CN108758320A - 一种天然气加注罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气加注罐，包括具有内腔的壳体，壳体内滑动设置有一个活塞板，第一、第二阀组分别与空罐部分连通，第三、第四阀组分别与加注部分连通，活塞板间隔开设有多个沟槽，每个沟槽内设有一个弹性密封块，开关阀包括与壳体连通的阀体管道以及盖在阀体管道的外部端口上的挡板，阀体管道和挡板之间固定连接有拉力弹簧，阀体管道内转动设有阀体转珠，挡板的内侧固定连接有一根顶杆。本发明，实现加注部分天然气压力稳定，多个弹性密封块形成了活塞板与壳体间的多级密封结构，使空罐部分和加注部分密封隔离，保证气体的纯洁度，同时沟槽方便储存润滑液，减缓活塞板的磨耗，大大延长加注罐的使用寿命。

Description

一种天然气加注罐

技术领域

本发明涉及天然气加注设备，具体涉及一种天然气加注罐。

背景技术

天然气公认是地球上最干净的能源，现已逐渐替代煤炭成为家用能源。目前市场上所用的天然气加注罐在罐内压力不足时通常采用吸气泵进行加注，吸气泵随着天然气的减少会造成余量天然气排出困难，且吸气泵功率增加。因此，设计一种新的天然气加注罐十分必要。

而且研究还发现，蚯蚓体表分布大量环节结构，蚯蚓在土壤中运动过程中，环节结构膨大与土壤间形成多级密封结构，以支撑蚯蚓体节向前运动，同时各环节之间形成的沟槽可储存蚯蚓体液，用于蚯蚓体表与土壤间地润滑，减小行进阻力。因此，加注罐的活塞组可利用蚯蚓体表环节结构为仿生原型，来保证现有加注罐的空罐部分和加注部分气体间的隔离。

综上所述，目前需要提供一种能在天然气加注消耗过程中保证加注部分天然气压力稳定，并减缓活塞组磨耗，同时又能保证良好密封性的天然气加注罐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有天然气加注罐随着天然气的减少会造成余量天然气排出困难，压力不稳定，同时密封性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种天然气加注罐，包括具有内腔的壳体，所述壳体内滑动设置有一个活塞板，所述活塞板将所述壳体的内腔左右分割成空罐部分和加注部分，所述壳体的外部分别设有第一阀组、第二阀组、第三阀组和第四阀组，所述第一、第二阀组分别与所述空罐部分连通，所述第三、第四阀组分别与所述加注部分连通，所述活塞板的与所述壳体的内壁接触的部分间隔开设有多个沟槽，所述沟槽的槽口与所述壳体的内壁密封抵靠，每个所述沟槽内设有一个弹性密封块，所述弹性密封块抵靠在所述沟槽与所述壳体的内壁所形成的空间内，所述第一、第二、第三和第四阀组均为自锁结构的开关阀，所述开关阀包括与所述壳体连通的阀体管道以及盖在所述阀体管道的外部端口上的挡板，所述阀体管道和挡板之间固定连接有拉力弹簧，所述阀体管道内转动设有一个阀体转珠，所述阀体转珠为凸轮结构，所述阀体转珠的旋转面与所述阀体管道的水平面平行，所述阀体转珠的内部开设有气体通道，所述气体通道与凸轮结构的长径平行，所述挡板的内侧固定连接有一根顶杆，所述顶杆的另一端延伸至所述阀体管道内并抵靠在所述阀体转珠上。

在上述方案中，所述活塞板沿所述壳体的竖直方向布置，所述活塞组沿所述壳体内的左右方向平行移动。

在上述方案中，所述活塞板上安装有反映所述活塞板的位置的位移传感器。

在上述方案中，所述第一、第二阀组分别外接于气体泵进装置，所述第三、第四阀组分别外接于气体泵出装置。

在上述方案中，所述弹性密封块朝向所述壳体的内壁抵靠的一端设置为半圆形。

在上述方案中，所述壳体为沿左右方向平行的圆柱筒状结构，所述活塞板为圆形，所述沟槽与所述弹性密封块为环形。

在上述方案中，所述沟槽内预置有润滑液。

在上述方案中，所述拉力弹簧的两端分别固定连接于所述阀体管道的内壁和所述挡板的内壁上。

在上述方案中，所述挡板朝向所述阀体管道的接触部分固定设有弹性密封垫。

在上述方案中，所述阀体转珠的顶部竖直固定连接有一根转杆，所述转杆穿设于所述阀体管道，且所述转杆的把手露出于所述阀体管道外。

本本发明，结构加单，成本低廉，灵活性高，功能多样，可随着天然气的减少改变储存部分体积，保证天然气压力充足且排出方便，空罐部分可进行泵进气体辅助增压，实现加注部分天然气压力稳定，每个弹性密封块保证了活塞板与壳体间的一级密封，多个弹性密封块形成了活塞板与壳体间的多级密封结构，使空罐部分和加注部分密封隔离，保证气体的纯洁度，同时沟槽方便储存润滑液，减缓活塞板的磨耗，大大延长加注罐的使用寿命。

