CN105156816A - 机械式快速关断阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械式快速关断阀，包括与加气柱软管阴接头相连的快速关断阀阳接头、与天然气槽车快速接头阳接头相连的快速关断阀阴接头，与加气柱软管阴接头和天然气槽车快速接头阳接头相接触的机械传动机构；所述的传动机构由固定在机械式快速关断阀阀体上的机械控制机构控制。本发明提供了一种结构简单，操作使用方便，可以在加气柱完成加气后，在不排出加气柱与槽车之间软管中CNG的前提下快速关断向槽车供气的阀门，并断开软管与槽车连接的机械式快速关断阀，大大降低和避免了大量的天然气排空造成的资源浪费，提高了资源的利用率。

Description

机械式快速关断阀
技术领域
本发明涉及压缩天然气CNG的加气设备领域，具体为一种能够快速关断向槽车加气的加气软管上的快速接头，并在不将加气软管中天然气排空的情况下，从槽车阳接头将快速接头卸下的与CNG加气母站加气柱加气软管上的阴接头相连的快速关断阀，用于天然气槽车加气的机械式快速关断阀。
背景技术
环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，近年全国持续出现大范围雾霾天气。燃煤锅炉、交通运输、重污染企业瞬间沦为千夫所指的境地。高污染的煤炭被贴上黑色标签，人们将目光转向清洁高效的天然气。根据《天然气发展“十二五”规划》，明确提出要“提高天然气在一次能源消费结构中的比重”，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
CNG加气母站是专门为CNG汽车提供燃料的集接收、净化、压缩、储存、转运天然气于一身的大型城市天然气运用基础设施。然而，每次加气柱完成加气后都要按操作规程：“关闭工艺气阀门、加气阀，缓慢打开排空阀，放空加气柱与槽车之间的CNG，拔出快速接头。”每次向槽车加气都要排除大量的天然气，造成浪费。
如何减少和避免天然气的排放，又不影响加气操作是亟待解决的问题。因此，设计一种天然气加气机械式快速关断阀，在不影响加气操作的情况下，减少和避免天然气的排放，已是一个刻不容缓的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种结构简单，操作使用方便，可以在加气柱完成加气后，在不排出加气柱与槽车之间软管中CNG的前提下快速关断向槽车供气的阀门，并断开软管与槽车连接的机械式快速关断阀。
本发明的目的是这样实现的：
机械式快速关断阀，包括与加气柱软管阴接头26相连的快速关断阀阳接头3、与天然气槽车快速接头阳接头相连的快速关断阀阴接头9，与加气柱软管阴接头26和天然气槽车快速接头阳接头相接触的机械传动机构；所述的传动机构由固定在机械式快速关断阀阀体上的机械控制机构控制；
所述的快速关断阀阳接头3包括快速关断阀阳接头本体，设置在快速关断阀阳接头本体端部的阳接头端面密封圈1，以及设置在快速关断阀阳接头本体上，位于阳接头端面密封圈1右侧的锁定槽2；
所述的快速关断阀阴接头9包括快速关断阀阴接头本体，设置在快速关断阀阴接头本体端部的轴用挡圈10，及位于轴用挡圈10左侧快速关断阀阴接头本体上的快速关断阀阴接头锁定钢球8；所述的快速关断阀阴接头本体外设置有快速关断阀阴接头锁套11，快速关断阀阴接头锁套11内设置有锁套弹簧7；以及设置在快速关断阀阴接头本体上的O型密封圈及O型密封圈压片；
所述的机械传动机构包括推杆机构，所述的推杆机构包括槽道凸轮6、设置在槽道内的滚轮，以及与滚轮对应设置的推杆，推杆穿于推杆导向套内；所述的推杆导向套开有供天然气流通的通道；
所述的槽道包括第一槽道13-1和第二槽道13-2；所述的滚轮包括第一滚轮14-1和第二滚轮14-2；所述的推杆包括第一推杆12-1和第二推杆12-2；所述的推杆导向套包括第一推杆导向套4-1和第二推杆导向套4-2；所述的位于第一槽道13-1内的第一滚轮14-1带动第一推杆12-1在设置在快速关断阀阳接头本体内第一推杆导向套4-1内运动；所述的位于第二槽道13-2内的第二滚轮14-2带动第二推杆12-2在设置在快速关断阀阴接头本体内的第二推杆导向套4-2内运动；
所述的机械控制机构包括槽道凸轮机构、连杆机构、螺纹机构和齿轮齿条机构；
所述的槽道凸轮机构包括设在快速关断阀阀体上的转轴20，转轴20位于阀体内的槽道凸轮6两侧设置有定位轴套；转轴20与阀体连接处设置有密封圈，套于转轴20上的端盖17，位于端盖与阀体中间的密封垫18；所述的转轴20的顶部设置有放气栓21；所述的定位轴套包括第一定位轴套5-1和第二定位轴套5-2；所述的密封圈包括上下设置的第一密封圈19-1和第二密封圈19-2；
