CN105431670A - 用于气罐和阀组件的保护结构 - Google Patents

Abstract

提供一种用于气罐组件的保护结构，气罐组件包括气罐本体和阀。气罐本体包括基部和颈部，阀的近侧端在使用中可连接到颈部上。保护结构包括第一和第二结构区段，第一区段可连接到阀上，使得第二区段与阀被第一区段隔开。另外，在使用中，第二区段布置成将冲击力传递到第一区段，并且第二区段布置成响应于所述冲击力而相对于第二区段变形，以减小阀上的峰值冲击力。

Description

用于气罐和阀组件的保护结构

技术领域

本发明涉及用于气罐和阀组件的保护结构。更特别地，本发明涉及用于附连到气罐组件的阀上的保护结构，它可运行来保护阀机构免受冲击情形引起的毁灭性损伤。

背景技术

压缩气罐是设计成容纳处于高压(即，处于显著大于大气压力的压力)的气体的压力器皿。压缩气罐在广泛范围的市场中使用，从低成本的一般工业市场到医疗市场，到较高成本的应用，诸如利用高纯度的腐蚀性、有毒或自燃的特殊气体的电子器件制造。使用气罐的许多应用包括提供纯化的永久气体。这样的气体的非穷尽性示例可为：氧、氮、氩、氦、氢、甲烷、三氟化氮、一氧化碳、氪或氖。

通常，加压气体容器包含钢、铝或复合材料，而且能够存储压缩、液化或溶解气体，对于大多数气体来说，最大填充压力高达450巴，以及对于诸如氢和氦的气体来说，最大填充压力高达900巴。这样的高存放压力有潜在的危险，而且要求气罐满足严格的安全标准，并且当然要求最终用户谨慎操作。

为了有效且可控制地从气罐或其它压力器皿中分配气体，需要调整器或阀组件。阀提供可控制气体流的机构。调整器能够调整气体流，使得气体在恒定或可由用户改变的压力下分配。

图1显示气罐组件10的示意图。气罐组件10包括气罐12，气罐12具有气罐本体14和阀16。气罐本体14包括大体圆柱形容器，容器具有平坦基部18，基部18布置成使得气罐12能够在无支承的情况下直立在平坦表面上。

气罐本体14由钢、铝和/或复合材料形成，并且适合且布置成经受住高达大约900巴的内部压力。颈部20限定孔口20a，孔口20a与基部18是相反的，并且包括适于接收阀16的螺纹(未显示)。

气罐本体14和阀16限定具有内部容积的压力器皿(在这个实施例中，呈气罐12的形式)。阀16包括壳体22、出口24、阀本体26和阀座28。壳体22包括用于与气罐本体14的孔口20接合的互补螺纹。出口24适合且布置成使得气罐12能够连接到气体组件中的其它构件上；例如，软管、管或另外的压力阀或调整器。阀16例如可包括VIPR(具有集成压力调整器的阀)。

可借助于旋转可抓握把手30来将阀本体26沿轴向调节向或远离阀座28，以选择性地打开或关闭出口24。换句话说，阀本体26朝向或远离阀座28的移动选择性地控制气罐本体14的内部和出口24之间的传送通路的面积。这又控制从气罐12的内部到外部环境的气体流。

气体在非常高的压力下存储在气罐中，非常高的压力会引起许多潜在的安全危害。在这些条件下安全地容纳气体通常需要结实且刚性的气罐结构。另外，阀本身需要在结构上是刚性的，以防止泄漏，而且与气罐本体的连接必须足够结实。

但是，这些措施通常会产生非常重的气罐组件。因此，如果气罐组件坠落到表面上；例如，在装载或卸载时从卡车上坠落，则有损伤气罐和阀组件的实际风险。

特别脆弱的是气体阀以及阀与气罐本体的连接。如图1中显示的那样，气体阀16从气罐本体14突出距离d，取决于应用，距离d的范围为15cm-40cm。

这与气罐组件10的大体高的重量和高压气体内容物结合起来在气罐14坠落且在阀16的区域中冲击地表面时潜在地对气体阀本体22和连接产生大力矩。所产生的高力矩可能会不可修复地损伤阀16，或者甚至更糟糕，阀16可泄漏或者整体从气罐本体上剪除。如果发生这种损伤，则产生的高压气体的泄漏可对在气罐附近的装备和工作人员有严重后果。因而如标准BSENISO11117:2008所要求的那样，为了使气罐组件安全且获得批准出售，保护阀机构是至关重要的。

