专利名称：压缩气体管路输送过流安全保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩气体管路输送安全装置，尤其是一种压缩气体管路输送过流安全保护装置。
现有技术中的气体过流安全阀保护装置，是在各类压缩气体实施管路输送时，当输送流量超过设计安全值时，或当输送管路发生意外破裂，输送气体超量外泄时，需要紧急截断压缩气体输送，通常是借助外力(人力、电磁力或其它力)来关闭安置在管路上的闸门，一旦外力失去，便无能为力，不能自动关闭，所以使用中存在不安全因素。
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺点，提供一种结构更加合理、使用更加方便、安全可靠的压缩气体管路输送过流安全保护装置。
本实用新型的目的是这样实现的它由阀座、阀芯组合件、阀体、和带先导阀的脉冲常闭电磁阀组成。阀座上开有一个空心圆柱--锥型腔和一个空心圆柱腔，空心圆柱--锥形腔与空心圆柱腔之间开有连接孔；所述的空心圆柱腔内安装有脉冲先导常闭电磁阀，该电磁阀的气体出口为阀座上的出气孔，此孔与过流安全保护装置的出口相通，密封垫安装在脉冲先导常闭电磁阀与出气孔之间；所述的空心圆柱--锥型腔底部有一螺纹孔，带有螺纹的阀杆固定在此螺纹孔内，阀芯组合件亦通过螺纹连接为一整体，并套上阀芯开度调整弹簧后，通过密封垫和封头安装在阀杆上；所述的阀杆上还装有固定挡圈，阀体通过螺纹与阀座连为一体；所述阀芯组合件上有一个带有圆柱凸台的连接套，嵌装在阀芯组合件的锥形阀芯上的“O”型密封圈由连接套固定。阀芯组合件的连接套的圆柱凸台的圆柱面与阀座上的空心圆柱--锥形腔上的最小内圆柱段形成的环形通道为气体的第一流通面积F1，阀芯组合件上锥形阀芯与阀座上的圆柱--锥形腔的内锥面之间所形成的环形通道为气流的第二流通面积F2，阀杆上的圆柱孔形成气流的第三流通面积F3，面积F4等于气体输送管面积；所述的气体第一流通面积F1其值为(0.6～0.7)F4，并满足F1＜F2(最大值)＜F3≤F4的不等式关系。
由于本实用新型采取了上述结构，利用压缩气体管路输送时，自身的属性和带脉冲先导常闭电磁阀的特性提供一种结构简单、工作可靠、成本低的过流安全保护装置。过流安全保护装置在设计安全体积流量范围内，保证流量顺利通过。当发生意外，超过设计安全流量时，不需借助任何外力而迅速自动切断气体的输送。当故障排除后，只需对电磁阀进行数秒钟的通电，即可恢复正常运行。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的结构剖视图；图2是
图1的A-A剖视图。
图中本装置由阀座(10)、脉冲先导常闭电磁阀(11)、阀体(12)和阀芯组合件(13)组成，阀座(10)上开有一个空心圆柱--锥型腔(14)和一个空心圆柱腔(15)，空心圆柱--锥形腔(14)的圆柱面上与空心圆柱腔(15)之间有直经为φ1的连接孔(16)作为脉冲先导常闭电磁阀(11)的进气孔；空心圆柱腔(15)内安装有脉冲先导常闭电磁阀(11)，该电磁阀(11)的气体出口为阀座(10)上为φ2的出气孔(17)，此孔与过流安全保护装置的出口(19)相通，并通过设在脉冲先导常闭电磁阀(11)与出气孔(17)的密封垫(9)和电磁阀内的弹簧力作用形成一个常闭系统。阀杆(1)通过阀杆上的螺纹固定在空心圆柱--锥型腔(14)底部的螺纹孔内。利用螺纹连接而成的阀芯组合件(13)套上阀芯开度调整弹簧(3)后安装在阀杆(1)上，并且固定挡圈(6)装在阀杆(1)上，保证阀芯组合件(13)可沿阀杆(1)轴线作定距离运动。再装上密封垫(8)和封头(7)最后将阀体(12)通过螺纹与阀座(10)连为一体，形成一个气体过流保护通道和依靠脉冲先导常闭电磁阀恢复过流安全保护后的气流通道。其中阀芯组合件(13)上有一个带有圆柱凸台(18)的连接套(5)，它将嵌装在阀芯组合件(13)的锥形阀芯(2)上的“O”型密封圈(4)牢牢固定，“O”型密封圈4的作用是保证过流安全保护后的气体密封。阀芯组合件(13)上带有圆柱凸台(18)的连接套(5)的圆柱面与阀座(10)上的空心圆柱--锥形腔(14)上的最小内圆柱段形成的环形通道为气体的第一流通面积F1，阀芯组合件(13)上锥形阀芯(2)与阀座(10)上的空心圆柱--锥形腔(14)内的锥面之间所形成的环形通道为气流的第二流通面积F2，阀杆(1)上的数个(一般为4个均布)直径为φ3的圆柱孔(20)形成气流的第三流通面积F3，面积F4等于气体输送管面积。此时气体第一流通面积F1，其值为(0.6～0.7)F4，并满足F1＜F2(最大值)＜F3≤F4的不等式关系；阀芯组合件(13)上由带有圆柱凸台(18)的连接套(5)的阀体(12)上空心圆柱--锥形腔(14)内最小内圆柱面形成的环形面积F1在整个作用过程中保持不变；F2在开度调整弹簧(3)和气动力的作用下，在整个作用过程中其值从最大逐渐变小，达到保护需要的最大流量时，应自动变为零，即F2＝0。
