CN107218404A - 集成阀及使用该集成阀的气瓶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集成阀及使用该集成阀的气瓶，集成阀包括阀体和设于阀体中的阀芯，所述阀体具有排气通道，其特征在于：阀体还具有与排气通道连通的压气室，所述阀芯包括位于压气室内的活塞部分和可伸入排气通道中控制排气通道通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设有用于承受排气通道进口处的压力以驱使阀芯向压气室移动的承压面，所述压气室连接有用于将其与外界连通的手动开关和电动开关，可通过手动开关使压气室与外界连通，高压气体推动阀芯向压气室移动，进而使排气通道连通，实现排气，在手动开关故障的情况下，可通过电动开关使压气室与外界连通，保证其驱动形式的多样化，结构比较简单。

Description

集成阀及使用该集成阀的气瓶
技术领域
本发明涉及一种集成阀及使用该集成阀的气瓶。
背景技术
在实际的生产生活中，用于气体输送的集成阀被广泛应用于焊接、切割、化工、医药、卫生、电子工业等民用领域，尤其是在气瓶的充气和排气方面涉及较广。
现有技术中，如授权公告号为CN104214366B的中国专利文件中公开的一种集成阀，其包括阀体，阀体上设置有出气通道，阀体中沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀体上设置有与阀芯传动连接以用于驱动阀芯朝前移动而使阀芯封堵所述出气通道和用于驱动阀芯朝后移动使出气通道导通的驱动机构，驱动机构包括手动驱动部分和受驱动部分顶推而前后移动的推杆，推杆与驱动阀芯顶压传动配合，阀体内还设置有阀芯复位结构，在对气瓶充气或不需要放气时，驱动机构对驱动阀芯无作用，阀芯复位机构驱动阀芯封堵出气通道，出气通道处于截止状态，当需要对气瓶放气时，驱动机构驱动阀芯后移而使出气通道导通，气体可经出气通道排出，通过阀芯的主动移动实现截止，该集成阀能够实现气瓶的放气，但是该集成阀驱动方式仅采用手动驱动的单一结构进行操作，其放气形成单一，且在手动驱动方式发生故障的情况下，无法对气瓶内的气体进行正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成阀，以解决现有技术中的集成阀驱动形式单一的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该集成阀的气瓶。
为实现上述目的，本发明集成阀的第一种技术方案是：
集成阀，包括阀体和设于阀体中的阀芯，所述阀体具有排气通道，阀体还具有与排气通道连通的压气室，所述阀芯包括位于压气室内的活塞部分和可伸入排气通道中控制排气通道通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设有用于承受排气通道进口处的压力以驱使阀芯向压气室移动的承压面，所述压气室连接有用于将其与外界连通的手动开关和电动开关。
本发明集成阀的第二种技术方案是：在本发明集成阀的第一种技术方案的基础上，电动开关包括设置在阀体上的电起爆器，所述压气室的侧壁上还设置有与电起爆器对应的封堵结构，所述封堵结构具有受撞击后可连通压气室和大气的薄弱侧壁。
本发明集成阀的第三种技术方案是：在本发明集成阀的第二种技术方案的基础上，压气室的侧壁上设置有可将压气室与外界连通的第一流通孔，所述封堵结构为封堵在流通孔上的末端封闭的空心管结构，所述电动开关还包括设置在电起爆器和空心管结构之间的撞块。
本发明集成阀的第四种技术方案是：在本发明集成阀的第一种技术方案的基础上，压气室的侧壁上还设置有可将压气室与外界连通的第二流通孔，所述手动开关包括设置在第二流通孔的孔口处而将第二流通孔封闭的单向阀，还包括驱动单向阀移动使第二流通孔解封的驱动机构，所述单向阀与阀体之间设置有单向阀复位弹簧。
本发明集成阀的第五种技术方案是：在本发明集成阀的第四种技术方案的基础上，驱动机构为凸轮驱动机构，凸轮驱动机构包括一端可与单向阀的阀杆传力配合以使单向阀打开的推杆，还包括设置在推杆与阀体之间的用于驱动推杆移动的顶推弹簧，所述凸轮驱动机构还包括设置在推杆的另一端的操作手柄，操作手柄上设置有与阀体顶推配合以使推杆往复移动的顶推凸轮。
本发明集成阀的第六种技术方案是：在本发明集成阀的第四种技术方案的基础上，压气室与排气通道之间设置有与承压面挡止配合的限位台阶。
