专利名称：一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置的制作方法
技术领域：
一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置技术领域[0001]本实用新型涉及钢质无缝气瓶制造技术领域，尤其涉及一种用于钢质无缝气瓶的 直导式装阀装置。
背景技术：
[0002]钢制无缝气瓶主要应用于充装高压液化气体，如空气、氧气、氮气、氩气、二氧化碳 等；或永久气体，如在汽车动力系统中储存压缩天然气(CNG);被广泛应用于工业、医疗、消 防及科研等领域。[0003]在向瓶体内充装介质前，需在气瓶瓶口安装阀门，然后通过阀门向瓶体内充装介 质，充装完成后迅速关闭阀门即可实现密封。常见的阀门安装方式是通过阀门螺纹与气瓶 瓶口螺纹相互配合，并采用专用的装阀工装将阀门拧紧在气瓶瓶口上。与人力拧紧相比，机 械化的装阀工装既迅速快捷，且密封性配合更好，大大提高了生产效益。[0004]目前国内大多数生产企业所用的装阀装置结构较为简单，大体可分为两种，一种 装阀装置配备有扭力传感器，其扭紧机构包括:装阀工装以及驱动所述装阀工装拧紧阀门 的驱动电机。装阀工装在驱动电机的带动下靠阀门螺纹与瓶口螺纹自由配合进行锁紧，但 扭力大小无法进行识别与有效控制。若扭力过大易对阀门造成损伤，而扭力过小则可能导 致气瓶密封性不够。[0005]另一种装阀装置配备有扭力传感器，其扭紧机构包括:自由摆动杆，安装在所述自 由摆动杆底部的装阀工装，以及驱动所述自由摆动杆转动的驱动电机。在所述驱动电机的 带动下，自由摆动杆带动装阀工装转动，装阀的扭矩可通过扭力传感器来进行调整与控制， 但因无上下垂直导向，自由摆动杆无规则动作。由于气瓶瓶体一般为合金钢材料，质地较 硬，而阀门一般为黄铜材料，质地较软，在所述自由摆动杆无规则动作下，瓶体瓶口螺纹与 阀门螺纹中心配合不垂直，阀门螺纹表面受到不规则挤压，易出现磕碰、损伤，导致阀门与 瓶口之间接触不良，密封性差，介质充装后瓶内气体易出现泄漏，从而引发各类安全事故。实用新型内容[0006]本实用新型提供了一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置，解决了现有装阀装 置导向性差、阀门与瓶口螺纹中心配合不垂直及装阀扭矩大小不稳定的状况。[0007]本实用新型的技术方案为:[0008]一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置，包括:机架，用于固定气瓶的定位机 构，用于将阀门拧紧在气瓶瓶口上的扭紧机构，用于控制所述扭紧机构的主控单元，所述机 架上还安装了用于限定所述扭紧机构运动方向的导向机构，所述导向机构包括:[0009]安装在所述机架上的导轨；[0010]与所述导轨滑动配合的导向板，所述扭紧机构安装在该导向板上；[0011 ] 驱动所述导向板沿导轨滑动的第一驱动电机，该第一驱动电机受控于所述主控单J Li ο[0012]为有效地限定导向板的滑动方向，所述导轨为两根，分别位于所述导向板的两侧。 优选地，所述导轨竖直布置。所述导向板可沿竖直设置的导轨作上下垂直滑动，导轨与导向 板之间还设有相互配合的轴向限位部件。利用该导向板可以对所述扭紧机构进行精确导 向，使阀门与瓶口螺纹中心垂直配合而拧紧。[0013]所述扭紧机构包括:[0014]固定在所述导向板上的定心轴座；[0015]安装在所述定心轴座内的转轴；[0016]安装在所述导向板上用于驱动所述转轴转动的第二驱动电机；[0017]安装在所述转轴底部的基座；[0018]装配在所述基座上的装阀工装。[0019]定心轴座的设置可使所述转轴保持竖直方向。优选地，所述定心轴座内安装了轴 承，所述转轴即固定在所述轴承内。驱动电机驱动所述转轴转动，所述装阀工装即将阀门拧 紧在气瓶瓶口上。所述装阀工装可通过定位销装配在该基座上，便于随时更换，以安装不同 样式的阀门。[0020]为实时监测和控制所述装阀工装的装阀扭矩，所述转轴上安装了扭力传感器。所 述扭力传感器通过法兰螺栓锁紧在该转轴上。紧固螺栓以一定的间隔均匀地分布在法兰 上，锁紧时压力均匀，转轴转动时产生的所有扭力都作为一个整体被传输，并被所述扭力传 感器所感应。[0021]为便于对不同高度气瓶进行阀门的安装，本实用新型可调节装阀工装的装阀高 度。在一个具体实施方式
