专利名称：带电磁阀的气瓶组合瓶阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气瓶具有组合功能的瓶阀，它安装在气瓶瓶口上，用于 气瓶内气体的控制。
背景技术：
国内现有的气瓶瓶阀有很多种，具有多种功能，这些功能总的来说有下 面四种l.通过手柄或手轮控制瓶阀的开关。2.超过设定的最大压力后自动 向外泄气。3.超过设定的最高温度后自动向外泄气。4.瓶阀打开时，因为某种原因气体离开瓶阀后大量外泄，瓶阀中的过流阔能自动关闭，即过流自动保护功能。如专利号ZL95241964.5提到的瓶阀具有前面三个功能，专利 ZL200520056186. 9提到的瓶阀具有过流自动保护功能。在某些场合仅仅具有上述这几种功能还是不够的。例如某些装载压縮天然气(简称CNG)的汽车，要求用车内电源控制瓶阀的开关，驾驶员拔出车钥匙之后，电源被切断，瓶阀应该被关闭，确保车辆的安全，这就要求瓶阀具有电磁阀。另外，从安全的角度考虑，汽车出现碰撞之后，车内碰撞传感器发出信号，该信号应该送到瓶阀上的电磁阀，电磁阀自动关闭瓶阀。我国行业标准QC/T 245-2002 "压縮天然气汽车专用装置技术条件"第4.3. IO条规定瓶阀的过流阀在过流保护之后，过流阀关闭瓶中气体，然后能手动或自动打开过流阀，让瓶阀能恢复正常工作。目前国内市场上还没有一种瓶阀同时具备下面五种功能1.通过手柄或手 轮控制瓶阀的开关。2.超过设定的最大压力后自动向外泄气。3.超过设定的最 高温度后自动向外泄气。4.过流自动保护功能，并自动或手动打开过流阀。5. 电磁阀自动控制瓶阀的开关。实用新型内容本实用新型涉及的气瓶瓶阀同时具备上述五种功能，并且电磁阀采用了先导阀先开启、主阀后开启的方式，使它适用于高压气体控制。同时对电磁阀的有关部位采用了密封防爆设计，使它适用于易燃易爆气体的控制。手动关闭瓶阀的功能零件包括球阀9、上阀座10、阀座密封圈11、下4阀座34、阀座密封圈35，在国内现有瓶阀方案中，装配时这些手动关闭瓶阀 的功能零件从阀体1的上方或侧面进入阀体1中，如专利ZL95241964. 5就是 装配时从阀体1上方放入手动关闭瓶阀的功能零件的方案。而本实用新型在组 装时，球阀9、上阀座IO、阀座密封圈ll、下阀座34、阀座密封圈35从阀体 1的下方(即阀体1与气瓶联结螺纹包围的中间部位)进入阀体1，并被阀芯 36压紧，这样阀体l的上方就可以用来安装电磁阀。相对于国内现有瓶阀，本实用新型采用了和阀体合为一体的过流阀，并 且增加了过流阀手动复位功能，如专利ZL200520056186. 9提到的瓶阀具有过 流自动保护功能却没有过流关闭后手动复位功能。如图1所示，可以手动复位 的过流阀由阀体l、阀芯36、过流弹簧37、过流片38、孔用挡圈39组成，阀 芯36通过螺纹固定在阔体1中，中间有气孔a ，外部有气孔b与气孔d相通， 过流弹簧37顶住过流片38使它离开阀芯36的气孔a，孔用挡圈39使过流片 38固定在阀体1中。如果因为某种意外的原因，当气体流出瓶阀之后突然大量 外泄，气体流速较快，在过流片38的过流小孔m处产生大量阻力，压縮过流 弹簧37，过流片38堵住阀芯36的中心孔a，过流阀关闭，瓶中气体无法再通 过孔a流出瓶阀，实现了过流保护的功能，图3表示了过流阀的关闭状态。当 修复瓶阀后面的管路泄漏之处以后，转动手柄12到某一个特定的角度时，球 阀9上的气孔c同时连通气孔a和b，如图4所示，瓶中气体通过小孔m到达 气孔b，然后通过气孔c到达气孔a，过流片38两侧气体压力相同，它在过流 弹簧37的作用下离开阀芯36，过流阀打开，瓶阀恢复正常工作。