所述的设置在转轴20顶部的放气栓21连接设置在转轴20本体内的轴向排气孔23-2，轴向排气孔23-2连接设置在转轴20本体上的与轴向排气孔23-2垂直设置的径向排气孔23-1；所述的转轴20本体上设置有键槽22；所述的转轴20通过位于键槽22的键连接槽道凸轮6；
所述的键连接的替代方式有花键连接或过盈配合等连接方式；
所述的放气栓21包括密封头24，设设置在放气栓21内的轴向放气孔25-2，以及与轴向放气孔25-2垂直设置在放气栓21栓体上的径向放气孔25-1；
所述的快速关断阀阳接头3与快速关断阀阴接头9通过连接螺纹15连接，连接处设置有O型圈和接头连接密封圈16。
积极有益效果：本发明利用机械式快速关断阀阳接头与加气柱软管阴接头相连，利用机械式快速关断阀阴接头与槽车阳接头相连。通过转轴转动，带动槽道凸轮转动推动推杆在推杆导向套内左、右移动。推杆推动快速接头密封头左、右开启，CNG由加气柱通过软管向槽车加注；加气柱完成加气后，反向转动转轴，带动槽道凸轮转动推动推杆在推杆导向套内右、左移动。在弹簧力的作用下，快速接头密封头关闭。转动放气栓，将关断阀内的CNG排出，推动锁套将机械式快速关断阀阴接头与槽车阳接头分离，槽车与加气软管分离，此时加气软管中的天然气没有排放。结构简单，操作使用方便，大大降低和避免了大量的天然气排空造成的资源浪费，提高了资源的利用率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明的转轴结构示意图；
图4为本发明的放气栓结构示意图；
图5为本发明的工作示意图；
图中为：阳接头端面密封圈1、锁定槽2、快速关断阀阳接头3、第一推杆导向套4-1、第二推杆导向套4-2、第一定位轴套5-1、第二定位轴套5-2、槽道凸轮6、锁套弹簧7、快速关断阀阴接头锁定钢球8、快速关断阀阴接头9、轴用挡圈10、快速关断阀阴接头锁套11、第一推杆12-1、第二推杆12-2、第一槽道13-1、第二槽道13-2、第一滚轮14-1、第二滚轮14-2、连接螺纹15、接头连接密封圈16、端盖17、密封垫18、第一密封圈19-1、第二密封圈19-2、转轴20、放气栓21、键槽22、径向排气孔23-1、轴向排气孔23-2、密封头24、径向放气孔25-1、轴向放气孔25-2、加气柱软管阴接头26、加气柱软管阴接头密封头27、加气柱软管阴接头锁定钢球28、加气柱软管阴接头锁套29、加气软管阳接头锁定槽30、加气软管阳接头密封头31。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的说明：
机械式快速关断阀，包括与加气柱软管阴接头26相连的快速关断阀阳接头3、与天然气槽车快速接头阳接头相连的快速关断阀阴接头9，与加气柱软管阴接头26和天然气槽车快速接头阳接头相接触的机械传动机构；所述的传动机构由固定在机械式快速关断阀阀体上的机械控制机构控制；
所述的快速关断阀阳接头3包括快速关断阀阳接头本体，设置在快速关断阀阳接头本体端部的阳接头端面密封圈1，以及设置在快速关断阀阳接头本体上，位于阳接头端面密封圈1右侧的锁定槽2；
所述的快速关断阀阴接头9包括快速关断阀阴接头本体，设置在快速关断阀阴接头本体端部的轴用挡圈10，及位于轴用挡圈10左侧快速关断阀阴接头本体上的快速关断阀阴接头锁定钢球8；所述的快速关断阀阴接头本体外设置有快速关断阀阴接头锁套11，快速关断阀阴接头锁套11内设置有锁套弹簧7；以及设置在快速关断阀阴接头本体上的O型密封圈及O型密封圈压片；
所述的机械传动机构包括推杆机构，所述的推杆机构包括槽道凸轮6、设置在槽道内的滚轮，以及与滚轮对应设置的推杆，推杆穿于推杆导向套内；所述的推杆导向套开有供天然气流通的通道；
如图1所示，所述的槽道包括第一槽道13-1和第二槽道13-2；所述的滚轮包括第一滚轮14-1和第二滚轮14-2；所述的推杆包括第一推杆12-1和第二推杆12-2；所述的推杆导向套包括第一推杆导向套4-1和第二推杆导向套4-2；所述的位于第一槽道13-1内的第一滚轮14-1带动第一推杆12-1在设置在快速关断阀阳接头本体内第一推杆导向套4-1内运动；所述的位于第二槽道13-2内的第二滚轮14-2带动第二推杆12-2在设置在快速关断阀阴接头本体内的第二推杆导向套4-2内运动；
所述的机械控制机构包括槽道凸轮机构、连杆机构、螺纹机构和齿轮齿条机构。
