CN114321453B - 一种氢能源高压气瓶瓶阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢能源高压气瓶瓶阀，包括高压截止阀、一级减压组件和二级减压阀，高压截止阀包括截止阀阀体和阀芯组件，截止阀阀体上设置有高压进气口、供气口、测压口、高压出气口和阀芯组件安装口，以及与测压口连通的泄压口，测压口与阀芯组件安装口通过第一通道连通，高压进气口与第一通道通过第二通道连通，供气口与第一通道通过第三通道连通，高压出气口与阀芯组件安装口通过第四通道连通，测压口与泄压口通过第五通道连通，供气口内安装有单向阀。本发明能够集过滤、单向供气、气体减压、低压压力监测、安全泄放、手动泄放等功能于一体，能够省去各功能部件之间的连接管路和接头，能够大幅减小氢系统结构的尺寸和系统漏点。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种氢能源高压气瓶瓶阀。
背景技术
氢气作为理想的能源载体，是一种无色、无味、无毒的气体，具有能量密度大、转化效率高、储量丰富和适用范围广等特点，其通过电化学反应后的产物是水，干净无污染，被认为是最清洁的能源，21世纪的终极能源。氢能源的利用，离不开氢气的储存和应用，目前的存储方式主要有高压氢储存和液氢储存。高压储氢因具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点，因此在今后相当长的时间内，氢气的高压存储仍将是一种主要方式。保证高压储氢瓶安全和正常充/供气的瓶口组合阀是氢系统中关键零部件之一，通常将瓶口组合阀简称瓶阀，瓶阀担负的任务多，功能高度集中，是由多种功能部件集成组成。储氢瓶内的氢气压力高，储氢瓶的高压氢气不能直接用于氢燃料电池系统，需要经过瓶阀降压稳压处理。储氢瓶充气与给燃料电池供气则需要对瓶阀进行智能控制。高压易燃易爆气体特性又要求瓶阀必须具有温度实时检测与反馈，自动和手动泄压等安全功能。氢能源的空间紧凑，又要求瓶阀功能设计集成度高且体积要小，质量要轻。所有的功能部件都离不开密封要求，氢气分子小，极易逃逸，且易引起金属发生氢蚀氢脆，因此，瓶阀应具有可靠的密封性；功能集成越多，技术研发难度越大。因此，应该提供一种多功能的氢能源高压气瓶瓶阀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种氢能源高压气瓶瓶阀，其结构简单、设计合理，该高压气瓶瓶阀能够集过滤、单向供气、气体减压、低压压力监测、安全泄放、手动泄放等功能于一体，利用该高压气瓶瓶阀能够省去各功能部件之间的连接管路和接头，能够大幅减小氢系统结构的尺寸和系统漏点，大幅提高了氢系统装配效率，能够大幅降低产品成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：包括高压截止阀、与所述高压截止阀连接的一级减压组件和二级减压阀，所述高压截止阀包括截止阀阀体和安装在所述截止阀阀体内的阀芯组件，所述截止阀阀体上设置有高压进气口、供气口、测压口、高压出气口和阀芯组件安装口，以及与所述测压口连通的泄压口，所述测压口与所述阀芯组件安装口通过第一通道连通，所述高压进气口与所述第一通道通过第二通道连通，所述供气口与所述第一通道通过第三通道连通，所述高压出气口与所述阀芯组件安装口通过第四通道连通，所述测压口与所述泄压口通过第五通道连通，所述供气口内安装有单向阀，所述一级减压组件安装在所述高压出气口内，所述二级减压阀包括螺纹连接在所述高压出气口上的二级减压阀阀体和螺纹连接在所述二级减压阀阀体上的二级减压阀阀盖，以及安装在二级减压阀阀体内腔内的进气组件、位于所述进气组件上方的膜片组件和安装在二级减压阀阀盖内腔内且位于所述膜片组件上方的调节组件，所述二级减压阀阀体上开设有与二级减压阀阀体内腔底部同轴贯通且与所述高压出气口连通的二级减压阀进气口和与二级减压阀阀体内腔中部垂直贯通的二级减压阀出气口。