一种呼吸器用平衡式呼吸阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水下呼吸器用低吸气阻力的平衡式呼吸阀，属于应急救生技术领域。
【背景技术】
[0002]目前国内外现有的水下呼吸器用呼吸阀均采用的是硬密封式结构的减压阀芯，这种呼吸阀体积大(外径约80mm)、重量重(约200g以上)，难以长时间随身携带;而小尺寸的硬密封式结构的呼吸阀(外径约56mm)吸气阻力又太大(约1500Pa以上)，无法满足实际使用要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的发明目的是为救生水下呼吸器提供一种体积小巧、结构紧凑、重量轻和吸气阻力低的呼吸器用平衡式呼吸阀，使其满足可长时间佩挂在人体上并且使用方便和舒适的需求。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括阀体、吸气压力感应膜片、阀盖、位于吸气压力感应膜片与阀盖之间的应急按钮、呼吸咬嘴、装于阀体进气口的阀座、阀杆、装于阀体出气口的出气口膜片和出气口堵盖、与阀杆相连的杠杆开关;所述阀座外端连接有进气接头;所述进气接头内腔分隔为进气腔和平衡腔；阀杆前部置于阀座的内腔，阀杆后部置于进气接头的平衡腔内；阀杆后端设有将平衡腔活动分隔为与阀座内腔连通的主平衡腔、副平衡腔的活塞;所述主平衡腔的腔壁上设有环形凹槽;所述进气腔经与环形凹槽相通的进气通道与主平衡腔连通;所述阀杆上设有连通副平衡腔与阀座内腔的气道。
[0005]所述进气通道为一个以上。
[0006]所述活塞与平衡腔壁接触处设有密封圈。
[0007]所述进气接头、阀杆、阀座由锡黄铜制成，并且表面进行镀镍处理。
[0008]所述阀体、出气口堵盖、阀盖由高性能聚酰胺材料注塑而，其熔点高达2600C，拉伸强度为80.0MPa，伸长率达60 %。
[0009]所述出气口膜片、吸气压力感应膜片由二甲基硅橡胶模压制成，该橡胶能在一60°C?250°C的温度范围内能保持良好的弹性。
[0010]所述应急按钮由热塑性聚氨酯弹性体通过注射工艺制成，其拉伸强度达32.0MPa，伸长率达100%。
[0011]所述呼吸咬嘴由食品级硅橡胶制成，其重金属含量<lmg/kg。
[0012]本实用新型可以满足呼吸阻力低、体积小巧、结构紧凑、重量轻等实际使用要求。
[0013]本实用新型具有体积小巧、结构紧凑、重量轻和呼吸舒适的优点，其总体尺寸为86.0111111(总长)\55.7111111(总宽)\86.5111111(总高)，重量约为1258，吸气阻力约800?3左右，呼气阻力300Pa左右，较国内现有的常用的水下呼吸器用呼吸阀的体积减小约25%，重量减小约31%，较国外同类尺寸的呼吸阀的吸气阻力低约46%以上。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为进气接头的A向视图。
【具体实施方式】
[0016]图1、图2中，本实用新型主要由塑料和橡胶部件构成的主阀体、安装于主阀体内由金属零部件构成的平衡式金属减压阀芯以及由食品级硅橡胶制成的呼吸咬嘴等三大部件组成。
[0017]主阀体由塑料阀体1、出气口膜片2、出气口堵盖3、吸气压力感应膜片4、应急按钮
5、阀盖6等6个部件构成。其中塑料阀体1、出气口堵盖3和阀盖6由高性能聚酰胺材料通过注塑工艺制成，出气口膜片2和吸气压力感应膜片4通过模压工艺制成，应急按钮5通过注射工艺制成。先在计算机上设计出各部件的内部结构尺寸和外形尺寸，再依据这些尺寸设计注塑或模压成型模具，模具设计并制造完成后即可在注塑机或模压成型机上生产这些塑料或橡胶部件。
[0018]制造塑料阀体1、出气口堵盖3和阀盖6的高性能聚酰胺材料可以是尼龙66材料，为了降低其收缩率，可向尼龙66材料中添加5%?10%左右的玻璃纤维添加剂。
[0019]制造出气口膜片2和吸气压力感应膜片4时先将二甲基硅橡胶、双二五、羟基硅油、二苯基硅二醇等原材料放入混合机混合均匀后，再在开练机上混练，然后放入模具中在平板硫化机上进行一段模压硫化，脱模后再在电热鼓风箱内进行二段硫化即可。
[0020]制造应急按钮5时先将末端为NCO的聚氨酯预聚集物与匀泡剂、扩链剂、去离子水混合均匀后，再注射到模具内即可成型。
[0021]平衡式金属减压阀芯由进气接头7、金属阀杆8、减压弹簧9、锁紧螺母10、金属杠杆开关11和金属阀座12等6个部件构成。先设计出各部件的外形尺寸后再进行加工。
[0022]平衡式金属阀芯通过进气接头和阀座安装于主阀体内，减压弹簧、杠杆和锁紧螺母采用不锈钢材料制成。进气接头7、金属阀杆8、阀座12和锁紧螺母10可在数控车床上加工，进气接头7、阀芯8、阀座12加工好后，外表面还应进行镀镍处理;减压弹簧9可采用不锈钢丝在弹簧缠绕机上加工制成，金属杠杆开关11可采用冲压工艺制成。平衡式金属减压阀芯采用气流平衡方式密封，从进气接头进入的约0.9MPa的压缩空气的压力平衡分布在金属阀杆两端的活塞和封头上，从而只需减压弹簧提供较小的弹力即可将从进气接头内进入的约0.9MPa的压缩空气密封住，这样可大大降低呼吸阀的吸气阻力。
[0023]呼吸咬嘴13可用食品级硅橡胶材料采用模压工艺制成，其重金属含量<lmg/kg。
[0024]上述各部件制造完成后，经组装后即可得到救生水下呼吸器用低吸气阻力的平衡式呼吸阀。
