一种机械电磁式燃气紧急切断阀的制作方法

本实用新型涉及一种燃气报警系统，具体涉及一种燃气切断阀，尤其是涉及一种机械电磁式燃气紧急切断阀。

背景技术：

随着城市燃气公用事业的逐步放开，燃气事业的飞速发展，天然气、液化气、煤气等管道燃气在我国得到了快速的普及。燃气的使用给人们的生活带来极大的便利，有效提高了人民的生活质量，减少了环境污染。但与此同时也给人们的生活带来了许多灾难，燃气泄漏造成的中毒、爆炸、火灾等安全事故时有发生，给人民的生命财产带来了巨大的损失，成为燃气行业最为关注的重点和焦点。

燃气紧急切断阀是安装在燃气储罐/管道出口处紧急时能够快速切断的阀门，当切断阀所控制的管道内压力过高或者低于切断设定压力时，安全切断阀可以紧急切断管道气流，保护下游设备。利用电磁阀来控制阀门的关闭，是目前比较理想的安全阀之一。但目前的燃气紧急切断阀通常都是采用阀杆与弹簧配合的结构实现切断。但实际使用时，尤其是在民用燃气总管道或者工业用燃气管道中，管道压力变化较大，目前的切断阀当管道内的负压较大时，很容易误关，无法有效保证燃气使用安全。且在管道压力大于2kg/cm²时很难释放实现紧急切断；而实际使用中，管道内压力复杂多变，达到4kg/cm²以至6kg/cm²都是很常见的情况，如何开发出一种能适应管道内压力复杂变化且在管道内压力大于4kg/cm²的情况下仍能正常使用的切断阀成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术中阀芯的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能承受更大的管道压力、保证燃气使用安全的机械电磁式燃气紧急切断阀。

为达上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种机械电磁式燃气紧急切断阀，包括阀体、阀盖、阀芯、安装在阀体内的阀瓣和复位弹簧，以及执行机构，阀芯的下部安装在阀体内，上部通到阀体的外部并在执行机构的控制下带动阀瓣开启及闭合，其中，所述阀体上部固定安装一壳体，所述阀芯采用凸轮机构，包括芯轴、连杆、凸轮和挂钩，芯轴的下部与阀瓣相连接，中部可滑动的密封安装在阀体上，芯轴的上部伸入壳体内与连杆的下端相铰接，凸轮和挂钩的中部均可转动的安装在壳体上，凸轮的一端与连杆的上端相铰接，另一端设有与挂钩相配合的凸块；挂钩的下部与执行机构相抵，上端通过一固定安装在壳体上的复位弹簧Ⅱ钩挂在凸轮的凸块上。

可选的，所述凸轮的中部开设有一通孔，通孔内固接一凸轮旋转轴，所述凸轮旋转轴的两端可转动的安装在壳体上，其上套设有凸轮固定套筒。

可选的，所述凸轮旋转轴的一端固定安装一手轮。

可选的，所述壳体上开设有一置物槽，置物槽内放置一与手轮配合使用的开阀助力棒。

可选的，所述的挂钩中上部开设有一通孔，通孔内安装一挂钩定位轴，所述挂钩定位轴的两端固定安装在壳体上，其上套设有挂钩固定套筒，挂钩可绕挂钩定位轴旋转。

可选的，所述挂钩上设有一与复位弹簧Ⅱ相配合的固定销。

可选的，所述挂钩与连杆之间设置有一横向挡轴，横向挡轴两端固定安装在壳体上。

可选的，所述阀瓣中部开孔并在孔周开设有环形凹槽，一类十字形阀瓣连接器密封安装在环形凹槽内，阀瓣连接器的上端与芯轴底部固定连接在一起，下端穿过阀瓣中部的孔并通过一导气螺母固定安装在阀瓣上。

可选的，所述芯轴、阀瓣及阀瓣连接器均采用铜质材料制成。

可选的，所述阀体与阀盖之间、所述芯轴与阀体之间均通过密封圈密封连接。

由于采用以上技术方案，本实用新型具备如下技术效果：

1.本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，阀芯采用机械联动式结构，通过凸轮、挂钩、连杆及芯轴的联动配合，以重力和机械力实现阀瓣的开启与闭合，从而可适应燃气管道内较大的压力变化，有效解决阀芯在管道压力过大下难以释放以及负压过高导致的电磁阀误关等问题。经多次有效性实验，在管道内压力大于4kg/cm²的情况下依然可稳定正常实现切断，亦可根据使用需要达到能承受6kg/cm²、8kg/cm²甚至更高的管道压力，有效的保证了阀体的闭合开启效率，结构更加安全可靠。

2、本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，实际操作时，执行机构采用现有的电磁阀结构即可，当电磁阀收到切断任务时，电磁阀开启，其推动挂钩底部向前，挂钩绕挂钩定位轴旋转并与凸轮上的凸块相脱离，此时凸轮脱离挂钩后绕凸轮旋转轴旋转提供一个向下的机械力，协同重力作用，带动连杆、芯轴及与之相连的阀瓣向下运动，实现阀门的快速闭合。复位时，则可手动或通过凸轮旋转轴上安装的手轮相配合的开阀助力棒反向旋转凸轮，复位弹簧Ⅱ带动挂钩实现复位。开启和复位操作简单迅速，驱动电压只需9V即可驱动，驱动电压更低，保证在任何情况下都可启动切断阀，使用更加方便安全。

3、本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，挂钩和连杆之间设置有横向挡轴，用于限制连杆的位置，有效避免凸轮与挂钩脱离后反转难以复位现象的发生。