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述一级减压组件包括顶推件、安装在所述高压出气口内的安装座、套筒和减压弹簧，所述顶推件包括顶板部和设置在所述顶板部底面上的顶杆部，所述顶板部和所述顶杆部的中心开设有贯通的导气孔，所述顶杆部的底端开设有多个与所述导气孔贯通的通气孔，所述顶板部安装在所述二级减压阀进气口内，所述安装座套装在所述顶杆部的底端，所述套筒安装在所述安装座与所述二级减压阀阀体之间，所述减压弹簧安装在所述安装座与所述顶板部底面之间。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述进气组件包括设置在所述二级减压阀阀体内腔内的阀座、安装在所述阀座上的二级减压阀阀杆、设置在所述阀座的顶面上供所述二级减压阀阀杆穿过的导向环和螺纹安装在所述二级减压阀阀体内腔内用于压紧所述导向环的压紧螺母，所述二级减压阀阀杆的正下方设置有二级减压阀开关钢珠，所述二级减压阀开关钢珠的外侧套装有限位环，所述二级减压阀开关钢珠的正下方设置有顶块，所述顶块的正下方设置有密封弹簧，所述密封弹簧的底端设置有密封弹簧支座。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述膜片组件包括安装盘、安装在所述安装盘底端的定位柱、安装在所述安装盘上的耐腐蚀金属膜片和用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片下表面上的压紧套，所述二级减压阀阀体内腔内安装有用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片上表面的压紧环，所述耐腐蚀金属膜片的底面与所述二级减压阀阀体内腔的环形安装面之间设置有聚四氟密封垫，所述定位柱的底端面与所述二级减压阀阀杆的顶端面相接触。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述压紧套的顶面与所述耐腐蚀金属膜片下表面之间设置有垫板，所述盘体的底面上开设有与所述光轴段同轴布设的环形凹槽，所述环形凹槽内安装有O型密封圈。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述安装盘包括盘体和设置在所述盘体底面上的光轴段和同轴连接在所述光轴段底端的螺纹轴端，所述耐腐蚀金属膜片套装在所述光轴段上，所述压紧套螺纹连接在所述螺纹轴端上，所述盘体的顶面上开设有供所述调节钢珠安装的锥形凹槽，所述螺纹轴端的端面上开设有定位柱安装孔。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述调节组件包括安装在所述安装盘顶面上的调节钢珠、设置在所述调节钢珠正上方的调节盘、设置在所述调节盘上方的调节弹簧和设置在所述调节弹簧顶端的调节弹簧支座，所述二级减压阀阀盖上安装有调节螺杆，所述调节螺杆压紧在所述调节弹簧支座的顶面上。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述阀芯组件包括螺纹连接在所述阀芯组件安装口内的截止阀阀杆、镶嵌在所述截止阀阀杆一端用于封堵或开启所述第一通道的截止阀开关钢珠和固定安装在所述截止阀阀杆另一端的手柄。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述截止阀阀杆包括螺纹杆段、设置在所述螺纹杆段一端的小径杆段、设置在所述螺纹杆段另一端的大径杆段和与所述大径杆段连接的中径杆段，所述小径杆段的端面上开设有供所述截止阀开关钢珠镶嵌的凹槽；所述阀芯组件安装口内安装有套装在所述小径杆段上的导向套和套装在所述大径杆段上且用于封堵所述阀芯组件安装口的端盖。
