CN207609843U - 用于液化气瓶的智能限充角阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及阀门技术,旨在提供一种用于液化气瓶的智能限充角阀。包括阀体、阀杆、活门组件、凸轮机构和电磁阀组件;阀杆为内设凸轮机构的中空结构,底部通过活门体与阀座组件顶部联接,当阀杆上下位移时能带动偏心凸轮转动;电磁阀组件中电磁阀芯的末端能卡入设于偏心凸轮上的卡槽;手轮组件内部装有控制模块、通讯模块、身份识别芯片和无线充电接收模块。该产品通过相互配合的凸轮机构、电磁阀组件及手轮组件,实现了关闭阀门和打开灶具用气时阀座组件能够正常工作,不受凸轮机构及阀杆的影响。在充气时如未使用经无线信号认证的开阀工具,活门体组件将不能全程开启,阀座组件则受两端压差影响实现限充功能,从而实现对钢瓶的智能化管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及阀门结构,具体涉及一种用于液化气瓶的智能限充角阀。
背景技术
瓶装液化气由液化气储配站(以下简称液化气站)分配到各家各户,作为家庭灶具的供气源,它起源于20世纪60年代初,最早是在炼油厂和几个工业城市使用,现已发展到乡镇农村。液化气属于一种危险气体,老百姓在使用过程中经常发生一些爆炸、中毒事件。国家对液化气瓶充装、流通、使用各关键环节均提出了更加严格的要求。液化气角阀是液化气瓶的最重要安全附件,属于特种设备阀门,目前国内市场上已经有一些智能气瓶角阀,虽然一定程度实现了防拆、防破解的功能,但仍然给不法液化气站一些违法充装的机会。
随着科技的发展,物联网技术在瓶装液化气领域的应用与推广,将会有效解决政府有关部门及液化气经营者对钢瓶监管难的现状,智能阀门的开发及应用,实现了对钢瓶的信息化管理,对液化气钢瓶的充装可追溯,对钢瓶的流向可跟踪,使液化气钢瓶的使用者的切身利益得到有效保护。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是,克服现有技术中的不足,提供一种用于液化气瓶的智能限充角阀。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的解决方案是:
提供一种液化气瓶用安全智能角阀,包括具有竖向空腔的阀体,阀体上设有充气接口和钢瓶接口,两者之间的通道上设通气口,并由手轮通过阀杆控制阀座组件实现通气口的启闭;该角阀还包括活门组件、凸轮机构和电磁阀组件;
所述活门组件包括活门体和设于活门体侧壁上的O型圈,阀杆的底部通过活门体与阀座组件顶部联接;
阀杆为中空结构,其侧壁与阀体之间通过螺纹啮合;所述凸轮机构位于阀杆的空腔内部,包括固定在手轮上的凸轮轴、套在凸轮轴上的偏心凸轮,以及连接凸轮轴与偏心凸轮的扭簧;当阀杆上下位移时,能带动偏心凸轮绕凸轮轴逆时针或顺时针转动;
所述电磁阀组件包括电磁阀线圈、线圈骨架和屏蔽罩、电磁阀芯和套在电磁阀芯上的弹簧,电磁阀芯的末端能卡入设于偏心凸轮上的卡槽;
所述手轮组件的主体结构是中空的手轮,手轮内部装有控制模块、通讯模块、身份识别芯片和无线充电接收模块,控制模块通过线缆分别连接通讯模块、无线充电接收模块和电磁阀线圈。
本实用新型中,所述阀座组件的上部通过环销联浮动接至活门体,两者之间有轴向的第一间隙;所述阀杆与偏心凸轮之间有第二间隙,且第二间隙小于第一间隙。
本实用新型中,所述阀座组件包括向下开口的密封座和设于密封座内的密封垫,密封垫与所述通气口相接。
本实用新型中,所述阀杆的底端通过环销联接至活门体。
本实用新型中,所述阀杆的内腔为八方花键;手轮组件的外缘通过环销装在阀体上端,其底部通过八方花键与阀杆的顶端联接。
本实用新型中,所述手轮组件的内腔以灌胶方式封装。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型创新性地设置了相互配合的凸轮机构、电磁阀组件以及手轮组件;在关闭阀门、打开灶具用气时,阀座组件能够正常工作,不受凸轮机构及阀杆的影响。在充气时如未使用经无线信号认证的开阀工具,活门体组件将不能全程开启,阀座组件则受两端压差影响实现限充功能。
2、可利用本实用新型对钢瓶进行智能化管理,防止钢瓶超期服务、非系统钢瓶错误充装等情况发生。
