CN111578131A - 一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶 - Google Patents

Abstract

一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶，所述自动充气阀包括激发器、保护罩、上阀座、顶针组件、弹珠、压缩弹簧、顶柱和下阀座；所述保护罩固定在下阀座上，在保护罩中配装激发器、顶柱和上阀座；所述上阀座在内孔壁上设有圆锥倒角面；所述顶针组件设有上部套管、连接盘和顶针，所述上部套管侧壁上设有若干与顶端贯通的轴向长槽，并在上部套管外壁顶端设置凸楞，凸楞底面与上阀座内孔的圆锥倒角面配合限定顶针组件工作前初始位置；所述弹珠嵌装在顶针组件上部套管中；所述压缩弹簧套装在顶针组件外面；所述下阀座设有出气口，安装在储气瓶瓶口处。本发明提高了充气作业的工作效率、避免了低温环境下顶针组件进气孔及顶针组件出气孔堵塞的现象。

Description

一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶

技术领域

本发明涉及一种自动充气阀，尤其是一种与设有隔膜密封结构储气瓶配装的自动充气阀，本发明还涉及带有该自动充气阀的储气瓶。

背景技术

储气瓶是贮存压力气体的容器，在非固定式用气设备上大多采用储气瓶作为提供压力气体的气源，例如在橡皮艇上配置的具有自动充气功能的一种储气瓶，该储气瓶的瓶口处通过隔膜密封，并在瓶口密封隔膜上方设有连通橡皮艇左右两侧气室充气管路的自动充气阀，非工作状态下，橡皮艇气室可折叠存放，当需要对橡皮艇气室充气时，通过自动充气阀上设置的激发器驱动顶针向下运动以刺穿储气瓶瓶口处密封隔膜，使瓶中气体通过充气阀上左右两个充气口进入左右两侧气室的充气管路。

上述在橡皮艇上配置的具有自动充气功能的储气瓶，其自动充气阀的顶针直接与激发器底部装配，为避免因顶针重量大导致激发器意外激发的情况，将顶针重量和直径尺寸设计得较小，顶针进气孔及顶针出气孔也很小，因此在充气过程中气体流量小，延长了橡皮艇的充气时间，特别是在气候寒冷的季节，当储气瓶为CO₂气瓶时，在顶针进气孔及顶针出气孔处极易凝结固态CO₂，发生充气通道堵塞现象，导致橡皮艇充气失败。

发明内容

本发明提供一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶，它通过在自动充气阀中设置悬挂式大尺寸规格的顶针，以扩大顶针进气孔及顶针出气孔直径，增加充气过程中气体流量，缩短充气时间，达到提高工作效率、避免低温环境下因气体凝结导致的顶针进气孔及顶针出气孔堵塞的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动充气阀，包括激发器、保护罩、上阀座、顶针组件、弹珠、压缩弹簧、顶柱和下阀座；所述保护罩固定在下阀座的顶端，在保护罩中配装激发器、顶柱和上阀座；所述激发器顶部从保护罩中伸出，尾部与上阀座固定装配；所述上阀座设有上下贯通的阶梯孔，在阶梯孔的上端孔口部位设置圆锥倒角面；所述顶针组件包括上部套管和顶针，在上部套管和顶针之间设置连接座，所述上部套管侧壁上设有若干组贯通顶端的轴向长槽，并在上部套管外壁顶端设置凸楞；所述顶柱与激发器固定装配；所述弹珠嵌装在顶针组件上部套管中；所述压缩弹簧套装在顶针组件上部套管外面，其两端分别与上阀座中阶梯孔的阶梯面、顶针组件的连接座相抵触；所述下阀座安装在储气瓶的瓶口上，在下阀座侧壁上设有连通用气设备充气管路的出气口。

上述自动充气阀，所述弹珠上部为圆柱体，下部为倒置的圆锥台结构。

上述自动充气阀，所述顶针组件上部套管的内孔设有弹珠夹持部，所述弹珠夹持部直径尺寸Φ1小于弹珠上部圆柱体直径尺寸Φ，弹珠夹持部下方内孔直径尺寸Φ2大于弹珠上部圆柱体直径尺寸Φ。

