CN109114253A - 一种用于气瓶充放气的集成阀 - Google Patents

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Abstract

一种涉及集成阀领域的用于气瓶充放气的集成阀，包含阀体和起爆装置；所述阀体内设有竖直的通道，通道内对应放置有阀芯；阀芯的一端外壁设有密封圈，该端端头与通道之间为空腔A，阀芯的另一端设有对应插入弹簧中的凸台，阀芯能够通过活塞结构在通道内上下移动；阀芯的内部设有空腔B，空腔B接近堵帽的一端设为开口；所述阀芯的密封圈与活塞结构之间为空腔C，且空腔C与空腔B连通，空腔C与进气口对应连通，阀体外壁设有压力传感器以及充气阀；所述阀芯的凸台面与堵帽之间为空腔D，空腔B与空腔D连通，空腔D通过气路通道与起爆装置连接；有效解决集成阀体积较大的问题，并且能够实现压力检测、充放气、超压泄气、远程电动控制开瓶的功能。

Description

一种用于气瓶充放气的集成阀
技术领域
本发明涉及集成阀领域，尤其是涉及一种用于气瓶充放气的集成阀。
背景技术
公知的，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，因此行业内对集成阀的功能要求越来越多，比如需要集成阀上安装压力传感器，以及需要集成阀的体积小型化，而传统的集成阀因为结构原因难以实现这些功能，国内外常用的压力传感器体积都比较大，很难将其直接安装在集成阀的阀体上；
中国专利(CN104214366B)公开了一种集成阀，该专利所述的集成阀，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，以及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，该集成阀虽然能够实现气瓶的放气，但是该集成阀驱动方式为采用手动驱动结构进行操作，让使用者操作起来费时费力，并且该集成阀无法对气瓶进行充气，没有压力检测、超压泄气等功能。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了能够有效解决背景技术中提出的问题的一种集成阀。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于气瓶充放气的集成阀，包含阀体和起爆装置；所述阀体内设有竖直的通道，通道内对应放置有阀芯，通道的一端设为堵塞端，且阀体对应通道堵塞端的端头处设有与通道连通的出气口，通道的另一端设为开口端，通道开口端的内壁与堵帽对应连接，堵帽的内侧面固定有弹簧，阀体的侧面设有进气口；阀芯对应出气口的一端外壁设有密封圈，且该端端头与出气口之间为空腔 A，阀芯的另一端设有对应插入弹簧中的凸台，阀芯能够通过其外壁与通道内壁对应适配形成的活塞结构在通道内上下移动；阀芯的内部设有空腔B，空腔B 接近堵帽的一端设为开口；所述阀芯的密封圈与活塞结构之间为空腔C，且空腔C通过设置在阀芯的第一管道与空腔B连通，空腔C与进气口对应连通，阀体外壁设有用于检测空腔C中气压的压力传感器以及与空腔C连通的充气阀；所述阀芯的凸台面与堵帽之间为空腔D，且空腔B通过开口与空腔D连通；所述的起爆装置包含电起爆器、撞头、排气嘴和电连接器；所述起爆装置内设有腔体，所述排气嘴的一端通过贯穿阀体侧壁的气路通道与空腔D连通，另一端端头处设有位于腔体中的堵头，排气嘴堵头的轴线与撞头的轴线对应垂直，撞头的尾端对应连接电起爆器的起爆端，电起爆器的接电端与接插件电连接，接插件由电连接器供电。
进一步，所述的压力传感器为微型压力传感器。
进一步，所述的微型压力传感器包含壳体和感压膜片，壳体内设有电路板，且电路板上设有电路组件和伸出壳体的引线，壳体外部设有密封环，壳体远离电路板的一端设有感压膜片。
进一步，所述微型压力传感器通过压环与阀体可靠连接。
进一步，所述的起爆装置的腔体通过通路与外部大气连通。
进一步，所述充气阀的轴线与进气口的轴线对应垂直。