中，所述转轴底部固定有导向套，该导向套滑动配合有滑杆，且导 向套与滑杆之间设有相互配合的轴向限位部件，所述基座固定在滑杆上。装配在该基座上 的装阀工装可随所述滑杆在导向套内滑动，随时调整其安装高度。[0022]优选地，所述导向套内设有与滑杆抵接的张紧弹簧。所述装阀工装可在张紧弹簧 的作用下上下伸缩，该张紧弹簧对滑杆与导向套的相互滑动起到一定的缓冲作用。[0023]为免所述基座与滑杆之间发生松动而影响装阀，所述基座的顶面带有安装孔，所 述滑杆与该安装孔过盈配合。[0024]在扭紧机构的下方设有定位机构，用于将气瓶固定在所述装阀工装的正下方。所 述定位机构包括:[0025]安装在所述机架上的底板；[0026]螺栓固定在所述底板上的第一定位板；[0027]滑动安装在所述底板上的第二定位板；[0028]驱动所述第二定位板向第一定位板滑动以夹紧气瓶的气缸。[0029]装阀时，将气瓶放置在与所述机架一体的机架底座上，所述机架底座的中心位置 与所述扭紧机构的转轴轴心在同一竖直线上，确保装阀时气瓶瓶口与阀门的同心度，避免 对阀门螺纹产生磨损，造成气瓶密封性差。[0030]所述第一定位板和第二定位板相对设置，优选地，所述底板上具有多个安装孔，根 据气瓶直径的大小可调节所述第一定位板在该底板上的固定位置。[0031]所述气缸上方接入压缩气源，并通过脚踏开关控制气缸的行程和所述第二定位板 向第一定位板的滑动距离，进而调节对气瓶的夹紧力。[0032]为增加对气瓶的夹紧程度，所述第一定位板和第二定位板朝向气瓶的一侧均带有 腰形槽，所述腰形槽内安装有弧形抱箍。优选地，该弧形抱箍上固定有缓冲垫，缓冲垫的设 置可保护气瓶表面不受刮擦或磨损。[0033]优选地，所述主控单元设置在电控箱内，所述电控箱可安装在机架的一定高度上， 便于技术人员操作。所述第一驱动电机、第二驱动电机以及扭力传感器均通过电连接线接 入该电控箱内。相应地，其工作界面上安装有开关、扭力数显表，以及多个点动按钮，该点动 按钮可用于调节装阀扭矩、启动第一驱动电机或第二驱动电机。[0034]综上所示，本实用新型的工作原理为:[0035]将阀门依次拧于气瓶上，将气瓶放置在所述机架底座上，踩脚踏开关，气缸带动第 二定位板向第一定位板滑动并抱紧气瓶；启动所述第一驱动电机，所述导向板沿机架上的 导轨向下滑动，固定连接在所述导向板上的第二驱动电机、扭力传感器、导向套与滑杆、装 阀工装均随该导向板向下垂直滑动到达装阀位置；启动所述第二驱动电机，实现自动装阀。 装阀扭矩被所述扭力传感器检测并显示在所述电控箱的扭力数显表上，到达设定装阀扭矩 后，自动停止装阀，所述导向板复位；再踩脚踏开关，松开气瓶，装阀完成。取出气瓶后，进行 下一轮的阀门安装。[0036]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:[0037](I)本实用新型直导式装阀装置具有限定扭紧机构运动方向的导向机构，确保扭 紧机构在装阀时阀门与气瓶螺纹中心垂直配合而拧紧；[0038](2)本实用新型直导式装阀装置的扭力传感器能够精确检测装阀扭矩，并可对装 阀扭矩进行任意调节，满足各种气瓶的装阀要求。
[0039]图1为本实用新型直导式装阀装置的结构示意图。[0040]图2为本实用新型直导式装阀装置的右侧面结构示意图。
具体实施方式
