CN112610885A - 一种自动调节流向并储能的转换阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液氧储存罐相关领域，公开了一种自动调节流向并储能的转换阀，包括转换阀，所述转换阀内设有阀块腔，所述阀块腔上侧连通设有向上延伸至与外界连通的充液腔，所述阀块腔下侧连通设有向下延伸至与外界连通的出气腔，通过气压活塞根据液氧储存罐内的氧含量左右移动，从而控制球形阀块转动，使用至低于百分之二十时转动，从而无法继续使用，避免液氧储存罐内筒液化气体不足导致后续无法正常充液，充液至高于百分之九十五时转动，从而自动停止充液，避免充液过量导致在运输过程中发生危险事故，同时在使用时通过氧气带动风轮叶轮转动，从而为球形阀块转动进行储能。

Description

一种自动调节流向并储能的转换阀
技术领域
本发明涉及液氧储存罐相关领域，尤其是一种自动调节流向并储能的转换阀。
背景技术
液氧储存罐的使用标准为罐内含量不能高于百分之九十五、不能低于百分之二十，但在使用时大多都没有注意罐内含量，当使用至低于百分之二十时，容易由于液氧储存罐内筒液化气体不足导致罐内温度升高，存在后续无法正常充液的可能，另一方面，在进行充液时，无法保证充入量导致充液过量，在运输过程中存在危险事故发生的可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调节流向并储能的转换阀，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种自动调节流向并储能的转换阀，包括转换阀，所述转换阀内设有阀块腔，所述阀块腔上侧连通设有向上延伸至与外界连通的充液腔，所述阀块腔下侧连通设有向下延伸至与外界连通的出气腔，所述阀块腔右侧设有带轮腔，所述带轮腔右侧设有限位轮腔，所述限位轮腔左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述限位轮腔内且向左延伸贯穿所述带轮腔至所述阀块腔的传动转轴，所述传动转轴上固定连接有位于所述阀块腔内的且与所述阀块腔滑动配合连接的球形阀块，所述阀块腔上固定连接有位于所述限位轮腔内的限位转轮，所述限位转轮内设有以所述传动转轴为中心上下对称设置的两个开口向外的限位腔，所述球形阀块内设有阀芯腔，所述阀芯腔上侧连通设有能与所述充液腔和所述出气腔连通的进气口，所述阀芯腔下侧连通设有能与所述充液腔和所述出气腔连通的出气口，所述阀芯腔内滑动配合连接有球形阀芯，所述球形阀芯下端面与所述阀芯腔下端壁之间固定连接有阀芯弹簧，所述限位轮腔下侧连通设有能与所述限位腔对应的限位块腔，所述限位块腔内滑动配合连接有升降限位块，所述升降限位块下端面与所述限位块腔下端壁之间固定连接有限位块弹簧，所述带轮腔右侧设有位于所述限位轮腔上侧的棘轮腔，所述带轮腔下侧设有位于所述出气腔右侧的活塞腔。
在上述技术方案基础上，所述充液腔右端壁固定连接有突出块，所述突出块内设有锥齿轮腔，所述棘轮腔右侧设有扭簧腔，所述棘轮腔左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述扭簧腔内且向左延伸贯穿所述带轮腔至所述锥齿轮腔内的动力转轴，所述动力转轴与所述传动转轴之间动力配合连接有位于所述带轮腔内的带轮，所述动力转轴上固定连接有位于所述棘轮腔内的蓄能棘轮，所述动力转轴右端面与所述扭簧腔右端壁之间固定连接有蓄力扭簧，所述动力转轴上摩擦配合连接有位于所述锥齿轮腔内的传动锥齿轮，所述棘轮腔下侧连通设有棘爪腔，所述棘爪腔内滑动配合连接有升降棘爪，所述下端面与所述棘爪腔下端壁之间固定连接有棘爪弹簧。
