CN112283427A - 一种燃气自闭阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气自闭阀。上阀体连接下阀体成总阀体，下阀体底部设流道，流道中部经垂直通道和下阀体连通，燃气从流道进口进入从流道出口流出；垂直通道装有套筒，套筒装阀芯，阀杆下端伸到总阀体中，阀杆下端伸入垂直通道中和阀芯固定连接，活动磁环固定套装在阀杆上部外，固定磁环套装在上阀体，活动磁环位于固定磁环上方；上阀体顶部设有上阀体磁块；上下阀体与阀杆之间设有隔膜组件；隔膜将总阀腔分隔为上下两个子腔，两子腔压力差变化变形隔膜，带动阀杆升降运动。本发明燃气自闭阀通过磁力设置内部受力情况，依靠内外气压差实现阀芯得上下运动，达到阀门自闭的功能，防止燃气管道危险时的发生，提高了管路使用的安全性。

Description

一种燃气自闭阀
技术领域
本发明涉及了一种阀门技术领域，具体涉及了一种燃气自闭阀。
背景技术
随着生活水平的提高，天然气的使用量大幅提升，但在家庭以及商业使用的天然气中，存在胶管老化、破裂、鼠咬、胶管管箍松动、意外脱落等情况，一旦燃气泄漏，将会造成中毒、爆炸、着火等后果。管道燃气自闭阀安装在燃气表后管道末端与胶管连接处的自闭阀，当管道供气压力出现欠压、超压，或失压时，不用电或其它外部动力，能自动关闭，并须手动才能开启。从而保证燃气管道的安全使用，预防燃气泄漏以及管路超压爆炸的危害。
发明内容
为了解决背景技术存在的问题和需求，本发明提供了一种燃气自闭阀，该燃气自闭阀可实现燃气管路低压、超压以及失压情况下自动关闭功能，也能手动关闭，从而防止天然气管道泄漏造成的危害。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明包括套筒、下阀体、上阀体、固定磁环、活动磁环、阀杆、隔膜组件和阀芯；上阀体连接安装在下阀体上形成总阀体，且上阀体和下阀体的内阀腔连通形成总阀腔，下阀体底部设置为流道，流道的中部经垂直通道和下阀体的内阀腔连通，流道一端为进口，流道另一端为出口，靠近出口一侧的下阀体流道和内阀腔之间设置有连通的通流孔；燃气从进口进入从出口流出，流经通流孔时和下阀体的内阀腔和燃气压力保持一致；垂直通道中固定装有套筒，套筒中装有阀芯，阀杆下端向下穿入到总阀体中，阀杆下端伸入到垂直通道中和阀芯固定连接，活动磁环固定套装在阀杆上部外，上阀体上部开设有内螺纹孔，固定磁环通过螺纹配合套装在上阀体上部的内螺纹孔中，活动磁环位于固定磁环上方；上阀体顶部设有上阀体磁块，上阀体磁块位于活动磁环和固定磁环共同的上方；上阀体和下阀体之间连接端面处的内壁和阀杆之间设有隔膜组件，隔膜组件包括隔膜和密封卡扣，隔膜呈环形，隔膜的内圈经密封卡扣固定套装在阀杆中部外，隔膜的外圈连接到经上阀体和下阀体之间连接端面处的内壁；隔膜将总阀腔分隔为上下两个子腔，上下两个子腔之间压力差变化进而调整隔膜的变形，进而经密封卡扣带动阀杆的上下轴向升降运动。
所述的上阀体和下阀体之间连接端面通过密封圈密封连接。
所述的上阀体磁块、固定磁环和活动磁环两极磁极均上下布置，固定磁环和活动磁环的磁极布置相同，上阀体磁块的磁极布置均和固定磁环、活动磁环的磁极布置相反，使得上阀体磁块和活动磁环相互吸引，固定磁环和上阀体磁块也相互吸引，通过调节固定磁环在上阀体内螺纹孔中的位置，从而控制磁力的大小达到力平衡效果。
