一种气瓶阀及使用该气瓶阀的气瓶的制作方法

本发明涉及一种气瓶阀及使用该气瓶阀的气瓶。

背景技术：

在实际的生产生活中，用于气体输送的气瓶阀被广泛应用于焊接、切割、化工、医药、卫生、电子工业等民用领域，尤其是在气瓶的充气和排气方面涉及较广，而现有的气瓶阀包括阀体，阀体内具有流通通道，并在流通通道中设置往复移动的阀芯，通过阀芯的往复移动来实现流通通道的通断，进而实现气瓶的排气，一般是通过在阀芯和阀体之间设置弹簧，并在阀芯的一端设置截止阀，在需要排气时，打开截止阀，高压气体可顶推阀芯克服弹簧的作用向外移动，从而实现流通通道的导通，但在实际的排气过程中，由于弹簧对阀芯的作用力越来越大，而气瓶内的气体压力逐渐减小，阀芯的开启克服的作用力逐渐增加，满足瞬间开启、大流量输出的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有先导式排气、大流量输出的功能的气瓶阀；本发明的目的还在于提供一种具有该气瓶阀的气瓶。

为实现上述目的，本发明气瓶阀的第1种技术方案是：

气瓶阀，包括阀体和设置在阀体内的阀芯，所述阀体具有由气瓶口和排气口连通而形成的排气通道，所述阀体还具有与排气通道连通的控压室，所述阀芯包括位于控压室内的活塞部分和可伸入至排气通道中以控制排气通道的通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设置有用于承受气瓶口处的压力以驱动阀芯向控压室移动的承压面，所述阀芯上开设有用于将控压室与气瓶口导通的渗气通道，所述阀体上设置有带有封堵结构的泄压通道，所述泄压通道通过所述封堵结构导通后形成的出气口可将控压室与外界连通，泄压通道的出气口尺寸大于渗气通道的尺寸。

本发明气瓶阀的第2种技术方案是：在本发明气瓶阀的第1种技术方案的基础上，所述阀体为至少具有三个开口的多通结构，所述排气口位于阀芯的前侧，所述控压室位于阀芯的后侧，所述气瓶口位于阀芯的径向方向，所述渗气通道包括设置在阀芯上的沿径向方向与气瓶口连通的径向段和与径向段连通的沿阀芯轴线方向延伸并与控压室连通的轴向段,径向段和轴向段的设置方便加工，且渗气通道设置在阀芯内部，不会对阀芯与阀体之间的接触面造成干扰。

本发明气瓶阀的第3种技术方案是：在本发明气瓶阀的第2种技术方案的基础上，所述阀芯上设置有用于与控压室所在的阀体侧壁导向滑动配合的环形台阶，所述环形台阶的外径与对应的控压室的尺寸一致，所述环形台阶的后侧面构成所述承压面，环形台阶的设置可以保证高压气体推动阀芯向控压室移动，而不会向排气口方向顶压。

本发明气瓶阀的第4种技术方案是：在本发明气瓶阀的第3种技术方案的基础上，所述环形台阶与对应的阀体之间设置有密封圈。保证了阀芯与阀体之间的密封性。

本发明气瓶阀的第5种技术方案是：在本发明气瓶阀的第2种技术方案的基础上，所述控压室内还设有用于在排气结束后带动阀芯向排气通道中移动的阀芯复位弹簧。在不需要排气操作时能够一直顶推阀芯将其封头部分伸入至排气通道中。

本发明气瓶阀的第6种技术方案是：在本发明气瓶阀的第5种技术方案的基础上，所述阀体内腔中还设置有用于与阀芯上的承压面前后挡止配合的限位台阶。防止阀芯过度向排气口移动而与控压室脱离。

本发明气瓶阀的第7种技术方案是：在本发明气瓶阀的第1~6中任意一种技术方案的基础上，所述气瓶阀还包括用于将封堵结构导通的操作机构。可将封堵结构通过操作机构导通，便于操作。

本发明气瓶阀的第8种技术方案是：在本发明气瓶阀的第7种技术方案的基础上，所述操作机构为电动操作机构，其包括用于撞击封堵结构以使封堵结构导通的撞针和驱动撞针动作的电起爆器。撞击的方式能够比较迅速的导通封堵结构，原理简单，而且排气较快。