在上述技术方案基础上，所述锥齿轮腔下端壁内转动配合连接有向上延伸至所述锥齿轮腔内且向下延伸至所述充液腔内的叶轮转轴，所述叶轮转轴上固定连接有位于所述锥齿轮腔内的单向轴承，所述单向轴承上固定连接有与所述传动锥齿轮啮合的主动锥齿轮，所述叶轮转轴下侧末端固定连接有风轮叶轮。
在上述技术方案基础上，所述带轮腔右侧连通设有绷紧块腔，所述绷紧块腔内滑动配合连接有能够绷紧所述带轮的滑动绷紧块，所述滑动绷紧块右端面与所述绷紧块腔右端壁之间固定连接有绷紧块弹簧，所述绷紧块腔右端壁固定连接有与所述滑动绷紧块对应的绷紧块电磁铁，所述滑动绷紧块右端面固定连接有另一端与所述升降棘爪下端面固定连接的棘爪拉绳，所述滑动绷紧块右端面固定连接有另一端与所述升降限位块下端面固定连接的限位块拉绳，所述绷紧块腔上下端壁固定连接有与所述滑动绷紧块摩擦配合连接的摩擦块。
在上述技术方案基础上，所述活塞腔左侧连通设有向左延伸至与所述出气腔连通的连通腔，所述活塞腔上侧连通设有两个左右等距设置的滑块腔，所述活塞腔内滑动配合连接有能与所述滑块腔对应的气压活塞，所述滑块腔内滑动配合连接有能与所述气压活塞抵接的压力滑块，所述压力滑块上端面与所述滑块腔上端壁之间固定连接有滑块弹簧，所述滑块腔左端壁固定连接有能与所述压力滑块接触的压力开关，所述压力滑块与所述压力开关接触时，所述绷紧块电磁铁定时通电。
在上述技术方案基础上，所述活塞腔右侧连通设有向右延伸至与外界连通的泄气通腔，所述泄气通腔上侧连通设有滑阀腔，所述转换阀内设有开口向右的拉环腔，所述拉环腔内滑动配合连接有手拉环，所述拉环腔上端壁内转动配合连接向下延伸至所述拉环腔下端壁内的封闭板，所述滑阀腔内滑动配合连接有滑动阀块，所述滑动阀块上端面与所述滑阀腔上端壁之间固定连接有滑阀弹簧，所述滑动阀块上端面固定连接有另一端与所述手拉环左端面固定连接的滑阀拉绳。
本发明的有益效果 ：通过气压活塞根据液氧储存罐内的氧含量左右移动，从而控制球形阀块转动，使用至低于百分之二十时转动，从而无法继续使用，避免液氧储存罐内筒液化气体不足导致后续无法正常充液，充液至高于百分之九十五时转动，从而自动停止充液，避免充液过量导致在运输过程中发生危险事故，同时在使用时通过氧气带动风轮叶轮转动，从而为球形阀块转动进行储能。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种自动调节流向并储能的转换阀整体结构示意图。
图2是图1中A处的放大结构示意图。
图3是图1中B处的放大结构示意图。
图4是图1中C处的放大结构示意图。
图5是图1中D处的放大结构示意图。