已知用金属防护装置保护阀。这样的金属防护装置装配在气罐阀和气罐的顶部上面，以保护阀区域。但是，虽然这些组件可提供必要的保护，但需要使用金属作为防护装置的材料，这会限制防护装置可采取的结构形式和结构。另外，制造这样的防护装置的成本高。

还对工业气罐使用塑料防护装置。特别是在例如具有外形要求较复杂的集成阀的情形中使用它们。但是，塑料防护装置仅仅在高达10升的小气罐上广泛采用，其中气罐的重量和含量较低，并且因此较低强度的塑料防护装置就可满足必要的安全要求。

还对高达30升的气罐使用一些类型的塑料防护装置。但是，保持气罐总成的完整性所需的塑料的壁厚度变得接近注射模塑法技术在这个强度范围中的极限，并且因此不可使用已知的塑料防护装置来保护较大的气罐。

超过20升的气罐产品对于重量通常超过40公斤的单人操纵起来是非常重的。金属防护装置通常在它们的外形上受到限制，以协助良好的人机工程移动和人工地接近气罐。如所论述的那样，塑料防护装置提供较大的设计自由，但无法满足较大的气罐产品的必要安全要求。

因此，在本领域中存在这样的技术问题：用于较大或较重的气罐的气罐防护装置在材料和它们可采取的物理形式的方式受到限制。因此，在领域中需要一种改进的气罐防护装置，它可运行来提供确保安全地搬运气罐，同时允许较自由地设计防护材料和形状因素所需的足够的强度和保护。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于气罐组件的保护结构，气罐组件包括气罐本体和阀，气罐本体包括基部和颈部，阀的近侧端在使用中可连接到颈部上，保护结构包括第一和第二结构区段，第一区段可连接到阀上，使得第二区段与阀被第一区段隔开，其中，在使用中，第二区段布置成将冲击力传递到第一区段，并且第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于第二区段变形，以减小阀上的峰值冲击力。

通过提供这种组件，保护结构可连接到阀上，保护结构可运行来传递和吸收气罐在表面上的意外冲击的震动。提供呈第一区段的形式、布置成响应于冲击力而变形的“扭弯区”，会减小阀所经历的瞬时力。这使得能够有效地保护阀和减小阀失效的风险，气罐破坏或气罐的其它毁灭性损伤，而不必提供包围整个阀组件的庞大且昂贵的金属外壳。

换句话说，保护结构可运行来用作附连到气罐阀上的能量吸收装置。保护结构包括固定到负载传递部分上的可塌缩部分，使得冲击传递到可塌缩部分中，以消散能量和减小阀所经历的最大力。