本实用新型的过流安全保护装置，实质上是在压缩气体输送管路上串联一个由单向轴流阀和一个与其并联的脉冲先导常闭电磁阀(11)。该过流安全保护装置是依靠脉冲先导常闭电磁阀(11)恢复过流安全保护后的气流流通道。输送气体经过上述单向轴流阀内各流通截面时，可全处于亚临界状态，当条件满足时，亦可按F1、F2、F3和F4的顺序出现临界状态。上述状态变化会造成各截面前后压力的变化，作用在单向轴流阀阀芯的轴向力亦发生变化。同一状态下各截面前后压力的变化规律可不同，但通过上述四个截面的流量总是相等的。随着通过流量从小变大，由于气动力和阀芯开度调整弹簧(3)的弹簧力的共同作用，迫使阀芯组合件(13)沿轴线向切断方向移动，各截面流速除F1外，其它截面的流速从小到大至达到最大限制流量时，过流保护阀关闭，其速度为零。而F1截面流速开始从小到大，然后由大到小，最后为零。根据这一原理设计的压缩气体管路输送过流安全保护装置，当发生意外，超过设计安全流量时，不需借助任何外力而迅速自动切断气体的输送。带有脉冲先导常闭电磁阀(11)在正常工况下，依赖气动力和脉冲先导常闭电磁阀的弹簧力及密封垫(9)的共同作用形成一个常闭系统。当故障排除后，只需对脉冲先导常闭电磁阀(11)通电数秒后，即可使该阀开启。此时，气体通过直径为φ1的连接孔(16)从阀座(10)的空心圆柱--锥形腔(14)内的F2截面前进入脉冲先导常闭电磁阀(11)的进口，经直径为φ2的出气孔(17)进入过流安全保护装置出口后面的管道使其反压上升，迫使过流保护系统的阀芯组合件(13)开启，恢复过流保护安全装置的正常工作状态。
本实用新型使用时只需串联在输送压缩气体的管道上，且是一个常开状态，在正常输送流量范围内，故其压力损失很小。
权利要求1.一种压缩气体管路输送过流安全保护装置，它由阀座(10)、阀体(12)、阀芯组合件(13)和脉冲先导阀的常闭脉冲电磁阀(11)组成，其特征是所述的阀座(10)上开有一个空心圆柱--锥型腔(14)和一个空心圆柱腔(15)，空心圆柱--锥形腔(14)与空心圆柱腔(15)之间开有连接孔(16)；所述的空心圆柱腔(15)内安装有脉冲先导常闭电磁阀(11)，该电磁阀(11)的气体出口为阀座(10)上的出气孔(17)，此孔与过流安全保护装置的出口相通，密封垫(9)安装在脉冲先导常闭电磁阀(11)与出气孔(17)之间；阀杆(1)通过阀杆上的螺纹固定在空心圆柱--锥型腔(14)底部的螺纹孔内，用螺纹连接成一体的阀芯组合件(13)套上阀芯开度调整弹簧(3)安装在阀杆(1)上，再装上固定挡圈(6)后，安装密封垫(8)和封头(7)，阀体(12)通过螺纹与阀座(10)连为一体；所述阀芯组合件(13)上有一个带有圆柱凸台(18)的连接套(5)，嵌装在阀芯组合件(13)的锥形阀芯(2)上的“O”型密封圈(4)由连接套(5)固定；阀芯组合件(13)的连接套(5)的圆柱凸台(18)的圆柱面与阀座(10)上的空心圆柱--锥形腔(14)上的最小内圆柱段形成的环形通道为气体的第一流通面积F1，阀芯组合件(13)上锥形阀芯(2)与阀座(10)上的圆柱--锥形腔(14)的内锥面之间所形成的环形通道为气流的第二流通面积F2，阀杆(1)上的圆柱孔(19)形成气流的第三流通面积F3，面积F4等于气体输送管面积。
2.根据权利要求1所述的压缩气体管路输送过流安全保护装置，其特征是所述的气体第一流通面积F1其值为(0.6～0.7)F4，并满足F1＜F2(最大值)＜F3≤F4的不等式关系。
专利摘要本实用新型公开了一种压缩气体管路输送过流安全保护装置,它由阀座、阀体、阀芯组合件和脉冲先导常闭电磁阀组成。在最大的设计流量范围内,它是一个常开系统,保证流量的安全输送且压力损失很小。若发生意外,超过设计安全流量时,则不需借助任何外力而迅速自动切断气体的输送;当故障排除后,只需对脉冲先导常闭电磁阀进行数秒钟的通电,又可恢复正常运行。
文档编号F16K17/20GK2491667SQ0122883
公开日2002年5月15日 申请日期2001年7月23日 优先权日2001年7月23日
发明者徐焕恩, 魏晓初, 周国通, 赵聚钧, 翁建忠 申请人:北京兰天达汽车清洁燃料技术有限公司