CN112984186A - 一种拉断阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拉断阀，它包括活塞式密封结构，所述活塞式密封结构设置在第一阀体中，还包括第二阀体，所述第二阀体内设置有第二阀芯，所述第二阀芯与第二阀体之间相对运动，所述第二阀芯与第二阀体之间设置有锁扣机构；所述第二阀体与第一阀体固定连接，所述第二阀芯与第一阀芯固定连接。目的在于将进气口与出气口设置成90°夹角，使得进气从阀体的侧面进入，将拉脱机构与加注气分离开来，可以将润滑油与介质气体分离，不影响介质气体的品质，通过活塞结构进行密封，整个阀体密封方式简单，密封点少，可以提高密封效果。

Description

一种拉断阀
技术领域
本发明涉及氢气、CNG等高压加气站设备领域，具体涉及一种拉断阀。
背景技术
汽车在加注氢气或CNG天燃气时，常常会发生还未取枪，司机就把车开走的情况，从而造成加注机被拉倒，加气管道被拉坏，使可燃性气体迅速从被拉坏的管道内喷出，造成安全事故；轻者损坏设备，重者会发生火灾。
为了避免当车辆启动时，加液枪还插在车辆的油箱中，通常在加液枪和加注机之间的管路上安装有拉断阀，拉断阀可以在管路被拉动时进行自动密封，避免管路直接断裂而造成安全事故；现有的拉断阀通常采用水平进气方式，即进气和出气处于同一直线，使得阀内的拉脱部件长期处于加注气体环境中，影响拉脱效果，且常用的拉断阀密封方式复杂，制造难度、成本较高。
发明内容
本发明的目的在于：本发明针对拉脱装置长期处于加注的气体环境中，且为了使得润滑油与气体介质不接触，从而影响气体介质的品质，设置了侧面进气的结构，使得气体与拉脱装置分离，保证拉脱装置的拉脱效果；本发明为了减少活塞的密封面积，将进气口处的圆口转为方口，从而缩短了密封的长度，也即缩短了活塞的密封行程，保证密封效果。
本发明采用的技术方案如下：
一种活塞密封结构，包括第一阀体，所述第一阀体中设置有活塞，所述活塞内设置有第一阀芯，所述第一阀芯可带动活塞与第一阀体之间相对运动；所述第一阀体上设置有进气口，所述第一阀芯上设置有出气口，所述活塞的侧面周向上设置有若干第一通孔，所述进气口与出气口通过第一通孔连通；通过所述活塞的滑动实现对进气口的密封。
由于以上技术方案，通过活塞式的密封结构，可以在活塞的运动中，实现对进气口的密封，密封结构简单，且密封点少，能够保证较好的密封效果。
优选的，所述活塞的材质为铜，所述进气口与出气口之间的夹角为90°；所述进气口为与加气机连接的圆口，所述进气口内设置有两个对称的半圆体，每个所述半圆体的弧面与进气口的内壁贴合，两个所述半圆体之间形成进气道，所述进气道与第一通孔连通。
由于以上技术方案，将进气口与出气口之间的夹角设置成90°，可以使得进气方式变成为侧进气的方式，使得加注气不直接与阀体中的拉断结构接触，保证拉断结构的拉断效果；将进气圆口改为距离更短的方口，使得活塞在进行密封时，行程更短，短行程内即可完成进气口的密封，使得整个阀体的体积更加小巧，更进一步的保证密封效果。
优选的，所述第一阀芯的侧面周向上设置有若干第二通孔，所述第一通孔与第二通孔相对应，所述第二通孔与出气口连通；所述第一阀芯与活塞之间相对运动，所述活塞上、靠近出气口的一端上设置有第三通孔，所述第三通孔内设置有第一限位小球，所述第一限位小球与第一阀芯侧壁上的第一凹槽限位配合；所述第一阀体内壁上、靠近出气口的一端设置有第一退球槽，所述第一退球槽的内径大于第一阀体的内径，所述第一退球槽与第一限位小球限位配合。
由于以上技术方案，阀芯相对于活塞也可以相对运动，在活塞运动后对进气口进行初步密封，阀芯继续向前运动进行再次密封，提高阀体的密封效果。