在一个实施例中，第一和第二区段在阀的远侧端处布置成堆叠构造使得在使用中，第一区段直接位于第二区段和阀之间。

在一个实施例中，第一区段包括渐缩区段。

在一个实施例中，第二区段为基本圆柱形。

在一个实施例中，第一和第二区段通过匹配凸缘连接。

在一个实施例中，第一和第二区段中的至少一个由软钢形成。在一个实施例中，第一和第二区段由退火软钢形成。

在一个实施例中，第二区段由比第一区段更厚或更硬的材料形成。

在一个实施例中，第二区段由比第一区段更厚的材料形成，材料具有范围为100-250Mpa的屈服应力。

根据本发明的第二方面，提供一种防护结构，它包括防护本体和第一方面的保护结构，防护本体布置成在使用中包围阀和保护结构，防护本体的至少一部分由保护结构支承。

在一个实施例中，防护本体包括布置成直接连接到保护结构上的第一和第二蛤壳部分。

在一个实施例中，第一和第二蛤壳部分的一部分布置成与保护结构的第一和第二区段共形地接合。

在一个实施例中，防护本体进一步包括可旋转帽，可旋转帽可定位成将第一和第二蛤壳部分固定到保护结构上。

在一个实施例中，可旋转帽通过可释放连接而连接。在一个实施例中，可释放连接是推入配合连接。在一个实施例中，可旋转帽可围绕气罐组件的纵向轴线旋转。

在一个实施例中，防护本体由塑料材料形成。在一个实施例中，防护本体由注射模塑法形成。

在一个实施例中，防护本体包括围绕防护本体的基本整个周缘延伸的悬垂唇缘，悬垂唇缘定位和布置成可由至少一个用户抓握，以使得能够提起和/或操纵气罐组件。

根据本发明的第三方面，提供一种阀组件，它包括可连接到气罐上的近侧端和远侧端，远侧端包括根据第一方面的保护结构和/或根据第二方面的防护结构。

在一个实施例中，阀组件包括调整器。

在一个实施例中，阀组件包括具有集成压力调整器的阀。

在一个实施例中，阀组件包括基本平的远侧端，它可运行来接收第一方面的保护结构。

在一个实施例中，保护结构通过可移除或永久的配件连接到阀组件的远侧端上。在一个实施例中，可移除配件包括螺栓。

根据本发明的第四方面，提供一种气罐组件，它包括气罐本体和根据第三方面的阀组件。

在一个实施例中，气罐本体具有范围为20至50升的内部容积。在一个实施例中，气罐本体具有大约50升的内部容积。在一个实施例中，气罐组件具有范围为80至120公斤的重量。在一个实施例中，气罐组件的重量为大约100公斤。

根据本发明的第五方面，提供一种方法，它对形成气罐组件的一部分的阀组件提供防冲击结构，阀组件在使用中连接到气罐本体上，方法包括以下步骤：提供保护结构，它包括第一和第二结构区段；以及将第一区段连接到阀上，使得第二区段与阀被第一区段隔开，其中，保护结构适合且布置成使得第二区段布置成将冲击力传递到第一区段，并且第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于第二区段变形，以减小阀上的峰值冲击力。

根据实施例，提供一种用于气罐组件的防护结构，气罐组件包括气罐本体和阀，气罐本体包括基部和颈部，阀的近侧端在使用中连接到颈部上，防护结构可固定到气罐组件上，并且包括防护本体，防护本体布置成在使用中包围阀，其中，防护本体进一步包括围绕防护本体的基本整个周缘延伸的悬垂唇缘，悬垂唇缘定位和布置成可由至少一个用户抓握，使得能够提起和/或操纵气罐组件。

在一个实施例中，悬垂唇缘围绕防护本体的周缘连续地延伸。

在一个实施例中，悬垂唇缘位于防护结构的下端处。

在一个实施例中，防护本体由塑料材料形成。

在一个实施例中，悬垂唇缘是向下悬垂的。

在一个实施例中，悬垂唇缘与防护本体一体地形成。

在一个实施例中，当防护结构位于气罐组件上时，悬垂唇缘布置成在使用中位于气罐本体的颈部附近。

在一个实施例中，防护本体包括第一和第二蛤壳部分。在一个实施例中，第一和第二蛤壳部分的一部分布置成与附连到阀组件上的结构共形地接合。

在一个实施例中，防护本体进一步包括可旋转帽，它可将第一和第二蛤壳部分固定到所述结构上。

在一个实施例中，可旋转帽通过可释放连接而连接。在一个实施例中，可释放连接是推入配合连接。在一个实施例中，可旋转帽可围绕气罐组件的纵向轴线旋转。

在一个实施例中，防护本体由注射模塑法形成。

附图说明

现在将参照附图来详细描述本发明的实施例，其中：

图1是气罐和阀组件的示意图；

图2是适合用于本发明的各方面的阀组件和调整器的透视图；

图3是根据本发明的实施例的保护结构的透视图；

图4是沿着通过图3的保护结构的竖平面得到的横截面；

图5是连接到图2的阀上的图3和4的保护结构的透视图；

图6是图5的保护结构和阀的透视图，其中显示保护结构是透明的，以展示下面的固定结构；

图7是沿着竖平面得到的、结合了图3至6的保护结构的气罐组件的横截面；

图8是用于图3至7的保护结构的防护组件的透视图；

图9是图8中显示的防护组件的备选透视图；

图10是类似于图7的横截面，但图10显示了图8和9的防护组件连接到图7中显示的保护结构和气罐上；

图11是显示冲击保护结构、防护装置、阀和气罐本体；以及

图12类似于图11显示冲击对保护结构、防护装置、阀和气罐本体对影响的模拟的剖面图。

具体实施方式

本发明涉及装配到气罐总成的阀上的能量吸收保护结构。保护结构使得能够管理气罐总成在冲击情形期间经历的能量。在大多数应用中，保护结构设计成装配到气罐阀上，并且与防护装置本身对接。如果总成被大力撞击，诸如在卡车后面掉下来，则能量吸收器用来管理阀所经历的最大峰值力和阀所需消散的能量的量。