附图说明

图1为本发明沿左右方向的剖面示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为本发明中开关阀的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。

本发明公开了一种天然气加注罐，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明，并且相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

在发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。

如图1所示，本发明提供的一种天然气加注罐，包括具有内腔的壳体7，壳体7内滑动设置有一个活塞板6，活塞板6沿壳体7的竖直方向布置，活塞组6沿壳体7内的左右方向平行移动，活塞板6上安装有反映活塞板6的位置的位移传感器5，以提示罐体内天然气剩余量，使用直观方便，设计更加人性化，通常从现场实际使用情况来看，壳体7优选设计为沿左右方向平行的圆柱筒状结构，活塞板6优选设计为圆形。

活塞板6将壳体7的内腔左右分割成空罐部分8和加注部分9，壳体7的外部分别设有第一阀组1、第二阀组2、第三阀组3和第四阀组4，第一、第二阀组1、2分别与空罐部分8连通，第三、第四阀组3、4分别与加注部分9连通，第一、第二阀组1、2分别外接于气体泵进装置，第三、第四阀组3、4分别外接于气体泵出装置。

本发明的使用流程为，随着加注过程进行，加注部分9的天然气逐渐减少，空罐部分8泵进气体逐渐增多，活塞板6向右移动，保持加注罐压力稳定。当加注过程中止时，所有阀组关闭，活塞板6位置稳定；当活塞板6移动至最右端时，原加注罐内的天然气完全排出。活塞板6保障了加注部分9体积随加注过程变化，保持加注罐压力的稳定，利于天然气的排出。本发明可随着天然气的减少改变储存部分体积，保证天然气压力充足且排出方便，空罐部分8可进行泵进气体辅助增压，实现加注部分天然气压力稳定。

本发明在加注过程中，空罐部分8泵入的气体可以起到推进活塞板6移动的作用，同时可降低第三、第四阀组3、4外接气体泵出装置(吸气泵)的功率需求，可降低能耗，节约成本。而且当需要进行罐体清洗时，第一、第二阀组1、2可作为进气或进液口，第三、第四阀组3、4可作为排气或排液口进行罐体清洗工作，不仅结构简单，功能多样，还大幅节约了清洗成本。

如图1、图2所示，活塞板6的与壳体7的内壁接触的部分间隔开设有多个沟槽10，沟槽10的槽口与壳体7的内壁密封抵靠，每个沟槽10内设有一个弹性密封块11，弹性密封块11抵靠在沟槽10与壳体7的内壁所形成的空间内，弹性密封块11朝向壳体7的内壁抵靠的一端优选的设置为半圆形以便储存更多的润滑液同时减小磨损，沟槽10与弹性密封块11为环形，沟槽10内预置有润滑液。

上述结构借助的蚯蚓身体的仿生学原理，研究发现，蚯蚓体表分布大量环节结构，蚯蚓在土壤中运动过程中，环节结构膨大与土壤间形成多级密封结构，支撑蚯蚓体节向前运动，同时各环节之间形成的沟槽可储存蚯蚓体液，用于蚯蚓体表与土壤间的润滑，减小行进阻力。

因此本发明以蚯蚓体表环节结构为仿生原型，在活塞板6运动过程中每个弹性密封块11保证了活塞板6与壳体7间的一级密封，多个弹性密封块11形成了活塞板6与壳体7间的多级密封结构，使空罐部分8和加注部分9密封隔离，保证气体的纯洁度，同时沟槽10方便储存润滑液，减缓活塞板6的磨耗，大大延长加注罐的使用寿命。

如图3所示，进一步优选的，第一、第二、第三和第四阀组1、2、3、4均为自锁结构的开关阀，自锁结构包括与壳体7连通的阀体管道18以及盖在阀体管道18的外部端口上的挡板13，阀体管道18和挡板13之间固定连接有拉力弹簧14，拉力弹簧14的两端分别固定连接于阀体管道18的内壁和挡板13的内壁上，挡板13朝向阀体管道18的接触部分固定设有弹性密封垫12。

