CN111750261B - 一种应急呼吸用气源 - Google Patents

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Abstract

本发明属于应急救生技术领域，提供了一种应急呼吸用气源，包括气瓶本体(13)、堵片(12)气瓶阀体(10)、气瓶击穿机构和击发机构；所述气瓶本体(13)为高压气瓶，堵片(12)以焊接方式设置在气瓶本体(13)的口部，堵片(12)用于密封气瓶本体(13)内的高压气体；所述气瓶阀体(10)设置在堵片(12)外侧，气瓶阀体(10)一端在堵片(12)外侧与气瓶本体(13)口部密封连接，另一端依次与气瓶击穿机构、击发机构密封连接；所述击发机构用于触发气瓶击穿机构动作以刺破堵片(12)，释放气瓶本体(13)内的高压气体。

Description

一种应急呼吸用气源
技术领域
本发明总体地属于应急救生技术领域，具体地涉及一种应急呼吸用气源。
背景技术
目前常用的供氧系统一般配备了一套高压气瓶，作为弹射跳伞时飞行员用的应急气源。高压气瓶和瓶阀及各阀门间采用密封圈等结构实现气体密封，但气体泄漏问题无法完全避免，同时在飞机飞行过程中的振动等力学作用会加剧气体泄漏。因此，每次飞行前后需要对应急气源进行例行检验，此外，当气瓶内气体压力降低到下限时需对高压气瓶补充气体，从而造成日常维护繁琐。
此外，煤矿救生等领域需配备应急呼吸器，现有呼吸器也为高压气瓶供气方式，同样存在泄漏率高、日常维护繁琐等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种应急呼吸用气源，它采用焊接方式实现气瓶口部密封，避免现有技术中使用密封圈密封导致的泄露问题，同时它通过设计的气瓶击穿机构和击发机构实现气瓶口部的解密封，更优选地采用拔出点火卡销就可驱动击发机构去触发气瓶击穿机构去刺穿气瓶口部焊接的堵片，操作简单可靠。
本发明的技术方案是，一种应急呼吸用气源，它包括气瓶本体、堵片气瓶阀体、气瓶击穿机构和击发机构；所述气瓶本体为高压气瓶，堵片以焊接方式设置在气瓶本体的口部，堵片用于密封气瓶本体内的高压气体；所述气瓶阀体设置在堵片外侧，气瓶阀体一端在堵片外侧与气瓶本体口部密封连接，另一端依次与气瓶击穿机构、击发机构密封连接；所述击发机构用于触发气瓶击穿机构动作以刺破堵片，释放气瓶本体内的高压气体。
现有技术中的高压气瓶上有很多阀门，阀门与气瓶间通过密封件密封，存在一定泄露，在储存过程中存在泄漏，且这种泄漏量跟储存时间成正比，需要定期进行压力检测，严重增加了储存和维护成本，更重要的是，在应急使用来不及提前压力检测的情况下，可能因这种泄漏导致的压力降低使储存的气源无法发挥作用，严重贻误救援。本发明利用堵片把高压气瓶的出气口封死，防止高压气瓶在非工作时存在气体泄露情况，在使用时，通过击发机构驱动气瓶击穿机构动作，刺穿高压气瓶口部的堵片，释放高压气体。本发明装置保证了高压气源储存稳定性，降低了维护成本，提高了救援可靠性。
进一步的，气瓶阀体侧壁上设置有出气口，用于堵片被刺破时形成高压气体逸出通道，使高压气体形成应急呼吸气源。
气瓶阀体包裹住高压气瓶口部外侧，以防止堵片刺破时气体从非专用管路连接口逸出，因为气瓶击穿机构、击发机构设置在正对堵片的气瓶阀体一侧，出气口设置在更靠近高压气瓶口部的气瓶阀体侧壁上有利于气体快速逸出，且受上方的气瓶击穿机构、击发机构影响。
更进一步的，上述气瓶击穿机构包括连接成一体的移动座和刺针，移动座与气瓶阀体内侧壁连接并在驱动力作用下沿气瓶阀体内侧壁上下移动，刺针朝向堵片的前端为斜锥形。
准确地描述，气瓶击穿机构是在气瓶阀体内侧壁上与气瓶阀体实现密封且在内侧壁上滑动，刺针朝向堵片的前端为斜锥形，以实现在朝向高压气瓶口部运动时有效刺破堵片。
还进一步的，上述击发机构包括点火卡销、撞针、点火弹簧、点火帽、点火底座和点火器；所述点火底座一端与气瓶阀体侧壁密封连接，另一端与点火帽连接；点火器、撞针和点火弹簧依次设置在点火底座与点火帽形成的空腔内，且均位于所述气瓶击穿机构运动方向中心线上；撞针包括撞击端和通孔端，撞击尖端朝向点火器，通孔端设有与点火卡销匹配的通孔；点火弹簧套接于撞针外侧，撞针的通孔端经点火帽的顶端伸出并且以点火弹簧被压缩的状态与点火卡销连接，撞针撞击尖端距离点火器的间距小于点火弹簧的被压缩高度。
