CN110715165A - 一种开启自泄压式储气瓶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开启自泄压式储气瓶装置，属于气压传动控制技术领域。本发明通过相应的结构设计在储气瓶端盖上开设阀口，并在阀芯上开设相应的排气孔来快速将气瓶内气体排掉，来减少在未知储气瓶内压力大小的情况下将储气瓶口打开，造成现场人员和储气装置的损坏。

Description

一种开启自泄压式储气瓶装置
技术领域
本发明属于气压传动控制技术领域，具体涉及一种开启自泄压式储气瓶装置。
背景技术
储气瓶是用于存储高压气体的装置，在液压和气压系统元件中有着重要的作用，储气瓶工装是在高压气瓶，不方便充气的情况下对系统气瓶充气，其方便程度和安全性能对能否快速恢复气压系统功能有着决定性的作用。目前应用较为广泛的储气瓶工装，通过连接充气单向阀实现对工装气储瓶充气，控制电磁阀的开关实现工装储气瓶对系统储气瓶充气，虽在一定程度上实现了简单快速充气的功能，但是存在当工装储气瓶中存有一定压力气体时，工人打开储气瓶端盖造成端盖突然打开的情况，对工装储气瓶和操作人员造成危害。因此传统的储气瓶作为工装储气瓶仍旧存在一定危险的因素。因此如何通过结构创新设计，设计出既提高设备和人员安全的安全系数，又可以快速充气的储气工装，对于提高气压系统安全性和可靠性有着重要的意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计出既提高设备和人员安全的安全系数，又可以快速充气的储气工装，以提高气压系统安全性和可靠性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种开启自泄压式储气瓶装置，包括储气瓶1、储气瓶接头5，其中储气瓶1与储气瓶接头5之间用螺纹连接，两者之间的密封依靠储气瓶1的O型圈沟槽1.3内的O型圈来实现密封；在充气时充气单向阀2进气口与高压充气装置连接，储气瓶1接头管路上接有充气充气单向阀2和电磁阀4，在储气瓶接头5连接管路处连接有充气单向阀2、电磁阀4，在充气单向阀2进气口管路上接有压力表3，能够实现外界高压气体给储气瓶1充气，当充气完成时断开储气瓶1，储气瓶1内的高压气体再反过来给气压系统气瓶充气；储气瓶1的接头内部设有螺塞6、阀芯7、弹簧8，其中螺塞6依靠螺纹与储气瓶接头5连接，用于有效控制阀芯7位移，弹簧8作用到阀芯7的阀芯台7.5上，实现阀芯7时刻与储气瓶接头5保持接触。
优选地，所述储气瓶1包括瓶体1.1，储气瓶1的瓶口中心孔设有气瓶螺纹1.2，瓶口中心孔朝外位置开有一圈O型圈沟槽1.3，瓶口上还开有外大内小的三级阶梯形螺塞连接孔1.4，从内之外的第一级孔与第二级孔连接位置为密封线1.5，气瓶螺纹1.2用来与储气瓶接头5连接，螺塞连接孔1.4用于与螺塞6连接。
优选地，所述螺塞6为圆柱形状，螺塞6的中心轴位置开设阀芯导向孔6.1，阀芯7安装于阀芯导向孔6.1内，阀芯导向孔6.1与阀芯7配合时保持间隙配合，阀芯7安装于阀芯导向孔6.1内；在螺塞6的圆柱顶面上开设十字沟槽6.2。
优选地，所述阀芯7具有密封锥面7.1，且在内部开设阀芯纵向流道7.2、轴向流道7.3、斜孔流道7.4，三种流道在阀芯7内部相互沟通，且阀芯纵向流道7.2向外与阀芯和弹簧8之间的间隙沟通，斜孔流道7.4向外与阀芯7、气瓶1和螺塞6之间的间隙沟通；且阀芯7的轴向中间位置外缘一圈设有阀芯台7.5，当阀芯7在储气瓶接头5压力的作用下，密封锥面7.1与储气瓶1上的密封线1.5接触实现线密封，使锥面密封效果达到最好；当储气瓶接头5打开或松动时，阀芯7在弹簧8和储气瓶1内的气体压力共同作用下打开，使得密封锥面7.1与密封线1.5分离，储气瓶1内的气体通过各个流道排出，将气体从储气瓶1内泄掉。