套筒为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，套筒中部侧壁开有套筒方形孔；阀芯为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，阀芯上端开口中固定设有镂空的支架，支架和阀杆焊接固定，阀芯下部侧边开有阀芯方形孔；套筒方形孔和阀芯方形孔配合是否连通实现阀门的通断；仅在套筒方形孔和阀芯方形孔连通情况下，燃气从进口进入，经垂直通道后进入阀芯，从阀芯上端进入下阀体的内阀腔，最后从通流孔进入出口后流出；阀芯外周面设有沿轴向的阀芯凸台，套筒内壁设有沿轴向的套筒凹槽，套筒凹槽和阀芯凸台相配合嵌装，从而使得阀芯在套筒中仅沿轴向运动。
所述的阀杆上设有用于定位安装活动磁环的轴肩Ⅰ，阀杆上设有用于定位安装密封卡扣的轴肩Ⅱ。
所述的阀杆上端套装有提钮，提钮下端开设盲孔，阀杆上端套装于盲孔中；盲孔的中部内周面设有环形凸起作为提钮凸台，阀杆上端外边缘设有阀杆凸台，靠外力轴向相对挤压阀杆和提钮，使得阀杆的阀杆凸台经过提钮凸台并与提钮凸台相扣，从而实现阀杆和提钮共同的轴向运动，同时又不限制提钮的周向运动。
所述的提钮的对称两侧均设有提钮耳扣，按压提钮使提钮耳扣进入限位孔，再旋转提钮，最终实现手动关闭的功能。
所述的上阀体和下阀体之间连接端面处的内壁设有环形槽，隔膜的外圈钩接到环形槽。
本发明在阀内气压差和磁力的作用下使得阀门的处于开启状态。当出现低压或者失压状态时，隔膜在阀内压力和磁力作用下下移，带动阀芯移动，实现自动关闭，需手动才能开启；当出现超压状态时，隔膜在阀内压力和磁力作用下上移，带动阀芯移动，实现自动关闭，需手动才能开启。当不使用管道燃气时，可按压提钮，使提钮耳扣通过限位孔，再旋转提钮实现手动关闭的功能。从而保证燃气管道的安全使用，预防燃气泄漏以及管路超压爆炸的危害。
本发明具有的有益效果是：
本发明燃气自闭阀通过磁力设置内部受力情况，依靠内外气压差实现阀芯得上下运动，从而达到阀门自闭的功能。实现了在燃气管路中失压、欠压和高压时自动关闭，防止燃气管道危险时的发生。通过磁力控制阀杆上下运动，自闭更加灵敏。阀门关闭后需要手动复位，在不使用时，可旋转提钮，手动关闭阀门，从而提高了管路使用的安全性。
附图说明
图1是燃气自闭阀的半剖示意图；
图2是阀芯安装图；
图3是阀杆的立体半剖状态图；
图4是正常开启的状态图；
图5是失压关闭的状态图；
图6是超压关闭的状态图；
图7是手动关闭原理图。
图中：1、套筒，2、下阀体，3、上阀体，4、固定磁环，5、活动磁环，6、提钮，7、阀杆，8、密封卡扣，9、密封圈，10、隔膜，11、阀芯，011、套筒方形孔，012、套筒凹槽，21、进口，22、通流孔，23、出口，31、上阀体磁块，32、限位孔，61、提钮凸台，62、提钮耳扣，71、阀杆凸台，72、轴肩Ⅰ，73、轴肩Ⅱ，111、支架，112、阀芯凸台，113、阀芯方形孔，114、阀芯通流孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，包括套筒1、下阀体2、上阀体3、固定磁环4、活动磁环5、阀杆7、隔膜组件和阀芯11；上阀体3通过螺栓连接安装在下阀体2上形成总阀体，且上阀体3和下阀体2的内阀腔连通形成总阀腔，上阀体3上端封闭，仅设有用于阀杆7穿过的通孔作为限位孔32，下阀体2底部设置为流道，流道的中部经垂直通道和下阀体2的内阀腔连通，流道一端为进口21，流道另一端为出口23，靠近出口23一侧的下阀体2流道和内阀腔之间设置有连通的通流孔22；燃气从进口21进入从出口23流出，流经通流孔22时和下阀体2的内阀腔和燃气压力保持一致；垂直通道中固定装有套筒1，套筒1和下阀体2的垂直通道内壁焊接，套筒1中装有阀芯11，阀杆7下端向下穿入到总阀体中，阀杆7下端伸入到垂直通道中和阀芯11焊接固定连接，活动磁环5固定套装在阀杆7上部外，活动磁环5靠阀杆7上部的轴肩Ⅰ72配合连接定位，上阀体3上部开设有内螺纹孔，固定磁环4通过螺纹配合套装在上阀体3上部的内螺纹孔中，活动磁环5位于固定磁环4上方；上阀体3顶部设有上阀体磁块31，上阀体磁块31位于活动磁环5和固定磁环4共同的上方；阀杆7上设有用于定位安装活动磁环5的轴肩Ⅰ72，阀杆7上设有用于定位安装密封卡扣8的轴肩Ⅱ73。
