CN109882624B - 一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，包括阀体，阀体包括阀盖、上盖和缸盖，阀体内设有阀瓣，阀瓣与阀杆连接，阀杆的外侧设有一连接管，连接管与阀杆之间套设有一弹簧，阀杆分别穿过阀盖和上盖与一连杆相连，连接管位于阀盖和上盖之间；连杆与活塞固定，活塞与气缸体连接，气缸体位于活塞的外侧，且气缸体与缸盖通过螺钉连接；阀体还包括一手动装置，手动装置包括导向轮、固定销、螺旋槽体和手柄，连杆与所述固定销连接，手柄与螺旋槽体固定连接，导向轮与固定销同时沿螺旋槽体的螺旋槽切面转动向上。

Description

一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀

技术领域

本发明涉及机械设备，具体涉及一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀结构。

背景技术

低温紧急切断阀常用于低温槽车、罐式集装箱、低温管路控制等工况系统。可以通过气动控制实现远程控制监控、现场的手动控制以及紧急情况下(着火、温度异常)的自动切断功能。

市面上常规的低温紧急切断阀一般都外形尺寸较大、重量较重的特点，造成安装管路负荷较大、安装空间浪费等缺陷。低温紧急切断阀一般包主阀、填料连接部分、气缸、手动装置等。因低温的特殊工况主阀均有较长的连接管(且连接管较细)，气缸部分包括活塞、弹簧、连接杆等，其中弹簧占据了很多气缸的空间，使得气缸整体尺寸较大、重量较重。

手动部分通过螺纹传动，操作时需要转动手轮5～10圈，当手动开启时，紧急情况下自动切断分功能就会自动失效。无法实现其紧急切断的功能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀结构，以解决上述至少一种技术的问题。

本发明的技术方案是：一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，包括阀体，所述阀体包括阀盖、上盖和缸盖，所述阀体内设有阀瓣，所述阀瓣与阀杆连接，所述阀杆的外侧设有一连接管，所述连接管与所述阀杆之间套设有一弹簧，所述阀杆分别穿过所述阀盖和所述上盖与一连杆相连，所述连接管位于所述阀盖和所述上盖之间；

所述连杆与活塞固定，所述活塞与气缸体连接，所述气缸体位于所述活塞的外侧，且所述气缸体与所述缸盖通过螺钉连接；

所述阀体还包括一手动装置，所述手动装置包括导向轮、固定销、螺旋槽体和手柄，所述连杆与所述固定销连接，所述手柄与所述螺旋槽体固定连接，所述导向轮与所述固定销同时沿螺旋槽体的螺旋槽切面转动向上。

本发明通过将弹簧安装在连接管中，可以充分利用原常规设计中的连接管的安装高度，同时实现低温工况下所要求的连接管要求，又同时降低了气缸部分所需的弹簧安装结构，整体缩短了整阀的安装高度，较常规设计缩短了总高度的1/3。通过手动装置的结构设计，实现了手动快开的功能，较之前传统螺纹传动，手动开启和关闭圈数达到5～10圈，然而通过上述手动装置的结构，阀门整个开启的行程仅需要旋转120°，实现快速操作的功能，并结合手动自锁释放装置的功能实现手动快关等功能。而且通过新结构的设计，该阀从上至下质量较为均衡，安装在槽车、罐式集装箱中也可以避免工况的振动和整阀受力集中引起的断裂事故。

所述导向轮还与一导向轮挡圈连接。运动过程中为防止导向轮脱落，故设计用导向轮挡圈进行限位，保证导向轮不脱落。

所述气缸体、所述缸盖和所述活塞均采用高强度铝合金。满足强度强度的同时，大大降低了气缸执行器部分的整体重量，从而使整阀的质量也减少了1/3。

所述气缸体处安装有易熔塞。当紧急情况下(周围温度达到70±5℃)，易熔塞熔化实现气缸驱动压力排出，弹簧复位时带动阀杆、阀瓣、连杆以及活塞向下运动，阀瓣与阀体贴合达到紧急切断作用。

