑浮球，且可与浮球紧密贴合。

上述的一种液体限充装置中，所述的进液管分别设有内进液管和外进液管，其中外进液管的口径小于出液管的口径。

上述的一种液体限充装置中，限充主体内设有转动轴和阀片，所述的转动轴和阀片固定连接，阀片可随着轴旋转。

上述的一种液体限充装置中，限充主体内设有多个不同的挡板，该挡板用于固定零件和截流。

上述的一种液体限充装置中，限充主体设有连杆组合，所述的连杆组合由连杆插入连杆角度调整套，连杆角度调整套再与转动轴固定而成，该连杆与浮球进行机械配合，其中连杆的形状可以是弯曲的，也可以是直的，所述的浮球设置在连杆的下方。

上述的一种液体限充装置中，限充主体的连杆组合前上方设有弹簧片，该弹簧片起到帮助连杆复位的作用，同时还帮助减缓连杆的向上冲击力，防止连杆变形。

上述的一种液体限充装置中，限充主体设有弹簧片及摆锤，该弹簧片及摆锤可用于连杆复位，使限充主体内的阀片始终保持常开状态。

上述的一种液体限充装置中，限充主体上端开设有工艺孔，该工艺孔可用于泄放压力，以防止阀片因压力过高而自动关闭。

上述的一种液体限充装置中，所述的浮球设置在连杆的下方。

一种用于上述的液体限充装置的制作方法，包括以下步骤：

A、制作限充主体；

B、制作浮球筒；

C、在浮球筒里放置浮球；

D、把限充主体固定安装在浮球筒外壁上。

上述的一种液体限充装置的制作方法中，所述的步骤A还包括以下步骤：

a1、先把限充主体5个面的面板拼接组合；

a2、把阀片与转动轴对中固定，并确保轴保持直线不变形；

a3、把阀片与转动轴的组件初步定位在限充主体的内腔；

a4、限充主体的底部面板上开设一个开孔，把出液管的斜面管口的一端通过此开孔伸进限充主体，且调整阀片与出液管的斜面管口可无缝隙地紧密贴合时，即可固定出液管的位置；把内进液管从上面板的开孔伸进限充主体的内腔并固定，且保证内进液管不妨碍阀片转动；

a5、在限充主体内腔安装挡板，使它倾斜固定在限充主体内壁，且调整挡板至可与阀片紧密地重叠贴合；

a6、在限充主体内腔再安装另外两块挡板，且调整这两块挡板锤直相交并与轴留有较小缝隙地固定在限充主体内壁；

a7、把最后一块面板固定在限充主体上，对限充主体作封口处理；

a8、在转动轴一端上固定安装连杆组合，连杆组合由连杆插进连杆角度调整套固定，连杆角度调整套再与转动轴固定而成。在连杆角度调整套旁边，安装弹簧片，弹簧片通过夹板组件固定在限充主体外壁；

a9、在轴另一端上固定安装摆锤，使限充主体的阀片保持常开状态。在摆锤旁边固定安装另一弹簧片，该弹簧片通过夹板组件固定在限充主体外壁的另一侧；

a10、在限充主体上面板安装进液管，并在上面板钻工艺孔；

a11、在限充主体出液管处安装弯管，且在弯管的末端安装喇叭接口。

本发明采用机械连动方式，直接限定液面预留空间的控制方式，达到限制液体充装的作用，结构简单，成本较低，而且可任意控制液面高度，可反复多次充装，有效解决气罐短时间连续多次充装出现过充的危害。

附图说明

下面结合附图对本发明升级结构进一步说明。

图1是本发明的阀片打开示意图。

图2是本发明的阀片关闭示意图。

图3是本发明的方形浮球筒的结构示意图。

图4是本发明的方形浮球筒的结构示意图。

图5是本发明的圆筒形浮球筒的结构示意图。

图6是本发明的不封板的整体结构示意图。

图7是本发明的封板的整体结构示意图。

图8是本发明的浮球筒的内部俯视示意图。

具体实施方式

结合图1至图8所示，一种液体限充装置，包括限充主体2、进液管1、出液管3、浮球4、浮球筒5，所述限充主体2上方连接进液管1，下方连接出液管3，在出液管3处连接弯管3-1，且在弯管3-1的末端连接喇叭接口3-2，该喇叭接口3-2用于分散液体，限充主体2固定在浮球筒5上，所述的浮球筒5的侧面开槽，并确保其空间足够使连杆2-14灵活摆动，浮球筒5内设有可活动的浮球4，所述的浮球筒5可为圆筒形或方形，所述的浮球筒5顶部是密封结构，浮球筒5底部连接一块四角开孔的底板5-4，底板四角开孔处对应的上方分别固定挡板5-3，且底板上方用螺丝5-5固定一定位圈5-2，该定位圈5-2用于支撑浮球。