[0041]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。[0042]如图1所示的用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置，包括:机架底座16，机架29， 第一驱动电机I，导向板3,导轨17,第二驱动电机2,扭力传感器6,转轴19,定心轴座20,固 定座10，装阀工装11，底板13，第一定位板14，第二定位板15，气缸26，压缩气源25，电控箱 23。[0043]如图1所示，两根竖直布置的导轨17通过固定螺栓18安装在机架29上，导向板 3与两根导轨17滑动配合，导轨17与导向板3之间设有相互配合的轴向限位部件，第一驱 动电机I带动导向板3沿着导轨17滑动。第一驱动电机1、两根导轨17和导向板3构成了 本直导式装阀装置的导向机构。[0044]在机架29的一定高度上安装有电控箱23，第一驱动电机I通过电连接线30接入 电控箱23内，电控箱23的操作界面上带有启动第一驱动电机I的点动按钮24。[0045]如图1所示，第二驱动电机2通过连接法兰5固定在导向板3上，第二驱动电机2 的输出轴上固定有连接杆4 ;连接杆4、扭力传感器6、转轴19、导向套7依次通过连接法兰5相连接，导向套7具有与之滑动配合的滑杆9，导向套7与滑杆9之间设有相互配合的轴 向限位部件，滑杆9的下方固定有基座10，用于将阀门拧紧在气瓶12上的装阀工装11固定 在基座10上。第二驱动电机2通过电连接线30接入电控箱23内，电控箱23的操作界面 上带有启动第二驱动电机2的点动按钮24。[0046]由图1可见，在第二驱动电机2输出轴的轴心上，导向板3上还安装了定心轴座 20，转轴19安装在定心轴座20内，定心轴座20与第二驱动电机2配合使转轴19保持在竖 直方向上。为减少转轴19与定心轴座20之间的摩擦系数，可先在定心轴座20内设置轴承， 再将转轴19固定在该轴承内。[0047]通过法兰螺栓锁紧在转轴19上的扭力传感器6可对转轴19转动时产生的装阀扭 矩进行实时监测，并将实时装阀扭矩显示在电控箱23的扭力数显表22上。操作者还可通 过点动按钮24设定所需的装阀扭矩。[0048]相互滑动配合的导向套7与滑杆9可调节装阀工装11的装阀高度，便于对不同高 度气瓶进行阀门的安装。在导向套7内设有缓冲部件，本具体实施方式
中所示的为与滑杆 9抵接的张紧弹簧8，装阀工装11可在张紧弹簧8的作用下上下伸缩，对滑杆9与导向套7 的相互滑动起到一定的缓冲作用。[0049]为免基座10与滑杆9之间发生松动而影响装阀，基座10的顶面带有安装孔，滑杆 9与该安装孔过盈配合。在基座10的底部也带有安装孔，装阀工装11通过定位销21与该 安装孔相配合固定在基座10上。这种固定方式便于随时更换装阀工装11，以完成对不同样 式阀门的安装。[0050]在装阀工装11的下方，是本直导式装阀装置用于固定气瓶12的定位机构。[0051]如图1所示，结合图2可见，机架29上安装了底板13，在底板13的左右两侧分别 安装了用于夹紧气瓶12的定位板。在本具体实施方式
中，第一定位板14通过调节螺栓27 固定在底板13的左侧，与第一定位板14相对的位置上，具有滑动安装在底板13右侧的第 二定位板15。[0052]底板13上具有多个安装孔，根据气瓶12直径的大小可调节第一定位板14在底板 13上的固定位置。底板13上还安装气缸26，用于驱动第二定位板15向第一定位板14滑 动，以夹紧气瓶12。当然还可以通过其他的方式夹紧气瓶12。[0053]气缸26上方接入压缩气源25，并通过脚踏开关28控制气缸26的行程和第二定位 板15向第一定位板14的滑动距离，进而调节对气瓶12的夹紧力。[0054]为增加对气瓶12的夹紧程度,第一定位板14和第二定位板15朝向气瓶12的一 侧带有腰形槽(图中省略)，腰形槽内安装有弧形抱箍(图中省略)。优选地，该弧形抱箍上固 定有缓冲垫(图中省略)，缓冲垫的设置可保护气瓶12表面不受刮擦或磨损。[0055]装阀时，将气瓶12放置在与机架29 —体的机架底座16上，机架底座16的中心位 置与转轴19轴心在同一竖直线上，确保装阀时气瓶12瓶口与阀门的同心度。[0056]如图1所示，机架29的一定高度上安装了电控箱23，便于技术人员操作。[0057]本实施例直导式装阀装置的工作原理为:将阀门依次拧于气瓶12上，将气瓶12放 置在机架底座16上，踩脚踏开关28，气缸26带动第二定位板15向第一定位板14滑动并抱 紧气瓶12 ;启动第一驱动电机1，导向板3沿机架29上的导轨17向下滑动，固定连接在导 向板3上的第二驱动电机2、扭力传感器6、导向套7与滑杆9、装阀工装11均随导向板3向下垂直滑动到达装阀位置；启动第二驱动电机2，实现自动装阀。装阀扭矩被扭力传感器6 检测并显示在电控箱23的扭力数显表22上，到达设定装阀扭矩后，自动停止装阀，导向板3 复位；再踩脚踏开关28，松开气瓶12，装阀完成。取出气瓶12后，进行下一轮的阀门安装。