进一步，所述阀体的侧面设有与空腔C连通的安全阀。
进一步，所述的阀体的侧面设有搭接线接口。
进一步，所设阀体的底部面设有压力表，且压力表的测压端对于位于气路通道内。
进一步，所述起爆装置的排气嘴与气路通道之间焊接连通。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
所述的集成阀，首先使输入接口与气瓶可靠连接，之后通过所设的充气阀和起爆装置能够实现对气瓶的充气和放气；由于起爆装置由电连接器作为供电设备，因此本集成阀能够让使用者远程遥控电起爆器工作，当撞头撞断排气嘴后，气路通道内的气体将通过排气嘴流出阀体，此时空腔C内的压力大于空腔 D内的压力和弹簧力之和，通过设置的活塞结构能够使阀芯在空腔C和空腔D 之间气压差的作用下向堵帽方向移动，之后空腔A与空腔C连通，实现气瓶的远程放气功能；通过所设的压力传感器以及压力表，能够分别检测空腔C和气路通道中的气压；此外，通过所设的安全阀，当空腔C中的压力过大，则通过安全阀将空腔C中的气体倾泻出阀体，达到超压泄气的目的；此外，因为传统的集成阀难以同时实现安装压力传感器和集成阀小型化这一要求，而且压力传感器体积普遍较大，因此本集成阀通过压环将压力传感器安装在阀体的侧壁，从而实现在安装压力传感器的同时，也相应减小了集成阀整体体积的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的a向示意图；
图3是图1的b向示意图；
图4是微型压力传感器的结构示意图。
图中：1、阀体；2、出气口；3、堵帽；4、弹簧；5、进气口；6、阀芯；7、压力传感器；701、引线；702、电路组件；703、电路板；704、密封环；705、壳体；706、感压膜片；8、排气嘴；9、撞头；10、电起爆器；11、电连接器； 12、接插件；13、压环；14、安全阀；15、充气阀；16、搭接线接口；17、压力表；18、密封圈；19、第一管道；20、第二管道。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
所述图1中的箭头为本集成阀中放气时的气体流向，图3中的箭头为本集成阀中供气时的气体流向，结合附图1-4所述的一种用于气瓶充放气的集成阀，包含阀体1和起爆装置；所述阀体1内设有竖直的通道，通道内对应放置有阀芯6，通道的一端设为堵塞端，且阀体1对应通道堵塞端的端头处设有与通道连通的出气口2，通道的另一端设为开口端，通道的开口端的内壁与堵帽3对应连接，根据需要，堵帽3的外壁与通道开口端的内壁之间为螺纹连接，使堵帽3与阀体1的连接更加牢固；堵帽3的内侧面固定有弹簧4，阀体1的侧壁设有进气口5，进气口5对应远离阀体1的一端与气瓶对应连接；阀芯6对应出气口2的一端外壁设有密封圈18，能够使阀芯6与阀体1之间对应保持密封，防止气体通过阀芯6和阀体1之间的缝隙流出阀体1，造成阀体1内各个腔室中的气压不稳定；阀芯6对应出气口2的一端端头与出气口2之间为空腔A，阀芯6的另一端设有对应插入弹簧4中的凸台，阀芯6能够通过其外壁与通道内壁对应适配形成的活塞结构在通道内上下移动，即阀芯6能够在空腔C与空腔D之间出现压力差时，通过该处活塞结构的作用沿通道在一定范围内上下移动，该处活塞结构参见专利号为CN201710344391.2的专利内容，本文不再过多描述该结构；阀芯6的内部设有空腔B，空腔B接近堵帽3的一端设为开口端；