上阀体3和下阀体2之间连接端面处的内壁和阀杆7之间设有隔膜组件，隔膜组件包括隔膜10和密封卡扣8，隔膜10呈环形，隔膜10的内圈经密封卡扣8固定套装在阀杆7中部外，密封卡扣8通过阀杆7中部上的轴肩Ⅱ73和阀杆7配合连接定位；隔膜10的外圈连接到经上阀体3和下阀体2之间连接端面处的内壁，安装时隔膜10靠上阀体3、下阀体2和密封圈9挤压固定；隔膜10将总阀腔分隔为上下两个子腔，上下两个子腔之间压力差变化进而调整隔膜10的变形，进而经密封卡扣8带动阀杆7的上下轴向升降运动。
具体实施中，上阀体3和下阀体2之间连接端面处的内壁设有环形槽，隔膜10的外圈钩接到环形槽。
上阀体3和下阀体2之间连接端面通过密封圈9密封连接。
上阀体上开有螺纹，用来固定固定磁环4的位置，并通过螺纹来实现固定磁环4沿轴线方向的位置移动，上阀体3上也镶嵌有上阀体磁块31。
如图1所示，上阀体磁块31、固定磁环4和活动磁环5两极磁极均上下布置，固定磁环4和活动磁环5的磁极布置相同，上阀体磁块31的磁极布置均和固定磁环4、活动磁环5的磁极布置相反，使得上阀体磁块31和活动磁环5相互吸引，固定磁环4和上阀体磁块31也相互吸引，通过调节固定磁环4在上阀体2内螺纹孔中的位置，从而控制磁力的大小达到力平衡效果。具体是调节活动磁环5和固定磁环4之间的吸引力与活动磁环5和上阀体磁块31之间的吸引力的两个吸引力之间的关系，进而驱动阀杆7上下轴向升降运动。
如图3所示，套筒1为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，套筒1中部侧壁开有套筒方形孔011；阀芯11为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，阀芯11上端开口中固定设有镂空的支架111，支架111和阀杆7焊接固定，实现阀杆7和阀芯11的连接，阀芯11下部侧边开有阀芯方形孔113；套筒方形孔011和阀芯方形孔113配合是否连通实现阀门的通断；仅在套筒方形孔011和阀芯方形孔113连通情况下，燃气从进口21进入，经垂直通道后进入阀芯11，从阀芯11上端进入下阀体2的内阀腔，最后从通流孔22进入出口23后流出；阀芯11外周面设有沿轴向的阀芯凸台112，套筒1内壁设有沿轴向的套筒凹槽012，套筒凹槽012和阀芯凸台112相配合嵌装，从而使得阀芯11在套筒1中仅沿轴向运动。
阀芯11在套筒1中沿轴向运动控制套筒方形孔011和阀芯方形孔113之间连通或者不连通，进而控制阀芯11和套筒1相配合实现阀门的通断。
如图2和图3所示，阀杆7上端套装有提钮6，提钮6下端开设盲孔，阀杆7上端套装于盲孔中；盲孔的中部内周面设有环形凸起作为提钮凸台61，阀杆7上端外边缘设有阀杆凸台71，靠外力轴向相对挤压阀杆7和提钮6，使得阀杆7的阀杆凸台71经过提钮凸台61并与提钮凸台61相扣，从而实现阀杆7和提钮6共同的轴向运动，同时又不限制提钮6的周向运动。
如图7所示，提钮6的对称两侧均设有提钮耳扣62，上阀体3上端通孔的限位孔32孔壁设有和提钮耳扣62配合的通槽结构，提钮耳扣62与限位孔32L的通槽结构相配合，按压提钮6使提钮耳扣62进入限位孔32的通槽后，再旋转提钮61从而被上阀体3的限位孔32孔端面阻挡，最终实现手动关闭的功能。