上述自动充气阀，所述顶针组件上部套管侧壁上的轴向长槽沿顶针组件套管圆周方向均匀设置，其数量不少于六组。

上述自动充气阀，所述顶针组件中的顶针尾端设有针头，在针头处设有顶针进气孔，在顶针侧壁上设有顶针出气孔。

上述自动充气阀，所述顶柱为阶梯圆柱体结构，其上部为与激发器连接的固定盘，中部可穿入上阀座阶梯孔中，下部可穿入顶针组件的上部套管中。

上述自动充气阀，所述下阀座的出气口数量为若干组。

一种带有自动充气阀的储气瓶，所述储气瓶在瓶口部位设置密封隔膜，并在所述储气瓶的瓶口上安装上述自动充气阀。

上述带有自动充气阀的储气瓶，所述密封隔膜为防水密封膜。

上述带有自动充气阀的储气瓶，在所述储气瓶中贮存液态高压气体。

本发明提供一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶，在自动充气阀处于非工作状态时，弹珠处于顶针组件上部套管内孔的弹珠夹持部，弹珠被顶针组件上部套管侧壁夹紧，同时弹珠将顶针组件上部套管侧壁上的轴向长槽撑开，使顶针组件上部套管外壁的凸楞径向扩张，在压缩弹簧弹力作用下，扩张后的凸楞卡装在上阀座的阶梯孔上端孔口部位，凸楞的底面与上阀座阶梯孔上端孔口处的圆锥倒角面贴合，顶针组件被固定于上阀座上，此时，顶针下端针头位于储气瓶瓶口密封隔膜上方，不与密封隔膜接触；当激发器被激发后，推动顶柱向下移动，首先顶柱下端与弹珠接触，由顶柱推动弹珠向下移动，当弹珠穿过顶针组件上部套管的弹珠夹持部后，解除对顶针组件上部套管侧壁的径向压力，被撑开的顶针组件上部套管侧壁上轴向长槽合拢复位，顶针组件上部套管的凸楞沿径向回缩并与上阀座的圆锥倒角面脱离，此时压缩弹簧的弹力得到释放，推动顶针组件向下加速运动，由顶针下端针头将储气瓶瓶口处密封隔膜刺穿，顶针下端针头进入储气瓶中，储气瓶中气体可通过针头处的顶针进气孔、顶针侧壁上的顶针出气孔、下阀座的出气口进入用气设备的充气管路，自动充气阀进入工作状态。由此可见，本发明通过在自动充气阀中设置独立悬挂式大尺寸规格的顶针组件，同时增大顶针进气孔及顶针出气孔，因此不仅增加了充气过程中气体流量、缩短了充气时间、提高了工作效率，还避免了低温环境下因气体凝结导致的顶针进气孔及顶针出气孔堵塞的现象。

附图说明

图1是自动充气阀结构（工作之前初始状态）示意图；

图2是图1中Ⅰ处结构放大图；

图3是图2中沿A-A剖面的剖视图（放大）；

图4是上阀座剖面结构示意图；

图5是顶针组件结构示意图；

图6是顶针上部套管结构示意图

图7是图6中Ⅱ处结构放大图；

图8是图6中沿B-B剖面的剖视图（放大）；

图9是激发器被激发后顶针组件与上阀座脱离状态示意图；

图10是图9中Ⅲ处结构放大图；

图11是自动充气阀充气状态示意图；

图12是图11中Ⅳ处结构放大图。

图中各标号清单为：

1、激发器；

2、保护罩；

3、上阀座,3-1、阶梯孔，3-2、圆锥倒角面；

4、弹珠；

5、压缩弹簧；

6、顶针组件

6-1、上部套管，6-1-1、凸楞，6-1-2、凸楞的底面，6-1-3、轴向长槽，6-1-4、弹珠夹持部，6-2、连接座， 6-3、顶针，6-3-1、顶针出气孔，6-3-2、针头，6-3-3、顶针进气孔；

7、下阀座，7-1、出气口；

8、顶柱；

9、储气瓶，9-1、密封隔膜。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

在此需要特别说明的是：说明书及权利要求书中的“上”、“下”、“左”、“右”，是按照附图中显示的上、下、左、右方位描述的，并非与实际的上、下、左、右方向一致，当储气瓶呈非竖直安装状态时，应对“上”、“下”、“左”、“右”所表示的方为适应性理解。