阀体管道18内转动设有一个阀体转珠19，阀体转珠19为凸轮结构，阀体转珠19的凸轮结构旋转面与阀体管道18的水平面平行，阀体转珠19的顶部竖直固定连接有一根转杆16，转杆16穿设于阀体管道18，且转杆16的把手露出于阀体管道18外，通过转杆16来旋转阀体转珠19。

阀体转珠19的内部开设有气体通道17，气体通道17与凸轮结构的长径平行并随凸轮结构水平旋转，挡板13的内侧固定连接有一根顶杆15，顶杆15的另一端延伸至阀体管道18内并抵靠在阀体转珠19上。

如图3所示，本发明中，自锁结构的开关阀是工作状态如下：

当开关阀处于开状态时(即图3中位置)，阀体转珠19的凸轮长径旋转至图中位置，并且凸轮长径通过挤压顶杆15将挡板13向外顶开，此时拉力弹簧14处于拉伸状态，气体通过气体通道17流出或者流出；

当开关阀处于关状态时，旋转转杆16使得阀体转珠19的凸轮旋转90°，此时使凸轮短径移动到原先凸轮长径的位置，并且气体通道17垂直于原先位置(即图3所在平面)并消失，凸轮短径使得顶杆15向内收缩，此时挡板13被拉力弹簧14拉回，挡板13盖在阀体管道18外端形成闭合状态，从而实现开关阀的自锁功能。

上述结构的优点在于，结构简单，操作便捷，可随时快速转换开闭状态，尤其在开关阀闭合状态下，加注罐内的压力与挡板13形成的背压，以及拉力弹簧14的拉力，使得弹性密封垫12保障了开关阀处于“关”状态时，挡板13与阀体管道18之间的良好密闭，灵活实用。

本发明，结构简单，成本低廉，灵活性高，功能多样，可随着天然气的减少改变储存部分体积，保证天然气压力充足且排出方便，空罐部分可进行泵进气体辅助增压，实现加注部分天然气压力稳定，每个弹性密封块保证了活塞板与壳体间的一级密封，多个弹性密封块形成了活塞板与壳体间的多级密封结构，使空罐部分和加注部分密封隔离，保证气体的纯洁度，同时沟槽方便储存润滑液，减缓活塞板的磨耗，大大延长加注罐的使用寿命。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天然气加注罐，其特征在于，包括具有内腔的壳体，所述壳体内滑动设置有一个活塞板，所述活塞板将所述壳体的内腔左右分割成空罐部分和加注部分，所述壳体的外部分别设有第一阀组、第二阀组、第三阀组和第四阀组，所述第一阀组和第二阀组分别与所述空罐部分连通，所述第三阀组和第四阀组分别与所述加注部分连通，所述活塞板的与所述壳体的内壁接触的部分间隔开设有多个沟槽，所述沟槽的槽口与所述壳体的内壁密封抵靠，每个所述沟槽内设有一个弹性密封块，所述弹性密封块抵靠在所述沟槽与所述壳体的内壁所形成的空间内，所述第一阀组、第二阀组、第三阀组和第四阀组均为自锁结构的开关阀，所述开关阀包括与所述壳体连通的阀体管道以及盖在所述阀体管道的外部端口上的挡板，所述阀体管道和挡板之间固定连接有拉力弹簧，所述阀体管道内转动设有一个阀体转珠，所述阀体转珠为凸轮结构，所述阀体转珠的旋转面与所述阀体管道的水平面平行，所述阀体转珠的内部开设有气体通道，所述气体通道与凸轮结构的长径平行，所述挡板的内侧固定连接有一根顶杆，所述顶杆的另一端延伸至所述阀体管道内并抵靠在所述阀体转珠上。

2.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述活塞板沿所述壳体的竖直方向布置，所述活塞组沿所述壳体内的左右方向平行移动。

3.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述活塞板上安装有反映所述活塞板的位置的位移传感器。

4.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述第一阀组和第二阀组分别外接于气体泵进装置，所述第三阀组和第四阀组分别外接于气体泵出装置。

5.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述弹性密封块朝向所述壳体的内壁抵靠的一端设置为半圆形。

6.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述壳体为沿左右方向平行的圆柱筒状结构，所述活塞板为圆形，所述沟槽与所述弹性密封块为环形。

7.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述沟槽内预置有润滑液。

8.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述拉力弹簧的两端分别固定连接于所述阀体管道的内壁和所述挡板的内壁上。

9.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述挡板朝向所述阀体管道的接触部分固定设有弹性密封垫。

10.如权利要求1所述的天然气加注罐，其特征在于，所述阀体转珠的顶部竖直固定连接有一根转杆，所述转杆穿设于所述阀体管道，且所述转杆的把手露出于所述阀体管道外。