[0025]进气接头7内腔分隔为进气腔14和平衡腔；阀杆8前部置于阀座12的内腔21，阀杆8后部置于进气接头7的平衡腔内；阀杆8后端设有将平衡腔活动分隔为与阀座内腔21连通的主平衡腔20、副平衡腔16的活塞17;主平衡腔20的腔壁上设有环形凹槽19;进气腔14经与环形凹槽19相通的进气通道15与主平衡腔20连通；阀杆8上设有连通副平衡腔16与阀座内腔21的气道18。
[0026]呼吸阀的工作原理为:在静止状态下，压缩气体依次通过进气腔14、进气通道15进入主平衡腔20，利用减压弹簧9预压缩力压紧金属阀杆8达到密封进气端气体的目的，防止空气泄露至呼吸腔23;使用人员通过呼吸咬嘴13进行呼吸时，呼吸阀进入工作状态，吸气时呼吸腔23内气体压力下降，吸气压力感应膜片4在内外空气压力差的作用下受向内的压力，然后通过金属杠杆开关11、锁紧螺母10将压力放大后作用到金属阀杆8上并使其向左移动，主平衡腔20内的压缩气体依次通过阀座内腔21、出气通道22进入呼吸腔23满足人体吸气需求;同时副平衡腔16通过气道18与阀座内腔21相通，可保证阀杆8移动时副平衡腔16与呼吸腔23内压力平衡。呼气时，呼吸腔23内气体压力升高，吸气压力感应膜片4在内外空气压差的作用下受向外的压力使其上移，在减压弹簧9的作用下，金属杠杆开关11、阀杆8、锁紧螺母10复位，供气端停止供气，同时在内外压差的作用下，呼出的气体通过出气口膜片2排出。
[0027]组装完成后的呼吸阀总体尺寸为:总长X总宽X总高=8 6.0 mm X 5 5.7 mm X86.5mm，重量约为:125g，较国内现有的常用的水下呼吸器用呼吸阀的体积减小约25%，重量减小约31%。
[0028]组装完成后的呼吸阀吸气阻力约SOOPa左右，呼气阻力300Pa左右，与国外同类尺寸的呼吸阀吸气阻力(> 1500Pa)相比，其吸气阻力低约46 %以上。
【主权项】
1.一种呼吸器用平衡式呼吸阀，包括阀体(I)、吸气压力感应膜片(4)、阀盖(6)、位于吸气压力感应膜片(4)与阀盖(6)之间的应急按钮(5)、呼吸咬嘴(13)、装于阀体(I)进气口的阀座(12)、阀杆(8)、装于阀体(I)出气口的出气口膜片(2)和出气口堵盖(3)、与阀杆(8)相连的杠杆开关(11);其特征在于:所述阀座(12)外端连接有进气接头(7);所述进气接头(7 )内腔分隔为进气腔(14)和平衡腔；阀杆(8)前部置于阀座(12)的内腔(21)，阀杆(8)后部置于进气接头(7)的平衡腔内；阀杆(8)后端设有将平衡腔活动分隔为与阀座内腔(21)连通的主平衡腔(20)、副平衡腔(16)的活塞(17);所述主平衡腔(20)的腔壁上设有环形凹槽(19);所述进气腔(14)经与环形凹槽(19)相通的进气通道(15)与主平衡腔(20)连通;所述阀杆(8)上设有连通副平衡腔(16)与阀座内腔(21)的气道(18)。2.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述进气通道(15)为一个以上。3.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述活塞(17)与平衡腔壁接触处设有密封圈。4.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述进气接头(7)、阀杆(8)、阀座(12)由锡黄铜制成。5.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述阀体(1)、出气口堵盖(3)、阀盖(6)由高性能聚酰胺材料注塑而成。6.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述出气口膜片(2)、吸气压力感应膜片(4)由二甲基硅橡胶模压制成。7.根据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述应急按钮(5)由热塑性聚氨酯弹性体制成。8.据权利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸阀，其特征在于:所述呼吸咬嘴(13)由食品级娃橡胶制成，其重金属含量< lmg/kg。
【专利摘要】本实用新型提供一种呼吸器用平衡式呼吸阀，包括阀体、吸气压力感应膜片、阀盖、位于吸气压力感应膜片与阀盖之间的应急按钮、呼吸咬嘴、装于阀体进气口的阀座、阀杆、装于阀体出气口的出气口膜片和出气口堵盖、与阀杆相连的杠杆开关；所述阀座外端连接有进气接头；所述进气接头内腔分隔为进气腔和平衡腔；阀杆前部置于阀座的内腔，阀杆后部置于进气接头的平衡腔内；阀杆后端设有将平衡腔活动分隔为与阀座内腔连通的主平衡腔、副平衡腔的活塞；所述主平衡腔的腔壁上设有环形凹槽；所述进气腔经与环形凹槽相通的进气通道与主平衡腔连通；所述阀杆上设有连通副平衡腔与阀座内腔的气道。本实用新型体积小巧、结构紧凑、重量轻、吸气阻力低。
【IPC分类】A62B9/02
【公开号】CN205323043
【申请号】CN201620014612
【发明人】徐浩星, 牛同锋, 陈爱国, 王青松, 周渝淞, 胡发灵, 刘红
【申请人】湖北航天化学技术研究所
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月8日