4、本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，在阀瓣中部开设环形凹槽并设置由导气螺母安装的阀瓣连接器，回位时只需很小的力量即可使两侧阀体内气压平衡，回位方便。

5、本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，芯轴、阀瓣和阀瓣连接器最佳采用铜质材料制成以提供更佳的重力作用。

6、本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀，结构简单，设计合理，纯机械结构的阀芯不易损坏，使用寿命长达15年以上，制造成本低，非常适宜推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀的剖视结构示意图(开启状态)；

图2为本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀另一角度的剖视结构示意图；

图3为本实用新型的机械电磁式燃气紧急切断阀的又一角度剖视结构示意图。

图中，1.方形密封垫，2、外壳盖，3.凸轮，4.挂钩，5.复位弹簧Ⅱ，6.执行机构，7.外壳，8.铭牌，9.连杆，10.芯轴，11.O型密封圈，12.上阀盖，13.复位弹簧Ⅰ，14.平膜，15.阀瓣连接器，16.导气螺母，17.阀体，18.下阀盖，19.凸轮旋转轴，20.开阀助力棒，21.销，22.凸轮固定套筒，23.手轮，24.挡轴，25.挂钩定位轴，26.挂钩固定套筒，27.固定销，28.阀瓣。

具体实施方式

参见图1-3中所示，一种机械电磁式燃气紧急切断阀，包括阀体17、上阀盖12、下阀盖18、阀芯、安装在阀体17内的阀瓣28和复位弹簧Ⅰ13，以及执行机构6。上阀盖12和下阀盖18密封安装于阀体17上下两端。阀体17的上部即上阀盖12的上方固定安装一壳体，壳体包括外壳7和外壳盖2，外壳7与外壳盖2之间通过方形密封垫1密封连接在一起。外壳盖2的外侧还可设置铭牌8。

本实用新型最主要的改进点在于阀芯的结构，采用机械联动的凸轮机构，阀芯包括凸轮3、挂钩4、连杆9和芯轴10，安装在壳体内。凸轮3的中部和挂钩4的中上部均可转动的安装在壳体的外壳7上，凸轮3的一端设有与挂钩4相配合的凸块，即挂钩4可钩挂在该凸块上。凸轮上与该凸块相对的另一端跟连杆9的上端相铰接。挂钩4的上端通过一固定安装在壳体上的复位弹簧Ⅱ5钩挂在凸轮3的凸块上，下端则与执行机构6的启动端相抵。芯轴10的下部与阀瓣28相固接，中部可滑动的密封安装在上阀盖12上开设的安装口上。芯轴10的上部伸入壳体内并与连杆9的下端经由销21相铰接。

为了保证凸轮3的旋转运行，可在凸轮3的中部开设有一方形通孔，通孔内固接一凸轮旋转轴19，凸轮旋转轴19为两端设有圆形部分的方形轴，该圆形部分可转动的安装在外壳7上。凸轮旋转轴19上还套设有用于固定凸轮3轴向位置的凸轮固定套筒22，该套筒22有两个，分别安装在凸轮3的前后两端。为方便回复位，可在凸轮旋转轴19的一端固定安装一手轮23。同时还可以在外壳7上开设一置物槽，在置物槽内放置一与手轮23配合使用的开阀助力棒20。

同样，为实现挂钩4的旋转与固定，可在挂钩4的中上部开设有一圆形通孔，通孔内安装一挂钩定位轴25，该挂钩定位轴25的两端固定安装在外壳7上，同样可在挂钩4的前后两端的挂钩定位轴25上套设挂钩固定套筒26，以保证凸轮3和挂钩4在同一平面内旋转。

为了更好地配合，还可在挂钩4上设有一与复位弹簧Ⅱ5相配合的固定销27。

为了限制凸轮3和挂钩4旋转时的角度，避免过度旋转导致回位困难，可在挂钩4与连杆9之间设置有一横向挡轴24，横向挡轴24两端固定安装在外壳7上。

实际操作时，执行机构可采用现有的切断阀的任一种执行机构即可，最佳采用电磁阀结构。当电磁阀收到切断任务时，电磁阀开启，其推动挂钩4底部向前，挂钩4绕挂钩定位轴25旋转并与凸轮3上的凸块相脱离，此时凸轮3脱离挂钩4后带动凸轮旋转轴19共同旋转并提供一个向下的机械力，带动连杆9、芯轴10向下运动，同时协同阀瓣28的重力作用，带动阀瓣28向下运动，实现阀门的快速闭合。复位时，则可手动旋转手轮23或通过凸轮旋转轴19上安装的与手轮23相配合的开阀助力棒20反向旋转凸轮3，复位弹簧Ⅱ5带动挂钩4实现复位。开启和复位操作简单迅速，保证在任何情况下都可启动切断阀，使用更加方便安全。

为了使回位更省力，可在阀瓣28的中部开孔并在孔周开设一环形凹槽，将一类十字形阀瓣连接器15密封安装在环形凹槽内，阀瓣连接器15的上端与芯轴10底部固定连接在一起，下端穿过阀瓣28中部的孔并通过一导气螺母16固定安装在阀瓣28上。为保证密封，还可在阀瓣28的下部安装平膜14。

优选的，芯轴10、阀瓣28及阀瓣连接器15均采用铜质材料制成。

可选的，所述阀体17与上、下阀盖(12、18)之间、所述芯轴10与上阀盖12之间均通过O型密封圈11密封连接，以保证产品的气密性，避免漏气。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本实用新型的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。