击发机构的核心在于利用被压缩的点火弹簧释放压缩力时形成气瓶击穿机构的运动驱动力，因此设计了上述结构，可以看出，点火帽用于形成点火弹簧被压缩固定的空间，即点火弹簧被压缩时的固定部件，点火器用于在撞针撞击时被点燃发生爆燃，产生作为气瓶击穿机构运动驱动力的气体。
本发明装置的使用过程为：利用外力从撞针的通孔上拉掉点火卡销后，被压缩的点火弹簧压力释放，撞针在点火弹簧的弹力作用下，向下运动撞击点火器；点火器受到撞击力后发生爆燃，瞬间产生大量气体和热；气体推动刺针向下运动，刺针刺破高压气瓶的堵片；高压气体从瓶口施放，高压气体作用在刺针上，将刺针及其连接的移动座反推回原位；出气口与外部设备连接，实现供气。
还进一步的，上述出气口设置在瓶击穿机构的移动座与气瓶本体口部之间的气瓶阀体侧壁上。
还进一步的，本发明还包括第一密封圈、第二密封圈；第一密封圈设置在气瓶阀体与堵片的连接部；第二密封圈设置在气瓶击穿机构的移动座与气瓶阀体内侧壁之间。
密封圈设置是为了保证堵片被刺破时，所有的高压气体均从出气口进入连接的外部设备，以供应急呼吸用。
进一步的，本发明还包括高压密封垫圈，高压密封垫圈设置在点火底座、气瓶阀体和气瓶击穿机构的移动座三者的连接处。
进一步的，上述点火器过盈配合密封在点火底座上，点火器上设置有排气孔，所述排气孔的孔径范围为0.1mm-1mm。
此设置的作用是，点火器被点燃爆燃瞬间，由于排气孔直径较小，气体泄漏量较少；当刺针刺破堵片，高压气体从高压气瓶内施放时，高压气体作用在气瓶击穿机构移动座的下断面，气瓶击穿机构上方的气体通过排气孔施放，气瓶击穿机构在高压气体的作用下反推回原位，气瓶击穿机构通过高压密封垫圈实现高压气体的密封。
进一步的，上述气瓶本体内的气体压缩氧气或压缩空气。
本发明的应急呼吸用气源使用时，利用外力拉掉点点火卡销后，撞针在弹簧的弹力作用下，向下运动撞击点火器；点火器受到撞击力后发生爆燃，瞬间产生大量气体和热，气体推动刺针向下运动，刺针刺破气瓶口部的堵片；高压气体从瓶口释放，高释放压气体作用在刺针上，将刺针反推回原位；通过出气口与外部设备连接，实现供气。
本发明与现有技术相比具有如下优点是：它采用口部经堵片焊接密封的高压气瓶，在储存时高压气瓶无气体泄漏，仅在工作时，通过击发机构推动刺针刺破高压气瓶堵片，从而作为气源使用。
本发明具有保质期长、使用便捷、安全可靠、免维护保养等优点。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
图1是本发明实施例中应急呼吸用气源的堵片未被刺破前的装置结构示意图。
图2是本发明实施例应急呼吸用气源的堵片被刺破过程中的装置结构示意图。
图3是本发明实施例应急呼吸用气源的堵片被刺破后高压气体逸出后的装置结构示意图。
图4是本发明实施例应急呼吸用气源的点火器部分的局部结构简图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种应急呼吸用气源，其结构如图1-3所示，包括气瓶本体13、堵片12气瓶阀体10、出气口14、气瓶击穿机构和击发机构；气瓶本体13为高压气瓶，堵片12以焊接方式设置在气瓶本体13的口部，堵片12用于密封气瓶本体13内的高压气体；气瓶阀体10设置在堵片12外侧，气瓶阀体10一端在堵片12外侧与气瓶本体13口部密封连接，另一端依次与气瓶击穿机构、击发机构密封连接；击发机构用于触发气瓶击穿机构动作以刺破堵片12，释放气瓶本体13内的高压气体；出气口14设置在气瓶阀体10侧壁上，用于堵片12被刺破时形成高压气体逸出通道，使高压气体形成应急呼吸气源。
气瓶击穿机构和击发机构的结构组成和连接关系如下：
气瓶击穿机构包括连接成一体的移动座和刺针9，移动座与气瓶阀体10内侧壁连接并在驱动力作用下沿气瓶阀体10内侧壁上下移动，刺针9朝向堵片12的前端为斜锥形。
击发机构包括点火卡销1、点火弹簧2、撞针3、点火帽4、点火底座5和点火器6；点火底座5一端与气瓶阀体10侧壁密封连接，另一端与点火帽4连接；点火器6、撞针3和点火弹簧2依次设置在点火底座5与点火帽4形成的空腔内，且均位于气瓶击穿机构运动方向中心线上；撞针3包括撞击端和通孔端，撞击尖端朝向点火器6，通孔端设有与点火卡销1匹配的通孔；点火弹簧2套接于撞针3外侧，撞针3的通孔端经点火帽4的顶端伸出并且以点火弹簧2被压缩的状态与点火卡销1连接，撞针3撞击尖端距离点火器6的间距小于点火弹簧2的被压缩高度。
