CN109654370B - 一种气动加液枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气动加液枪，包括外筒体，安装于外筒体内的内筒体，安装于内筒体的阀芯机构，以及安装于外筒体控制内筒体前后移动的气缸，在所述外筒体前端通过销轴以铰接方式安装有数个卡爪，所述气缸包括安装于外内筒体后端的缸体，和安装于缸体后端的缸盖，在缸体内侧与内筒体外侧形成密封腔；所述内筒体外围还设置有真空腔，在该真空腔后端设置有伸缩节；本发明在此提供一种设计合理，结构简单，使用方便，简化了LNG加液枪操作，采用气动控制方式代替手动操作，加注与退枪实现了手转换控制阀控制，方便快捷，操作简化，极大的降低了操作人员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及LNG加注设备，具体讲是一种气动加液枪。
背景技术
LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要由甲烷构成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
但是在LNG加注的过程中一般都会采用加注枪进行加注，传统的加注枪结构比较复杂，在加注、排气和退枪是比较麻烦，工作人员操作起来也比较复杂。
发明内容
因此，为了克服上述不足，本发明在此提供一种设计合理，结构简单，使用方便，简化了LNG加液枪操作，采用气动控制方式代替手动操作，加注与退枪实现了手转换控制阀控制，方便快捷，操作简化，极大的降低了操作人员的劳动强度。
本发明是这样实现的，构造一种气动加液枪，包括外筒体，安装于外筒体内的内筒体，安装于内筒体的阀芯机构，以及安装于外筒体控制内筒体前后移动的气缸，在所述外筒体前端通过销轴以铰接方式安装有数个卡爪，
所述气缸包括安装于外内筒体后端的缸体，和安装于缸体后端的缸盖，在缸体内侧与内筒体外侧形成密封腔；
所述内筒体外围固定设置有活塞，该活塞安装于气缸的密封腔中，并将密封前分为前腔和后腔，在所述后腔中设有安装于内筒体的第二活塞，通过第二活塞将后腔分为第一后腔和第二后腔；其中前腔、第一后腔和第二后腔均开置有与控制阀连通的气道，该控制阀安装于缸体上端；
所述内筒体外围还设置有真空腔，在该真空腔后端设置有伸缩节；
所述阀芯机构包括安装内筒体内部前端的阀芯，与阀芯匹配并位于内筒体的前弹簧座，位于前弹簧座后端并通过安装块固定于内筒体内部的后弹簧座，在前弹簧座与后弹簧座之间设置有弹簧。
优选的，所述阀芯包括与前弹簧座匹配的插入端和位于前端的密封唇，在所述密封唇前部通过密封阀头压盖安装有蓄能圈，所述密封阀头压盖通过螺纹与密封唇连接。
优选的，所述密封唇开设有内凹的并用于安装蓄能圈的密封沟槽。
优选的，所述密封沟槽中开设有外凸的凸环。
优选的，所述蓄能圈采用UPE材料和304弹簧线混合制成。
优选的，所述蓄能圈开设有蓄能凹槽。
优选的，所述内筒体前部设置有辅助卡爪张开的阶梯部，在该阶梯部后端为前小后大的锥部。
优选的，卡爪中部下端设置有与阶梯部匹配的倾斜部，该倾斜部斜向下倾斜，同时在所述卡爪后端通过销轴安装有能够转动的滚轮，该滚轮与外筒体的锥部匹配。
所述缸盖安装有与第二后腔连通的排气阀门，该排气阀门包括气阀安装座，阀芯和压板，其中压板通过销轴安装于气阀安装座上端的安装块，所述阀芯通过弹簧安装于开设在气阀安装座的阀芯安装孔中，通过压板控制阀芯上下移动，在所述阀芯安装孔中开设有与第二后腔连通的气道；
所述气阀安装座上还安装有与外接气源连接的单向进气阀，该单向进气阀与控制阀匹配。
优选的，所述控制阀包括安装于缸体的阀座，阀芯和控制块，所述阀座通过螺栓安装于缸体，所述阀芯安装于阀座内部，并且在该阀芯上端与阀座内部之间安装弹簧，在该阀芯上端设置有贯穿于阀座的连杆，连杆带动阀芯转动并且与阀座之间设置有密封环，该连杆上端通过螺栓与控制块连接，在该控制块后端开设有便于工作人员转动控制块的手柄；