优选地，所述电磁阀4由电源开关实现对气压管路开闭的控制。
优选地，所述瓶体1.1采用碳纤维和有机玻璃材料制成。
优选地，所述阀芯7、储气瓶1这两个零件分别选用不同的材质实现软硬配对。
优选地，在对储气瓶充气时只要将高压气瓶接头与充气充气单向阀2连接即可，并且压力表3可以实现对气瓶压力大小进行实时检测，当需要对气压系统充气时控制电磁阀4电源开关即可实现充气，该方法简单快捷可以实现给系统气瓶快速移动式充气。
本发明还提供了一种所述的装置的工作方法，包括以下步骤：通过充气单向阀2将高压气体充入储气瓶1中，通过外接高压气瓶将高压气体作用到压力表3上显示充入储气瓶1内压力大小；由于在正常充气状态时电磁阀4关闭，当电磁阀4得电以后手动控制电磁阀4开关实现给高压气瓶充气；当充气完成需要拆卸或维修更换高压气瓶时，打开储气瓶接头5、阀心7在弹簧8的弹簧力和储气瓶1内部气压的作用下向上移动阀口打开，储气瓶1内的气体通过密封锥面7.1和阀芯纵向流道7.2、轴向流道7.3、斜孔流道7.4将气体放出。
(三)有益效果
本发明的储气瓶接头不仅起到了连接管路的作用，而且给阀芯一个向下的预紧压力，保证阀芯锥面与储气瓶接头保持线密封接触；当储气瓶接头松动时阀芯在弹簧力和气瓶内压力的作用下向上移动将阀芯打开，气体从储气瓶接头与储气瓶缝隙之间排出，实现开启即泄压保证了气瓶和人员的安全。进一步，为更好地在打开储气瓶时保证储气瓶内气体完全排除，在阀芯上开设了特定形式的多种流道，当阀芯打开时气体可以更好的通过各个流道将气体流出。
本发明为方便阀芯安装将螺塞端面开设十字形沟槽，这样便于阀芯的更换和安装；同时由于螺塞与储气瓶使用螺纹连接，并且螺塞端面要与储气瓶端面对齐，该十字形沟槽也便于对螺塞拆卸。
本发明储气瓶接头与储气瓶采用螺纹连接，密封选用O型圈密封，并且在储气瓶接头连接的管路上分别连接有充气单向阀、压力表和电磁阀，该连接形式占用空间较少而且方便该储气瓶移动，便于在空间有限时给气压系统充气。
附图说明
图1是本发明整体结构剖视图；
图2是本发明储气瓶剖视图；
图3是本发明螺塞主视图和剖视图；
图4是本发明阀芯剖视图。
其中：1-储气瓶，1.1-瓶体，1.2-气瓶螺纹，1.3-O型圈沟槽，1.4-螺塞连接孔，1.5-密封线，2-充气单向阀，3-压力表，4-电磁阀，5-储气瓶接头，6-螺塞，6.1-阀芯导向孔，6.2-十字沟槽，7-阀芯，7.1-密封锥面，7.2-阀芯纵向流道，7.3-轴向流道，7.4-斜孔流道，7.5-阀芯台，8、弹簧。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供一种开启自泄压式储气瓶装置，通过相应的结构设计在储气瓶端盖上开设阀口，并在阀芯上开设相应的排气孔来快速将气瓶内气体排掉，来减少在未知储气瓶内压力大小的情况下将储气瓶口打开，造成现场人员和储气装置的损坏。该结构形式简单方便，对提高储气瓶安全性能有着重要的作用。
如图1所示，本发明提供的一种开启自泄压式储气瓶装置，包括储气瓶1、储气瓶接头5，其中储气瓶1与储气瓶接头5之间用螺纹连接可让零件便于安装、拆卸和维修，两者之间的密封依靠储气瓶1的O型圈沟槽1.3内的O型圈来实现密封，避免气体从储气瓶1和储气瓶接头5螺纹连接处泄漏；在充气时充气单向阀2进气口与高压充气装置连接，储气瓶1接头管路上接有充气单向阀2和电磁阀4，在充气单向阀2进气口管路上接有压力表3，可以在充气时实现对气瓶压力大小监控，在储气瓶接头5连接管路处连接的充气单向阀2、压力表3、电磁阀4能够实现外界高压气体给储气瓶1充气，当充气完成时断开储气瓶1，储气瓶1内的高压气体再反过来给气压系统气瓶充气；电磁阀4由电源开关实现对气压管路开闭的控制；储气瓶1的接头内部设有螺塞6、阀芯7、弹簧8，其中螺塞6依靠螺纹与储气瓶1的接头连接，用于有效控制阀芯7位移，弹簧8作用到阀芯7的阀芯台7.5上，实现阀芯7时刻与储气瓶接头5保持接触。