3、活门体与阀体之间通过多组O型圈实现密封,使得阀门的密封性能远远好于其他类似产品。
4、手轮与阀体之间采用环销联结,有效防止拆解破坏。
5、所述活门体组件与阀杆之间,采用环销浮动联结,在开关阀门时,活门组件只沿阀体内腔轴向移动而不做旋转运动,减少O型圈的磨损,提高阀门寿命。
6、所述活门体组件与阀座组件之间,采用环销浮动联结,在开关阀门时,阀座组件只沿阀体内腔轴向移动而不做旋转运动,减少密封垫的磨损,提高阀门寿命。
7、只有在钢瓶充装液化气时才全行程打开,而在用气时控制打开行程,提高阀门使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型中智能限充角阀的内部结构示意图。
图2为关阀时的内部结构位置关系示意图;
图3为排气时的内部结构位置关系示意图;
图4为限充时的内部结构位置关系示意图;
图5为充装时的内部结构位置关系示意图;
图中附图标记为:1阀体;2密封垫;3密封座;4环销;5活门体;6O型圈;7环销;8阀杆;9扭簧;10偏心凸轮;11凸轮轴;12电磁阀芯;13弹簧;14环销;15电磁阀;16手轮;17控制模块;18无线充电接收模块;19通讯模块。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型中的液化气瓶用安全智能角阀,包括角阀的阀体1,阀体1内部具有竖向的中空腔体,设有充气接口和钢瓶接口,两者之间的通道上设通气口,并由手轮组件通过阀杆8控制的阀座组件实现通气口的启闭;该角阀还包括活门组件、凸轮机构和电磁阀组件;
活门组件包括活门体5和设于其侧壁上的两个O型圈6,活门体5的上下两端分别与阀杆8底部和阀座组件顶部联接。阀座组件包括向下开口的密封座3和设于密封座3内的密封垫2,密封垫2与通气口相接。阀杆8的底端通过环销7联接至活门体5。
阀杆8为中空结构,其侧壁与阀体1之间通过螺纹啮合;所述凸轮机构位于阀杆8的空腔内部,包括固定在手轮16上的凸轮轴11、套在凸轮轴11上的偏心凸轮10,以及连接阀杆8和偏心凸轮10的扭簧9,当阀杆8上、下位移时能带动偏心凸轮10绕凸轮轴11逆时针或顺时针转动;阀座组件的上部通过环销4联浮动接至活门体5,两者之间有轴向的第一间隙A;阀杆8与偏心凸轮10之间有第二间隙B,且第二间隙B小于第一间隙A。
电磁阀组件包括电磁阀15、电磁阀芯12和套在电磁阀芯12上的弹簧13,电磁阀芯12的末端能卡入设于偏心凸轮10上的卡槽;手轮组件包括中空的手轮16,其内部装有控制模块17、身份识别芯片、通讯模块19和无线充电接收模块18,控制模块17通过线缆分别连接通讯模块19、无线充电接收模块18和电磁阀线圈。阀杆8的内腔为八方花键;手轮组件的外缘通过环销装在阀体1上,其底部通过八方花键与阀杆8联接。手轮组件的内腔以灌胶方式封装。
下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
阀门的阀体1由黄铜材料锻打成型,机械精加工完成;阀座组件包括密封垫2和密封座3,其作用是阀门关闭时起密封作用;活门组件包括活门体5和两个O型圈6,其作用是阀门开启时起密封作用;阀杆8的外部设与阀体1啮合的螺纹,其中空内腔设八方花键,其作用是操作手轮16时,带动活门组件及密封座组件沿阀体1内腔沿轴向上下移动,起到启闭阀门的作用。
其中,阀座组件和活门组件之间以环销4浮动连接,活门组件与阀杆8之间以环销7浮动连接,阀座组件和活门组件之间有轴向的第一间隙A。
手轮组件中包括:身份识别芯片,其作用是由开阀工具所携带的身份识别感应器进行身份信息读取,以便对安装该角阀的钢瓶身份进行识别。身份识别的实现方式有多种,例如身份识别芯片可采用RFID芯片,开阀工具中可相应地内置RFID射频读卡器。通讯模块19,其作用是与开阀工具所携带的通讯模块之间进行信号接收与传递,用于与身份识别芯片配合工作以验证阀门的身份及合格与否;无线充电接收模块18,其作用是通过无线充电原理对控制模块17及电磁阀15供电;当通讯模块19接收到开阀工具传送的指令后,由控制模块17根据指令确定是否对电磁阀15供电;中空的手轮16由锌合金压铸成型,输出端为外八方花键,其作用是启闭阀门时,传递扭矩;手轮组件1的内腔灌胶封装,可以有效防爆、密封、防止破坏等。