所述阀芯竖直方向开设有四个对称布置的气孔，其中侧面两个相邻的气孔为通孔，另外两个相邻气孔为盲孔，且在横向开设有连通两个盲孔的进气气道，该进气气道与单向进气阀气道匹配；在上述所有气道口端部连接处均开设密封圈。
本发明具有如下有益效果：
本发明设计合理，结构简单，使用方便，简化了LNG加液枪操作，采用气动控制方式代替手动操作，加注与退枪实现了手转换控制阀控制，方便快捷，操作简化，极大的降低了操作人员的劳动强度。
合理设计蓄能圈，该蓄能圈采用进口UPE材料加304弹簧线混合加工而成；其中UPE材料具有极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性。使得蓄能圈不宜变形、划伤，经久耐用。蓄能圈安装在密封沟槽内，弹性受压，形成向外的张力，促使蓄能圈紧贴密封沟槽，由于304弹簧线永久给密封唇提供弹力，能弥补密封壳磨损和配合零件的偏心，由此形成从真空到低压范围内的密封。另外系统压力会辅助弹簧蓄能，压力越大，密封唇与沟槽贴合的越充分，由此形成高压密封；本发明在LNG低温下密封性好，且阀芯做为易损件，在出现外漏时，可直接更换阀芯；维修/操作简单，方便。
并且本发明体积小，重量轻，采用手指操作，不受操作空间的限制；整体使用过程采用机械结构控制，设计合理；退枪时，有一个保压的过程，工作人员在加完气体后，不会卡爪不会直接脱离，首先是活塞移动，使得卡爪前端向上翘，但是没有完全脱离，使得阀芯与外接阀芯脱离后，再退枪，此时工作人员需要向上搬动压板，使得阀芯向外移动，从而将第二后腔的气体放出，第二活塞再向后移动，从而通过内筒体推动卡爪，使得卡爪完全脱离，从而通过第二活塞和第二后腔对卡爪进行保压，提高了LNG液体加注过程的安全性；内部合理的密封设计结构保证加注时无泄漏，内置单相阀，加液过程中，加液枪与LNG加液口异常脱离时，加液枪可立即自动密封，防止液体外漏。
同时通过合理的设计内筒体，在该内筒体外围设置有真空腔，通过该真空腔能够起到保温的作用，同时在该真空腔后端设置有伸缩节，该伸缩节能够防止热胀冷缩对内筒体产生较大的变形；同时所述内筒体设置有前部设置有辅助卡爪张开的阶梯部，在该阶梯部后端为前小后大的锥部，该锥部与滚轮匹配，方便卡爪的张开。
附图说明
图1是本发明的装配示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是图2中D-D的剖视图；
图4是图2中C-C的剖视图；
图5是本发明中内筒体的立体图；
图6是本发明中内筒体的主视图；
图7是本发明中内筒体的半剖示意图；
图8-图9是本发明气阀安装座的立体图；
图10-图11是本发明卡爪的立体图；
图12是本发明卡爪的主视图；
图13-图14是本发明控制阀的立体图；
图15是本发明控制阀的俯视图；
图16是图15中B-B的剖视图；
图17是图15中A-A的剖视图；
图18-图19是本发明的控制阀的阀芯立体图；
图20是本发明的控制阀的阀芯主视图；
图21是图20中A-A的剖视图；
图22本发明的阀芯机构立体图；
图23是本发明装配示意图；
图24是本发明单向阀芯的立体图；
图25是图24中M的局部放大示意图；
图26是本发明蓄能圈的立体图；
图27是本发明蓄能圈的主视图；
图28图27中A-A的剖视图；
图29是本发明密封阀头压盖立体图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图29对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，一种气动加液枪，包括外筒体6，安装于外筒体6内的内筒体2，安装于内筒体2的阀芯机构，以及安装于外筒体并且控制内筒体前后移动的气缸，在所述外筒体前端通过销轴以铰接方式安装有数个卡爪8，
所述气缸包括安装于外内筒体6后端的缸体3，和安装于缸体3后端的缸盖5，在缸体3内侧与内筒体2外侧形成密封腔；