如图2所示，储气瓶1包括瓶体1.1，储气瓶1的瓶口中心孔设有气瓶螺纹1.2，瓶口中心孔朝外位置开有一圈O型圈沟槽1.3，瓶口上还开有外大内小的三级阶梯形螺塞连接孔1.4，从内之外的第一级孔与第二级孔连接位置为密封线1.5，其中瓶体1.1采用碳纤维和有机玻璃材料，可以有效降低瓶体重量方便运输和充气；气瓶螺纹1.2用来与储气瓶接头5连接，螺塞连接孔1.4用于与螺塞6连接。
如图3所示，螺塞6为圆柱形状，螺塞6的中心轴位置开设阀芯导向孔6.1，阀芯7安装于阀芯导向孔6.1内，阀芯导向孔6.1与阀芯7配合时保持间隙配合，这样便于阀芯7安装于阀芯导向孔6.1内；在螺塞6的圆柱顶面上开设十字沟槽6.2，便于螺塞6安装和维修。
如图4所示，阀芯7具有密封锥面7.1，且在内部开设阀芯纵向流道7.2、轴向流道7.3、斜孔流道7.4，三种流道相互连通，且阀芯纵向流道7.2向外与阀芯和弹簧8之间的间隙沟通，斜孔流道7.4向外与阀芯7、气瓶1和螺塞6之间的间隙沟通；且阀芯7的轴向中间位置外缘一圈设有阀芯台7.5，当阀芯7在储气瓶接头5压力的作用下，阀芯密封锥面7.1与储气瓶1上的密封线1.5接触实现线密封，两个零件分别选用不同的材质实现软硬配对，使锥面密封效果达到最好；阀芯纵向流道7.2、轴向流道7.3、斜孔流道7.4的设计起到通气的作用，当储气瓶接头5打开或松动时，阀芯7在弹簧8和储气瓶1内的气体压力共同作用下打开，使得密封锥面7.1与密封线1.5分离，储气瓶1内的气体通过各个流道排出，将气体从储气瓶1内泄掉，这种泄压方式在断电且不知储气瓶1压力的情况下，当打开储气瓶盖时有效减少了气压对周围物品和人员造成的损坏。
在对储气瓶1充气时只要将高压气瓶接头与充气单向阀2连接即可，并且压力表3可以实现对气瓶压力大小进行实时检测，当需要对气压系统充气时控制电磁阀4电源开关即可实现充气，该方法简单快捷可以实现给系统气瓶快速移动式充气。
本发明的工作原理为：通过给充气单向阀2将高压气体充入储气瓶1中，通过外接高压气瓶将高压气体作用到压力表3上显示充入储气瓶1内压力大小；由于在正常充气状态时电磁阀4关闭，当电磁阀4得电以后可以手动控制电磁阀4开关实现给气压系统气瓶便携式充气；当充气完成需要拆卸或维修更换气瓶时，打开储气瓶接头5、阀心7在弹簧8的弹簧力和储气瓶1内部气压的作用下向上移动阀口打开，储气瓶1内的气体通过密封锥面7.1和阀芯纵向流道7.2、轴向流道7.3、斜孔流道7.4将气体放出，从而有效避免储气瓶1内的气体对人员和设备造成损害。
以上所述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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种开启自泄压式储气瓶装置，其特征在于，包括储气瓶(1)、储气瓶接头(5)，其中储气瓶(1)与储气瓶接头(5)之间通过螺纹连接，两者之间的密封依靠储气瓶(1)的O型圈沟槽(1.3)内的O型圈来实现密封；在充气时充气单向阀(2)进气口与高压充气装置连接，储气瓶(1)接头管路上接有充气充气单向阀(2)和电磁阀(4)，在储气瓶接头(5)连接管路处连接有充气单向阀(2)、电磁阀(4)，在充气单向阀(2)进气口管路上接有压力表(3)，能够实现外界高压气体给储气瓶(1)充气，当充气完成时断开储气瓶(1)，储气瓶(1)内的高压气体再反过来给气压系统气瓶充气；储气瓶(1)的接头内部设有螺塞(6)、阀芯(7)、弹簧(8)，其中螺塞(6)依靠螺纹与储气瓶接头(5)连接，用于有效控制阀芯(7)位移，弹簧(8)作用到阀芯(7)的阀芯台(7.5)上，实现阀芯(7)时刻与储气瓶接头(5)保持接触。