电磁阀组件包括电磁阀15、弹簧13和电磁阀芯12,其作用是,当控制模块17对电磁阀15供电时吸合电磁阀芯12,使其末端离开偏心凸轮10上的卡槽;断电后弹簧13推离电磁阀芯12,使其末端插入偏心凸轮10上的卡槽;
凸轮机构包括凸轮轴11、偏心凸轮10和扭簧9,在阀杆8的作用下偏心凸轮10能绕凸轮轴11顺时针转动,阀杆8的作用力消失时,在扭簧9的作用下,偏心凸轮10绕凸轮轴11逆时针转动而复位。
工作原理描述:
阀杆8与阀体1之间为螺纹连接,手轮组件与阀体1之间由环销14联结并实现轴向限位,手轮16与阀杆8之间通过八方花键联结。
2.1关阀:
顺时针旋转手轮16时,通过八方花键带动阀杆8转动,在螺纹的啮合作用下,驱动活门组件向下移动,直至阀门关闭。
此时,在扭簧9的作用下,偏心凸轮10绕凸轮轴11逆时针转动而复位,电磁阀芯12在弹簧13作用下插入偏心凸轮10的卡槽。此时,阀杆8与偏心凸轮10的凸缘之间有第二间隙B。活门体5的下端与阀座组件顶部之间有第一间隙A,且第二间隙B小于第一间隙A(如图2所示)。
2.2排气:
逆时针旋转手轮16,通过八角花键带动阀杆8转动,驱动活门组件向上移动,直至阀杆8与偏心凸轮10接触(此时第二间隙B的距离为0)。因电磁阀芯12在弹簧13作用下卡入偏心凸轮10的卡槽,而使偏心凸轮10无法转动,阀杆8在偏心凸轮10的阻挡下,无法继续上移。
当打开灶具用气时,通过两端的压力差克服密封座组件的重力,推动阀座组件上移,气体即可放出,由充气接口排出(如图3所示)。
2.3限充:
当未收到开阀工具对角阀发出开阀指令时,即便将手轮16旋转至最大开度,阀门也只能打开至排气时所述位置。由于且第二间隙B小于第一间隙A,在重力和压力差的作用下,密封座组件与阀体1呈单向密封效果,从而实现限充(如图4所示)。
2.4充装:
当使用开阀工具时,通过对身份识别芯片中的信息进行读取及判断,向通讯模块19发出指令,通讯模块19将指令内容传递给控制模块17。控制模块17收到开阀指令后对电磁阀15供电,使电磁阀芯12在磁力作用下退出偏心凸轮10的卡槽,电磁阀芯12对偏心凸轮10的限位作用消失。
此时逆时针旋转手轮16,通过八方花键带动阀杆8上移,阀杆8与偏心凸轮10接触后,即可带动偏心凸轮10绕凸轮轴11顺时针转动,直至阀门全行程打开。(如图5所示)。
在充气完成后,顺时针旋转手轮,关闭阀门,使阀门内部结构回归图2所示位置。
本实用新型的实际范围不仅包括所公开的实施例,还包括在权利要求书之下实施或者执行本实用新型的所有等效方案。
Claims (6)
1.一种用于液化气瓶的智能限充角阀,包括具有竖向空腔的阀体,阀体上设有充气接口和钢瓶接口,两者之间的通道上设通气口,并由手轮通过阀杆控制阀座组件实现通气口的启闭;其特征在于,该角阀还包括活门组件、凸轮机构和电磁阀组件;
所述活门组件包括活门体和设于活门体侧壁上的O型圈,阀杆的底部通过活门体与阀座组件顶部联接;
阀杆为中空结构,其侧壁与阀体之间通过螺纹啮合;所述凸轮机构位于阀杆的空腔内部,包括固定在手轮上的凸轮轴、套在凸轮轴上的偏心凸轮,以及连接凸轮轴与偏心凸轮的扭簧;当阀杆上下位移时,能带动偏心凸轮绕凸轮轴逆时针或顺时针转动;
所述电磁阀组件包括电磁阀线圈、线圈骨架和屏蔽罩、电磁阀芯和套在电磁阀芯上的弹簧,电磁阀芯的末端能卡入设于偏心凸轮上的卡槽;
所述手轮组件的主体结构是中空的手轮,手轮内部装有控制模块、通讯模块、身份识别芯片和无线充电接收模块,控制模块通过线缆分别连接通讯模块、无线充电接收模块和电磁阀线圈。
2.根据权利要求1所述的角阀,其特征在于,所述阀座组件的上部通过环销联浮动接至活门体,两者之间有轴向的第一间隙;所述阀杆与偏心凸轮之间有第二间隙,且第二间隙小于第一间隙。
3.根据权利要求1所述的角阀,其特征在于,所述阀座组件包括向下开口的密封座和设于密封座内的密封垫,密封垫与所述通气口相接。
4.根据权利要求1所述的角阀,其特征在于,所述阀杆的底端通过环销联接至活门体。
5.根据权利要求1所述的角阀,其特征在于,所述阀杆的内腔为八方花键;手轮组件的外缘通过环销装在阀体上端,其底部通过八方花键与阀杆的顶端联接。
6.根据权利要求1至5任意一项中所述的角阀,其特征在于,所述手轮组件的内腔以灌胶方式封装。
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