参看图 1、图2，本发明所述的自动充气阀，在该自动充气阀中包括激发器1、保护罩2、上阀座3、顶针组件6、弹珠4、压缩弹簧5、顶柱8和下阀座7；所述保护罩2固定在下阀座7的顶端，在保护罩2中配装激发器1、顶柱8和上阀座3；所述激发器1顶部从保护罩2中伸出，尾部与上阀座3固定装配；所述顶针组件6与上阀座3配装，通过上阀座3限定顶针组件6在自动充气阀工作之前的初始位置，在顶针组件6外面套装压缩弹簧5，在自动充气阀工作之前压缩弹簧5被压缩；所述下阀座7安装在储气瓶9的瓶口上，在其侧壁上设有连通用气设备充气管路的若干组出气口9-1，当出气口9-1数量为两组时，两组出气口9-1左右对称布置。

参看图 1、图2、图4，本发明所述的自动充气阀，在其上阀座3中设有上下贯通的阶梯孔3-1，在阶梯孔3-1的上端面设有与顶针组件配合的圆锥倒角面3-2。

参看图 1、图2、图4、图5、图6、图7、图8，本发明所述的自动充气阀，所述顶针组件6包括上部套管6-1、连接座6-2和顶针6-3，所述连接座6-2中部设有凸缘盘6-2-1，连接座6-2布置在上部套管6-1和顶针6-3之间；所述顶针6-3的尾端设有针头6-3-2，并在针头6-3-2圆锥面上设有顶针进气孔6-3-3，在顶针6-3侧壁上设有顶针出气孔6-3-1；所述上部套管6-1侧壁上设有至少六组与顶端贯通的轴向长槽6-1-3，并在上部套管6-1外壁顶端设置凸楞6-1-1，凸楞的底面6-1-2为与上阀座3阶梯孔圆锥倒角面3-2匹配的斜面。

参看图 1、图2、图3、图4、图5，本发明所述的自动充气阀，其顶柱8为阶梯圆柱体结构，其上部为与激发器1连接的固定盘，中部可穿入上阀座3的阶梯孔3-1中，下部可穿入顶针组件6的上部套管6-1中；所述弹珠4上部为圆柱体，下部为倒置的圆锥台结构；所述压缩弹簧5两端分别与上阀座3中阶梯孔3-1的阶梯面、顶针组件6中连接座6-2的凸缘盘6-2-1相抵触。

参看图1、图2、图5、图6、图7、图8，本发明所述的自动充气阀，所述顶针组件6上部套管6-1的内孔设有弹珠夹持部6-1-4，所述弹珠夹持部6-1-4的直径尺寸Φ1小于弹珠4上部圆柱体直径尺寸Φ，即Φ1＜Φ，弹珠夹持部6-1-4下方内孔直径尺寸Φ2大于弹珠4上部圆柱体直径尺寸Φ，即Φ2＞Φ。

参看图1，本发明所述带有自动充气阀的储气瓶，其优选实施例为配装在橡皮艇上的液态CO₂储气瓶，在储气瓶9瓶口部位设有防水材质的密封隔膜9-1，并在所述储气瓶9的瓶口上安装上述自动充气阀。

参看图1至图12，本发明提供了一种自动充气阀及带有自动充气阀的储气瓶，在自动充气阀工作之间，弹珠4置于顶针组件6上部套管6-1的弹珠夹持部6-1-4，弹珠4被顶针组件6上部套管6-1侧壁夹紧，同时弹珠4将顶针组件6上部套管6-1侧壁的轴向长槽6-1-3撑开，使顶针组件6上部套管6-1外壁上凸楞6-1-1径向扩张，扩张后的凸楞6-1-1卡装在上阀座3阶梯孔3-1上端孔口部位，凸楞的底面6-1-2与上阀座3阶梯孔3-1上端孔口处的圆锥倒角面贴合，顶针组件6被固定于上阀座上，此时，顶针6-3下端的针头6-3-2位于储气瓶9瓶口密封隔膜9-1上方，不与密封隔膜9接触（如附图1、图2所示）；当激发器1被激发时，推动顶柱8向下移动，首先由顶柱8下端推动弹珠4向下移动，在弹珠4穿过顶针组件6的弹珠夹持部6-1-4后，弹珠4对顶针组件6上部套管6-1侧壁的径向压力被解除，顶针组件6上部套管6-1侧壁上被撑开的轴向长槽6-1-3合拢复位，顶针组件6上部套管6-1外壁的凸楞6-1-1沿径向回缩后与上阀座3的圆锥倒角面3-2中脱离，此时压缩弹簧5的弹力得到释放，推动顶针组件6向下加速运动（如附图9、图10所示），顶针组件6下端针头6-3-2将储气瓶9瓶口处密封隔膜9-1刺穿，储气瓶9中气体通过针头6-3-2处的顶针进气孔6-3-3、顶针6-3侧壁上的顶针出气孔6-3-1、下阀座7的出气口7-1进入用气设备的充气管路，至此自动充气阀进入工作状态（如附图11、图12所示）.