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储气瓶(1)包括瓶体(1.1)，储气瓶(1)的瓶口中心孔设有气瓶螺纹(1.2)，瓶口中心孔朝外位置开有一圈O型圈沟槽(1.3)，瓶口上还开有外大内小的三级阶梯形螺塞连接孔(1.4)，从内之外的第一级孔与第二级孔连接位置为密封线(1.5)，气瓶螺纹(1.2)用来与储气瓶接头(5)连接，螺塞连接孔(1.4)用于与螺塞(6)连接。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述螺塞(6)为圆柱形状，螺塞(6)的中心轴位置开设阀芯导向孔(6.1)，阀芯(7)安装于阀芯导向孔(6.1)内，阀芯导向孔(6.1)与阀芯(7)配合时保持间隙配合，阀芯(7)安装于阀芯导向孔(6.1)内；在螺塞(6)的圆柱顶面上开设十字沟槽(6.2)。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述阀芯(7)具有密封锥面(7.1)，且在内部开设阀芯纵向流道(7.2)、轴向流道(7.3)、斜孔流道(7.4)，三种流道在阀芯(7)内部相互沟通，且阀芯纵向流道(7.2)向外与阀芯和弹簧(8)之间的间隙沟通，斜孔流道(7.4)向外与阀芯(7)、气瓶(1)和螺塞(6)之间的间隙沟通；且阀芯(7)的轴向中间位置外缘一圈设有阀芯台(7.5)，当阀芯(7)在储气瓶接头(5)压力的作用下，密封锥面(7.1)与储气瓶(1)上的密封线(1.5)接触实现线密封，使锥面密封效果达到最好；当储气瓶接头(5)打开或松动时，阀芯(7)在弹簧(8)和储气瓶(1)内的气体压力共同作用下打开，使得密封锥面(7.1)与密封线(1.5)分离，储气瓶(1)内的气体通过各个流道排出，将气体从储气瓶(1)内泄掉。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电磁阀(4)由电源开关实现对气压管路开闭的控制。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述瓶体(1.1)采用碳纤维和有机玻璃材料制成。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述阀芯(7)、储气瓶(1这两个零件分别选用不同的材质实现软硬配对。
8.一种如权利要求4所述的装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：通过充气单向阀(2)将高压气体充入储气瓶(1)中，通过外接高压气瓶将高压气体作用到压力表(3)上显示充入储气瓶(1)内压力大小；由于在正常充气状态时电磁阀(4)关闭，当电磁阀(4)得电以后手动控制电磁阀(4)开关实现给高压气瓶充气；当充气完成需要拆卸或维修更换高压气瓶时，打开储气瓶接头(5)、阀芯(7)在弹簧(8)的弹簧力和储气瓶(1)内部气压的作用下向上移动阀口打开，储气瓶(1)内的气体通过密封锥面(7.1)和阀芯纵向流道(7.2)、轴向流道(7.3)、斜孔流道(7.4)将气体放出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在对储气瓶(1充气之前还将高压气瓶接头与充气单向阀(2)连接。
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