CN110465030B - 高速电爆管驱动活塞阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高速电爆管驱动活塞阀，包括：主控阀，其包括内部设有阀腔的阀体及与所述阀腔配合并可沿所述阀腔表面滑动的阀芯，所述阀芯的外侧表面设有凹槽，所述阀腔贯穿于所述阀体，并在所述阀体表面形成灭火介质的入口和出口；锁扣组件，其包括可转动设置在所述阀体内的圆柱形的活塞锁，及一端与所述活塞锁连接的锁柄，所述活塞锁设有凹口，所述凹口的外周面位于所述阀腔内，且通过与所述凹槽卡合将所述阀芯固定，所述锁柄带动所述活塞锁旋转可释放所述阀芯；电爆管，用于驱动所述锁柄旋转；以及喷头，其形成有收容所述阀芯的空腔，所述空腔与所述阀体的出口连通，且所述喷头表面开设有与所述空腔连通用于向外界喷射灭火介质的喷孔。

Description

高速电爆管驱动活塞阀
技术领域
本发明涉及消防抑爆技术领域。更具体地，涉及一种高速电爆管驱动活塞阀。
背景技术
目前抑爆装置喷射技术启动方式最多的是采用电爆管击破密封膜片，将灭火介质从爆破处释放，实现灭火动作。在灭火器上得到广泛的应用，但这种方法在破膜过程中会产生大量金属微粒，这些金属微粒随灭火介质同时向外界高速喷射，造成对人体安全的极度伤害。此外，由于爆破膜片均为一次性用品，因此使得采用这种结构的灭火器的使用和维护成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在开启时不会向外界喷射金属微粒的高速电爆管驱动活塞阀。
根据本发明的一个方面，提供了一种高速电爆管驱动活塞阀，包括：
主控阀，其包括内部设有阀腔的阀体及与所述阀腔配合并可沿所述阀腔表面滑动的阀芯，所述阀芯的外侧表面设有凹槽，所述阀腔贯穿于所述阀体，并在所述阀体表面形成灭火介质的入口和出口；
锁扣组件，其包括可转动设置在所述阀体内的圆柱形的活塞锁，及一端与所述活塞锁连接的锁柄，所述活塞锁设有凹口，所述凹口的外周面位于所述阀腔内，且通过与所述凹槽卡合将所述阀芯固定，所述锁柄带动所述活塞锁旋转可释放所述阀芯；
电爆管，用于驱动所述锁柄旋转；以及
喷头，其形成有收容所述阀芯的空腔，所述空腔与所述阀体的出口连通，且所述喷头表面开设有与所述空腔连通用于向外界喷射灭火介质的喷孔。
优选地，所述活塞锁的轴线与所述阀腔的轴线之间的夹角为90度，所述凹口设置为弧形，所述弧形凹口的内凹弧面与所述阀腔的表面共同形成所述阀芯滑动的滑动表面。
优选地，所述锁柄设置为两个，分别固定连接于所述活塞锁的两端，所述电爆管设置为两个，分别驱动所述活塞锁两端的锁柄旋转。
优选地，所述阀芯包括同轴设置的小颈部和大颈部，所述小颈部的直径小于所述大颈部的直径，所述阀腔包括与所述小颈部和大颈部分别匹配对应的小孔部和大孔部，所述小孔部靠近所述阀体的入口，所述大孔部靠近所述阀体的出口。
优选地，所述凹槽开设于所述阀芯的大颈部表面。
优选地，所述阀芯的小颈部和大颈部设有多个密封圈。
优选地，所述锁扣组件还包括用于防止所述锁柄转动的安全锁。
优选地，所述安全锁包括贴合于所述阀体表面设置的安全锁块和螺栓，所述螺栓穿过所述安全锁块旋入所述阀体内，且所述螺栓的端部与所述锁柄抵接防止所述锁柄旋转。
优选地，所述主控阀内还设置有用于测量灭火介质压力的压力传感器。
优选地，所述主控阀表面固定结合有线缆插座，所述线缆插座一端与所述压力传感器和电爆管连接，另一端与外界电路连接。
本发明的有益效果如下：
本发明高速电爆管驱动活塞阀，通过启动电爆管驱动活塞锁旋转释放阀芯，阀芯在灭火介质压力作用下，喷出阀腔进入喷头中，并被喷头收容，从而灭火介质从喷头向外界喷射进行抑爆灭火，在此过程中仅有灭火介质向外喷射，保证了外界人员设备不会被高速喷射的异物所伤。此外，在灭火介质喷射完成后，可以从喷头中取出阀芯重新装入阀腔内，提高活塞阀的利用率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的结构示意图。
图2示出本发明的分解结构示意图。