优选的，所述第一阀体上设置有第一槽口，所述第一槽口环形设置在第一通孔处，并与第一通孔连通；所述第一阀芯上设置有第二槽口，所述第二槽口环形设置在第二通孔处，并与第二通孔连通。
由于以上技术方案，第一槽口和第二槽口的设置，能够使得第一通孔和第二通孔处于分开的状态，第一通孔和第一阀体也处于分开的状态，从而增大过气量。
优选的，所述第一阀体上、靠近出气口的一端连接限位管，所述第一退球槽设置在限位管的另一端上、与第一限位小球和第一阀芯限位配合。
由于以上技术方案，密封小球在向外运动的过程中，由于第一退球槽的限位，使得小球不会掉出阀体，保证了阀体的再次使用。
一种拉断阀，它包括上述的活塞密封结构，还包括第二阀体，所述第二阀体内设置有第二阀芯，所述第二阀芯与第二阀体之间相对运动，所述第二阀芯与第二阀体之间设置有锁扣机构；所述第二阀体与第一阀体固定连接，所述第二阀芯与第一阀芯固定连接。
由于以上技术方案，通过第一阀体和第二阀体相结合构成了整个拉断阀，并由第二阀体中的锁扣机构对活塞进行锁止，使得活塞处于介质流通的状态，进行加气；当活塞被拉动后，锁扣机构解锁，使得活塞向出气口方向运动，通过活塞的运动对进气口进行密封。
优选的，所述锁扣机构包括第一弹簧，所述第一弹簧一端与第二阀体内壁连接、另一端与第二阀芯连接；所述第二阀芯外套设有活动套，所述活动套上设置有第四通孔，所述第四通孔内设置有第二限位小球，所述第二限位小球与第二阀芯上的第二凹槽限位配合，所述第二阀体上设置有供第二限位小球移动的第二退球槽；所述活动套与第二阀体之间连接有第二弹簧。
由于以上技术方案，由于第二弹簧的弹力大于第一弹簧的弹力，正常状态时，第二阀芯由于第二限位小球被限制在第二阀体中，当活塞被向出气口方向拉动后，拉动力大于第二弹簧的弹力，活动套被向出气口方向带动，使得第二限位小球解除限位，此时第二阀芯受到第一弹簧的弹力向外弹出，进一步的推动活塞，加快密封的过程，使得密封速度更快。
优选的，所述第二阀体内设置有固定套，所述固定套套设在第二阀芯外，所述第二弹簧一端与活动套连接、另一端与固定套连接。
优选的，所述固定套位于第二阀体与第一阀体的连接端、并与活塞相接触。
由于以上技术方案，固定套设置在于活塞相接触的位置，可以对活塞进行定位，保证安装时，活塞所处的位置。
优选的，所述第二阀芯内部设置有第三凹槽，所述第三凹槽内设置有螺栓，所述螺栓与第一阀芯连接；所述第一弹簧一端与第二阀体内壁连接、另一端与螺栓连接。
由于以上技术方案，将第二阀芯内部做成中空式，使得第一弹簧直接设置在第二阀芯内部，可以有效缩短阀体的长度，从而减小阀体的体积和重量。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：将进气口与出气口设置成90°夹角，使得进气从阀体的侧面进入，将拉脱机构与加注气分离开来，可以将润滑油与介质气体分离，不影响介质气体的品质；通过活塞结构进行密封，整个阀体密封方式简单，密封点少，可以提高密封效果，且进气口处由圆口改为方口，能够减少活塞密封的行程，使得密封速度更快；整个阀体先密封后拉脱，密封效果好，可靠性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是活塞的结构示意图；
图3是进气口的结构示意图；
图4为装芯凸轮的放大图；
图5为拉脱后的示意图。
图中：1－第二阀体；2－第一阀体；3－第二阀芯；4－螺栓；5－固定套；6－活动套；7－第二限位小球；8－第一弹簧；9－第二弹簧；10－第一阀芯；11－活塞； 12－第一通孔；13－第二通孔；14－进气口；15－第一限位小球；16－限位管；17－第一退球槽；18－出气口；19－半圆体；20－进气道；21－第三通孔；22－第一凹槽；23－第四通孔；24－第二凹槽；25－第二退球槽；26－第三凹槽；27－第一槽口；28－第二槽口；29－装芯凸轮；30－第五凹槽；31－密封圈卡槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1－3所示，是一种活塞密封结构，该活塞密封结构应用在拉断阀中，用于拉断阀的密封，通过活塞方式进行密封，密封点少，可靠性高，可应用于天然气或者氢气的加注。