上述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述高压进气口内安装有滤网组件，所述滤网组件包括螺纹连接在所述高压进气口内的固定套和安装在所述固定套上的过滤网。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过在截止阀阀体上设置高压进气口、供气口、高压出气口、测压孔、阀芯组件安装口和泄压孔，高压进气口、供气口、高压出气口、测压孔和和阀芯组件安装口均与截止阀阀体的内腔连通，实际使用时，只需要在高压进气口内安装接头，利用接头就能够实现截止阀阀体与高压储气罐之间的连接，只需要在测压孔安装压力表或压力传感器，并在泄压孔内安装泄压阀，利用截止阀阀体能够实现使截止阀集成充气、泄压和测压功能为一体的目的，不需要采用将充气阀、泄压阀和压力表分别独立串联的方式，简化了气路结构，使用效果好。
2、本发明通过在供气口内安装单向阀，由于高压进气口和供气口相连通，因此，当需要向高压储气罐内充入氢气时，氢气依次通过供气口、第三通道、第一通道和第二通道进入高压进气口，再通过安装在高压进气口内的接头直接进入高压储气罐，不需要人工开启截止阀，当需要停止向高压储气罐内充入氢气时，利用单向阀能够阻止氢气倒流，安全可靠，便于推广应用。
3、本发明的膜片组件包括安装盘、定位柱、耐腐蚀金属膜片和压紧套，通过在二级减压阀阀盖内腔内安装用于压紧在耐腐蚀金属膜片上表面的压紧环，实际使用时，在安装盘、压紧套和压紧环的共同作用下，能够实现耐腐蚀金属膜片的准确定位与可靠安装，在耐腐蚀金属膜片的下方具有一个与出气口贯通的气腔，能够增加气体与耐腐蚀金属膜片的接触面积，微小的气压变化也能够引起耐腐蚀金属膜片的变化，耐腐蚀金属膜片能够对气压的变化迅速响应，通过改变密封截面大小的方式，提高二级减压阀阀体内部的压力变化的稳定性，能够减少对用气设备产生的冲击，能够提高气体利用率。
4、本发明通过在耐腐蚀金属膜片的底面与二级减压阀阀体内腔的环形安装面之间设置有聚四氟密封垫，能够避免耐腐蚀金属膜片与二级减压阀阀体内腔之间的刚性摩擦，同时，能够提高耐腐蚀金属膜片与二级减压阀阀体内腔之间的密封性，能够提高二级减压阀的控制精度和使用寿命。
5、本发明结构简单、设计合理，结构轻巧，动作灵活，互换性好，密封可靠，控制精度高，便于推广应用。
综上，本发明结构简单、设计合理，该高压气瓶瓶阀能够集过滤、单向供气、气体减压、低压压力监测、安全泄放、手动泄放等功能于一体，利用该高压气瓶瓶阀能够省去各功能部件之间的连接管路和接头，能够大幅减小氢系统结构的尺寸和系统漏点，大幅提高了氢系统装配效率，能够大幅降低产品成本。
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明截止阀阀体的结构示意图。
图4为本发明二级减压阀阀体的结构示意图。
图5为本发明膜片组件和二级减压阀阀体的连接结构示意图。
图6为本发明安装盘的结构示意图。
附图标记说明:
1—二级减压阀阀体； 1-1—进气口； 1-2—出气口；
1-3—二级减压阀阀体内腔； 2—二级减压阀阀盖；
2-1—二级减压阀阀盖内腔； 2-2—螺纹孔；
3—密封弹簧； 4—密封弹簧支座； 5—顶块；
6—限位环； 7—二级减压阀开关钢珠； 8—阀座；
9—二级减压阀阀杆； 10—导向环； 11—压紧螺母；
12—安装盘； 12-1—盘体； 12-1-1—环形凹槽；
12-1-2—锥形凹槽； 12-2—光轴段； 12-3—螺纹轴段；
12-3-1—定位柱安装孔； 13—定位柱； 14—压紧环；
15—调节钢珠； 16—调节盘； 17—调节弹簧；
18—调节弹簧支座； 19—调节螺杆；
20—耐腐蚀金属膜片； 21—聚四氟密封垫； 22—压紧套；
23—垫板； 24—O型密封圈； 25—截止阀阀体；
25-1—高压进气口； 25-2—供气口； 25-3—测压口；
25-4—泄压口； 25-5—高压出气口；
25-6—阀芯组件安装口； 26—第一通道； 27—第二通道；
28—第三通道； 29—第四通道； 30—第五通道；