图2显示用于本发明的阀16的透视图。在这个示例中，以及除了参照图1的示例所描述的特征之外，阀16包括集成压力调整器30和使得能够填充气罐的填充端口32。适当的调整器的非穷尽性示例可为单隔膜或双隔膜调整器。但是，本领域技术人员将轻易地意识到可用于本发明的变型。

调整器30可运行来接收来自气罐12的内部的处于全气罐压力(例如100巴)的气体，但是将处于基本恒定的固定低压(例如5巴)的气体输送到出口24。这由反馈机构实现，由此可运行来朝向和远离阀座平移的提升阀连接到隔膜上。在阀下游的气体压力可运行来对隔膜起作用，以对抗弹簧的偏置力。提供可抓握把手(在图7和10中显示)，以使得用户能够调节弹簧的偏置力，从而移动隔膜的位置，并且因此，调节提升阀和阀座之间的平衡间隙。这使得能够调节来自出口24的高压气体流可通过其中的孔口的尺寸，并且因此允许设定输出压力。

在这个示例中，出口24包括快速连接孔。阀16的上表面34布置成接收将在后面描述的本发明的实施例的安装结构100。阀16的表面34布置在阀16的远离与气罐14的连接部的远侧端处，而且当阀16附连到直立的气罐上时，将形成气罐组件10的顶表面。表面34基本是平的，以使得能够容易且安全地装配元件。

图3和4显示根据本发明的实施例的保护结构100。在图3和4中，显示保护结构100与阀16分开。保护结构100包括第一区段102和第二区段104。第一区段102包括基部106、渐缩圆柱形区段108和第一凸缘110。基部106布置成在使用中连接到阀16的上表面34上(如图5至7和10中显示的那样)，如将在后面描述的那样。

第二区段104包括圆柱形中心区段112，它在任一端处向外渐缩，以形成第二凸缘114和第三凸缘116。第二区段104通过第一凸缘110和第二凸缘114的连接而连接到第一区段102上。这可通过许多手段实现。可使用诸如螺栓或螺钉或托架的机械紧固件。但优选的是，利用永久附连技术来防止公差变化，以及确保保护结构100的耐用性。这样的附连技术可包括硬钎焊、焊接、铆接、间隔焊接或胶粘。

在一个实施例中，保护结构100的第一区段102和第二区段104由加工硬化软钢形成。通过将坯件材料冲压、挤压或旋压形成期望形状来形成第一区段102和第二区段104。虽然硬化加工可简单地实现为以上制造过程的副产品，但硬化量未良好地限定，而是取决于所使用的过程而改变。

因此，为了确保材料结构的一致性，在形成第一区段102和第二区段104之后进行退火，以进一步管理材料特性，以及防止例如第二区段104意外地局部硬化，局部硬化可降低对安装结构100的保护能力。

但是，可使用其它处理过程或加工硬化过程。另外，虽然参照软钢来描述了本实施例，但本领域技术人员将容易地意识到适合用于本发明的其它材料。当退火时，发现所使用的软钢具有范围为170-250MPa的材料屈服应力。但是，也可使用范围为100-250Mpa的其它材料，例如铝。屈服应力要求落在规定范围之内。如果太硬或太软，都无法提供所需保护。

第一区段102和第二区段104包括不同厚度的软钢。根据经验数据，第一区段102具有1.5mm的厚度，并且第二区段104具有2.64mm的厚度。已经发现当对第一区段102和第二区段104两者使用相同材料时，这些尺寸对于保护100公斤的气罐的阀是最佳的。换句话说，认为第一区段与第二区段的厚度比的范围为0.5-0.6对于上面论述的材料是合乎需要的。但是，其它尺寸可用于不同的材料和不同的材料强度。

合乎需要的是：第一区段102可运行来在比第二区段102更低的负载下变形。这可能是因为材料、结构或几何属性的原因-例如，这可能是因为相对于第二区段104，第一区段102的材料的强度或硬度降低。虽然在本实施例中，这至少部分地通过提供比第一区段102更厚的第二区段104实现，但可用不同的方式实现期望技术效果。