该密封结构包括第一阀体2，所述第一阀体2中设置有活塞11，所述活塞 11所采用材质为铜芯，铜能够有效的克服移动过程中产生的火花，避免安全隐患，所述活塞11内设置有第一阀芯10，所述第一阀芯10可带动活塞11与第一阀体2之间相对运动；所述第一阀体2上设置有进气口14，所述第一阀芯10上设置有出气口18，所述活塞11的侧面周向上设置有若干第一通孔12，所述进气口14与出气口18通过第一通孔12连通；通过所述活塞11的滑动实现对进气口14的密封。可以理解的是，加注气时，加注气从进气口14进入，经过活塞上的第一通孔12以及第一阀芯10后，从第一阀芯10上的出气口18中流出；当活塞11向出气口18的方向运动时，活塞11的侧壁对进气口14进行阻挡，实现密封。图1中密封圈卡槽31分别设置在第一通孔12，以及第二通孔13的上下(图1中为左右)两侧，用于对进气进行密封，保证密封效果。
所述进气口14与出气口18之间的夹角为90°。使得进气可以从阀体的侧面进入，将加注气与拉脱装置分离开来。
如图3所示，所述进气口14为与加气机连接的圆口，所述进气口14内设置有两个对称的半圆体19，每个所述半圆体19的弧面与进气口14的内壁贴合，两个所述半圆体19之间形成进气道20，所述进气道20与第一通孔12连通。两个半圆体19对称布置，且半圆体19的平面相对，形成进气道20，进气道 20可以减小进气口14进气的面积，使得进气道20变窄，也即进气道20的宽度小于进气口14的宽度，从而缩小活塞11的密封行程，使得活塞11在运动距离较小的情况下，就可以实现密封，加快密封的速度。
所述第一阀芯10的侧面周向上设置有若干第二通孔13，所述第一通孔12 与第二通孔13相对应，所述第二通孔13与出气口18连通，第一通孔12和第二通孔13皆均布于圆周上，并相互对应，使得加气时，过气量更大；所述第一阀芯10与活塞11之间相对运动，所述活塞11上、靠近出气口18的一端上设置有第三通孔21，所述第三通孔21内设置有第一限位小球15，所述第一限位小球15与第一阀芯10侧壁上的第一凹槽22限位配合；所述第一阀体2内壁上、靠近出气口18的一端设置有第一退球槽17，所述第一退球槽的内径大于第一阀体2的内径，所述第一退球槽17与第一限位小球15限位配合。当第一阀芯10向出气口18的方向运动时，第一阀芯10由于第一限位小球15的限位作用，带动活塞11一起运动；当第一限位小球15运动至第一退球槽17时，第一限位小球15向远离第一阀芯10的方向移动，解除对第一阀芯10的限位，此时第一阀芯10与活塞11相对运动，使得第二通孔13处于活塞11上没有第一通孔12的位置，实现对第二通孔13的再一次密封，进一步提高了密封效果。
所述第一阀体2上、靠近出气口18的一端连接限位管16，所述第一退球槽17设置在限位管16的另一端上、与第一限位小球15和第一阀芯10限位配合，保证在拉脱时，活塞11能可靠的密封第一阀体2，不会从第一阀体2中掉出。可以在第一阀体2上设置一段限位管16，加长活动的行程，也便于更换配件。
一种拉断阀，它包括上述的活塞密封结构，还包括第二阀体1，所述第二阀体1内设置有第二阀芯3，所述第二阀芯3与第二阀体1之间相对运动，所述第二阀芯3与第二阀体1之间设置有锁扣机构；所述第二阀体1与第一阀体 2固定连接，所述第二阀芯3与第一阀芯10固定连接。通过锁扣机构，可以将第二阀芯3限制在第二阀体1中，在拉脱装置不启动时，使得第二阀芯3处于静止状态。