本发明的工作原理和工作过程如下：
本发明的燃气自闭阀，通过磁力和阀门内外压力差带动隔膜10运动，从而带动阀杆7上下移动实现燃气自闭阀的自动关闭。
如图4所示，在安装前，通过调节固定磁环4的位置，调节磁力大小，达到力平衡，使阀门为开启状态。阀门为开启正常工作时，隔膜10上下压力相等，上阀体3和下阀体2内阀腔内的压力以及活动磁环5和固定磁环4的吸引力、活动磁环5和上阀体磁块31的吸引力、阀杆7重力的综合下保持平衡，阀杆7位置不变，套筒方形孔011和阀芯方形孔113位置对齐且连通，阀门一直处于流通状态，隔膜10水平，管道内气体从进口21-套筒方形孔011-阀芯方形孔113-阀芯通流孔114-通流孔22-出口23顺序流动。
如图5所示，当燃气流经下阀体2的内阀腔时压力小于上阀体3的内阀腔时，即出现失压或者欠压情况时，上阀体3内阀腔的压力推动隔膜10向下运动，带动阀杆7向下运动，此时阀杆7上的活动磁环5和阀芯11也随着向下运动。活动磁环5的下移导致活动磁环5和固定磁环4的吸引力大于活动磁环5和上阀体磁块31的吸引力，在磁力用作下阀芯11会迅速下移，关闭阀门。此时活动磁环5和固定磁4环间的磁力较大，阀门不会自动开启，需要人为施加外力才能开启阀门，实现了失压或者欠压情况下自动关闭的功能。若需开启阀门，可手动提起提钮6，并带动提钮6上移到合适位置，使得阀门重新打开后正常工作。
如图6所示，当燃气流经下阀体2的内阀腔时压力大于上阀体3的内阀腔时，即出现超压压情况时，下阀体2内阀腔的压力推动隔膜10向上运动，带动阀杆7向上运动，此时阀杆7上的活动磁环5和阀芯11也随着向上运动。活动磁环5的上移导致活动磁环5和固定磁环4的吸引力小于活动磁环5和上阀体磁块31的吸引力，在磁力用作下阀芯11会迅速上移，关闭阀门，从而达到了超压自闭的功能，此时活动磁环5和上阀体磁块31间的磁力较大，阀门不会自动开启，需要人为施加外力才能开启阀门，实现了超压情况下自动关闭的功能。若需开启阀门，可手动下压提钮6，并带动提钮6下移到合适位置，使得阀门重新打开后正常工作。
当不使用管道燃气时，可按压提钮6，使提钮耳扣62进入限位孔32，再旋转提钮61使得提钮耳扣62进入限位孔32周向深处，进而实现手动关闭的功能。

Claims (8)

1.一种燃气自闭阀，其特征在于：包括套筒(1)、下阀体(2)、上阀体(3)、固定磁环(4)、活动磁环(5)、阀杆(7)、隔膜组件和阀芯(11)；上阀体(3)连接安装在下阀体(2)上形成总阀体，且上阀体(3)和下阀体(2)的内阀腔连通形成总阀腔，下阀体(2)底部设置为流道，流道的中部经垂直通道和下阀体(2)的内阀腔连通，流道一端为进口(21)，流道另一端为出口(23)，靠近出口(23)一侧的下阀体(2)流道和内阀腔之间设置有连通的通流孔(22)；燃气从进口(21)进入从出口(23)流出，流经通流孔(22)时和下阀体(2)的内阀腔和燃气压力保持一致；垂直通道中固定装有套筒(1)，套筒(1)中装有阀芯(11)，阀杆(7)下端向下穿入到总阀体中，阀杆(7)下端伸入到垂直通道中和阀芯(11)固定连接，活动磁环(5)固定套装在阀杆(7)上部外，上阀体(3)上部开设有内螺纹孔，固定磁环(4)通过螺纹配合套装在上阀体(3)上部的内螺纹孔中，活动磁环(5)位于固定磁环(4)上方；上阀体(3)顶部设有上阀体磁块(31)，上阀体磁块(31)位于活动磁环(5)和固定磁环(4)共同的上方；上阀体(3)和下阀体(2)之间连接端面处的内壁和阀杆(7)之间设有隔膜组件，隔膜组件包括隔膜(10)和密封卡扣(8)，隔膜(10)呈环形，隔膜(10)的内圈经密封卡扣(8)固定套装在阀杆(7)中部外，隔膜(10)的外圈连接到经上阀体(3)和下阀体(2)之间连接端面处的内壁；隔膜(10)将总阀腔分隔为上下两个子腔，上下两个子腔之间压力差变化进而调整隔膜(10)的变形，进而经密封卡扣(8)带动阀杆(7)的上下轴向升降运动。