31—截止阀阀杆； 32—截止阀开关钢珠； 33—手柄；
34—端盖； 35—导向套； 36—顶推件；
36-1—导气孔； 36-2—通气孔； 37—套筒；
38—安装座； 39—减压弹簧； 40—支撑座；
41—单向阀； 42-1—固定套； 42-2—过滤网。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明包括高压截止阀、与所述高压截止阀连接的一级减压组件和二级减压阀，所述高压截止阀包括截止阀阀体25和安装在所述截止阀阀体25内的阀芯组件，所述截止阀阀体25上设置有高压进气口25-1、供气口25-2、测压口25-3、高压出气口25-5和阀芯组件安装口25-6，以及与所述测压口25-3连通的泄压口25-4，所述测压口25-3与所述阀芯组件安装口25-6通过第一通道26连通，所述高压进气口25-1与所述第一通道26通过第二通道27连通，所述供气口25-2与所述第一通道26通过第三通道28连通，所述高压出气口25-5与所述阀芯组件安装口25-6通过第四通道29连通，所述测压口25-3与所述泄压口25-4通过第五通道30连通，所述供气口25-2内安装有单向阀41，所述一级减压组件安装在所述高压出气口25-5内，所述二级减压阀包括螺纹连接在所述高压出气口25-5上的二级减压阀阀体1和螺纹连接在所述二级减压阀阀体1上的二级减压阀阀盖2，以及安装在二级减压阀阀体内腔1-3内的进气组件、位于所述进气组件上方的膜片组件和安装在二级减压阀阀盖内腔2-1内且位于所述膜片组件上方的调节组件，所述二级减压阀阀体1上开设有与二级减压阀阀体内腔1-3底部同轴贯通且与所述高压出气口25-5连通的二级减压阀进气口1-1和与二级减压阀阀体内腔1-3中部垂直贯通的二级减压阀出气口1-2。
本实施例中，通过由高压截止阀、一级减压组件和二级减压阀组合形成该高压气瓶瓶阀，通过在截止阀阀体25上设置高压进气口25-1、供气口25-2、高压出气口25-5、测压孔25-3、阀芯组件安装口25-6和泄压孔25-4，高压进气口25-1、供气口25-2、高压出气口25-5、测压孔25-3和和阀芯组件安装口25-6均与截止阀阀体25的内腔连通，实际使用时，只需要在高压进气口25-1内安装接头，利用接头就能够实现截止阀阀体25与高压储气罐之间的连接，只需要在测压孔25-3安装压力表或压力传感器，并在泄压孔25-4内安装泄压阀，利用截止阀阀体25能够实现使截止阀集成充气、泄压和测压功能为一体的目的，不需要采用将充气阀、泄压阀和压力表分别独立串联的方式，简化了气路结构，再通过一级减压组件和二级减压阀对氢气进行二级减压，能够实现对储氢瓶内的氢气压力进行减压的目的，使用效果好。
本实施例中，通过在供气口25-2内安装单向阀41，实际使用时，由于高压进气口25-1和供气口25-2相连通，因此，当需要向高压储气罐内充入氢气时，氢气依次通过供气口25-2、第三通道28、第一通道26和第二通道27进入高压进气口25-1，再通过安装在高压进气口25-1内的接头直接进入高压储气罐，不需要人工开启高压截止阀，当需要停止向高压储气罐内充入氢气时，利用单向阀41能够阻止氢气倒流，安全可靠，便于推广应用。
如图1所示，本实施例中，所述一级减压组件包括顶推件36、安装在所述高压出气口25-5内的安装座38、套筒37和减压弹簧39，所述顶推件36包括顶板部和设置在所述顶板部底面上的顶杆部，所述顶板部和所述顶杆部的中心开设有贯通的导气孔36-1，所述顶杆部的底端开设有多个与所述导气孔36-1贯通的通气孔36-2，所述顶板部安装在所述二级减压阀进气口1-1内，所述安装座38套装在所述顶杆部的底端，所述套筒37安装在所述安装座38与所述二级减压阀阀体1之间，所述减压弹簧39安装在所述安装座38与所述顶板部底面之间。
本实施例中，所述安装座38的下方安装有支撑座40，所述支撑座40的中心开设有与第四通道29贯通的透气孔。