所述阀体1内的通道对应阀芯6密封圈18与活塞结构之间的空间称为空腔 C，且空腔C通过设置在阀芯6的第一管道19与空腔B连通，第一管道19与空腔C底部的垂直距离大于阀芯6顶部与空腔C顶部的垂直距离，当阀芯6所设的第一管道19低于空腔C的底部面时，空腔B与空腔C之间将不再连通；所述的空腔C与进气口5对应连通，阀体1外壁设有用于检测空腔C中气压的压力传感器7，且阀体1外壁设有与空腔C连通的充气阀15，所述的充气阀15能够通过与外部供气系统连接，从而向空腔C中吹入气体，并通过进气口5使气体进入气瓶中，从而完成对气瓶的供气过程；根据需要，所述的压力传感器7包含壳体705和感压膜片706，壳体705内设有电路板703，且电路板703上设有电路组件702和伸出壳体705的引线701，壳体705外部设有密封环704，能够增大该压力传感器7与阀体1之间连接的密封性，壳体705远离电路板703的一端设有感压膜片706，感压膜片706通过设在阀体1侧壁的第二管道20与空腔C连通，且压力传感器7的引线701对应与起爆装置的接插件12电连接，感压膜片706能够通过检测第二管道20中的气压值，从而测出与第二管道20连通的空腔C中的气压值；所设压力传感器7通过压环13设置于阀体1的侧壁面，使压力传感器7牢固设置在阀体1侧壁内，从而进一步提高本集成阀的密封性；
根据需要，所述阀体1的侧面设有与空腔C连通安全阀14，且阀体1的侧面设有搭接线接口16；当空腔C中的压力过大，超出安全阀14所规定的压力值时，通过开启所设的安全阀14，能够将空腔C中的气体倾泻出阀体1，实现超压泄气的功能，有效保护了集成阀本体；通过所设的搭接线接口16，能够相应提高集成阀的抗雷电性能；所述阀芯6的凸台面与堵帽3之间为空腔D，且空腔B通过所设开口与空腔D连通，气瓶与进气口5可靠连接之后，气瓶中的气体由进气口5流入空腔C，然后通过第一管道19流入阀芯6内的空腔B中，之后空腔B中的气体通过开口流入空腔D中，最终使空腔B、空腔C和空腔D 中的气压相对平衡；
所述的起爆装置包含电起爆器10、撞头9、排气嘴8和电连接器11；所述起爆装置内设有腔体，所述排气嘴8的一端通过贯穿阀体1侧壁的气路通道与阀体1的空腔D连通，根据需要，排气嘴8与空腔B之间焊接连通，能够有效防止气体外漏，进一步增强了集成阀的密封性能，此外，所设阀体1的底部面设有压力表17，且压力表17的测压端对应位于气路通路内，能够实时检测气路通道中的气压值，从而检测出与气路通道连通的空腔D内的气压值，并与压力传感器所测空腔C中的气压值相对比，最终判断空腔B与空腔C中的气压是否达到平衡状态；排气嘴8另一端的端头处设有位于腔体内的堵头，排气嘴8 堵头的轴线与撞头9的轴线对应垂直，所述的起爆装置对应设有与外部连通的通路，且通路与腔体对应连通，当撞头9将排气嘴8的堵头撞断后，气路通道中的气体能够通过通路迅速流出阀体1，并且排气嘴8的直径大于第一管道19 的直径，故而空腔D内气体流出的流速将大于流入的流速，进而使空腔C内的压力大于空腔D的压力和弹簧4的弹力之和；撞头9的尾端对应连接电起爆器 10的起爆端，电起爆器10的接电端与接插件12电连接，接插件12由电连接器11供电。
实施本发明所述的集成阀，首先将进气口5与气瓶对应连接，在气瓶内无气体时，阀体1进气口5与外界气压相同，此时空腔A、空腔B、空腔C 和空腔D为气压平衡状态，而阀芯6在弹簧4的弹性作用下既通过阀芯6内的空腔B连通空腔C和空腔D，又能够不让空腔A和空腔C之间连通；集成阀对气瓶充气时，外置高压气体通过阀体1侧面所设的充气阀15对空腔C进行充气，此时空腔C与空腔B以及进气口5均构成气体通路，因此空腔C中的气体一路通过进气口5进入气瓶，实现对气瓶充气的目的，另一路通过阀芯6所设的第一管道19进入空腔B中，再经过空腔B的开口进入空腔D中，当压力传感器7 测得的压力值与压力表17测得的压力值相同并且稳定时，说明空腔B、空腔C 和空腔D中的气压相对平衡，从而说明气瓶充气完成，此时关闭充气阀15；