本发明集成阀的第七种技术方案是：在本发明集成阀的第一种技术方案的基础上，压气室内还设置有用于在放气结束后驱使阀芯向排气通道移动的阀芯复位弹簧。
本发明气瓶的第一种技术方案是：
气瓶，包括瓶体和设置在瓶体的瓶口处的集成阀，所述集成阀包括阀体和设于阀体内的阀芯，所述阀体具有排气通道，阀体还具有与排气通道连通的压气室，所述阀芯包括位于压气室内的活塞部分和可伸入排气通道中控制排气通道通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设有用于承受排气通道进口处的压力以驱使阀芯向压气室移动的承压面，所述压气室连接有用于将其与外界连通的手动开关和电动开关。
本发明气瓶的第二种技术方案是：在本发明气瓶的第一种技术方案的基础上，电动开关包括设置在阀体上的电起爆器，所述压气室的侧壁上还设置有与电起爆器对应的封堵结构，所述封堵结构具有受撞击后可连通压气室和大气薄弱侧壁。
本发明气瓶的第三种技术方案是：在本发明气瓶的第二种技术方案的基础上，压气室的侧壁上设置有可将压气室与外界连通的第一流通孔，所述封堵结构为封堵在流通孔上的末端封闭的空心管结构，所述电动开关还包括设置在电起爆器和空心管结构之间的撞块。
本发明气瓶的第四种技术方案是：在本发明气瓶的第一种技术方案的基础上，压气室的侧壁上还设置有可将压气室与外界连通的第二流通孔，所述手动开关包括设置在第二流通孔的孔口处而将第二流通孔封闭的单向阀，还包括驱动单向阀移动使第二流通孔解封的驱动机构，所述单向阀与阀体之间设置有单向阀复位弹簧。
本发明气瓶的第五种技术方案是：在本发明气瓶的第四种技术方案的基础上，驱动机构为凸轮驱动机构，凸轮驱动机构包括一端可与单向阀的阀杆传力配合以使单向阀打开的推杆，还包括设置在推杆与阀体之间的用于驱动推杆移动的顶推弹簧，所述凸轮驱动机构还包括设置在推杆的另一端的操作手柄，操作手柄上设置有与阀体顶推配合以使推杆往复移动的顶推凸轮。
本发明气瓶的第六种技术方案是：在本发明气瓶的第四种技术方案的基础上，压气室与排气通道之间设置有与承压面挡止配合的限位台阶。
本发明气瓶的第七种技术方案是：在本发明气瓶的第一种技术方案的基础上，压气室内还设置有用于在放气结束后驱使阀芯向排气通道移动的复位弹簧。
本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的集成阀，包括阀体和设于阀体中的阀芯，所述阀体具有排气通道，阀体还具有与排气通道连通的压气室，所述阀芯包括位于压气室内的活塞部分和可伸入排气通道中控制排气通道通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设有用于承受排气通道进口处的压力以驱使阀芯向压气室移动的承压面，所述压气室连接有用于将其与外界连通的手动开关和电动开关，由此可实现在实际的放气操作时，可通过手动开关使压气室与外界连通，高压气体推动阀芯向压气室移动，进而使排气通道连通，实现排气，在手动开关故障的情况下，可通过电动开关使压气室与外界连通，保证其驱动形式的多样化，结构比较简单。
附图说明
图1为本发明集成阀的一个实施例结构示意图；
图2为图1中的手动开关未工作时集成阀内部状态剖视图；
图3为图2的手动开关工作状态图；
图4为图1中的电动开关内部结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的集成阀的具体实施例，如图1至图4所示，该集成阀应用于高压容器的开瓶放气过程中，其包括阀体5，阀体5的前端设置有出气通道，该出气通包括相互垂直连通的阀体进气段7和阀体出气段8，阀体进气段7上设置有阀体进气口501（即气瓶出气口），阀体出气段8上设置有阀体出气口504，阀体进气段7的尺寸大于阀体出气段8的尺寸，在阀体出气通道上设置有四通结构，四通结构的四个口上分别设置有阀芯506、单向充气阀6、压力表2和安全阀3，其中阀芯506的导向移动方向沿前后方向，阀芯506的前端尺寸与阀体出气段8尺寸一致，阀芯506向前移动时，其前端可伸入至阀体出气段8中以封堵出气通道而构成封头部分，从而使阀体出气段8与阀体进气段7隔离，此时阀体进气段7构成所述的高压腔室502，在阀芯506的前端周面上设置还设置有用于密封的O形密封圈505；阀芯506向后移动时，可退出阀体出气段8以使出气通道连通，进而可使气瓶内的高压气体通过阀体出气口504排出。