实际安装时，套筒37能够起到限定安装座38安装位置的作用，安装座38不仅仅只是与顶杆部的底端之间实现滑动配合，而且，安装座38能够起到支撑减压弹簧39的作用，安装座38与高压出气口25-5的内壁之间、安装座38与顶杆部的底端的外表面之间以及支撑座40与高压出气口25-5的内壁之间均设置有橡胶密封圈。
实际使用时，安装座38与顶杆部底端之间形成一级减压空腔，高压截止阀内的高压氢气会依次通过第四通道29和透气孔进入所述一级减压空腔内，再通过多个通气孔36-2和导气孔36-1进入二级减压阀阀体1内。
如图1所示，本实施例中，所述进气组件包括设置在所述二级减压阀阀体内腔1-3内的阀座8、安装在所述阀座8上的二级减压阀阀杆9、设置在所述阀座8的顶面上供所述二级减压阀阀杆9穿过的导向环10和螺纹安装在所述二级减压阀阀体内腔1-3内用于压紧所述导向环10的压紧螺母11，所述二级减压阀阀杆9的正下方设置有二级减压阀开关钢珠7，所述二级减压阀开关钢珠7的外侧套装有限位环6，所述二级减压阀开关钢珠7的正下方设置有顶块5，所述顶块5的正下方设置有密封弹簧3，所述密封弹簧3的底端设置有密封弹簧支座4。
本实施例中，密封弹簧支座4和顶块5上均开设有气体通道，所述阀座上开设有阀杆穿过孔，所述阀杆穿过孔与所述阀杆之间预留有通气间隙，实际使用时，当顶块5推动二级减压阀开关钢珠7逐渐靠近阀杆穿过孔的底端时，密封截面变小；又由于所述定位柱13的底端面与所述二级减压阀阀杆9的顶端面相接触，因此，在调节组件的作用下，定位柱13可以推动二级减压阀阀杆9向下移动，此时，二级减压阀阀杆9会推动二级减压阀开关钢珠7向下移动，使二级减压阀开关钢珠7逐渐远离阀杆穿过孔的底端时，密封截面变大。
如图1、图5和图6所示，本实施例中，所述膜片组件包括安装盘12、安装在所述安装盘12底端的定位柱13、安装在所述安装盘12上的耐腐蚀金属膜片20和用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片20下表面上的压紧套22，所述二级减压阀阀体内腔1-3内安装有用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片20上表面的压紧环14，所述耐腐蚀金属膜片20的底面与所述二级减压阀阀体内腔1-3的环形安装面之间设置有聚四氟密封垫21，所述定位柱13的底端面与所述二级减压阀阀杆9的顶端面相接触。
本实施例中，所述安装盘12包括盘体12-1和设置在所述盘体12-1底面上的光轴段12-2和同轴连接在所述光轴段12-2底端的螺纹轴端12-3，所述耐腐蚀金属膜片20套装在所述光轴段12-2上，所述压紧套22螺纹连接在所述螺纹轴端12-3上，所述盘体12-1的顶面上开设有供所述调节钢珠15安装的锥形凹槽12-1-2，所述螺纹轴端12-3的端面上开设有定位柱安装孔12-3-1。
本实施例中，所述压紧套22的顶面与所述耐腐蚀金属膜片20下表面之间设置有垫板23，所述盘体12-1的底面上开设有与所述光轴段12-2同轴布设的环形凹槽12-1-1，所述环形凹槽12-1-1内安装有O型密封圈24。
本实施例中，膜片组件包括安装盘12、定位柱13、耐腐蚀金属膜片20和压紧套22，通过在二级减压阀阀体内腔1-3内安装用于压紧在耐腐蚀金属膜片20上表面的压紧环14，实际使用时，在安装盘12、压紧套22和压紧环14的共同作用下，能够实现耐腐蚀金属膜片20的准确定位与可靠安装，在耐腐蚀金属膜片20的下方具有一个与出气口1-2贯通的气腔，能够增加气体与耐腐蚀金属膜片20的接触面积，微小的气压变化也能够引起耐腐蚀金属膜片20的变化，耐腐蚀金属膜片20能够对气压的变化迅速响应，通过改变密封截面大小的方式，提高二级减压阀阀体1内部的压力变化的稳定性，能够减少对用气设备产生的冲击，能够提高气体利用率。
当高压气体的输入压力升高时，耐腐蚀金属膜片20被顶起，安装盘12和调节钢珠15向上移动，使得密封截面变小，流量降低，压力降低；反之，当高压气体的输入压力降低时，耐腐蚀金属膜片20向下移动，带动安装盘12和调节钢珠15向下移动，使得密封截面变大，流量增加，压力升高，由此形成一个闭环，能够提高输出压力的稳定性。