2.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的上阀体(3)和下阀体(2)之间连接端面通过密封圈(9)密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的上阀体磁块(31)、固定磁环(4)和活动磁环(5)两极磁极均上下布置，固定磁环(4)和活动磁环(5)的磁极布置相同，上阀体磁块(31)的磁极布置均和固定磁环(4)、活动磁环(5)的磁极布置相反，使得上阀体磁块(31)和活动磁环(5)相互吸引，固定磁环(4)和上阀体磁块(31)也相互吸引，通过调节固定磁环(4)在上阀体(2)内螺纹孔中的位置，从而控制磁力的大小达到力平衡效果。
4.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
套筒(1)为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，套筒(1)中部侧壁开有套筒方形孔(011)；阀芯(11)为上端开口、下端封闭的内部中空的桶状结构，阀芯(11)上端开口中固定设有镂空的支架(111)，支架(111)和阀杆(7)焊接固定，阀芯(11)下部侧边开有阀芯方形孔(113)；套筒方形孔(011)和阀芯方形孔(113)配合是否连通实现阀门的通断；仅在套筒方形孔(011)和阀芯方形孔(113)连通情况下，燃气从进口(21)进入，经垂直通道后进入阀芯(11)，从阀芯(11)上端进入下阀体(2)的内阀腔，最后从通流孔(22)进入出口(23)后流出；阀芯(11)外周面设有沿轴向的阀芯凸台(112)，套筒(1)内壁设有沿轴向的套筒凹槽(012)，套筒凹槽(012)和阀芯凸台(112)相配合嵌装，从而使得阀芯(11)在套筒(1)中仅沿轴向运动。
5.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的阀杆(7)上设有用于定位安装活动磁环(5)的轴肩Ⅰ(72)，阀杆(7)上设有用于定位安装密封卡扣(8)的轴肩Ⅱ(73)。
6.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的阀杆(7)上端套装有提钮(6)，提钮(6)下端开设盲孔，阀杆(7)上端套装于盲孔中；盲孔的中部内周面设有环形凸起作为提钮凸台(61)，阀杆(7)上端外边缘设有阀杆凸台(71)，靠外力轴向相对挤压阀杆(7)和提钮(6)，使得阀杆(7)的阀杆凸台(71)经过提钮凸台(61)并与提钮凸台(61)相扣，从而实现阀杆(7)和提钮(6)共同的轴向运动，同时又不限制提钮(6)的周向运动。
7.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的提钮(6)的对称两侧均设有提钮耳扣(62)，按压提钮(6)使提钮耳扣(62)进入限位孔(32)，再旋转提钮(61)，最终实现手动关闭的功能。
8.根据权利要求1所述的一种燃气自闭阀，其特征在于：
所述的上阀体(3)和下阀体(2)之间连接端面处的内壁设有环形槽，隔膜(10)的外圈钩接到环形槽。
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