集成阀对气瓶进行放气时，通过电连接器11向电动开瓶装置的电起爆器 10输入直流电流，电起爆器10工作并形成的气压推动撞头9快速移动，从而撞断排气嘴8的堵头，使空腔D中的气体迅速通过排气嘴8堵头处的缺口流出阀体1，由于排气嘴8的直径大于第一管道19的直径，因此空腔D内气体流出的流速大于流入的流速，进而使空腔C内的压力大于空腔D的压力和弹簧4的弹力之和，阀体1内的气压平衡状态被打破，通过阀芯6所设的活塞结构，使阀芯6在空腔C和空腔D之间气压差的作用下向堵帽3方向移动，由于第一管道19与空腔C底部的垂直距离大于阀芯6顶部与空腔C顶部的垂直距离，因此当阀芯6所设的第一管道19低于空腔C的底部面时，空腔B与空腔C之间不再连通，同时，阀芯6对应空腔A的一端低于空腔C的顶部面，此时空腔C与空腔A连通，从而构成出气通路，气瓶内的气体通过进气口5流入空腔C，之后气体由空腔A流向出气口2，从而实现对气瓶放气的目的。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种用于气瓶充放气的集成阀，包含阀体(1)和起爆装置；所述阀体(1)内设有竖直的通道，通道内对应放置有阀芯(6)，通道的一端设为堵塞端，且阀体(1)对应通道堵塞端的端头处设有与通道连通的出气口(2)，通道的另一端设为开口端，通道开口端的内壁与堵帽(3)对应连接，堵帽(3)的内侧面固定有弹簧(4)，阀体(1)的侧面设有进气口(5)；阀芯(6)对应出气口(2)的一端外壁设有密封圈(18)，且该端端头与出气口(2)之间为空腔A，阀芯(6)的另一端设有对应插入弹簧(4)中的凸台，阀芯(6)能够通过其外壁与通道内壁对应适配形成的活塞结构在通道内上下移动；阀芯(6)的内部设有空腔B，空腔B接近堵帽(3)的一端设为开口；所述阀芯(6)的密封圈(18)与活塞结构之间为空腔C，且空腔C通过设置在阀芯(6)的第一管道(19)与空腔B连通，空腔C与进气口(5)对应连通，阀体(1)外壁设有用于检测空腔C中气压的压力传感器(7)以及与空腔C连通的充气阀(15)；所述阀芯(6)的凸台面与堵帽(3)之间为空腔D，且空腔B通过开口与空腔D连通；所述的起爆装置包含电起爆器(10)、撞头(9)、排气嘴(8)和电连接器(11)；所述起爆装置内设有腔体，所述排气嘴(8)的一端通过贯穿阀体(1)侧壁的气路通道与空腔D连通，另一端端头处设有位于腔体中的堵头，排气嘴(8)堵头的轴线与撞头(9)的轴线对应垂直，撞头(9)的尾端对应连接电起爆器(10)的起爆端，电起爆器(10)的接电端与接插件(12)电连接，接插件(12)由电连接器(11)供电。
2.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述的压力传感器(7)为微型压力传感器。
3.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述的微型压力传感器包含壳体(705)和感压膜片(706)，壳体(705)内设有电路板(703)，且电路板(703)上设有电路组件(702)和伸出壳体(705)的引线((701)，壳体(705)外部设有密封环(704)，壳体(705)远离电路板(703)的一端设有感压膜片(706)。
4.根据权利要求2所述的集成阀，其特征是：所述微型压力传感器通过压环(13)与阀体(1)对应连接。
5.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述的起爆装置的腔体通过通路与外部大气连通。
6.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述进气口(5)的轴线与充气阀(15)的轴线对应垂直。
7.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述阀体(1)的侧面设有与空腔C连通的安全阀(14)。
8.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述的阀体(1)的侧面设有搭接线接口(16)。
9.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所设阀体(1)的底部面设有压力表(17)，且压力表(17)的测压端对于位于气路通道内。
10.根据权利要求1所述的集成阀，其特征是：所述起爆装置的排气嘴(8)与气路通道之间焊接连通。
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