本发明气瓶阀的第9种技术方案是：在本发明气瓶阀的第2种技术方案的基础上，所述阀体上还设置有用于与气瓶口连通的充气口，所述充气口处设置有充气单向阀。将充气与排气集成到一个阀体上，结构更加紧凑。

本发明气瓶阀的第10种技术方案是：在本发明气瓶阀的第2种技术方案的基础上，所述阀体上还设置有用于监测阀体内气压的安全阀。用于保证阀体的气压处于安全值内。

本发明气瓶的第1种技术方案是：

气瓶，包括瓶体和设置在瓶体上的气瓶阀，气瓶阀包括阀体和设置在阀体内的阀芯，所述阀体具有由气瓶口和排气口连通而形成的排气通道，所述阀体还具有与排气通道连通的控压室，所述阀芯包括位于控压室内的活塞部分和可伸入至排气通道中以控制排气通道的通断的封头部分，活塞部分靠近排气通道的一侧设置有用于承受气瓶口处的压力以驱动阀芯向控压室移动的承压面，所述阀芯上开设有用于将控压室与气瓶口导通的渗气通道，所述阀体上设置有带有封堵结构的泄压通道，所述泄压通道在封堵结构导通后可将控压室与外界连通，所述泄压通道的出气口尺寸大于渗气通道的尺寸。

本发明气瓶的第2种技术方案是：在本发明气瓶的第1种技术方案的基础上，所述阀体为至少具有三个开口的多通结构，所述排气口位于阀芯的前侧，所述控压室位于阀芯的后侧，所述气瓶口位于阀芯的径向方向，所述渗气通道包括设置在阀芯上的沿径向方向与气瓶口连通的径向段和与径向段连通的沿阀芯轴线方向延伸并与控压室连通的轴向段。径向段和轴向段的设置方便加工，且渗气通道设置在阀芯内部，不会对阀芯与阀体之间的接触面造成干扰。

本发明气瓶的第3种技术方案是：在本发明气瓶的第2种技术方案的基础上，所述阀芯上设置有用于与控压室所在的阀体侧壁导向滑动配合的环形台阶，所述环形台阶的外径与对应的控压室的尺寸一致，所述环形台阶的后侧面构成所述承压面。环形台阶的设置可以保证高压气体推动阀芯向控压室移动，而不会向排气口方向顶压。

本发明气瓶的第4种技术方案是：在本发明气瓶的第3种技术方案的基础上，所述环形台阶与对应的阀体之间设置有密封圈。保证了阀芯与阀体之间的密封性。

本发明气瓶的第5种技术方案是：在本发明气瓶的第2种技术方案的基础上，所述控压室内还设有用于在排气结束后带动阀芯向排气通道中移动的阀芯复位弹簧。在不需要排气操作时能够一直顶推阀芯将其封头部分伸入至排气通道中。

本发明气瓶的第6种技术方案是：在本发明气瓶的第5种技术方案的基础上，所述阀体内腔中还设置有用于与阀芯上的承压面前后挡止配合的限位台阶。防止阀芯过度向排气口移动而与控压室脱离。

本发明气瓶的第7种技术方案是：在本发明气瓶的第1~6中任意一种技术方案的基础上，所述气瓶阀还包括用于将封堵结构导通的操作机构。可将封堵结构通过操作机构导通，便于操作。

本发明气瓶的第8种技术方案是：在本发明气瓶的第7种技术方案的基础上，所述操作机构为电动操作机构，其包括用于撞击封堵结构以使封堵结构导通的撞针和驱动撞针动作的电起爆器。撞击的方式能够比较迅速的导通封堵结构，原理简单，而且排气较快。

本发明气瓶的第9种技术方案是：在本发明气瓶的第2种技术方案的基础上，所述阀体上还设置有用于与气瓶口连通的充气口，所述充气口处设置有充气单向阀。将充气与排气集成到一个阀体上，结构更加紧凑。