如图2所示，所述的槽道凸轮机构包括设在快速关断阀阀体上的转轴20，转轴20位于阀体内的槽道凸轮6两侧设置有定位轴套；转轴20与阀体连接处设置有密封圈，套于转轴20上的端盖17，位于端盖与阀体中间的密封垫18；所述的转轴20的顶部设置有放气栓21；所述的定位轴套包括第一定位轴套5-1和第二定位轴套5-2；所述的密封圈包括上下设置的第一密封圈19-1和第二密封圈19-2；
如图3所示，所述的设置在转轴20顶部的放气栓21连接设置在转轴20本体内的轴向排气孔23-2，轴向排气孔23-2连接设置在转轴20本体上的与轴向排气孔23-2垂直设置的径向排气孔23-1；所述的转轴20本体上设置有键槽22；所述的转轴20通过位于键槽22的键连接槽道凸轮6；
所述的键连接的替代方式有花键连接或过盈配合等连接方式；
如图5所示，所述的放气栓21包括密封头24，设设置在放气栓21内的轴向放气孔25-2，以及与轴向放气孔25-2垂直设置在放气栓21栓体上的径向放气孔25-1；
所述的快速关断阀阳接头3与快速关断阀阴接头9通过连接螺纹15连接，连接处设置有O型密封圈和接头连接密封圈16。
操作流程如下：
1、向槽车加气时，如图1、图2和图5所示，将机械式快速关断阀阴接头9插入槽车上的阳接头，快速关断阀阴接头锁定钢球8进入槽车的加气软管阳接头锁定槽30中，将机械式快速关断阀阴接头9与槽车上的阳接头锁死，将加气柱软管上的加气柱软管阴接头26插入机械式快速关断阀阳接头3，加气柱软管阴接头26上的的加气柱软管阴接头锁定钢球28进入机械式快速关断阀的阳接头锁定槽2内，将加气柱软管上的加气柱软管阴接头26与机械式快速关断阀的快速关断阀阳接头3锁死。
2、转动转轴20，如图1所示，转轴20通过键连接带动槽道凸轮6转动，槽道凸轮6通过第一槽道13-1内的第一滚轮14-1带动第一推杆12-1向左运动，第一推杆12-1将加气柱软管上的加气柱软管阴接头密封头27推开，阴接头密封开启；槽道凸轮6通过第二槽道13-2内的第二滚轮14-2带动第二推杆12-2向右运动，第二推杆12-2将槽车上的加气软管阳接头密封头31推开，阳接头密封开启。
此时，高压天然气由加气柱软管上的加气柱软管阴接头26流入机械式快速关断阀阳接头26，依次通过第一推杆导向套4-1上的通孔、第二推杆导向套4-2上的通孔流出机械式快速关断阀阴接头，通过槽车上的阳接头注入槽车。
3、当槽车注满后，如图1、图2所示，反向转动转轴。转轴通过键连接带动槽道凸轮6反向转动，槽道凸轮6通过第一槽道13-1内的第一滚轮14-1带动第一推杆12-1向右运动，加气柱软管上的加气柱软管阴接头密封头27在弹簧力的作用下关闭加气柱软管阴接头密封；槽道凸轮6通过第二槽道13-2内的第二滚轮14-2带动第二推杆12-2向左运动，槽车上的阳接头密封头31在弹簧力的作用下关闭阳接头密封。则此时加气柱软管上的加气柱软管阴接头密封头27和槽车上的加气软管阳接头密封头31关闭。
4、转动机械式快速关断阀放气栓21，放气栓21的密封头24开启，残存在机械式快速关断阀内的高压天然气通过转轴20上的径向排气孔23-1、轴向排气孔23-2及放气栓21上的径向放气孔25-1、轴向放气孔25-2排入大气，此时快速关断阀的阴接头即可以与槽车上的阳接头脱离，槽车上的阳接头处于关闭状态，不会有天然气泄漏。而由于此时加气柱软管上的阴接头密封头处于关闭状态，软管中的天然气未放空，从而解决了天然气排放的问题。
本发明利用机械式快速关断阀阳接头与加气柱软管阴接头相连，利用机械式快速关断阀阴接头与槽车加气阳接头相连。通过转轴转动，带动槽道凸轮转动推动推杆在推杆导向套内左、右移动。推杆推动快速接头密封头左、右开启，CNG由加气柱通过软管向槽车加注；加气柱完成加气后，反向转动转轴，带动槽道凸轮转动推动推杆在推杆导向套内右、左移动。在弹簧力的作用下，快速接头密封头关闭。转动放气栓，将关断阀内的CNG排出，推动锁套将机械式快速关断阀阴接头与快速接头阳接头分离，槽车与加气软管分离，此时加气软管中的天然气没有排放。结构简单，操作使用方便，大大降低和避免了大量的天然气排空造成的资源浪费，提高了资源的利用率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，在所述普通技术人员所具备的知识范围内，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨与范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.机械式快速关断阀，其特征在于：包括与加气柱软管阴接头（26）相连的快速关断阀阳接头（3）、与天然气槽车快速接头阳接头相连的快速关断阀阴接头（9），与加气柱软管阴接头（26）和天然气槽车快速接头阳接头相接触的机械传动机构；所述的传动机构由固定在机械式快速关断阀阀体上的机械控制机构控制。