阀芯506的后端与阀体5之间的空间构成压气室503，且在阀芯506的后端与阀体5之间设置有O形密封圈构成所述阀芯的活塞部分，阀芯506为前细后粗的T型柱状结构，在阀体5的阀芯通道内还设置有用于与T形的阀芯506的台阶面挡止配合的台阶面，防止阀芯506向前移动距离过大。在阀芯506的通道的后端部的阀体5上设置有用于封堵该通道的堵帽508，并在堵帽508和阀芯506之间设置有向阀芯506施加向前的作用力的第一复位弹簧507。
阀体5上还并联设置有用于将压气室503与外界连通的手动开关1和电动开关4，具体形式为在阀体5上沿阀芯506的径向方向延伸设置有两个有用于将压气室503和外界连通的流通孔，且两个流通孔的轴线方向相互垂直。其中一个流通孔509上封堵设置有手动开关1，手动开关1包括设置在流通孔内的用于封堵流通孔的密封座，密封座包括基体108，基体108通过螺纹固定设置在流通孔内，且基体108外周与流通孔内周设置有密封结构，基体108内设置有基体导向孔113，基体导向孔113内穿装有沿流通孔的轴线方向可上下移动的密封阀杆110，密封阀杆110的下端固定设置有用于将基体导向孔113密封的密封块109，其中基体导向孔113的下端面为锥形口，密封块109的上端面的结构与导向孔的锥形结构匹配贴合，在基体导向孔113的内部下侧还设置有內缘，密封阀杆110的上端设置有外缘，在內缘和外缘之间设置有用于向上顶推密封阀杆110的第二复位弹簧111，在顶推的过程中可保证密封座具有向基体108导向孔的下端面移动以使基体108导向孔密封的趋势。阀体5上固定装配有用于罩设在密封座外的用于固定手动开关1的安装座107，安装座107上设置有用于基体108导向孔连通的用于将压气室503内的气体径导气孔排出至外界的第一通孔112；安装座107上还设置有用于驱动密封阀杆110向下移动的驱动部件，在安装座107内于密封阀杆110的上方设置有沿上下方向延伸的安装腔，安装腔的腔壁上开设有内螺纹，安装腔内设置有调节块104，调节块104旋装于内螺纹上，其作用是用于调节对密封阀杆110的作用距离，调节块104上开设有导向方向沿上下方向延伸的调节块104导向孔，驱动机构还包括导向滑动装配于调节块104导向孔中的其下端用于与密封阀杆110传力配合的顶杆105，其中调节块104与顶杆105的下端之间设置有对顶杆105施加向下的作用力的第三复位弹簧106，顶杆105的上端铰接有轴线延伸方向与上下方向垂直的手柄102，手柄102下端设置有用于与安装座107顶推配合以使顶杆105相对于安装座107上下移动的顶推凸轮103，在手柄102前后翻转时，顶推凸轮103与安装座107顶推配合，安装座107给顶推凸轮103提供支点，因此手柄102和顶杆105可相对安装座107上下移动，手柄102的前端开设有轴线与手柄102的铰接轴线相萍乡的销钉孔，销钉孔和安装座107上穿设有用于在顶杆105和密封阀杆110断开传动时将手柄102锁定的锁定销钉101。
在上述的另一个流通孔510上设置有电动开关4，具体结构形式为在流通孔上设置有沿流通孔的开口方向延伸固定的排气嘴405，排气嘴405为末端封闭的管状，且与阀体5之间设置有密封圈，电动开关4还包括固定设置在阀体5上的固定座402，固定座402内设置有容纳腔，排气嘴405的封闭一端延伸至容纳腔内，且延伸方向垂直于容纳腔的上下延伸方向，在容纳腔的上端设置有第二通孔，用于在排气嘴405断裂时将压气室503内的气体通过第二通孔排出。在容纳腔内位于排气嘴405的下方沿上下方向滑动设置有撞头404，用于在电动控制时对排气嘴405施加撞击力，撞头404的下方设置有为撞头404提供撞击力的电起爆器403，电起爆器403的下端设置有于电起爆器403控制连接的电连接器401，其中电起爆器403固定设置在容纳腔内，与固定座402之间设置有密封结构。
该集合阀的工作原理为：在气瓶无气体时，阀体进气口501与外界气压相同，此时高压腔室502和压气室503为气压平衡状态，而阀芯506在第一复位弹簧507的作用下伸入至出气通道的阀体出气段8，从而封堵出气通道，此时压气室503为密闭腔室，电动开关4无操作，手动操作机构中的手柄102通过销钉锁定在安装座107上，此时，手柄102上的顶推凸轮103与安装座107顶推配合，手柄102和顶杆105一起上移，顶杆105压缩第三复位弹簧106，顶杆105不向密封阀杆110传力，且此时密封阀杆110在第二复位弹簧111的作用下具有向上运动的趋势，保证了密封阀杆110下端的密封块109与集体之间的密封接触。