权利要求1.一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置，包括:机架，用于固定气瓶的定位机构，用于将阀门拧紧在气瓶瓶口上的扭紧机构，用于控制所述扭紧机构的主控单元，其特征在于，所述机架上还安装了用于限定所述扭紧机构运动方向的导向机构，所述导向机构包括: 安装在所述机架上的导轨； 与所述导轨滑动配合的导向板，所述扭紧机构安装在该导向板上； 驱动所述导向板沿导轨滑动的第一驱动电机，该第一驱动电机受控于所述主控单元。
2.如权利要求1所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述导轨为两根，分别位于所述导向板的两侧。
3.如权利要求1所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述导轨竖直布置。
4.如权利要求1所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述扭紧机构包括: 固定在所述导向板上的定心轴座； 安装在所述定心轴座内的转轴； 安装在所述导向板上用于驱动所述转轴转动的第二驱动电机； 安装在所述转轴底部的基座； 装配在所述基座上的装阀工装。
5.如权利要求4所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述转轴上安装了扭力传感器。
6.如权利要求4所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述转轴底部固定有导向套，该导向套滑动配合有滑杆，且导向套与滑杆之间设有相互配合的轴向限位部件，所述基座固定在滑杆上。
7.如权利要求6所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述基座的顶面带有安装孔，所述滑杆与该安装孔过盈配合。
8.如权利要求6所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述导向套内设有与滑杆抵接的张紧弹黃。
9.如权利要求1所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述定位机构包括: 安装在所述机架上的底板； 螺栓固定在所述底板上的第一定位板； 滑动安装在所述底板上的第二定位板； 驱动所述第二定位板向第一定位板滑动以夹紧气瓶的气缸。
10.如权利要求9所述的直导式装阀装置，其特征在于，所述第一定位板和第二定位板朝向气瓶的一侧均带有腰形槽，所述腰形槽内安装有弧形抱箍。
专利摘要本实用新型公开了一种用于钢质无缝气瓶的直导式装阀装置，包括机架，用于固定气瓶的定位机构，用于将阀门拧紧在气瓶瓶口上的扭紧机构，用于控制所述扭紧机构的主控单元，所述机架上还安装了用于限定所述扭紧机构运动方向的导向机构，所述导向机构包括安装在所述机架上的导轨；与所述导轨滑动配合的导向板，所述扭紧机构安装在该导向板上；驱动所述导向板沿导轨滑动的第一驱动电机，该第一驱动电机受控于所述主控单元。与现有技术相比，本实用新型具有限定扭紧机构运动方向的导向机构，确保扭紧机构在装阀时阀门与气瓶螺纹中心垂直配合而拧紧；本实用新型的扭力传感器能够精确检测装阀扭矩，并进行任意调节。
文档编号F17C13/04GK202972522SQ20122062354
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者徐禁园, 孙海, 王国清, 夏兴 申请人:浙江金盾消防器材有限公司