本实施例中，耐腐蚀金属膜片20的厚度的取值范围为0.05mm～0.08mm；耐腐蚀金属膜片20具有抗化学腐蚀的特性，能够减少因化学腐蚀而对气体介质造成的污染。
本实施例中，二级减压阀的输出气压的变化量维持在±0.01bar范围内。
本实施例中，通过在耐腐蚀金属膜片20的底面与所述二级减压阀阀体内腔1-3的环形安装面之间设置聚四氟密封垫21，能够避免耐腐蚀金属膜片20与二级减压阀阀体内腔1-3之间的刚性摩擦，同时，能够提高耐腐蚀金属膜片20与二级减压阀阀体内腔1-3之间的密封性，能够提高二级减压阀的控制精度和使用寿命。
如图1所示，本实施例中，所述调节组件包括安装在所述安装盘12顶面上的调节钢珠15、设置在所述调节钢珠15正上方的调节盘16、设置在所述调节盘16上方的调节弹簧17和设置在所述调节弹簧17顶端的调节弹簧支座18，所述二级减压阀阀盖2上安装有调节螺杆19，所述调节螺杆19压紧在所述调节弹簧支座18的顶面上。
如图1所示，本实施例中，所述二级减压阀阀盖2上开设有与二级减压阀阀盖内腔2-1相贯通的螺纹孔2-2，调节螺杆19螺纹连接在螺纹孔2-2内，实际使用时，当逆时针转动调节螺杆19，调节螺杆19会向上移动，此时，密封弹簧3会带动顶块5推动二级减压阀开关钢珠7，使二级减压阀开关钢珠7逐渐靠近阀杆穿过孔的底端，密封截面变小，输出压力降低；当顺时针转动调节螺杆19，调节螺杆19会向下移动，调节螺杆19会带动定位柱13推动二级减压阀阀杆9向下移动，此时，二级减压阀阀杆9会推动二级减压阀开关钢珠7向下移动，使二级减压阀开关钢珠7逐渐远离阀杆穿过孔的底端时，密封截面变大，输出压力升高；二级减压阀通过改变密封截面大小的方式，提高二级减压阀阀体1内部的压力变化的稳定性，控制精度高，且使用寿命长，便于推广应用。
本实施例中，所述阀芯组件包括螺纹连接在所述阀芯组件安装口25-6内的截止阀阀杆31、镶嵌在所述截止阀阀杆31一端用于封堵或开启所述第一通道26的截止阀开关钢珠32和固定安装在所述截止阀阀杆31另一端的手柄33。
本实施例中，阀芯组件包括截止阀阀杆31和镶嵌在所述截止阀阀杆31一端的截止阀开关钢珠32，实际使用时，由于截止阀阀杆31与截止阀阀体25内腔螺纹连接，当顺时针转动截止阀阀杆31时，截止阀阀杆31向靠近第一通道26的一侧直线移动，直至截止阀开关钢珠32压紧在第一通道26的入口处，从而实现截止阀的关闭，当逆时针转动截止阀阀杆31时，截止阀阀杆31向远离第一通道26的一侧直线移动，从而实现截止阀的开启，操作过程简单快捷。
如图1和图2所示，本实施例中，所述截止阀阀杆31包括螺纹杆段、设置在所述螺纹杆段一端的小径杆段、设置在所述螺纹杆段另一端的大径杆段和与所述大径杆段连接的中径杆段，所述小径杆段的端面上开设有供所述截止阀开关钢珠32镶嵌的凹槽；所述阀芯组件安装口25-6内安装有套装在所述小径杆段上的导向套35和套装在所述大径杆段上且用于封堵所述阀芯组件安装口25-6的端盖34。
如图1所示，本实施例中，所述高压进气口25-1内安装有滤网组件，所述滤网组件包括螺纹连接在所述高压进气口25-1内的固定套42-1和安装在所述固定套42-1上的过滤网42-2。
本实施例中，通过在高压进气口25-1内设置滤网组件，且滤网组件包括固定套42-1和过滤网42-2，实际使用时，固定套42-1能够实现过滤网42-2在高压进气口25-1内的可靠安装，利用过滤网42-2能够对进入高压储气罐内的氢气进行过滤。