图6是图4中E-E处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图 1-6所述的一种自动调节流向并储能的转换阀，包括转换阀10，所述转换阀10内设有阀块腔15，所述阀块腔15上侧连通设有向上延伸至与外界连通的充液腔28，所述阀块腔15下侧连通设有向下延伸至与外界连通的出气腔18，所述阀块腔15右侧设有带轮腔33，所述带轮腔33右侧设有限位轮腔62，所述限位轮腔62左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述限位轮腔62内且向左延伸贯穿所述带轮腔33至所述阀块腔15的传动转轴47，所述传动转轴47上固定连接有位于所述阀块腔15内的且与所述阀块腔15滑动配合连接的球形阀块16，所述阀块腔15上固定连接有位于所述限位轮腔62内的限位转轮46，所述限位转轮46内设有以所述传动转轴47为中心上下对称设置的两个开口向外的限位腔64，所述球形阀块16内设有阀芯腔13，所述阀芯腔13上侧连通设有能与所述充液腔28和所述出气腔18连通的进气口11，所述阀芯腔13下侧连通设有能与所述充液腔28和所述出气腔18连通的出气口17，所述阀芯腔13内滑动配合连接有球形阀芯12，所述球形阀芯12下端面与所述阀芯腔13下端壁之间固定连接有阀芯弹簧14，所述限位轮腔62下侧连通设有能与所述限位腔64对应的限位块腔65，所述限位块腔65内滑动配合连接有升降限位块51，所述升降限位块51下端面与所述限位块腔65下端壁之间固定连接有限位块弹簧63，所述带轮腔33右侧设有位于所述限位轮腔62上侧的棘轮腔35，所述带轮腔33下侧设有位于所述出气腔18右侧的活塞腔55。
另外，在一个实施例中，所述充液腔28右端壁固定连接有突出块30，所述突出块30内设有锥齿轮腔25，所述棘轮腔35右侧设有扭簧腔40，所述棘轮腔35左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述扭簧腔40内且向左延伸贯穿所述带轮腔33至所述锥齿轮腔25内的动力转轴34，所述动力转轴34与所述传动转轴47之间动力配合连接有位于所述带轮腔33内的带轮37，所述动力转轴34上固定连接有位于所述棘轮腔35内的蓄能棘轮38，所述动力转轴34右端面与所述扭簧腔40右端壁之间固定连接有蓄力扭簧39，所述动力转轴34上摩擦配合连接有位于所述锥齿轮腔25内的传动锥齿轮29，所述棘轮腔35下侧连通设有棘爪腔41，所述棘爪腔41内滑动配合连接有升降棘爪36，所述下端面与所述棘爪腔41下端壁之间固定连接有棘爪弹簧42。
另外，在一个实施例中，所述锥齿轮腔25下端壁内转动配合连接有向上延伸至所述锥齿轮腔25内且向下延伸至所述充液腔28内的叶轮转轴31，所述叶轮转轴31上固定连接有位于所述锥齿轮腔25内的单向轴承26，所述单向轴承26上固定连接有与所述传动锥齿轮29啮合的主动锥齿轮27，所述叶轮转轴31下侧末端固定连接有风轮叶轮32。
另外，在一个实施例中，所述带轮腔33右侧连通设有绷紧块腔48，所述绷紧块腔48内滑动配合连接有能够绷紧所述带轮37的滑动绷紧块44，所述滑动绷紧块44右端面与所述绷紧块腔48右端壁之间固定连接有绷紧块弹簧50，所述绷紧块腔48右端壁固定连接有与所述滑动绷紧块44对应的绷紧块电磁铁49，所述滑动绷紧块44右端面固定连接有另一端与所述升降棘爪36下端面固定连接的棘爪拉绳43，所述滑动绷紧块44右端面固定连接有另一端与所述升降限位块51下端面固定连接的限位块拉绳66，所述绷紧块腔48上下端壁固定连接有与所述滑动绷紧块44摩擦配合连接的摩擦块45。