相对于国内现有瓶阀，本实用新型在阀体1上部增加了电磁阀，这种电 磁阀可以采用直流或交流电控制。电磁阀由阀体l、钢针13、动磁铁14、回位 弹簧15、线圈骨架16、线圈17、隔磁套密封圈18、磁轭19、塑封罩20、压 紧螺母21、螺母密封圈22、静磁铁23、接线端子24、线圈密封圈25、主阀密 封圈26、隔磁套27、主阀门28、先导阀密封垫29、锥面密封圈30组成，锥 面密封圈30固定在主阀门28上，主阀门28中间有一小先导气孔f通向先导 阀密封垫2，小孔f另一端通往出气口 k，主阀门2侧面还有一个气孔h，从气 孔e来的瓶中气体通过气孔h也可以通过主阀门28周围的间隙流向先导阀密 封垫29，主阀门28通过钢针13与动磁铁14相连，钢针13和动磁铁14之 间有间隙，隔磁套27通过螺纹与阀体1和静磁铁23相连，连接处有主阀密封 圈26、隔磁套密封圈18，隔磁套27内有回位弹簧15、动磁铁14，先导阀密 封垫29固定在动磁铁14之内，塑封罩20内有磁轭19、线圈骨架16、线圈17，压紧螺母21把线圈17、线圈骨架16、磁轭19、塑封罩20压紧在隔磁套27 上，在压紧螺母21处有螺母密封圈22，在塑封罩20与阀体1接触的地方有线 圈密封圈25，在磁轭19的外面进行封塑处理，即增加了塑封罩20，封塑时把 接线端子24与电磁阀合为一体，接线端子24在塑封罩20的侧面，它有两根 电线与线圈17相连。瓶中气体通过小孔a、球阀9上的小孔c，流出气道e，到达电磁阀，电磁 阀无电时关闭出气口k，气体无法流出瓶阀。电磁阀通电后打开出气口k,气体 流出瓶阀。如图1所示，接线端子24有电线与线圈17相连，外界电源通过接线端子 24把电流送到线圈17并产生电磁场，电磁场在静磁铁23中产生电磁吸力，动 磁铁14在电磁吸力作用下向上移动，先导阀密封垫29 (固定在动磁铁14中) 离开先导气孔f，此时先导阀打开，钢针13与主阀门28之间有少量间隙，先 导阀向上移动距离(即先导阀的开启程度)等于该间隙量，瓶中气体从气孔e 经过主阀门28上的气孔h到达先导阀，然后从先导气孔f、出气口k流出瓶阀 之外。当主阀门28两侧的气压相同之后，动磁铁14通过钢针13拉动主阀门 28上移，主阀门打开，瓶中气体可以大量流出瓶阀。相对于普通的电磁阀，本实用新型的电磁阀是一种防爆电磁阀，它在相 关部位作了密封处理，防止可燃气体爆炸。
图l是手动阀开启、过流阀打开、电磁阔关闭状态的瓶阀图。 图2是手动阀关闭、过流阀打开的瓶阀局部图。 图3是手动阀打开、过流阀关闭的瓶阀局部图。图4是过流阀关闭，手动阀处于一特定的角度范围让过流阀打开的瓶阀局 部图。图5是电磁阀的先导阀和主阀处于打开状态的瓶阀局部图。 图中1是阀体、2是转轴密封圈、3是压盖密封圈、4是手柄压盖、5是转 轴密封圈、6是平垫圈、7是手柄转轴、8是螺钉、9是球阀、IO是上阀座、11 是阀座密封圈、12是手柄、13是钢针、14是动磁铁、15是回位弹簧、16是线 圈骨架、17是线圈、18是隔磁套密封圈、19是磁轭、20是塑封罩、21是压紧 螺母、22是螺母密封圈、23是静磁铁、24是接线端子、25是线圈密封圈、26是主阀密封圈、27是隔磁套、28是主阀门、29是先导阀密封垫、30是锥面密 封圈、31是保险阀体、32是低熔点合金、33是爆破片、34是下阀座、35是阓 座密封圈、36是阀芯、37是过流弹簧、38是过流片、39是孔用挡圈。图中a是阀芯36上主气孔，b是阀芯36上侧气孔，c是球阀9上气孔，d 是安全阀气孔，e是阀体l气孔，f是先导阀气孔，h是主阀门28的气孔，k 是瓶阀的出气口， m是过流片38的气孔。