如图1和图2所示，实际使用时，只需要在高压进气口25-1内安装接头，利用接头将截止阀阀体25与高压储气罐连接为一体，在测压孔25-3内安装压力表或压力传感器，并在泄压孔25-4内安装泄压阀，高压储气罐中的氢气先进入高压进气口25-1，再依次通过过滤网42-2、第二通道27、第一通道26和第四通道29，进入高压出气口25-5，再通过安装在高压出气口25-5内的输气管路输送至用气设备内；在此过程中，压力表或压力传感器能够对截止阀阀体25内的气体压力进行监测，当截止阀阀体25内的气体压力超过额定值时，通过泄压阀能够进行泄压，起到保护截止阀的作用；该高压气瓶瓶阀的输入压力为35MPa，该高压气瓶瓶阀的输出压力的取值范围为0.05MPa～0.07MPa。该高压气瓶瓶阀能够集过滤、单向供气、气体减压、低压压力监测、安全泄放、手动泄放等功能于一体，利用该高压气瓶瓶阀能够省去各功能部件之间的连接管路和接头，能够大幅减小氢系统结构的尺寸和系统漏点，大幅提高了氢系统装配效率，能够大幅降低产品成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：包括高压截止阀、与所述高压截止阀连接的一级减压组件和二级减压阀，所述高压截止阀包括截止阀阀体(25)和安装在所述截止阀阀体(25)内的阀芯组件，所述截止阀阀体(25)上设置有高压进气口(25-1)、供气口(25-2)、测压口(25-3)、高压出气口(25-5)和阀芯组件安装口(25-6)，以及与所述测压口(25-3)连通的泄压口(25-4)，所述测压口(25-3)与所述阀芯组件安装口(25-6)通过第一通道(26)连通，所述高压进气口(25-1)与所述第一通道(26)通过第二通道(27)连通，所述供气口(25-2)与所述第一通道(26)通过第三通道(28)连通，所述高压出气口(25-5)与所述阀芯组件安装口(25-6)通过第四通道(29)连通，所述测压口(25-3)与所述泄压口(25-4)通过第五通道(30)连通，所述供气口(25-2)内安装有单向阀(41)，所述一级减压组件安装在所述高压出气口(25-5)内，所述二级减压阀包括螺纹连接在所述高压出气口(25-5)上的二级减压阀阀体(1)和螺纹连接在所述二级减压阀阀体(1)上的二级减压阀阀盖(2)，以及安装在二级减压阀阀体内腔(1-3)内的进气组件、位于所述进气组件上方的膜片组件和安装在二级减压阀阀盖内腔(2-1)内且位于所述膜片组件上方的调节组件，所述二级减压阀阀体(1)上开设有与二级减压阀阀体内腔(1-3)底部同轴贯通且与所述高压出气口(25-5)连通的二级减压阀进气口(1-1)和与二级减压阀阀体内腔(1-3)中部垂直贯通的二级减压阀出气口(1-2)。
2.按照权利要求1所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述一级减压组件包括顶推件(36)、安装在所述高压出气口(25-5)内的安装座(38)、套筒(37)和减压弹簧(39)，所述顶推件(36)包括顶板部和设置在所述顶板部底面上的顶杆部，所述顶板部和所述顶杆部的中心开设有贯通的导气孔(36-1)，所述顶杆部的底端开设有多个与所述导气孔(36-1)贯通的通气孔(36-2)，所述顶板部安装在所述二级减压阀进气口(1-1)内，所述安装座(38)套装在所述顶杆部的底端，所述套筒(37)安装在所述安装座(38)与所述二级减压阀阀体(1)之间，所述减压弹簧(39)安装在所述安装座(38)与所述顶板部底面之间。
3.按照权利要求1所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述进气组件包括设置在所述二级减压阀阀体内腔(1-3)内的阀座(8)、安装在所述阀座(8)上的二级减压阀阀杆(9)、设置在所述阀座(8)的顶面上供所述二级减压阀阀杆(9)穿过的导向环(10)和螺纹安装在所述二级减压阀阀体内腔(1-3)内用于压紧所述导向环(10)的压紧螺母(11)，所述二级减压阀阀杆(9)的正下方设置有二级减压阀开关钢珠(7)，所述二级减压阀开关钢珠(7)的外侧套装有限位环(6)，所述二级减压阀开关钢珠(7)的正下方设置有顶块(5)，所述顶块(5)的正下方设置有密封弹簧(3)，所述密封弹簧(3)的底端设置有密封弹簧支座(4)。