本发明气瓶的第10种技术方案是：在本发明气瓶的第2种技术方案的基础上，所述阀体上还设置有用于监测阀体内气压的安全阀。用于保证阀体的气压处于安全值内。

本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的气瓶阀，在阀体内部设置有排气口和气瓶口形成的排气通道，还设置有与排气通道连通的控压室，阀芯包括位于控压室内的活塞部分和可伸入至排气通道中以控制排气通道的通断的封头部分，阀芯上设置有用于将控压室与气瓶口导通的渗气通道，且阀体上设有带有封堵结构的泄压通道，泄压通道的出气口尺寸大于渗气通道的尺寸，由此实现在充气时，阀芯将排气通道阻断，此时封堵结构未破坏，通过充气瓶阀或其他充气通道向气瓶内充气时，高压气体会逐渐扩散至气瓶口，并通过渗气通道的设置渗透至控压室，实现气瓶的充气；在需要排气操作时，将封堵结构打通，从而使控压室通过泄压通道与外界导通，控压室内的高压气体从泄压通道中排至外界，使控压室内的气压快速的降至大气压；由于渗气通道的尺寸小于泄压通道的出气口的尺寸，则在排气过程中控压室内的进气量小于出气量，不可避免的导致控压室内的气压快速降低，因此，阀体中气瓶口和控压室之间形成了较大的气压压差，气瓶内的高压气体通过承压面顶推阀芯向控压室移动，从而使阀芯离开排气通道，使排气口与气瓶口连通，实现排气操作。利用压差式的结构将气体大流量输出，实现了先导式排气、大流量输出的功能，进一步的，仅仅通过在阀芯上设置渗气通道，并通过活塞部分与控压室配合，使得气瓶内的高压气体仅能通过渗气通道进入控压室，避免了阀芯相对于阀体振动和噪音的问题，结构比较简单，使用方便，而且，通过控制渗气通道的大小既能控制渗气的流量，可靠性较高、结构简单。

附图说明

图1为本发明气瓶阀的第一个实施例结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中排气操作时的阀芯状态图；

图4为本发明气瓶阀的第二个实施例结构示意图；

图5为本发明气瓶阀的第三个实施例结构示意图；

图6为本发明气瓶阀的第四个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明气瓶阀的第一个实施例，如图1至图3所示，该气瓶阀应用于需要进行充排气操作的气瓶瓶体上，该气瓶阀包括阀体1，阀体1为五通结构，其包括位于阀体1下端的用于与瓶体的瓶口连通的气瓶口4，还包括位于阀体1左端的排气口3、位于阀体1右端的控压室5，控压室5的延伸方向与排气口3一致，且轴线一致，阀体1的前端开口设置有安全阀13，阀体1的后端设有充气口15，充气口15处设置有充气瓶阀11，该充气瓶阀11为单向阀。

阀体1内部沿左右方向导向穿装有阀芯2，阀芯2包括左端的可伸入至排气口3中而将气瓶口4与排气口3阻断的封头部分21，还包括右端的位于控压室5内并导向移动的活塞部分22，控压室5的右端端口处罩设有堵帽6，堵帽6与阀芯2之间顶压设置有复位弹簧9。在实际使用过程中，复位弹簧9可将阀芯2向左推动而是封头部分21伸入至排气口3处，实现排气口3气瓶口4的阻断，而同时充气口与气瓶口4时刻保持连通状态，预充压气体通过充气瓶阀11向气瓶内充气，二期由于充气瓶阀11是单向阀，可保证高压气体不会从充气瓶阀11处排出。

对于阀芯2来说，其封头部分21与排气口3的侧壁之间夹设有密封圈7，在不需要排气操作时，可保证气瓶内的高压气体不会通过排气口3排出。

进一步的，对于阀芯2的活塞部分22，其包括设置在阀芯2的周面上的一圈凸缘23，且凸缘23的径向尺寸与控压室5的对应尺寸一致，从而能够实现凸缘23与控压室5的侧壁导向滑动配合，进一步的，为了保证气瓶内的高压气体不会从凸缘23和控压室5的侧壁之间的缝隙中排出，在凸缘23和控压室5之间也设置有密封圈7实现良好的密封效果。在本实施例中，凸缘23的左端面构成了用于承受气瓶口4处的压力以驱动阀芯2向控压室5移动的承压面。