具体实施方式
本实用新型适用于多种场合，下面仅通过它运用于压縮天然气(CNG)汽 车的气瓶为例，说明它的一种用途。CNG气瓶固定在汽车车身上，瓶阀l的下部有外螺纹，它安装在CNG气瓶 的瓶口之上，CNG气体从瓶阀1下部过流片38的气孔m进入瓶阀，正常使用情 况下从出气口k流出瓶阀，到下游的CNG减压器。1. 限制最高温度和压力的功能如图1所示，安全阀由保险阀体31、低熔点合金32、爆破片33组成，保 险阀体31通过螺纹固定在阀体1上，低熔点合金32固定在保险阀体31的孔 中，保险阀体31压紧爆破片33，堵住安全阀气孔d的出口，安全阀气孔d与 瓶中气体相通。在CNG气体加入CNG气瓶的过程中，如果加入的速度或数量过多，CNG温 度和压力会超过设定值，可能会发生爆炸，此时低熔点合金32在高温作用下 融化，爆破片33在CNG压力作用下破裂，保险阀体31中间的气孔打开，CNG 气体通过气孔m、 b、 d经该气孔高速流出瓶阀之外，气瓶恢复了安全。2. 过流保护并手动复位的功能如图1所示，阀体l、阀芯36、过流弹簧37、过流片38、孔用挡圈39 — 起组成过流阀，阔芯36通过螺纹固定在阀体1中，阀芯36的下部有四方或六 方形凸台用于拧紧螺纹，阀芯36中间有气孔a，外部有气孔b气孔d相通，过 流弹簧37顶住过流片38使它离开阀芯36的气孔a，孔用挡圈39使过流片38 固定在阀体l中。如果CNG汽车在使用过程中发生CNG管路破裂等意外，CNG气体流出瓶阀 之后在破裂处大量外泄，气流流速很快，它产生的气流阻力使过流片38堵住 阀芯36的中心孔a，过流阀关闭，图3表示了过流阀的关闭状态。修复漏气之处以后，要打开关闭的过流阀时，转动手柄12到某一个特定的角度时，如图4所示，球阀9上的气孔c同时连通气孔a和b，过流片38两侧气体压力相同， 它在过流弹簧37的作用下离开阀芯36，过流阀打开，瓶阀恢复正常工作。3. 手动开关瓶阀的功能如图1所示，阀体l、转轴密封圈2、压盖密封圈3、手柄压盖4、转轴密 封圈5、平垫圈6、手柄转轴7、螺钉8、球阀9、上阀座IO、阀座密封圈ll、 手柄12、下阀座34、阀座密封圈35组成手动阀门，其中球阀9、上阀座IO、 阀座密封圈11、下阀座34、阀座密封圈35在装配时必须从阀体1的下部进入 阀体，然后被阀芯36压紧，但球阀9仍然可以相对于上阀座10、下阀座34 转动，球阀9中间有气孔c，外表有一个凹槽，手柄转轴7 —端插入球阀9的凹 槽内，另一端插入手柄12的方孔内，然后用平垫圈6、螺钉8压紧。阀体1 上有限位装置，使手柄12只能在90。范围内转动，0°和90°的位置分别对 应手动阀的全开和全关的位置。阀座密封圈11和35、转轴密封圈2和5、压 盖密封圈3确保CNG气体不会渗透。CNG汽车在使用CNG燃料之前，转动手柄12让球阀9旋转，气孔c连通 气孔a和气孔e，手动阀打开，汽车可以正常使用CNG。 CNG汽车停驶较长时间 时，把球阀9旋转90。，使气孔c隔断气孔a和气孔e，如图2所示,手动阀 关闭，保证CNG气体不会外泄。手动阀打开之后，CNG气体通过小孔a、球阀9上的小孔c，流出气道e， 到达电磁阀。4. 电磁阀自动开关瓶阀的功能如图1所示，阀体l、钢针13、主阀门28、锥面密封圈30组成了电磁阀 阀的主阀门部分。锥面密封圈30固定在主阀门28上，主阀门28通过钢针13 与动磁铁14相连，钢针13和动磁铁14之间有间隙，即动磁铁14可以离开主 阀门28的距离等于这个间隙。