限充主体内设有轴2-7和阀片2-6，所述的轴2-7和阀片2-6固定连接，阀片2-6可随着轴2-7旋转。

限充主体内设有多个不同的挡板，如挡板2-10、挡板2-11、挡板2-12，这些挡板用于固定零件和截流。

限充主体设有连杆组合，所述的连杆组合由连杆2-14插进连杆角度调整套2-15固定而成，该连杆2-14与浮球4进行机械配合，所述的浮球4设置在连杆2-14的下方，其中连杆2-14的形状可以采用弯曲状的，也可以采用直线状的。

限充主体设有两块弹簧片及摆锤2-18，弹簧片2-16、弹簧片2-19、及摆锤2-18可用于连杆2-14复位，使限充主体2内的阀片2-6始终保持常开状态。

限充主体上端设有工艺孔2-21，该工艺孔2-21可用于泄放压力，以防止阀片2-6因压力过高而自动关闭。

本发明的阀片2-6始终保持常开状态，当液体限充装置不工作时，限充主体2的阀片2-6是打开的，当液体达到指定液面高度，致使限充主体2的阀片2-6关闭，阀片2-6在双重弹簧的作用下又会瞬间自动打开。

本发明的液体限充装置的制作方法，包括以下步骤：

A、制作限充主体2；

B、制作浮球筒5；

C、在浮球筒5里放置浮球4；

D、把限充主体2固定安装在浮球筒5外壁上。

其中，把限充主体2固定安装在浮球筒5外壁上后再对液体限充装置进行整体调试，本发明的液体限充装置的核心部件是限充主体，因此先对限充主体进行制作，再配合其它部件进行整体装配。

一、限充主体的制作方法如下：

1、先把限充主体的面板2-1、2-2、2-3、2-4、2-5拼接组合。

2、把阀片2-6与轴2-7对中固定，并确保轴2-7保持直线不变形。

3、把阀片2-6与轴2-7的组件初步定位在限充主体的内腔，然后分别在面板2-4与面板2-5上对称安装轴套2-8，并确保阀片2-6可随着轴2-7灵活旋转。

4、限充主体的底部面板2-3上有一个开孔，把出液管3斜面管口结构的一端通过此开孔伸进限充主体2，且调整阀片2-6与出液管3的斜面管口可无缝隙地紧密贴合时，即可固定出液管3的位置，把内进液管2-9从面板2-1的开孔伸进限充主体2的内腔并固定，且保证内进液管2-9不妨碍阀片2-6转动。

5、在限充主体2内腔安装挡板2-10，使它倾斜固定在限充主体内壁，且调整挡板2-10至可与阀片2-6紧密地重叠贴合。

6、在限充主体2内腔再安装另外两块挡板，分别是挡板2-11和挡板2-12，且调整至两挡板锤直相交并与轴2-7留有较小缝隙地固定在限充主体2内壁。

7、把面板2-13固定在限充主体2上，对限充主体2作封口处理。

8、在轴2-7一端上固定安装连杆组合，连杆组合由连杆2-14插进连杆角度调整套2-15固定而成，在连杆角度调整套2-15前上方安装弹簧片2-16，弹簧片2-16通过夹板组件2-17固定在限充主体2外壁。

9、轴2-7另一端上固定安装摆锤2-18，使限充主体的阀片2-6保持常开状态，在摆锤2-18旁边再固定安装另一弹簧片2-19，该弹簧片2-19通过夹板组件2-20固定在限充主体2外壁。