4.按照权利要求3所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述膜片组件包括安装盘(12)、安装在所述安装盘(12)底端的定位柱(13)、安装在所述安装盘(12)上的耐腐蚀金属膜片(20)和用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片(20)下表面上的压紧套(22)，所述二级减压阀阀体内腔(1-3)内安装有用于压紧在所述耐腐蚀金属膜片(20)上表面的压紧环(14)，所述耐腐蚀金属膜片(20)的底面与所述二级减压阀阀体内腔(1-3)的环形安装面之间设置有聚四氟密封垫(21)，所述定位柱(13)的底端面与所述二级减压阀阀杆(9)的顶端面相接触。
5.按照权利要求4所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述压紧套(22)的顶面与所述耐腐蚀金属膜片(20)下表面之间设置有垫板(23)，所述盘体(12-1)的底面上开设有与所述光轴段(12-2)同轴布设的环形凹槽(12-1-1)，所述环形凹槽(12-1-1)内安装有O型密封圈(24)。
6.按照权利要求5所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述安装盘(12)包括盘体(12-1)和设置在所述盘体(12-1)底面上的光轴段(12-2)和同轴连接在所述光轴段(12-2)底端的螺纹轴端(12-3)，所述耐腐蚀金属膜片(20)套装在所述光轴段(12-2)上，所述压紧套(22)螺纹连接在所述螺纹轴端(12-3)上，所述盘体(12-1)的顶面上开设有供所述调节钢珠(15)安装的锥形凹槽(12-1-2)，所述螺纹轴端(12-3)的端面上开设有定位柱安装孔(12-3-1)。
7.按照权利要求4所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述调节组件包括安装在所述安装盘(12)顶面上的调节钢珠(15)、设置在所述调节钢珠(15)正上方的调节盘(16)、设置在所述调节盘(16)上方的调节弹簧(17)和设置在所述调节弹簧(17)顶端的调节弹簧支座(18)，所述二级减压阀阀盖(2)上安装有调节螺杆(19)，所述调节螺杆(19)压紧在所述调节弹簧支座(18)的顶面上。
8.按照权利要求1所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述阀芯组件包括螺纹连接在所述阀芯组件安装口(25-6)内的截止阀阀杆(31)、镶嵌在所述截止阀阀杆(31)一端用于封堵或开启所述第一通道(26)的截止阀开关钢珠(32)和固定安装在所述截止阀阀杆(31)另一端的手柄(33)。
9.按照权利要求8所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述截止阀阀杆(31)包括螺纹杆段、设置在所述螺纹杆段一端的小径杆段、设置在所述螺纹杆段另一端的大径杆段和与所述大径杆段连接的中径杆段，所述小径杆段的端面上开设有供所述截止阀开关钢珠(32)镶嵌的凹槽；所述阀芯组件安装口(25-6)内安装有套装在所述小径杆段上的导向套(35)和套装在所述大径杆段上且用于封堵所述阀芯组件安装口(25-6)的端盖(34)。
10.按照权利要求1所述的一种氢能源高压气瓶瓶阀，其特征在于：所述高压进气口(25-1)内安装有滤网组件，所述滤网组件包括螺纹连接在所述高压进气口(25-1)内的固定套(42-1)和安装在所述固定套(42-1)上的过滤网(42-2)。
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| 高压储氢气瓶组合阀的研制;刘扬;刘汇源;;通用机械;20080910(09);全文 * |
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