主阀门28中间有一先导气孔f通向先导阀，先 导气孔f另一端通往出气口k，主阀门28与隔磁套27之间有间隙，主阀门28 侧面还有一个气孔h,从气孔e来的瓶中气体通过气孔h也可以通过主阀门28 周围的间隙流向先导阀。动磁铁14、回位弹簧15、线圈骨架16、线圈17、隔磁套密封圈18、磁轭 19、塑封罩20、压紧螺母21、螺母密封圈22、静磁铁23、接线端子24、线圈 密封圈25、主阀密封圈26、隔磁套27、先导阀密封垫29组成了电磁阀的先导阀部分。隔磁套27通过螺纹与阀体1相连，它的中间有四方或六方形凸台用于螺纹拧紧，它的上端有螺纹与静磁铁23连接，静磁铁23中间有两个平行的 平面用于螺纹拧紧。隔磁套27内有回位弹簧15、动磁铁14，先导阀密封垫29 固定在动磁铁14之内。无电时回位弹簧15压紧动磁铁14，让先导阀密封垫 29堵住先导气孔f ，同时把主阀门28压紧在阀体1的锥形面上，主阀门和先 导阀门关闭。磁轭19把线圈17、线圈骨架16包围在中间，塑封罩20密封磁轭19。压 紧螺母21有螺纹与静磁铁23相连，它把线圈17、线圈骨架16、磁轭19、塑 封罩20压紧在隔磁套27上，接线端子24在塑封罩20的侧面，它有两根电线 与线圈17相连。电磁阀的相关部位作了密封处理，防止泄漏的CNG气体遇到火花爆炸。除 普通电磁阀采用的主阀密封圈26、隔磁套密封圈18之外，本实用新型的电磁 阀在磁轭19的外面进行封塑处理，即增加了塑封罩20，防止泄露的气体进入 线圈17。封塑时把接线端子24与电磁阀合为一体，汽车电源插头插入接线端 子24时要采用密封圈，防止泄露的气体通过电源插头接触到接线端子24可能 产生的电火花。在压紧螺母21处增加了螺母密封圈22，在塑封罩20与阀体1 接触的地方增加了线圈密封圈25,防止CNG外泄。CNG汽车电源是24V或12V直流电，它通过接线端子24把电流送到线圈 17并产生电磁场，电磁场在静磁铁23中产生电磁吸力，动磁铁14在电磁吸力 作用下向上移动，先导阀密封垫29离开先导气孔f，此时先导阀打开,CNG气 体从气孔e经过主阀门28上的气孔h到达先导阀，然后从先导气孔f 、出气口 k流出瓶阀之外。流出的CNG气体使主阀门外的气压逐步升高，当主阀门28 两侧的气压相同之后，动磁铁14通过钢针13拉动主阀门28上移，主阀门打 开，CNG气体可以大量流出瓶阀，到达下游的CNG减压器。当驾驶员离开汽车拔出车钥匙之后，电源被切断，电磁阀被关闭，确保车 辆的安全。如果汽车出现较大的碰撞之后，车内碰撞传感器发出信号，该信号 送到电磁阀，电磁阀自动关闭出气口k，防止碰撞造成的大量CNG气体外泄。上述仅是本实用新型的一个应用实例，它的各种结构使它同时具备了多 项功能，而且它既适用于高压气体，也适用于易燃易爆气体。如果瓶阀各部件 采用耐腐蚀材料，它还可以适用于腐蚀气体。总之，该瓶阀具备多重功能，能 适用于很多场合。
权利要求1. 带电磁阀的气瓶组合瓶阀是由阀体(1)、转轴密封圈(2)、压盖密封圈(3)、手柄压盖(4)、转轴密封圈(5)、平垫圈(6)、手柄转轴(7)、螺钉(8)、球阀(9)、上阀座(10)、阀座密封圈(11)、手柄(12)、保险阀体(31)、低熔点合金(32)、爆破片(33)、下阀座(34)、阀座密封圈(35)、阀芯(36)组成，阀体(1)通过下部的螺纹与气瓶相连接，球阀(9)可以相对于上阀座(10)、下阀座(34)转动，球阀(9)通过手柄转轴(7)与手柄(12)相连，带低熔点合金(32)的保险阀体(31)通过螺纹固定在阀体(1)上并压紧爆破片(33)，堵住气孔(d)的出口，其特征在于球阀(9)、上阀座(10)、阀座密封圈(11)、下阀座(34)、阀座密封圈(35)在组装时从阀体(1)的下部进入阀体，并被阀芯(36)压紧，在阀体(1)上还设有可以手动复位的过流阀和电磁阀。