例如，第二区段104可具有与第一区段102相同或相似的材料厚度，但由较硬的材料或抗拉伸应力较大的材料形成。另外，可对第一区段102和第二区段104使用不同的几何构造和结构，以提供必要的效用。例如，可对第二区段104使用蜂巢或其它加强结构，以在第一区段102上面和上方提供提高的刚性。

尽管如此，本领域技术人员将容易地意识到，不管第一区段102和第二区段104的材料和/或结构选择如何，要求选择第一区段102的强度，使得第一区段102在比第二区段或阀16更低的负载下塌缩。

图5至7显示连接到阀16上的保护结构100。图5和6显示联合组件的透视图，图6显示保护结构100是透明的，以使得能够固定待显示的构件。图7显示通过该组件的横截面。

如显示的那样，保护结构100附连到阀16的上表面34上，使得保护结构100在阀16的上方向上延伸，并且形成气罐组件10的上端。

在这个实施例中，第一区段102借助于诸如螺栓B的机构紧固件连接到气罐阀16上。在图6和7中，可看到，保护结构100通过三个M6螺栓连接。在一个实施例中，保护结构100可与气罐阀16被垫圈或其它适当的间隔件隔开，螺栓或紧固片可延伸通过间隔件。

但是，可利用其它连接手段。例如，可使用涉及阀16的其它机构紧固件，诸如螺钉。备选地，可使用托架组件，以使得能够方便移除。作为另一个备选方案，可通过焊接、硬钎焊或铆接将保护结构100永久地附连到阀100上。

另外，可为合乎需要的是在某些应用中隔开保护结构100与阀16的上端34。这可通过在阀16和保护结构之间使用垫圈或间隔件来实现。

在使用中，保护结构100布置成在气罐组件10意外掉落且落在阀结构16上时，减小对气罐阀16的冲击，如将在后面详细描述的那样。

因此，保护结构100设计成在两个区段中运行。第一区段102由比第二区段104更薄的软钢制成。因而，响应于冲击，第二区段104布置成传递冲击力通过第一区段102。第一区段102相伴地布置成响应于冲击力而变形，以吸收冲击引起的峰值冲击力。换句话说，第一区段102布置成起第二区段104和阀16之间的“扭弯区”的作用，以在较长的时段里消散冲击力，并且因此减小阀16上的峰值冲击力。

参照图8至10，提供防护组件118。图8和9显示防护装置118从气罐组件10上移除的呈组装好的形式的透视图。图10显示通过气罐组件10的横截面，其中防护组件118装配就位。

如图8和9中显示的那样，防护装置118形成为三个构件：第一壳体120和第二壳体122和可旋转帽124。第一壳体120和第二壳体122布置成形成蛤壳结构，蛤壳结合在上端处由可旋转帽124连接，并且在下端处由固定器件(诸如螺钉)连接。

当组装好时，第一壳体120和第二壳体122和可旋转帽124形成防护装置118。防护装置118基本为椭圆形，并且具有圆形横截面。可在防护装置118的结构内提供一个或多个检修孔(未显示)。这些检修口可包括诸如显示器的项目，或者允许接近出口24、填充端口32或可抓握把手，以使得能够操作和选择气体分配模式或压力。

如图10中显示的那样，第一壳体120和第二壳体122装配在阀16和安装结构102的任一侧上，使得它们包围这些构件。进一步参照图10，防护装置118布置成在上端处与保护结构100对接，并且保护结构布置成支承防护装置118的一部分。

防护组件118布置成包围阀组件16和保护结构100，并且对阀16和有关构件提供结构和环境保护。换句话说，防护装置118形成用于阀16的壳体或盖。另外，防护装置118改进气罐组件10的外观，并且使得能够在其内容纳另外的项目；例如，电子显示器(布置成装配在形成于第一壳体120的孔口120a中)或者运行气罐组件10所需的额外的电子器件或构件。

因此，防护装置118和保护结构100共同形成用于阀16的封罩或外壳。但是，与已经组件相比，保护结构100与阀16的永久或半永久附连本身容许防护装置104的设计自由更灵活，同时仍然提供必要的结构刚性，以使得防护装置118能够装配到大约100公斤的较大气罐上。换句话说，保护结构100形成阀16的集成部分，其布置成将防护装置118连接到阀16上，并且容许防护装置118用于广泛范围的气罐大小和重量。