10、在面板2-1上钻工艺孔2-21，限充主体2的结构即可组合完成。

二、浮球筒5的制作方法如下：

1、方形的浮球筒5由四块侧板剪折或焊接而成，圆柱形的浮球筒5则由卷圆焊接而成；

2、在浮球筒5的侧面开槽，并确保其空间足够使连杆2-14灵活摆动；

3、把浮球筒的底板5-4四角开孔处理后，在底板5-4上用螺丝5-5固定安装一定位圈5-2，定位圈5-2用于支撑浮球4，且可与浮球4紧密贴合；

4、在浮球筒5的下方安装四块挡板5-3，再把组装好的底板组件固定在浮球筒5的底部。

三、浮球4的制作工艺说明：

浮球4是由一平板冷冲成型，再经过高温时效，增加它的强度和硬度，使它在高温高压下也能正常运作。

四、整体组装：

1、把限充主体2固定安装在浮球筒5外壁上，并调整连杆2-14伸进浮球筒5里能灵活摆动；

2、把浮球4放置在浮球筒5里，在浮球筒5的顶部安装顶板作封口处理；

3、对限充主体2两侧，即有摆锤2-18及连杆销2-15两侧的结构进行封板处理；（此工序可视外观要求添加或忽略）

4、在限充主体2上安装外进液管1，该外进液管1的口径小于出液3的口径，在出液管3处连接弯管3-1，且在弯管3-1的末端连接喇叭接口3-2。

5、用液体对限充装置进行整体调试。

五、工作过程：

本发明的液体限充装置安装在气罐内壁的进液口指定液面高度处，当气罐不断充装的液体浸泡浮球4并达到指定液面高度时，浮球4推动限充主体2的连杆2-14，连杆2-14牵引连杆角度调整套2-15带动轴2-7旋转，摆锤2-18随着轴转动，致使阀片2-6关闭，气罐进液管压力瞬间升高，使充装机自动关停，达到限制充装的作用（如图2所示）；当阀片关闭后，由于摆锤2-18受到弹簧片2-19的回弹力作用迅速复位，同时连杆2-14也受到弹簧片2-16的回弹力作用迅速复位，轴2-7在双重弹簧的作用下反向旋转，阀片2-6又重新打开（如图1所示）。

本发明可用于多种液体介质，包括液化天然气、水、液氮、液化石油气等限位充装。

Claims (10)

1.一种液体限充装置，其特征在于：包括限充主体、进液管、出液管、浮球、浮球筒，所述限充主体上方连接进液管，下方连接出液管，在出液管处连接弯管，且在弯管的末端连接喇叭接口，该喇叭接口用于分散液体，限充主体固定在浮球筒外壁上，所述的浮球筒的侧面开槽，并确保其空间足够使连杆灵活摆动，浮球筒内设有可活动的浮球，所述的浮球筒顶部是密封结构，底部连接一块四角开孔的底板，底板四角开孔处对应的上方分别固定挡板，且底板上方用螺丝固定一定位圈，该定位圈用于支撑浮球，且可与浮球紧密贴合。

2.如权利1所述的一种液体限充装置，其特征在于：所述的进液管分别设有内进液管和外进液管，其中外进液管的口径小于出液管的口径。

3.如权利2所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体内设有转动轴和阀片，所述的转动轴和阀片固定连接，阀片可随着轴旋转。

4.如权利3所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体内设有多个不同的挡板，该挡板用于固定零件和截流。

5.如权利1所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体设有连杆组合，所述的连杆组合由连杆插入连杆角度调整套固定，连杆角度调整套再与转动轴固定而成，该连杆与浮球进行机械配合，其中连杆的形状可以是弯曲的，也可以是直的，所述的浮球设置在连杆的下方。

6.如权利5所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体的连杆组合前上方设有弹簧片，该弹簧片起到帮助连杆复位的作用，同时还帮助减缓连杆的向上冲击力，防止连杆变形。

7.如权利6所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体设有弹簧片及摆锤，该弹簧片及摆锤自重可用于连杆复位，使限充主体内的阀片始终保持常开状态。

8.如权利7所述的一种液体限充装置，其特征在于：限充主体上端开设有工艺孔，该工艺孔可用于泄放压力，以防止阀片因压力过高而自动关闭。

9.一种用于如权利要求1所述的液体限充装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作限充主体；

制作浮球筒；

在浮球筒里放置浮球；

把限充主体固定安装在浮球筒外壁上。

10.根据权利要求9所述的一种液体限充装置的制作方法，其特征在于，所述的步骤A中还包括以下步骤：

a1、先把限充主体5个面的面板拼接组合；

a2、把阀片与轴对中固定，并确保轴保持直线不变形；

a3、把阀片与轴的组件初步定位在限充主体的内腔；

a4、限充主体的底部面板上设有一个开孔，把出液管的斜面管口的一端通过此开孔伸进限充主体，且调整阀片与出液管的斜面管口可无缝隙地紧密贴合时，即可固定出液管的位置；把内进液管从上面板的开孔处伸进限充主体的内腔并固定，且保证内进液管不妨碍阀片转动；

a5、在限充主体内腔安装挡板，使它倾斜固定在限充主体内壁，且调整挡板至可与阀片紧密地重叠贴合；

a6、在限充主体内腔再安装另外两块挡板，且调整这两块挡板锤直相交并与轴留有较小缝隙地固定在限充主体内壁；

a7、把最后一块面板固定在限充主体上，对限充主体作封口处理；

a8、在轴一端上固定安装连杆组合，连杆组合由连杆插进连杆角度调整套固定而成，在连杆前上方旁边，安装弹簧片，弹簧片通过夹板组件固定在限充主体外壁；

a9、在轴另一端上固定安装摆锤，使限充主体的阀片保持常开状态，在摆锤旁边固定安装另一弹簧片，该弹簧片通过夹板组件固定在限充主体外壁的另一侧；

a10、在限充主体上面板安装进液管，并在上面板钻工艺孔；

a11、在限充主体出液管处安装弯管，且在弯管的末端安装喇叭接口。