另外，在一个实施例中，所述活塞腔55左侧连通设有向左延伸至与所述出气腔18连通的连通腔22，所述活塞腔55上侧连通设有两个左右等距设置的滑块腔57，所述活塞腔55内滑动配合连接有能与所述滑块腔57对应的气压活塞23，所述滑块腔57内滑动配合连接有能与所述气压活塞23抵接的压力滑块54，所述压力滑块54上端面与所述滑块腔57上端壁之间固定连接有滑块弹簧52，所述滑块腔57左端壁固定连接有能与所述压力滑块54接触的压力开关53，所述压力滑块54与所述压力开关53接触时，所述绷紧块电磁铁49定时通电。
另外，在一个实施例中，所述活塞腔55右侧连通设有向右延伸至与外界连通的泄气通腔56，所述泄气通腔56上侧连通设有滑阀腔59，所述转换阀10内设有开口向右的拉环腔19，所述拉环腔19内滑动配合连接有手拉环20，所述拉环腔19上端壁内转动配合连接向下延伸至所述拉环腔19下端壁内的封闭板21，所述滑阀腔59内滑动配合连接有滑动阀块61，所述滑动阀块61上端面与所述滑阀腔59上端壁之间固定连接有滑阀弹簧60，所述滑动阀块61上端面固定连接有另一端与所述手拉环20左端面固定连接的滑阀拉绳58。
本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。
如图1-6所示，本发明的设备处于初始状态时，进气口11与充液腔28连通，出气口17与出气腔18连通，阀芯弹簧14处于放松状态，棘爪弹簧42处于放松状态，绷紧块弹簧50处于绷紧状态，限位轮腔62处于放松状态，绷紧块弹簧50的弹力小于棘爪弹簧42和限位轮腔62的弹力，滑阀弹簧60处于放松状态，气压活塞23位于活塞腔55左侧，左侧压力滑块54与气压活塞23上端面抵接，左侧压力开关53与左侧压力滑块54抵接，左侧滑块弹簧52处于压缩状态，蓄力扭簧39处于绷紧蓄力状态；
整个装置的机械动作的顺序 ：
开始工作前，将出气腔18与液氧储存罐连通，将充液腔28与液氧充气管连通，此时罐内液氧含量低于百分之二十，从而罐内气体无法使用继续，保证罐内最低液氧含量；
开始工作时，将液氧充液设备开启，从而高压液氧通过充液腔28进入进气口11内，从而使球形阀芯12在高压液氧的推力作用下克服阀芯弹簧14的弹力向下运动，从而高压液氧进入阀芯腔13内，通过出气口17和出气腔18进入液氧储存罐内，从而使内筒压强逐渐升高，从而带动气压活塞23逐渐向右移动；
当气压活塞23向右移动至恰好与右侧压力滑块54接触时，此时罐内储存量到达最大值，从而使右侧压力滑块54在气压活塞23的推力作用下克服右侧滑块弹簧52的弹力向上运动至与压力开关53抵接，从而绷紧块电磁铁49通电，从而使滑动绷紧块44在绷紧块电磁铁49与滑动绷紧块44的斥力作用下克服棘爪拉绳43和限位块拉绳66的拉力以及摩擦块45的摩擦力向左运动至带轮腔33内绷紧带轮37；
升降限位块51在限位块拉绳66的拉力作用下克服限位块弹簧63的推力向下运动至限位块腔65内，从而使限位转轮46失去升降限位块51的限位作用；
升降棘爪36在棘爪拉绳43的拉力作用下克服棘爪弹簧42的推力向下运动至棘爪腔41内，从而使蓄能棘轮38失去升降棘爪36的限位作用，从而动力转轴34在蓄力扭簧39的扭力作用下反转，从而通过带轮37带动传动转轴47转动，传动转轴47转动带动限位转轮46和球形阀块16转动，球形阀块16转动至进气口11与充液腔28不连通时，充液停止；