所述上盖与所述阀杆的连接处设有填料支撑。能够起到稳定作用。

所述阀体上还设有一手动自锁释放装置，所述手动自锁释放装置与所述手动装置连接，所述手动自锁释放装置包括手动拉环，所述手动拉环卡接在所述限位顶杆上，所述限位顶杆与一限位杆连接，所述螺旋槽体的外壁上设有一与所述限位杆相匹配的限位孔，所述限位顶杆与所述限位杆之间设有易熔合金制成的限位件，所述限位件贴合所述限位顶杆，所述所述限位顶杆与第一压缩弹簧连接，所述限位杆通过第二压缩弹簧与所述限位件连接。

当阀门手动打开时，螺旋槽体自动旋转，限位孔正对限位杆时，限位杆在第一压缩弹簧的作用下推进限位孔，达到开启限位的作用。当手动操作手动拉环时，拉环带动限位顶杆，第一压缩弹簧，第二压缩弹簧自动压缩限位杆及限位件贴合限位顶杆，当限位杆脱离限位孔时，阀门在阀门弹簧作用下完成复位关闭动作。手动自锁释放装置自动释放的作用过程，低温紧急切断阀手动打开后，所述装置已起到限位作用(即限位杆插入限位孔中)，当遇到紧急状况时，周围温度达到70±5℃时，易熔合金自动熔化，限位杆在第二压缩弹簧的复位作用下退出限位孔，实现阀门的自动关闭。

所述阀杆与所述阀盖的连接处设有一衬套，所述衬套是由聚四氟乙烯制成的衬套。

能够对阀盖起到一定的密封和防护作用。

所述阀杆与所述阀瓣通过螺母连接，且所述阀杆与所述阀瓣的连接处设有锁紧垫片。能够使连接更加紧密。

所述弹簧与所述阀杆的连接处设有一垫块，所述垫块是由不锈钢制成的垫块。

本发明通过增加垫块能够提高弹簧的使用效果。

所述阀杆与所述上盖的连接处设有V型密封圈，所述V型密封圈是由聚四氟乙烯制成的密封圈。

本发明通过增加密封圈能够提高阀体的整体密封性。

所述填料支撑覆盖在所述V型密封圈的外侧。还能对密封圈起到一定的保护作用。

所述活塞的外壁上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的开设方向均朝向所述活塞的外侧，所述第一凹槽内安装有活塞导向环，所述第二凹槽内安装有O型圈。

本发明通过活塞导向环能够对活塞的移动方向进行控制，增加O型圈能够提高密封性。

本发明的有益效果：

1.通过弹簧与气缸分离结构设计，将设计所需的连接管高度与气缸弹簧的高度重合，整体减小了整阀的高度。气缸部分的高度下降，同时气缸部分的重量降低，最终整阀的高度降低1/3，其质量也减重1/3，整体质量较为平衡。最终在终端使用时，节省了安装空间，同时因减重和整阀的质量均匀，减少了阀门在汽车运输中所产生的振动而引起的风险。

2.通过手动装置的结构设计，实现了手动快开的功能，较之前传统螺纹传动，手动开启和关闭圈数达到5～10圈，然而通过上述手动装置的结构，阀门整个开启的行程仅需要旋转120°，实现快速操作的功能，并结合手动自锁释放装置的功能实现手动快关等功能。

3.通过手动自锁释放装置的设计，可以实现阀门开启后的自动限位和阀门手动操作后的阀门迅速关闭功能。同时还增加了手动打开时的，阀门在紧急情况下的关闭功能。而传统低温紧急切断阀缺无法在手动打开的情况下完成紧急切断，关闭时仍需要操作5～10圈，整个手动操作的过程复杂。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明手动装置的结构示意图；