图1-3依次展示了堵片被刺破前、过程中和后本发明装置各部件的连接关系和状态：在外力作用下，点火卡销1从点火帽外的撞针3的通孔中被拉掉后，被压缩的点火弹簧2压力被释放，带动撞针3向下运动撞击点火器6；点火器6受到撞击力后点火，瞬间产生大量气体和热量；气体推动气瓶击穿机构迅速向下运动，刺针9刺破气瓶堵片12；高压气体从高压气瓶内施放。
为了更快更顺畅地排出高压气体，优选设置出气口14在瓶击穿机构的移动座与气瓶本体13口部之间的气瓶阀体10侧壁上。
为了防止刺破堵片12后高压气体的泄露：优选设置第一密封圈11、第二密封圈8和高压密封垫圈7；第一密封圈11设置在气瓶阀体10与堵片12的连接部；第二密封圈8设置在气瓶击穿机构的移动座与气瓶阀体10内侧壁之间；高压密封垫圈7设置在点火底座5、气瓶阀体10和气瓶击穿机构的移动座三者的连接处。
为了避免刺针阻挡高压气体逸出，优选设置点火器6过盈配合密封在点火底座5内，点火器6上分布有排气孔a，排气孔a的孔径范围为0.1mm-1mm，其结构如图4所示。点火器6被爆燃瞬间，由于排气孔a直径较小，爆燃气体泄漏量较少。刺针9刺破气瓶堵片12，高压气体从一次性密封高压气瓶内施放，高压气体作用在气瓶击穿机构的下端面，气瓶击穿机构移动座上方的气体通过排气孔a施放，气瓶击穿机构在高压气体的作用下反推回原位，气瓶击穿机构通过高压密封垫圈7实现高压气体的密封。
优选选择气瓶本体13内的气体压缩氧气或压缩空气。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种应急呼吸用气源，其特征在于，包括气瓶本体(13)、堵片(12) 、 气瓶阀体(10)、气瓶击穿机构和击发机构；
所述气瓶本体(13)为高压气瓶，堵片(12)以焊接方式设置在气瓶本体(13)的口部，堵片(12)用于密封气瓶本体(13)内的高压气体；
所述气瓶阀体(10)设置在堵片(12)外侧，气瓶阀体(10)一端在堵片(12)外侧与气瓶本体(13)口部密封连接，另一端依次与气瓶击穿机构、击发机构密封连接；
所述击发机构用于触发气瓶击穿机构动作以刺破堵片(12)，释放气瓶本体(13)内的高压气体；
所述气瓶阀体(10)侧壁上设置有出气口(14)，用于堵片(12)被刺破时形成高压气体逸出通道，使高压气体形成应急呼吸气源；
所述气瓶击穿机构包括连接成一体的移动座和刺针(9)，移动座与气瓶阀体(10)内侧壁连接并在驱动力作用下沿气瓶阀体(10)内侧壁上下移动；刺针(9)朝向堵片(12)，刺针(9)朝向堵片(12)的前端为斜锥形；
所述击发机构包括点火卡销(1)、点火弹簧(2)、撞针(3)、点火帽(4)、点火底座(5)和点火器(6)；
所述点火底座(5)一端与气瓶阀体(10)侧壁密封连接，另一端与点火帽(4)连接；
点火器(6)、撞针(3)和点火弹簧(2)依次设置在点火底座(5)与点火帽(4)形成的空腔内，且均位于所述气瓶击穿机构运动方向中心线上；
撞针(3)包括撞击端和通孔端，撞击端尖端朝向点火器(6)，通孔端设有与点火卡销(1)匹配的通孔；点火弹簧(2)套接于撞针(3)外侧，撞针(3)的通孔端经点火帽(4)的顶端伸出并且以点火弹簧(2)被压缩的状态与点火卡销(1)连接，撞针(3)撞击端尖端距离点火器(6)的间距小于点火弹簧(2)的被压缩高度；
所述出气口(14)设置在瓶击穿机构的移动座与气瓶本体(13)口部之间的气瓶阀体(10)侧壁上；
还包括第一密封圈(11)、第二密封圈(8)；
第一密封圈(11)设置在气瓶阀体(10)与堵片(12)的连接部；
第二密封圈(8)设置在气瓶击穿机构的移动座与气瓶阀体(10)内侧壁之间；
还包括高压密封垫圈(7)，高压密封垫圈(7)设置在点火底座(5)、气瓶阀体(10)和气瓶击穿机构的移动座三者的连接处；
点火器(6)过盈配合密封在点火底座(5)上；点火器(6)上设置有排气孔，所述排气孔的孔径范围为0.1mm-1mm。
2.如权利要求1所述的应急呼吸用气源，其特征在于，所述气瓶本体(13)内的气体为压缩氧气或压缩空气。
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