同时绷紧块电磁铁49断电，从而升降棘爪36失去棘爪拉绳43的拉力在棘爪弹簧42的推力作用下向上运动，升降限位块51失去限位块拉绳66的拉力在限位块弹簧63的推力作用下向上运动，从而使滑动绷紧块44失去绷紧块电磁铁49与滑动绷紧块44之间的斥力在棘爪拉绳43和限位块拉绳66之间的拉力作用下克服绷紧块弹簧50的推力和摩擦块45的摩擦力缓慢向右运动；
当球形阀块16转动至出气口17与充液腔28连通，进气口11与出气腔18连通时，此时摩擦块45和升降棘爪36、升降限位块51刚好运动到初始位置，同时充液腔28内高压液氧通过出气口17进入阀芯腔13内，从而使球形阀芯12在液氧的压力和阀芯弹簧14的弹力作用下关闭，从而无法继续充液，从而使充液过程中达到设定量时自动停止充液，从而工作人员将充液完成的储存罐阀门关闭并进行装车运输，从而投入使用；
使用时，将充液腔28与使用设备连通，从而使罐内液氧在压差的作用下以气体的形式通过出气腔18进入进气口11内，从而球形阀芯12在氧气的推力作用下克服阀芯弹簧14的弹力向上运动至打开，从而通过阀芯腔13、出气口17进入充液腔28内，从而带动风轮叶轮32转动，风轮叶轮32转动通过叶轮转轴31带动单向轴承26转动，从而带动主动锥齿轮27转动，主动锥齿轮27转动通过传动锥齿轮29带动动力转轴34克服蓄力扭簧39的扭力转动，从而带动蓄能棘轮38转动，从而蓄力储能，同时气压活塞23随着罐内氧气量减少压强降低而逐渐向左移动；
当使用至罐内氧气量为百分之二十时，此时气压活塞23恰好与左侧压力滑块54接触，从而推动左侧压力滑块54克服左侧滑块弹簧52的弹力向上运动至与左侧压力开关53接触，从而绷紧块电磁铁49通电，从而使球形阀块16转动至初始状态，从而避免液氧储存罐内筒液化气体不足导致后续无法正常充液；
当液氧储存罐需要报废回收时，相关工作人员通过使用设备将封闭板21打开，从而拉动手拉环20，从而使滑动阀块61在滑阀拉绳58的拉力作用下克服滑阀弹簧60的推力向上运动至滑阀腔59内，从而活塞腔55右侧与大气连通，从而使气压活塞23向右移动，从而将罐内液氧排出后进行报废处理，从而避免罐内氧气没有排尽造成危险。
本发明的有益效果是：通过气压活塞根据液氧储存罐内的氧含量左右移动，从而控制球形阀块转动，使用至低于百分之二十时转动，从而无法继续使用，避免液氧储存罐内筒液化气体不足导致后续无法正常充液，充液至高于百分之九十五时转动，从而自动停止充液，避免充液过量导致在运输过程中发生危险事故，同时在使用时通过氧气带动风轮叶轮转动，从而为球形阀块转动进行储能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动调节流向并储能的转换阀，包括转换阀，其特征在于：包括转换阀，所述转换阀内设有阀块腔，所述阀块腔上侧连通设有向上延伸至与外界连通的充液腔，所述阀块腔下侧连通设有向下延伸至与外界连通的出气腔，所述阀块腔右侧设有带轮腔，所述带轮腔右侧设有限位轮腔，所述限位轮腔左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述限位轮腔内且向左延伸贯穿所述带轮腔至所述阀块腔的传动转轴，所述传动转轴上固定连接有位于所述阀块腔内的且与所述阀块腔滑动配合连接的球形阀块，所述阀块腔上固定连接有位于所述限位轮腔内的限位转轮，所述限位转轮内设有以所述传动转轴为中心上下对称设置的两个开口向外的限位腔，所述球形阀块内设有阀芯腔，所述阀芯腔上侧连通设有能与所述充液腔和所述出气腔连通的进气口，所述阀芯腔下侧连通设有能与所述充液腔和所述出气腔连通的出气口，所述阀芯腔内滑动配合连接有球形阀芯，所述球形阀芯下端面与所述阀芯腔下端壁之间固定连接有阀芯弹簧，所述限位轮腔下侧连通设有能与所述限位腔对应的限位块腔，所述限位块腔内滑动配合连接有升降限位块，所述升降限位块下端面与所述限位块腔下端壁之间固定连接有限位块弹簧，所述带轮腔右侧设有位于所述限位轮腔上侧的棘轮腔，所述带轮腔下侧设有位于所述出气腔右侧的活塞腔。