图4为本发明螺旋槽体的结构示意图；

图5为本发明手动自锁释放装置的结构示意图。

图中：1为阀体，2为阀瓣，3为阀杆，4为连接管，5为弹簧，6为阀盖，7为上盖，8为缸盖，9为连杆，10为活塞，11为气缸体，12为手动装置，13为填料支撑，14为易熔塞，15为手动自锁释放装置，16为导向轮，17为固定销，18为螺旋槽体，19为手柄，20为导向轮挡圈，21为螺旋槽，22为手动拉环，23为限位顶杆，24为限位杆，25为限位孔，26为限位件，27为第一压缩弹簧，28为第二压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-图5所示，一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，包括阀体1，阀体包括阀盖6、上盖7和缸盖8，阀体内设有阀瓣2，阀瓣与阀杆3连接，阀杆的外侧设有一连接管4，连接管与阀杆之间套设有一弹簧5，阀杆分别穿过阀盖和上盖与一连杆9相连，连接管位于阀盖和上盖之间；连杆与活塞10固定，活塞与气缸体11连接，气缸体位于活塞的外侧，且气缸体与缸盖通过螺钉连接；阀体还包括一手动装置12，手动装置包括导向轮16、固定销17、螺旋槽体18和手柄19，连杆与固定销连接，手柄与螺旋槽体固定连接，导向轮与固定销同时沿螺旋槽体的螺旋槽21切面转动向上。

本发明通过将弹簧安装在连接管中，可以充分利用原常规设计中的连接管的安装高度，同时实现低温工况下所要求的连接管要求，又同时降低了气缸部分所需的弹簧安装结构，整体缩短了整阀的安装高度，较常规设计缩短了总高度的1/3。通过手动装置的结构设计，实现了手动快开的功能，较之前传统螺纹传动，手动开启和关闭圈数达到5～10圈，然而通过上述手动装置的结构，阀门整个开启的行程仅需要旋转120°，实现快速操作的功能，并结合手动自锁释放装置的功能实现手动快关等功能。而且通过新结构的设计，该阀从上至下质量较为均衡，安装在槽车、罐式集装箱中也可以避免工况的振动和整阀受力集中引起的断裂事故。

导向轮还与一导向轮挡圈20连接。运动过程中为防止导向轮脱落，故设计用导向轮挡圈进行限位，保证导向轮不脱落。气缸体、缸盖和活塞均采用高强度铝合金。满足强度强度的同时，大大降低了气缸执行器部分的整体重量，从而使整阀的质量也减少了1/3。气缸体处安装有易熔塞14。当紧急情况下(周围温度达到70±5℃)，易熔塞熔化实现气缸驱动压力排出，弹簧复位时带动阀杆、阀瓣、连杆以及活塞向下运动，阀瓣与阀体贴合达到紧急切断作用。上盖与阀杆的连接处设有填料支撑13。能够起到稳定作用。阀体上还设有一手动自锁释放装置15，手动自锁释放装置与手动装置连接，手动自锁释放装置包括手动拉环22，手动拉环卡接在限位顶杆23上，限位顶杆与一限位杆24连接，螺旋槽体的外壁上设有一与限位杆相匹配的限位孔25，限位顶杆与限位杆之间设有易熔合金制成的限位件26，限位件贴合限位顶杆，限位顶杆与第一压缩弹簧27连接，限位杆通过第二压缩弹簧28与限位件连接。

当阀门手动打开时，螺旋槽体自动旋转，限位孔正对限位杆时，限位杆在第一压缩弹簧的作用下推进限位孔，达到开启限位的作用。当手动操作手动拉环时，拉环带动限位顶杆，第一压缩弹簧，第二压缩弹簧自动压缩限位杆及限位件贴合限位顶杆，当限位杆脱离限位孔时，阀门在阀门弹簧作用下完成复位关闭动作。手动自锁释放装置自动释放的作用过程，低温紧急切断阀手动打开后，装置已起到限位作用(即限位杆插入限位孔中)，当遇到紧急状况时，周围温度达到70±5℃时，易熔合金自动熔化，限位杆在第二压缩弹簧的复位作用下退出限位孔，实现阀门的自动关闭。