所述锁扣机构包括第一弹簧8，所述第一弹簧8一端与第二阀体1内壁连接、另一端与第二阀芯3连接，所述第二阀芯3外套设有活动套6，所述活动套6上设置有第四通孔23，所述第四通孔23内设置有第二限位小球7，所述第二限位小球7与第二阀芯3上的第二凹槽24限位配合；所述第二阀体1上设置有供第二限位小球7移动的第二退球槽25，所述活动套6与第二阀体1 之间连接有第二弹簧9。由于第二弹簧9的弹力大于第一弹簧8的弹力，在第二阀芯3处于静止状态时，第二弹簧9限制活动套6的移动，使得第二限位小球7始终处于限制第二阀芯3活动位置；当第二阀芯3受到拉力被向出气口18 的方向拉动时，拉力大于第二弹簧9的弹力，使得第二阀芯3道东活动套6一起向前(图1中向右)运动，此时第二限位小球7向远离第二阀芯3的位置移动至第二退球槽25中，解除对第二阀芯3的限位，第二阀芯3受到第一弹簧8 的弹力向前运动，加速活塞11的运动，使得活塞11更快速的进行密封，提高了密封效果。
所述第二阀体1内设置有固定套5，所述固定套5套设在第二阀芯3外，所述固定套5位于第二阀体1与第一阀体2的连接端、并与活塞11相接触，所述第二弹簧9一端与活动套6连接、另一端与固定套5连接。第二弹簧9可直接与第二阀体1的内壁连接，也可以通过固定套5连接，固定套5设置的位置能够对活塞11进行限位，使得活塞11上的第一通孔12正好与进气通道20 连通，保证了阀体加工安装时的安装精度。
所述第二阀芯3内部设置有第三凹槽26，所述第三凹槽26内设置有螺栓 4，所述螺栓4与第一阀芯10连接；所述第一弹簧8一端与第二阀体1内壁连接、另一端与螺栓4连接。将第一弹簧8设置在第三凹槽26中，也即第二阀芯3内部中空，可以进一步缩小阀体的体积，从而减少阀体的重量。
具体工作方式：当第一阀芯10被拉动向右移动时，此时第一阀芯10带动活塞11以及第二阀芯3一起向右移动，活塞11上的第一通孔12与进气道20 错位进行初步密封，此时活动套6也随着第二阀芯3一起向右移动，当第二限位小球7移动至第二退球槽25中后，向远离第二阀芯3的方向移动，解除对第二阀芯3的限制，此时第一弹簧8解除限制向右侧弹出，如图5所示，加速第二阀芯3的移动，第二阀芯3推动第一阀芯10，同时加速了活塞11的移动速度；当活塞11上的第一限位小球15移动至第一退球槽17处时，第一限位小球15解除对第一阀芯10的限制，同时第一限位小球15将活塞11卡位限制在第一阀芯2内，不会随着第一阀芯10弹出；第一阀芯10进一步的向右侧移动，使得第一阀芯10与活塞11之间产生相对运动，将第二通孔13移动至与第一通孔12错位的位置，进行第二次密封，加强了拉断阀的密封效果。
如图4所示，在第二阀体1上设置有装芯凸轮28，通过装芯凸轮的转动实现拉脱后的重装。装芯凸轮28设置在活动套6与第二阀体1之间，当拉脱后 (如图5)，活动套6受到第二弹簧9的回复力，使得活动套6又重新回到初始位置，通过转动装芯凸轮28外侧的六角螺母，可以使得装芯凸轮28突出的一端将活动套6向前顶出，使得第二限位小球7向远离第二阀芯3的位置移动至第二退球槽25中，从而进行重装。装芯凸轮28在不使用时，突出的一端位于第二阀体1上的第五凹槽30中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞密封结构，其特征在于：包括第一阀体(2)，所述第一阀体(2)中设置有活塞(11)，所述活塞(11)内设置有第一阀芯(10)，所述第一阀芯(10)可带动活塞(11)与第一阀体(2)之间相对运动；所述第一阀体(2)上设置有进气口(14)，所述第一阀芯(10)上设置有出气口(18)，所述活塞(11)的侧面周向上设置有若干第一通孔(12)，所述进气口(14)与出气口(18)通过第一通孔(12)连通；通过所述活塞(11)的滑动实现对进气口(14)的密封。