本发明的优选实施例为配装在橡皮艇CO₂储气瓶瓶口处的自动充气阀，其激发器1为遇水激发器，当橡皮艇被掷入水中后，激发器1的顶部接触水并将激发器激发，使自动充气阀进入工作状态，通过顶针6-3将橡皮艇气室充气管路导通，以此实现橡皮艇的自动充气作业。

Claims (10)

1.一种自动充气阀，其特征是，它包括激发器（1）、保护罩（2）、上阀座（3）、顶针组件（6）、弹珠（4）、压缩弹簧（5）、顶柱（8）和下阀座（7）；所述保护罩（2）固定在下阀座（7）的顶端，在保护罩（2）中配装激发器（1）、顶柱（8）和上阀座（3）； 所述上阀座（3）设有上下贯通的阶梯孔（3-1），在阶梯孔（3-1）的上端孔口部位设置圆锥倒角面（3-2）；所述顶针组件（6）包括上部套管（6-1）和顶针（6-3），在上部套管（6-1）和顶针（6-3）之间设置带有凸缘盘（6-2-1）的连接座（6-2），所述上部套管（6-1）侧壁上设有若干组贯通顶端的轴向长槽（6-1-），并在上部套管外壁顶端设置凸楞；所述顶柱（8）与激发器（1）固定装配；所述弹珠（4）嵌装在顶针组件（6）的上部套管（6-1）中；所述压缩弹簧（5）套装在顶针组件（6）的上部套管（6-1）外面，其两端分别与上阀座（3）中阶梯孔（3-1）的阶梯面、顶针组件（6）的连接座（6-3）的凸缘盘（6-2-1）相抵触； 所述下阀座（7）安装在储气瓶（9）的瓶口上，在下阀座侧壁上设有连通用气设备充气管路的出气口（7-1）。

2.根据权利要求1所述的自动充气阀，其特征是，所述弹珠（4）上部为圆柱体，下部为倒置的圆锥台结构。

3.根据权利要求2所述的自动充气阀，其特征是，所述顶针组件（6）上部套管（6-1）的内孔设有弹珠夹持部（6-1-4），所述弹珠夹持部（6-1-4）的直径尺寸Φ1小于弹珠（4）上部圆柱体直径尺寸Φ，弹珠夹持部（6-1-4）下方内孔直径尺寸Φ2大于弹珠（4）上部圆柱体直径尺寸Φ。

4.根据权利要求1或2或3所述的自动充气阀，其特征是，所述顶针组件（6）上部套管侧壁上的轴向长槽（6-2）沿顶针组件上部套管圆周方向均匀设置，其数量不少于六组。

5.根据权利要求4所述的自动充气阀，其特征是，所述顶针组件（6）中的顶针（6-3）尾端设有针头（6-3-2），在针头（6-3-2）处设有顶针进气孔（6-3-3），在顶针侧壁上设有顶针出气孔（6-3-1）。

6.根据权利要求1所述的自动充气阀，其特征是，所述顶柱（8）为阶梯圆柱体结构，其上部为与激发器连接的固定盘，中部可穿入上阀座（3）的阶梯孔（3-1）中，下部可穿入顶针组件（6）上部套管中。

7.根据权利要求1所述的自动充气阀，其特征是，所述下阀座（7）的出气口（7-1）数量为若干组。

8.一种带有自动充气阀的储气瓶，其特征是，所述储气瓶（9）在瓶口部位设有密封隔膜（9-1），并在所述储气瓶（9）的瓶口上安装如权利要求1至7中任一项所述的自动充气阀。

9.根据权利要求8所述带有自动充气阀的储气瓶，其特征是，所述密封隔膜（9-1）为防水密封膜。

10.根据权利要求8所述带有自动充气阀的储气瓶，其特征是，在所述储气瓶（9）中贮存液态高压气体。

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