图3示出本发明主控阀的剖视图。
图4示出本发明阀芯的剖视图。
图5示出本发明活塞锁的结构示意图。
图6示出本发明活塞锁和锁柄的结构示意图。
图7示出本发明锁扣组件和阀芯、电爆管的组合结构示意图。
图8示出本发明喷头的结构示意图。
图9示出本发明喷头的剖视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在图1和图2所示的本发明高速电爆管驱动活塞阀的一种实施方式中，该活塞阀包括主控阀、锁扣组件、电爆管30和喷头40。主控阀包括阀体11、阀芯12和压力传感器盖13，阀体11开设有阀腔，阀芯12设置在阀腔内，并可沿阀腔表面滑动，阀芯12的外侧表面开设有凹槽，压力传感器盖13通过螺栓与阀体11结合固定。锁扣组件包括活塞锁21、锁柄22、安全锁块23和螺栓24，活塞锁21上设置有凹口，且活塞锁21可转动地设置在阀体11内，锁柄22与活塞锁21的两端部固定连接，并可带动活塞锁21旋转，活塞锁21凹口处的外周面位于阀腔内，并且该外周面与阀芯12上的凹槽卡合，从而固定住阀芯12使其不能在阀腔内移动。电爆管30设置在阀体11和压力传感器盖13内部，电爆管30接收启动信号后，驱动锁柄22转动，锁柄22带动活塞锁21转动，活塞锁21旋转一定角度后，可释放阀芯12，使阀芯12可在阀腔内移动。喷头40与阀体11固定连接，喷头40内开设有空腔，该空腔用于收容移动到此的阀芯12，喷头40的侧壁上开设有喷孔，灭火介质通过阀体11的阀腔进入喷头40的空腔内，然后通过喷头40的喷孔向外界喷射。本发明的活塞阀特别适用于装甲车辆灭火抑爆系统和煤矿井下瓦斯抑爆系统的抑爆装置。
以下，对各部件进行详细说明。如图2、3所示，主控阀的阀体11开设有阀腔，该阀腔贯穿于阀体11，并在阀体11的两侧表面分别形成入口14和出口15，入口14与盛装灭火介质的钢瓶连接，出口15处连接有喷头40。阀腔由小孔部和大孔部两部分组成，其中小孔部的直径小于大孔部的直径，小孔部靠近入口14，大孔部靠近出口15。阀体11还设有用于安装活塞锁21的通孔16，通孔16的轴线与阀腔的轴线之间的夹角为90度。活塞锁21插入通孔16内，并可在通孔16内转动。阀体11的两侧面向内凹陷形成腔室17，活塞锁21两侧的锁柄22分别位于腔室17内。腔室17的外侧表面设有盖18，盖18通过螺丝固定结合于阀体11的表面，从而将腔室17封闭。两个电爆管30均设置在阀体11内，并通过孔道分别与两侧的腔室17连通，电爆管30启动后，可作用于锁柄22上，从而驱动锁柄22转动，进而带动活塞锁21转动一定角度。设置两个电爆管30同时驱动活塞锁21转动，可增加产品的冗余，提高产品的可靠性，并且采用两个电爆管还可提高活塞阀的开启速度，本发明活塞阀的开启时间小于1.2ms。
压力传感器盖13内设置有压力传感器19，并通过孔道与阀腔连通，压力传感器19用于测量钢瓶内的压力，采用本发明活塞阀的钢瓶内灭火介质的充填压力应小于6MPa。压力传感器盖13上设置有插座50，电爆管30和压力传感器19通过线缆与插座50的一端连接，插座50的另一端与外界电路连接。
如图4所示，阀芯12大体呈圆柱形，其靠近阀腔入口14的端部设置为圆锥型，阀芯12的另一端部开设有一盲孔122，该盲孔122可降低阀芯12的重量，提高其启动时的速度。阀芯12由小颈部和大颈部组成，形成阶梯轴形状，阀芯12的小颈部和大颈部分别与阀腔的小孔部和大孔部匹配对应，阶梯轴的形状使得阀芯12只能从阀腔的大孔部的出口15滑出，并进入与出口15连接的喷头40内，而无法从入口14滑出，提高其安装使用的便利性。阀芯12的大颈部开设有环形凹槽121，活塞锁21凹口的外周面位于凹槽121内时，活塞锁21与阀芯12卡合，使得阀芯12的位置固定，不能在阀腔内移动。为了提高阀芯12与阀腔之间的密封性，阀芯12表面开设有多条环形密封圈槽123，通过在其中设置密封圈提高密封性能。