可旋转帽124借助于推入配合连接来连接到第一壳体120和第二壳体122上，以使它们在上端处保持就位。可旋转帽124布置成围绕气罐12的纵向轴线旋转，以及围绕防护装置118的上端和保护结构100旋转，使得当气罐组件10处于直立位置时，在用户一只手拿着可旋转帽124的同时，它可被用户滚动。然后使用固定器件在防护处装置118的下端处将第一壳体120和第二壳体122固定到彼此上，以及将它们固定到阀16上。

第一壳体120和第二壳体122可由任何适当的材料制成。但是，材料选择比传统的金属或厚塑料防护装置显著更广，因为防护装置118的强度和结构完整性要求更低，因为有保护结构100。尽管如此，由于制造简单和设计自由的范围的原因，注射模塑塑料材料是优选的材料选择。可在非限制性和非穷尽性示例中使用塑料材料，诸如ABS或聚碳酸酯。

如图8至10中显示的那样，防护装置118包括裙边126，裙边126从防护装置118的下部部分悬垂，并且围绕防护装置118的基部延伸。裙边126形成悬垂唇缘，悬垂唇缘布置成包围气罐12的颈部，并且当从图10中显示的竖平面看时，具有向下悬垂的弯曲横截面。

在这个实施例中，裙边126布置成可由工作人员抓握，以有利于提起、搬运和一般地操纵气罐组件10。传统气罐通常在上端处设有把手。但是，这样的把手通常仅仅适合由单个用户抓握。鉴于这样的气罐的重量(可超过100公斤)，这往往是不实际或不安全的。另外，把手位置较高(例如像已知的那样在气罐的顶上)会使用户难以试图使用这种把手来提起气罐。

与已知组件相反，裙边126布置在较低的高度处(当阀16和防护装置118安装在气罐本体14上时，大约在气罐12的颈部20处)。另外，裙边126围绕气罐组件10的整个周边延伸。这容许两个用户抓握气罐组件10，不管气罐组件10的旋转定向如何。换句话说，裙边126的位置和布置容许两个或更多个用户站在气罐组件10的任一侧简单地提起气罐组件10。

作为另一个好处，裙边126永久地附连到气罐12上，而且不需要单独的提起设备，诸如可移除的提夹。这有助于方便操纵气罐12。

在使用中，保护结构100和防护装置118设计成保护阀组件16和气罐14在冲击情形期间免受毁灭性且潜在的有害损伤。

使用测试方法来测试保护结构100，在测试方法中以受控制的方式使气罐组件10从1.2m的高度相对于由混凝土基础支承的钢板成60°角坠落。在这个示例中，使用50升的气罐12，气罐12充满水，重量为100公斤。

比较坠落测试与模拟模式，以优化组件。为了示出保护装置100的运行，图11和12显示两个不同冲击情形的建模结果。

如图11和12中显示的那样，冲击已经导致保护结构100的第一区段102变形。相比之下，第二区段104较未变形，使得第三凸缘116在与冲击表面接触之后不弯曲。

另外且重要的是，当与没有保护结构100就位的相似的冲击比较时，阀16仅以较小且安全的量塑性变形。

大体上且以非限制性示例的方式，大于8%的塑性应变将导致测试失效和潜在的阀失效。在图11的示例中，阀16的颈部上的塑性应变从12.1%减小到5.4%，因为使用了保护结构100和防护装置118。在图12的示例中，阀16的颈部中的塑性应变从9.6%减小到5.8%，因而防止阀16塑性变形到不安全的程度。

另外，使用保护结构100会在较长的时段里消散冲击力，从而减小阀所经历的峰值撞击。这是保护结构100用来保护阀的一个机构。

总括地说，本发明提供能量吸收装置，它可结合到阀和防护总成中，使得它形成永久或半永久的结合部分，以将防护装置连接到阀上。相伴地，对较大或较重的气罐提供防护的成本和人机工程约束与已知组件相比可减少。

此外，本发明的组件使得能够将能量吸收器负载传递区段设计成用来局部地加强防护结构，以及使得能够将防护装置定位和固定到阀上。

变型对本领域技术人员将是显而易见的，他们将容易地意识到落在本申请的范围内的变型。例如，虽然已经参照保护结构、防护装置和阀组件来描述了以上实施例，但可不对保护结构和防护装置提供阀，而且可针对现有的阀和气罐对保护结构和防护装置改型。