2.根据权利要求1所述的活塞密封结构，其特征在于：所述活塞(11)的材质为铜，所述进气口(14)与出气口(18)之间的夹角为90°；所述进气口(14)为与加气机连接的圆口，所述进气口(14)内设置有两个对称的半圆体(19)，每个所述半圆体(19)的弧面与进气口(14)的内壁贴合，两个所述半圆体(19)之间形成进气道(20)，所述进气道(20)与第一通孔(12)连通。
3.根据权利要求1或2所述的活塞密封结构，其特征在于：所述第一阀芯(10)的侧面周向上设置有若干第二通孔(13)，所述第一通孔(12)与第二通孔(13)相对应，所述第二通孔(13)与出气口(18)连通；所述第一阀芯(10)与活塞(11)之间相对运动，所述活塞(11)上、靠近出气口(18)的一端上设置有第三通孔(21)，所述第三通孔(21)内设置有第一限位小球(15)，所述第一限位小球(15)与第一阀芯(10)侧壁上的第一凹槽(22)限位配合；所述第一阀体(2)内壁上、靠近出气口(18)的一端设置有第一退球槽(17)，所述第一退球槽的内径大于第一阀体(2)的内径，所述第一退球槽(17)与第一限位小球(15)限位配合。
4.根据权利要求3所述的活塞密封结构，其特征在于：所述第一阀体(2)上设置有第一槽口(27)，所述第一槽口(27)环形设置在第一通孔(12)处，并与第一通孔(12)连通；所述第一阀芯(10)上设置有第二槽口(28)，所述第二槽口(28)环形设置在第二通孔(13)处，并与第二通孔(13)连通。
5.根据权利要求4所述的活塞密封结构，其特征在于：所述第一阀体(2)上、靠近出气口(18)的一端连接限位管(16)，所述第一退球槽(17)设置在限位管(16)的另一端上、与第一限位小球(15)和第一阀芯(10)限位配合。
6.一种拉断阀，它包括权利要求1－5所述的活塞密封结构，其特征在于：还包括第二阀体(1)，所述第二阀体(1)内设置有第二阀芯(3)，所述第二阀芯(3)与第二阀体(1)之间相对运动，所述第二阀芯(3)与第二阀体(1)之间设置有锁扣机构；所述第二阀体(1)与第一阀体(2)固定连接，所述第二阀芯(3)与第一阀芯(10)固定连接。
7.根据权利要求6所述的拉断阀，其特征在于：所述锁扣机构包括第一弹簧(8)，所述第一弹簧(8)一端与第二阀体(1)内壁连接、另一端与第二阀芯(3)连接；所述第二阀芯(3)外套设有活动套(6)，所述活动套(6)上设置有第四通孔(23)，所述第四通孔(23)内设置有第二限位小球(7)，所述第二限位小球(7)与第二阀芯(3)上的第二凹槽(24)限位配合，所述第二阀体(1)上设置有供第二限位小球(7)移动的第二退球槽(25)；所述活动套(6)与第二阀体(1)之间连接有第二弹簧(9)。
8.根据权利要求7所述的拉断阀，其特征在于：所述第二阀体(1)内设置有固定套(5)，所述固定套(5)套设在第二阀芯(3)外，所述第二弹簧(9)一端与活动套(6)连接、另一端与固定套(5)连接。
9.根据权利要求8所述的拉断阀，其特征在于：所述固定套(5)位于第二阀体(1)与第一阀体(2)的连接端、并与活塞(11)相接触。
10.根据权利要求9所述的拉断阀，其特征在于：所述第二阀芯(3)内部设置有第三凹槽(26)，所述第三凹槽(26)内设置有螺栓(4)，所述螺栓(4)与第一阀芯(10)连接；所述第一弹簧(8)一端与第二阀体(1)内壁连接、另一端与螺栓(4)连接。
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