2.根据权利要求1所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的快速关断阀阳接头（3）包括快速关断阀阳接头本体，设置在快速关断阀阳接头本体端部的阳接头端面密封圈（1），以及设置在快速关断阀阳接头本体上，位于阳接头端面密封圈（1）右侧的锁定槽（2）。
3.根据权利要求1所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的快速关断阀阴接头（9）包括快速关断阀阴接头本体，设置在快速关断阀阴接头本体端部的轴用挡圈（10），及位于轴用挡圈（10）左侧快速关断阀阴接头本体上的快速关断阀阴接头锁定钢球（8）；所述的快速关断阀阴接头本体外设置有快速关断阀阴接头锁套（11），快速关断阀阴接头锁套（11）内设置有锁套弹簧（7）；以及设置在快速关断阀阴接头本体上的O型密封圈及O型密封圈压片。
4.根据权利要求1所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的机械传动机构包括推杆机构，所述的推杆机构包括槽道凸轮（6）、设置在槽道内的滚轮，以及与滚轮对应设置的推杆，推杆穿于推杆导向套内；所述的推杆导向套开有供天然气流通的通道。
5.根据权利要求4所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的槽道包括第一槽道（13-1）和第二槽道（13-2）；所述的滚轮包括第一滚轮（14-1）和第二滚轮（14-2）；所述的推杆包括第一推杆（12-1）和第二推杆（12-2）；所述的推杆导向套包括第一推杆导向套（4-1）和第二推杆导向套（4-2）；所述的位于第一槽道（13-1）内的第一滚轮（14-1）带动第一推杆（12-1）在设置在快速关断阀阳接头本体内第一推杆导向套（4-1）内运动；所述的位于第二槽道（13-2）内的第二滚轮（14-2）带动第二推杆（12-2）在设置在快速关断阀阴接头本体内的第二推杆导向套（4-2）内运动。
6.根据权利要求1所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的机械控制机构包括槽道凸轮机构、连杆机构、螺纹机构和齿轮齿条机构。
7.根据权利要求6所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的槽道凸轮机构包括设在快速关断阀阀体上的转轴（20），转轴（20）位于阀体内的轴体周围设置有定位轴套；转轴（20）与阀体连接处设置有密封圈，套于转轴（20）上的端盖（17），位于端盖与阀体中间的密封垫（18）；所述的转轴（20）的顶部设置有放气栓（21）；所述的定位轴套包括第一定位轴套（5-1）和第二定位轴套（5-2）；所述的密封圈包括上下设置的第一密封圈（19-1）和第二密封圈（19-2）。
8.根据权利要求7所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的设置在转轴（20）顶部的放气栓（21）连接设置在转轴（20）本体内的轴向排气孔（23-2），轴向排气孔（23-2）连接设置在转轴（20）本体上的与轴向排气孔（23-2）垂直设置的径向排气孔（23-1）；所述的转轴（20）本体上设置有键槽（22）；所述的转轴（20）通过位于键槽（22）的键连接槽道凸轮（6）。
9.根据权利要求8所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的键连接的替代方式包括花键连接或过盈配合连接方式。
10.根据权利要求9所述的机械式快速关断阀，其特征在于：所述的放气栓（21）包括密封头（24），设置在放气栓（21）内的轴向放气孔（25-2），以及与轴向放气孔（25-2）垂直设置在放气栓（21）栓体上的径向放气孔（25-1）；所述的快速关断阀阳接头（3）与快速关断阀阴接头（9）通过连接螺纹（15）连接，连接处设置有O型密封圈和接头连接密封圈（16）。
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