集合阀对气瓶充气时，外置高压气体通过连接在阀体5上的单向充气阀6对高压腔室502进行充气，此时单向充气阀6和阀体进气口501构成充气通道，因为没有对驱动机构进行操作，此时连通压气室503的两个流通孔为封堵状态，压气室503为密闭空间，压气室503内的密封气压和第一复位弹簧507对阀芯506的共同作用保证充气过程中阀芯506不会退出阀体出气段，从而保证气体的充入，阀体5上的压力表2可以实时显示瓶内的压力。
通过手动开关1对气瓶放气时，操动手柄102使手柄102处于竖直位置，受第三复位弹簧106的作用，挺杆向下移动，并顶推密封阀杆110使密封阀杆110下的密封块109与基体108脱离，使得压气室503与外界连通，此时位于高压腔室502内的高压气体抵消第一复位弹簧507的作用力向后推动阀芯506，使第一复位弹簧507压缩，且压气室503内的气体通过第一通孔112排向外界，阀芯506的前后受力失衡从而使阀芯506退出阀体出气段8，出气通道连通，气瓶内的高压气体通过出气通道经由阀体出气口504排出大气，完成手动放气。
通过电动开关4对气瓶放气时，压气室503处于密封状态，此时通过电连接器401向电起爆器403输入发火电流，电起爆器403工作使撞头404瞬间向上移动并撞断排气嘴405，从而使得压气室503与第二通孔连通，压气室503内的气体通过排气嘴405排向外界，阀芯506前后受力失衡，被高压腔室502内的高压顶推出排气段，出气通道连通，高压气体经由出气通道排出。
本集成阀通过气压传动的方式控制阀芯506的动作，且在阀体5上设置电动和手动两种驱动机构，实现了充气、放气、压力显示和出口压力调节等多种功能的集成，机构简单，集成化程度高，实现了电动和手动二合一的开瓶方式，且密封性能较好，适合气体的大流量输出。
在其他实施例中，可不设置单向充气阀；顶杆和密封阀杆可以由一根阀杆代替，此时手动操作机构可以设置为对阀杆提供向下的作用力的机构，如按压式开关等；可不设置调节块；电动开关可以设置为对应的流通孔的孔口处设置磁铁，在阀体上设置与之配合的电磁铁，通过对电磁铁通电使磁铁被吸附，进而将流通孔解封；手动开关和电动开关的设置位置可以根据实际情况改变，保证通孔可连通至压气室即可。
本发明所涉及的气瓶，包括瓶体和设置在瓶体上的集成阀，集成阀具体结构与上述的集成阀的结构一致，不在详细展开。

Claims (8)

1.集成阀，包括阀体和设于阀体中的阀芯，所述阀体具有排气通道，其特征在于：阀体还具有与排气通道连通的压气室，所述阀芯包括位于压气室内的活塞部分和可伸入排气通道中控制排气通道通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设有用于承受排气通道进口处的压力以驱使阀芯向压气室移动的承压面，所述压气室连接有用于将其与外界连通的手动开关和电动开关。
2.根据权利要求1所述的集成阀，其特征在于：所述电动开关包括设置在阀体上的电起爆器，所述压气室的侧壁上还设置有与电起爆器对应的封堵结构，所述封堵结构具有受撞击后可连通压气室和大气的薄弱侧壁。
3.根据权利要求2所述的集成阀，其特征在于：所述压气室的侧壁上设置有可将压气室与外界连通的第一流通孔，所述封堵结构为封堵在流通孔上的末端封闭的空心管结构，所述电动开关还包括设置在电起爆器和空心管结构之间的撞块。
4.根据权利要求1所述的集成阀，其特征在于：所述压气室的侧壁上还设置有可将压气室与外界连通的第二流通孔，所述手动开关包括设置在第二流通孔的孔口处而将第二流通孔封闭的单向阀，还包括驱动单向阀移动使第二流通孔解封的驱动机构，所述单向阀与阀体之间设置有单向阀复位弹簧。
5.根据权利要求4所述的集成阀，其特征在于：所述驱动机构为凸轮驱动机构，凸轮驱动机构包括一端可与单向阀的阀杆传力配合以使单向阀打开的推杆，还包括设置在推杆与阀体之间的用于驱动推杆移动的顶推弹簧，所述凸轮驱动机构还包括设置在推杆的另一端的操作手柄，操作手柄上设置有与阀体顶推配合以使推杆往复移动的顶推凸轮。
6.根据权利要求4所述的集成阀，其特征在于：所述压气室与排气通道之间设置有与承压面挡止配合的限位台阶。
7.根据权利要求1所述的集成阀，其特征在于：所述压气室内还设置有用于在放气结束后驱使阀芯向排气通道移动的阀芯复位弹簧。
8.气瓶，包括瓶体和设置在瓶体的瓶口处的集成阀，所述集成阀包括阀体和设于阀体内的阀芯，所述阀体具有排气通道，其特征在于：所述集成阀为上述权利要求1~7任意一项所述的集成阀。
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