虽然已经参照特定阀和气罐组件来描述了以上实施例，但要理解的是，本发明适用于一系列适当的气罐组件。

另外，保护结构可由与关于以上实施例所描述的那些不同的材料形成。其它适当的材料可为：黄铜；铝；钢；或适当的合金。

另外，保护结构的第一和第二区段不必由相同的材料形成。具有不同厚度或硬度的不同材料可用来对第一区段提供相对于第二区段变形的必要能力。

保护结构不必具有所描述的特定形状。可使用除了圆形之外的横截面形状；例如，正方形、卵形或多边形。另外，可在适当的情况下改变相对尺寸和比例，以保持期望的材料和功能属性。

另外，虽然在所描述的实施例中显示第二区段压缩和弯折，但认为其它类型的变形机构在本发明的范围内。例如，第一区段可布置成剥离第二区段，第一区段因此而变形。

另外，第一或第二区段可包括引发器或多个引发器，以促使特定变形。例如，可使材料的成形孔口或特定区段变薄，以提供工程弱点，变形和/或断裂可集中在其周围。

防护结构可不同于所显示和描述的那个，而不偏离本发明的范围。例如，悬垂唇缘不必围绕防护装置的整个周边延伸，另外，可在恰当的时候使用备选材料和结构。

已经参照示出的示例来描述了本发明的实施例。虽然在图中显示以及在本文详细描述了特定示例，但应当理解的是，图和详细描述不意于使本发明局限于公开的特定形式。将理解的是，可对描述的示例作出在本发明的范围内的改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于气罐组件的保护结构，所述气罐组件包括气罐本体和阀，所述气罐本体包括基部和颈部，所述阀的近侧端在使用中可连接到所述颈部上，所述保护结构包括第一和第二结构区段，所述第一区段可连接到所述阀上，使得所述第二区段与所述阀被所述第一区段隔开，其中，在使用中，所述第二区段布置成将冲击力传递到所述第一区段，并且所述第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于所述第二区段变形，以减小所述阀上的峰值冲击力。

2.根据权利要求1所述的保护结构，其特征在于，所述第一和第二区段在所述阀的远侧端处布置成堆叠构造，使得在使用中，所述第一区段直接位于所述第二区段和所述阀之间。

3.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，所述第一区段包括渐缩区段。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的保护结构，其特征在于，所述第二区段为基本圆柱形。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的保护结构，其特征在于，所述第一和第二区段通过匹配凸缘连接。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的保护结构，其特征在于，所述第一区段和所述第二区段中的至少一个由软钢形成。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的保护结构，其特征在于，与所述第一区段相比，所述第二区段由更厚或更硬的材料形成。

8.根据权利要求7所述的保护结构，其特征在于，与所述第一区段相比，所述第二区段由更厚的材料形成，所述材料具有范围为100-250Mpa的屈服应力。

9.一种用于气罐组件的防护结构，所述防护结构包括防护本体和前述权利要求中的任一项所述的保护结构，所述防护本体布置成在使用中包围所述阀和保护结构，所述防护本体的至少一部分由所述保护结构支承。

10.根据权利要求9所述的防护结构，其特征在于，所述防护本体包括布置成直接连接到所述保护结构上的第一和第二蛤壳部分。

11.根据权利要求9或10所述的防护结构，其特征在于，所述防护本体由塑料材料形成。

12.一种阀组件，包括可连接到气罐上的近侧端和远侧端，所述远侧端包括根据权利要求1至8中的任一项所述的保护结构和/或根据权利要求9至11中的任一项所述的防护结构。

13.根据权利要求12所述的阀组件，其特征在于，所述保护结构通过可移除或永久的配件连接到所述阀组件的所述远侧端上。

14.一种气罐组件，包括气罐本体和根据权利要求12或13所述的阀组件。

15.一种对形成气罐组件的一部分的阀组件提供防冲击结构的方法，所述阀组件在使用中连接到气罐本体上，所述方法包括以下步骤：

提供保护结构，所述保护结构包括第一和第二结构区段；以及

将所述第一区段连接到所述阀上，使得所述第二区段与所述阀被所述第一区段隔开，其中，所述保护结构适合且布置成使得所述第二区段布置成将冲击力传递到所述第一区段，并且所述第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于所述第二区段变形，以减小所述阀上的峰值冲击力。