2. 根据权利要求1所述的带电磁阀的气瓶组合瓶阀，其特征在于可以手动复位 的过流阀由阀体(1)、阔芯(36)、过流弹簧(37)、过流片(38)、孔用挡 圈(39)组成，阀芯(36)通过螺纹固定在阀体(1)中，中间有气孔(a)， 外部有气孔(b)与气孔(d)相通，过流弹簧(37)顶住过流片(38)使它离开 阀芯(36)的气孔(a)，孔用挡圈(39)使过流片(38)固定在阀体(1)中，转 动手柄(12)使球阀(9)处入某一特定的角度范围时，气孔(b)可以通过气孔(c)与气孔(a)相通。
3. 根据权利要求l所述的带电磁阀的气瓶组合瓶阀，其特征在于电磁阀由阀体(1)、钢针(13)、动磁铁(14)、回位弹簧(15)、线圈骨架(16)、线圈(17)、 隔磁套密封圈(18)、磁轭(19)、塑封罩(20)、压紧螺母(21)、螺母密封圈(22)、静磁铁(23)、接线端子(24)、线圈密封圈(25)、主阀密封圈(26)、 隔磁套(27)、主阀门(28)、先导阀密封垫(29)、锥面密封圈(30)组成， 锥面密封圈(30)固定在主阀门(28)上，主阀门(28)中间有一小先导气 孑L (f)通向先导阀密封垫(29)，小孔(f)另一端通往出气口 (k)，主阀 门(28)侧面还有一个气孔(h)，从气孔(e)来的瓶中气体通过气孔(h) 也可以通过主阀门(28)周围的间隙流向先导阀密封垫(29)，主阀门(28) 通过钢针(13)与动磁铁(14)相连，钢针(13)和动磁铁(14)之间有间 隙，隔磁套(27)通过螺纹与阀体(1)和静磁铁(23)相连，连接处有t阀 密封圈(26)、隔磁套密封圈(18)，隔磁套(27)内有回位弹簧(15)、动磁 铁(14)，先导阀密封垫(29)固定在动磁铁(14)之内，塑封罩(20)内冇 磁轭(19)、线圈骨架(16)、线圈(17)， JK紧螺母(21)把线圈(17)、线圈骨架(16)、磁轭(19)、塑封罩(20)压紧在隔磁套(27)上，在压紧螺 母(21)处有螺母密封圈(22)，在塑封罩(20)与阀体(1)接触的地方有线圈密封 圈(25),在磁轭(19)的外面进行封塑处理，即增加了塑封罩(20)，封塑 时把接线端子(24)与电磁阀合为一体，接线端子(24)在塑封罩(20)的 侧面，它有两根电线与线圈(17)相连。
专利摘要本实用新型一种带电磁阀的气瓶组合瓶阀，它在现有瓶阀的过流保护、高压溢流、高温溢流、手动开关阀门的功能基础上，增加了手动复位关闭的过流阀、电磁阀自动开关瓶阀的功能。当瓶中气体流量过大时过流片38堵住阀芯36上的气孔a，瓶中气体被过流阀关闭。过流阀关闭后复位时，将球阀9转动到一个特定角度范围，瓶中气体通过气孔b、气孔c与气孔a相通，使过流片38两侧气压相等，过流片38打开气孔a。电磁阀由线圈17、动磁铁14、静磁铁23、先导阀门、主阀门等组成，位于阀体1的上部。瓶中气体通过球阀9、电磁阀的主阀门、先导阀门从出气口k流出瓶阀，电磁阀有关部位采用了防爆密封结构。该瓶阀可适用于高压气体和易燃易爆气体的控制。
文档编号F16K17/00GK201100445SQ20072017469
公开日2008年8月13日 申请日期2007年9月9日 优先权日2007年9月9日
发明者雄 王 申请人:王 雄;黄卫琳