2.根据权利要求1所述一种自动调节流向并储能的转换阀，其特征在于：所述充液腔右端壁固定连接有突出块，所述突出块内设有锥齿轮腔，所述棘轮腔右侧设有扭簧腔，所述棘轮腔左端壁内转动配合连接有向右延伸至所述扭簧腔内且向左延伸贯穿所述带轮腔至所述锥齿轮腔内的动力转轴，所述动力转轴与所述传动转轴之间动力配合连接有位于所述带轮腔内的带轮，所述动力转轴上固定连接有位于所述棘轮腔内的蓄能棘轮，所述动力转轴右端面与所述扭簧腔右端壁之间固定连接有蓄力扭簧，所述动力转轴上摩擦配合连接有位于所述锥齿轮腔内的传动锥齿轮，所述棘轮腔下侧连通设有棘爪腔，所述棘爪腔内滑动配合连接有升降棘爪，所述下端面与所述棘爪腔下端壁之间固定连接有棘爪弹簧。
3.根据权利要求2所述一种自动调节流向并储能的转换阀，其特征在于：所述锥齿轮腔下端壁内转动配合连接有向上延伸至所述锥齿轮腔内且向下延伸至所述充液腔内的叶轮转轴，所述叶轮转轴上固定连接有位于所述锥齿轮腔内的单向轴承，所述单向轴承上固定连接有与所述传动锥齿轮啮合的主动锥齿轮，所述叶轮转轴下侧末端固定连接有风轮叶轮。
4.根据权利要求1所述一种自动调节流向并储能的转换阀，其特征在于：所述带轮腔右侧连通设有绷紧块腔，所述绷紧块腔内滑动配合连接有能够绷紧所述带轮的滑动绷紧块，所述滑动绷紧块右端面与所述绷紧块腔右端壁之间固定连接有绷紧块弹簧，所述绷紧块腔右端壁固定连接有与所述滑动绷紧块对应的绷紧块电磁铁，所述滑动绷紧块右端面固定连接有另一端与所述升降棘爪下端面固定连接的棘爪拉绳，所述滑动绷紧块右端面固定连接有另一端与所述升降限位块下端面固定连接的限位块拉绳，所述绷紧块腔上下端壁固定连接有与所述滑动绷紧块摩擦配合连接的摩擦块。
5.根据权利要求1所述一种自动调节流向并储能的转换阀，其特征在于：所述活塞腔左侧连通设有向左延伸至与所述出气腔连通的连通腔，所述活塞腔上侧连通设有两个左右等距设置的滑块腔，所述活塞腔内滑动配合连接有能与所述滑块腔对应的气压活塞，所述滑块腔内滑动配合连接有能与所述气压活塞抵接的压力滑块，所述压力滑块上端面与所述滑块腔上端壁之间固定连接有滑块弹簧，所述滑块腔左端壁固定连接有能与所述压力滑块接触的压力开关，所述压力滑块与所述压力开关接触时，所述绷紧块电磁铁定时通电。
6.根据权利要求1所述一种自动调节流向并储能的转换阀，其特征在于：所述活塞腔右侧连通设有向右延伸至与外界连通的泄气通腔，所述泄气通腔上侧连通设有滑阀腔，所述转换阀内设有开口向右的拉环腔，所述拉环腔内滑动配合连接有手拉环，所述拉环腔上端壁内转动配合连接向下延伸至所述拉环腔下端壁内的封闭板，所述滑阀腔内滑动配合连接有滑动阀块，所述滑动阀块上端面与所述滑阀腔上端壁之间固定连接有滑阀弹簧，所述滑动阀块上端面固定连接有另一端与所述手拉环左端面固定连接的滑阀拉绳。
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