如图5、图6和图7所示，活塞锁21为圆柱形状，中间处设有圆弧形凹口25，活塞锁21的两端分别与锁柄22连接，锁柄22设置为扇形。在初始位置时，凹口25处的外周面位于阀腔内，且同时也位于阀芯12上的凹槽121内，从而固定阀芯12的位置，使得阀芯12不能在阀腔内移动。电爆管30接收启动信号后，驱动锁柄22带动活塞锁21旋转，凹口25处的外周面从凹槽121内脱出，凹口121的内凹弧面与阀腔的表面共同形成阀芯12移动的滑动面，阀芯12在钢瓶内灭火介质的压力作用下滑出阀腔进入喷头40，从而开启钢瓶，灭火介质通过阀腔进入喷头40内。
进一步地，锁扣组件还包括安全锁块23和螺栓24，安全锁块23通过螺栓24结合固定于阀体11表面，并且螺栓24的端部旋入腔室17内与锁柄22抵接，从而固定锁柄22的位置，防止锁柄22旋转。此时，可以防止在运输安装过程中锁柄22旋转，保证阀芯12始终处于锁定状态。当安装结束产品启用后，旋出螺栓24，使得螺栓24的一端脱离锁柄22，此时使螺栓头对准安全锁块23上的凸台，螺栓24则无法旋入腔室17内，产品处于解锁状态，电爆管30可随时驱动锁柄22旋转。
如图8和图9所示，喷头40为中空的圆柱形状，其一端与阀体11的出口15连接，另一端封闭。喷头40的表面开设有多个条状的喷孔41，喷孔41与喷头40中的空腔连通。喷头40中的空腔用于收容阀芯12，当阀芯12进入喷头40后，被空腔收容无法喷射到外界，而灭火介质通过喷孔41可向外界360°全方位喷发灭火抑爆，喷射量可达到2kg/20ms、3.5kg/40ms、5kg/80ms。。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种高速电爆管驱动活塞阀，其特征在于，包括：
主控阀，其包括内部设有阀腔的阀体及与所述阀腔配合并可沿所述阀腔表面滑动的阀芯，所述阀芯的外侧表面设有凹槽，所述阀腔贯穿于所述阀体，并在所述阀体表面形成灭火介质的入口和出口，所述阀体的两侧面向内凹陷形成腔室，所述阀芯靠近阀腔入口的端部设置为圆锥型；
锁扣组件，其包括可转动设置在所述阀体内的圆柱形的活塞锁，及一端与所述活塞锁连接的锁柄，所述锁柄设置在所述活塞锁的端部，所述活塞锁端部的锁柄位于所述腔室内，所述活塞锁设有凹口，所述凹口的外周面位于所述阀腔内，且通过与所述凹槽卡合将所述阀芯固定，所述锁柄带动所述活塞锁旋转可释放所述阀芯；
电爆管，用于驱动所述锁柄旋转，所述电爆管设置在所述阀体内部，并通过孔道与所述腔室连通；以及
喷头，其形成有收容所述阀芯的空腔，所述空腔与所述阀体的出口连通，且所述喷头表面开设有与所述空腔连通用于向外界喷射灭火介质的喷孔；
所述活塞锁的轴线与所述阀腔的轴线之间的夹角为90度，所述凹口设置为弧形，所述弧形凹口的内凹弧面与所述阀腔的表面共同形成所述阀芯滑动的滑动表面，所述阀芯包括同轴设置的小颈部和大颈部，形成阶梯轴形状，所述小颈部的直径小于所述大颈部的直径，所述阀腔包括与所述小颈部和大颈部分别匹配对应的小孔部和大孔部，所述小孔部的直径小于所述大孔部的直径，所述小孔部靠近所述阀体的入口，所述大孔部靠近所述阀体的出口，所述凹槽开设于所述阀芯的大颈部表面，所述锁扣组件还包括用于防止所述锁柄转动的安全锁，所述安全锁包括贴合于所述阀体表面设置的安全锁块和螺栓，所述螺栓穿过所述安全锁块旋入所述阀体内，且所述螺栓的端部与所述锁柄抵接防止所述锁柄旋转，当安装结束高速电爆管驱动活塞阀启用后旋出所述螺栓。
2.根据权利要求1所述的高速电爆管驱动活塞阀，其特征在于：所述锁柄设置为两个，分别固定连接于所述活塞锁的两端，所述电爆管设置为两个，分别驱动所述活塞锁两端的锁柄旋转。
3.根据权利要求1所述的高速电爆管驱动活塞阀，其特征在于：所述阀芯的小颈部和大颈部设有多个密封圈。
4.根据权利要求1所述的高速电爆管驱动活塞阀，其特征在于：所述主控阀内还设置有用于测量灭火介质压力的压力传感器。
5.根据权利要求4所述的高速电爆管驱动活塞阀，其特征在于：所述主控阀表面固定结合有线缆插座，所述线缆插座一端与所述压力传感器和电爆管连接，另一端与外界电路连接。
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