上述的阀芯2上开设有可将气瓶口4的高压气体渗透至控压室5内的渗气通道24，渗气通道24包括沿阀芯2的径向方向延伸的与气瓶口4连通的径向段，还包括与径向段连通的沿阀芯2的轴线方向延伸并与控压室5连通的轴向段，通过渗气通道24的设置能够实现气瓶口4与控压室5之间的连通，从而在不需要排气操作时，控压室5内的气压与气瓶口4处的气压相等，避免了气瓶口4顶推凸缘23向右移动而导致排气通道误开的问题。

在控压室5的上侧还设置有与控压室5连通的泄压口，泄压口上下延伸而形成泄压通道，泄压通道中穿装有排气嘴8，排气嘴8为上端封闭的管状结构而构成了用于封堵泄压通道的封堵结构，在排气嘴8和泄压口之间还设置有防止控压室5内的高压气体从泄压口与排气之间的缝隙排出的密封圈7，从而能够将控压室5密封起来，在阀体1上还设置有用于将排气嘴8的导通的操作机构，在本实施例中，操作机构10为用于撞击排气嘴8的上端的电动操作机构，其包括电起爆器，还包括被电起爆器驱动而可撞击排气嘴8的撞针，通过操作机构10可将排气嘴8导通，形成将控压室5与外界连通的出气口，在本实施例中，出气口的尺寸要远远大于渗气通道24的尺寸。

在本实施中，阀体1内位于控压室5的侧壁上还设置有用于与凸缘23左右挡止配合的限位台阶14，通过限位台阶14的设置来保证复位弹簧9顶推下阀芯2的向左移动极限。

在阀体1上位于安全阀13的安装处还设置有用于检测阀体1内部气压压力的压力表12。

该气瓶阀的使用原理是：在进行充气操作时，阀体1内部的各处气压均一致，阀芯2在复位弹簧9的顶推作用下其封头部分21伸入至排气口3中，实现排气口3与气瓶口4的阻断，预充高压气体通过充气瓶阀11向阀体1内部充气，高压气体在充入气瓶的同时，也通过渗气通道24进入控压室5，从而保证控压室5与气瓶内的气压一致，完成充气操作。

在进行排气操作时，通过操作机构的撞针撞击排气嘴8，使排气嘴8导通，进而实现控压室5与外界的导通，控压室5内的高压气体通过排气嘴8排至外界。此时，由于渗气通道24的尺寸远小于出气口的尺寸，导致控压室5内的进气量远远小于排出量，则气瓶内与控压室5之间形成了一定的压差，气瓶内的气体顶推这阀芯2上的凸缘23，并抵消复位弹簧9的顶推力而向右移动，从而使阀芯2的封头部分21离开排气口3，进而实现排气口3与气瓶口4的连通，高压气瓶内的气体即从排气口3排出，实现排气操作。

在本发明气瓶阀的第二个实施例中，渗气通道24可直接设置为连通气瓶口和控压室的其他结构的孔，如图4所示，可以为轴线与阀芯轴线交叉的方式；

在本发明气瓶阀的第三个实施例中，渗气通道24可直接设置为连通气瓶口和控压室的其他结构的孔，如图5所示，可以为弧形孔的形式；

在本发明气瓶阀的第四个实施例中，如图6所示：复位弹簧9可以由在排气口和阀芯之间的拉簧代替。

在本发明气瓶阀的其他实施例中，操作机构可以为手动操作结构，封堵结构可以由设置在泄压通道中活塞杆代替，通过手动操作机构拉动活塞杆移动，并在泄压通道的侧壁上设置与外界相通的连通孔，在活塞杆移动至连通孔的上端时，连通孔与控压室连通，实现排气。

在其他实施例中，阀体可以设置为三通结构，充气操作和安全阀均通过瓶体上的其他开口来实现。

本发明所涉及的气瓶，包括瓶体和设置在瓶体上的气瓶阀，该气瓶阀的结构形式与上述气瓶阀的结构形式一致，不再详细展开。