阀杆与阀盖的连接处设有一衬套，衬套是由聚四氟乙烯制成的衬套。能够对阀盖起到一定的密封和防护作用。阀杆与阀瓣通过螺母连接，且阀杆与阀瓣的连接处设有锁紧垫片。能够使连接更加紧密。弹簧与阀杆的连接处设有一垫块，垫块是由不锈钢制成的垫块。本发明通过增加垫块能够提高弹簧的使用效果。阀杆与上盖的连接处设有V型密封圈，V型密封圈是由聚四氟乙烯制成的密封圈。本发明通过增加密封圈能够提高阀体的整体密封性。活塞的外壁上开设有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的开设方向均朝向活塞的外侧，第一凹槽内安装有活塞导向环，第二凹槽内安装有O型圈。本发明通过活塞导向环能够对活塞的移动方向进行控制，增加O型圈能够提高密封性。填料支撑覆盖在V型密封圈的外侧。还能对密封圈起到一定的保护作用。

本发明的有益效果：

1.通过弹簧与气缸分离结构设计，将设计所需的连接管高度与气缸弹簧的高度重合，整体减小了整阀的高度。气缸部分的高度下降，同时气缸部分的重量降低，最终整阀的高度降低1/3，其质量也减重1/3，整体质量较为平衡。最终在终端使用时，节省了安装空间，同时因减重和整阀的质量均匀，减少了阀门在汽车运输中所产生的振动而引起的风险。

2.通过手动装置的结构设计，实现了手动快开的功能，较之前传统螺纹传动，手动开启和关闭圈数达到5～10圈，然而通过上述手动装置的结构，阀门整个开启的行程仅需要旋转120°，实现快速操作的功能，并结合手动自锁释放装置的功能实现手动快关等功能。

3.通过手动自锁释放装置的设计，可以实现阀门开启后的自动限位和阀门手动操作后的阀门迅速关闭功能。同时还增加了手动打开时的，阀门在紧急情况下的关闭功能。而传统低温紧急切断阀缺无法在手动打开的情况下完成紧急切断，关闭时仍需要操作5～10圈，整个手动操作的过程复杂。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：包括阀体，所述阀体包括阀盖、上盖和缸盖，所述阀体内设有阀瓣，所述阀瓣与阀杆连接，所述阀杆的外侧设有一连接管，所述连接管与所述阀杆之间套设有一弹簧，所述阀杆分别穿过所述阀盖和所述上盖与一连杆相连，所述连接管位于所述阀盖和所述上盖之间；

所述连杆与活塞固定，所述活塞与气缸体连接，所述气缸体位于所述活塞的外侧，且所述气缸体与所述缸盖通过螺钉连接；

所述阀体还包括一手动装置，所述手动装置包括导向轮、固定销、螺旋槽体和手柄，所述连杆与所述固定销连接，所述手柄与所述螺旋槽体固定连接，所述导向轮与所述固定销同时沿螺旋槽体的螺旋槽切面转动向上；

所述阀体上还设有一手动自锁释放装置，所述手动自锁释放装置与所述手动装置连接，所述手动自锁释放装置包括手动拉环，所述手动拉环卡接在限位顶杆上，所述限位顶杆与一限位杆连接，所述螺旋槽体的外壁上设有一与所述限位杆相匹配的限位孔，所述限位顶杆与所述限位杆之间设有易熔合金制成的限位件，所述限位件贴合所述限位顶杆，所述限位顶杆与第一压缩弹簧连接，所述限位杆通过第二压缩弹簧与所述限位件连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述导向轮还与一导向轮挡圈连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述气缸体、所述缸盖和所述活塞均采用高强度铝合金。

4.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述气缸体处安装有易熔塞。

5.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述上盖与所述阀杆的连接处设有填料支撑。

6.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述阀杆与所述阀盖的连接处设有一衬套，所述衬套是由聚四氟乙烯制成的衬套。

7.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述阀杆与所述阀瓣通过螺母连接，且所述阀杆与所述阀瓣的连接处设有锁紧垫片。

8.根据权利要求5所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述阀杆与所述上盖的连接处设有V型密封圈，所述V型密封圈是由聚四氟乙烯制成的密封圈；所述填料支撑覆盖在所述V型密封圈的外侧。

9.根据权利要求1所述的一种新型弹簧气缸分离式结构的低温紧急切断阀，其特征在于：所述活塞的外壁上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的开设方向均朝向所述活塞的外侧，所述第一凹槽内安装有活塞导向环，所述第二凹槽内安装有O型圈。

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