所述内筒体2外围固定设置有活塞7，该活塞安装于气缸的密封腔中，并将密封前分为前腔和后腔，在所述后腔中设有安装于内筒体的第二活塞4，通过第二活塞4将后腔分为第一后腔和第二后腔；其中前腔、第一后腔和第二后腔均开置有与控制阀连通的气道，该控制阀安装于缸体5上端；
如图6所示，所述内筒体外围还设置有真空腔2.2，在该真空腔2.2后端设置有伸缩节2.1；
如图1所示，所述阀芯机构包括安装内筒体2内部前端的阀芯18，与阀芯匹配并位于内筒体的前弹簧座，位于前弹簧座后端并通过安装块固定于内筒体内部的后弹簧座，在前弹簧座与后弹簧座之间设置有弹簧。
如图22-图29所示，在本实施例中，所述阀芯18包括与前弹簧座匹配的插入端18.1和位于前端的密封唇18.2，在所述密封唇18.2前部通过密封阀头压盖20安装有蓄能圈19，所述密封阀头压盖20通过螺纹与密封唇18.2连接。
在本实施例中，所述密封唇开设有内凹的并用于安装蓄能圈的密封沟槽18.3。
在本实施例中，所述密封沟槽18.3中开设有外凸的凸环18.4；该凸环使得密封性更好，同时也能够起到定位的作用。
在本实施例中，所述蓄能圈19采用UPE材料和304弹簧线混合制成。
在本实施例中，所述蓄能圈19开设有蓄能凹槽19.1。
如图5和图7所示，在本实施例中，所述内筒体前部设置有辅助卡爪张开的阶梯部2.4，在该阶梯部后端为前小后大的锥部2.3。
如图10-图12所示，在本实施例中，卡爪8中部下端设置有与阶梯部2.4匹配的倾斜部8.2，该倾斜部8.2斜向下倾斜，同时在所述卡爪8后端通过销轴安装有能够转动的滚轮8.1，该滚轮8.1与外筒体的锥部2.3匹配。
如图4和图8-图9所示，所述缸盖安装有与第二后腔连通的排气阀门，该排气阀门包括气阀安装座13，阀芯15和压板12，其中压板12通过销轴安装于气阀安装座上端的安装块13.3，所述阀芯15通过弹簧安装于开设在气阀安装座的阀芯安装孔13.1中，通过压板12控制阀芯15上下移动，在所述阀芯安装孔中开设有与第二后腔连通的气道13.2，通过该气道能够起到对第二活塞的保压作用，工作人员在加完气体后，不会卡爪不会直接脱离，首先是活塞7移动，使得卡爪前端向上翘，但是没有完全脱离，使得阀芯与外接阀芯脱离后，再退枪，此时工作人员需要向上搬动压板，使得阀芯15向外移动，从而将第二后腔的气体放出，第二活塞4再向后移动，从而通过内筒体推动卡爪，使得卡爪完全脱离，从而通过第二活塞和第二后腔对卡爪进行保压。
所述气阀安装座上还安装有与外接气源连接的单向进气阀11，该单向进气阀11与控制阀匹配。
如图13-图21所示，在本实施例中，所述控制阀包括安装于缸体的阀座14，阀芯16和控制块10，所述阀座14通过螺栓安装于缸体3，所述阀芯16安装于阀座14内部，并且在该阀芯16上端与阀座14内部之间安装弹簧，在该阀芯16上端设置有贯穿于阀座的连杆，连杆带动阀芯转动并且与阀座之间设置有密封环，该连杆上端通过螺栓与控制块10连接，在该控制块后端开设有便于工作人员转动控制块的手柄10.1；
如图18-图21所示，所述阀芯16竖直方向开设有四个对称布置的气孔，其中侧面两个相邻的气孔为通孔，另外两个相邻气孔为盲孔，且在横向开设有连通两个盲孔的进气气道，该进气气道与单向进气阀气道匹配；在上述所有气道口端部连接处均开设密封圈17。
本发明设计合理，结构简单，使用方便，简化了LNG加液枪操作，采用气动控制方式代替手动操作，加注与退枪实现了手转换控制阀控制，方便快捷，操作简化，极大的降低了操作人员的劳动强度。
合理设计蓄能圈，该蓄能圈采用进口UPE材料加304弹簧线混合加工而成；其中UPE材料具有极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性。使得蓄能圈不宜变形、划伤，经久耐用。蓄能圈安装在密封沟槽内，弹性受压，形成向外的张力，促使蓄能圈紧贴密封沟槽，由于304弹簧线永久给密封唇提供弹力，能弥补密封壳磨损和配合零件的偏心，由此形成从真空到低压范围内的密封。另外系统压力会辅助弹簧蓄能，压力越大，密封唇与沟槽贴合的越充分，由此形成高压密封；本发明在LNG低温下密封性好，且阀芯做为易损件，在出现外漏时，可直接更换阀芯；维修/操作简单，方便。
并且本发明体积小，重量轻，采用手指操作，不受操作空间的限制；整体使用过程采用机械结构控制，设计合理；退枪时，有一个保压的过程，工作人员在加完气体后，不会卡爪不会直接脱离，首先是活塞移动，使得卡爪前端向上翘，但是没有完全脱离，使得阀芯与外接阀芯脱离后，再退枪，此时工作人员需要向上搬动压板，使得阀芯向外移动，从而将第二后腔的气体放出，第二活塞再向后移动，从而通过内筒体推动卡爪，使得卡爪完全脱离，从而通过第二活塞和第二后腔对卡爪进行保压，提高了LNG液体加注过程的安全性；内部合理的密封设计结构保证加注时无泄漏，内置单相阀，加液过程中，加液枪与LNG加液口异常脱离时，加液枪可立即自动密封，防止液体外漏。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种气动加液枪，包括外筒体，安装于外筒体内的内筒体，安装于内筒体的阀芯机构，以及安装于外筒体控制内筒体前后移动的气缸，在所述外筒体前端通过销轴以铰接方式安装有数个卡爪，其特征在于：
所述气缸包括安装于外内筒体后端的缸体，和安装于缸体后端的缸盖，在缸体内侧与内筒体外侧形成密封腔；
所述内筒体外围固定设置有活塞，该活塞安装于气缸的密封腔中，并将密封前分为前腔和后腔，在所述后腔中设有安装于内筒体的第二活塞，通过第二活塞将后腔分为第一后腔和第二后腔；其中前腔、第一后腔和第二后腔均开置有与控制阀连通的气道，该控制阀安装于缸体上端；
所述内筒体外围还设置有真空腔，在该真空腔后端设置有伸缩节；
所述阀芯机构包括安装内筒体内部前端的阀芯，与阀芯匹配并位于内筒体的前弹簧座，位于前弹簧座后端并通过安装块固定于内筒体内部的后弹簧座，在前弹簧座与后弹簧座之间设置有弹簧。
2.根据权利要求1所述一种气动加液枪，其特征在于：所述阀芯包括与前弹簧座匹配的插入端和位于前端的密封唇，在所述密封唇前部通过密封阀头压盖安装有蓄能圈，所述密封阀头压盖通过螺纹与密封唇连接。
3.根据权利要求2所述一种气动加液枪，其特征在于：所述密封唇开设有内凹的并用于安装蓄能圈的密封沟槽；所述密封沟槽中开设有外凸的凸环。
4.根据权利要求2所述一种气动加液枪，其特征在于：所述蓄能圈采用UPE材料和304弹簧线混合制成。
5.根据权利要求4所述一种气动加液枪，其特征在于：所述蓄能圈开设有蓄能凹槽。
6.根据权利要求1所述一种气动加液枪，其特征在于：所述内筒体前部设置有辅助卡爪张开的阶梯部，在该阶梯部后端为前小后大的锥部。
7.根据权利要求6所述一种气动加液枪，其特征在于：卡爪中部下端设置有与阶梯部匹配的倾斜部，该倾斜部斜向下倾斜，同时在所述卡爪后端通过销轴安装有能够转动的滚轮，该滚轮与外筒体的锥部匹配。
8.根据权利要求1所述一种气动加液枪，其特征在于：所述缸盖安装有与第二后腔连通的排气阀门，该排气阀门包括气阀安装座，阀芯和压板，其中压板通过销轴安装于气阀安装座上端的安装块，所述阀芯通过弹簧安装于开设在气阀安装座的阀芯安装孔中，通过压板控制阀芯上下移动，在所述阀芯安装孔中开设有与第二后腔连通的气道；
所述气阀安装座上还安装有与外接气源连接的单向进气阀，该单向进气阀与控制阀匹配。
9.根据权利要求1或8所述一种气动加液枪，其特征在于：所述控制阀包括安装于缸体的阀座，阀芯和控制块，所述阀座通过螺栓安装于缸体，所述阀芯安装于阀座内部，并且在该阀芯上端与阀座内部之间安装弹簧，在该阀芯上端设置有贯穿于阀座的连杆，连杆带动阀芯转动并且与阀座之间设置有密封环，该连杆上端通过螺栓与控制块连接，在该控制块后端开设有便于工作人员转动控制块的手柄；
所述阀芯竖直方向开设有四个对称布置的气孔，其中侧面两个相邻的气孔为通孔，另外两个相邻气孔为盲孔，且在横向开设有连通两个盲孔的进气气道，该进气气道与单向进气阀气道匹配；在上述所有气道口端部连接处均开设密封圈。
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