一种自动闭锁式充气阀的制作方法

本发明属于消防领域，涉及一种自动闭锁式充气阀。

背景技术：

目前，国内气瓶充装主要采用充装软管，将软管的一端与气源连通,另一端与充装接头连接。常用的充装接头有两种，一种是只有充装接头没有附带阀，另一种是充装接头后加装一个截止阀。前者，由于没有附带阀门，充装管道的内壁直接与大气相连,内壁吸附空气中水分对气体的充装十分有害,直接影响超纯气体的充装。后者，增加了截止阀,对操作带来不便，同时由于阀门的阀杆经常旋转,密封采用动密封设计，对密封结构、密封圈质量要求较高，易在密封圈处发生微量气体泄漏，影响气瓶的使用。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：针对目前气瓶充装阀门普遍存在的缺陷，提供一种易操作、可补气使用、气密性更优的自动闭锁式充气阀。

本发明的技术方案是：一种自动闭锁式充气阀，其特征在于，包括阀体组件、连接器6和转换接头7，阀体组件包括密封阀体3、弹簧5和阀芯4，密封阀体3内部为多台阶孔，且密封阀体3大径腔靠近连接器6；阀芯4整体为柱状体，同轴开有不贯通的两个盲孔，盲孔侧壁开有通孔作为进气孔；弹簧压缩位于连接器与充气阀体之间，连接器6、阀体组件、转换接头7依次同轴连接，并通过密封组件进行密封；所述连接器6内部为阶梯状空腔，连接器6未与阀体组件连接的一端与外部气瓶的瓶阀连接；未充气时，阀芯4位于密封阀体3小径腔内，阀芯4外壁与小径腔内壁间隙配合；充气时，在气体压力下，阀芯4带动弹簧5向密封阀体3大径腔轴向移动，此时气体进入外部气瓶中；充气结束后，阀芯4在弹簧5的带动下快速复位，实现气瓶密封。

本发明的进一步技术方案是：在盲孔对应的侧壁上，沿轴线径向开有对称的两个进气孔，进气孔和对应的内腔相互贯通，形成进气通道。

本发明的进一步技术方案是：所述弹簧5内置于连接器与充气阀体所构成的空腔内，两端分别处于连接器和充气阀体的孔台肩处。

本发明的进一步技术方案是：所述连接器6侧壁上还按有抗震压力表8，用于监控瓶内充装气体压力。

本发明的进一步技术方案是：所述密封组件为密封圈。

本发明的进一步技术方案是：所述阀芯4在充气时并不完全进入密封阀体3大径腔内，以免在关闭充气设备的瞬间，阀芯复位遇阻，气瓶密封失效而导致气体泄漏。

发明效果

本发明的技术效果在于：有益效果体现在以下几个方面：

1、由于连接器与气瓶瓶阀连接的螺纹可根据气瓶瓶阀螺纹进行匹配设计，适用各种气瓶瓶阀配套使用。

2、由于采用了充气阀内腔阶梯孔设计及与之匹配的阀芯结构设计，可依靠气瓶压力和弹簧弹力完成阀芯动作，实现阀门自锁密封。

3、由于采用了O型圈的径向密封设计及端面接触的非金属密封垫的轴向密封设计，提高了阀门的密封性。

附图说明

图1为本实用新型自动闭锁式充气阀结构示意图；

图2为充气阀体结构示意图；

图3为阀芯结构示意图；

图4为连接器结构示意图。

附图标记说明：1-气瓶；2-气瓶瓶阀；2-1为进气通道；2-2为进气接头；3-密封阀体；3-1为第一O型圈；3-2为第一阶梯孔；3-3为第二阶梯孔；3-4为第三阶梯孔；3-5为第一孔台肩；3-6为第二孔台肩；4-阀芯；4-1为第二O型圈；4-2为第三O型圈；4-3为支撑孔；4-4为通气孔；6-连接器；6-1为密封孔；6-2为螺纹孔；6-3为支撑孔；6-4为进气孔；6-5为螺纹孔；6-6通气孔；7-转换接头；8-抗震压力表；9-非金属密封垫圈；

具体实施方式

参见图1-图4，一种自动闭锁式充气阀，包括连接器6、阀体组件和转换接头7，阀体组件包括密封阀体、弹簧和阀芯，内置密封阀体3空腔内的阀芯4和弹簧5，连接气瓶瓶阀的连接器6；所述密封阀体3的一端与充气管线配接的转换接头7螺纹连接，另一端与连接器6螺纹连接，连接端面处设有非金属密封垫圈9；所述阀芯2内置于密封阀体3阶梯通孔内；所述连接器4的侧壁设有抗震压力表8，进气孔6-4端设有与气瓶瓶阀2连接匹配的螺纹。连接器6与气瓶瓶阀2连接端螺纹可根据气瓶瓶阀2的充气接头螺纹进行匹配设计。连接器6和密封阀体3与弹簧5连接端均设有弹簧支撑孔，孔径略大于弹簧外径，弹簧5深入支撑孔的总体长度接近1/2弹簧的自由长度，以满足弹簧5压缩变形的需要及修正弹簧弯曲对回弹力方向的影响，保证阀芯4能可靠复位。密封阀体3靠近连接器6的一端的第一阶梯孔3-2为圆柱孔或锥形孔，本实用新型优选圆柱孔，孔台肩处设有倒圆角，保证阀芯4动作时O型圈能顺利滑过，不会损坏O型圈。密封阀体3的第一阶梯孔3-2深度小于阀芯4凸台长度，保证阀芯4动作后，凸台段包括其第一O型圈4-1、第二O型圈4-2及通气孔4-4落入密封阀体3的第一阶梯孔3-2内实现密封解除，阀芯4的凸台末端恰好嵌入充气阀体3第二阶梯孔内3-3，对阀芯4复位其导向作用。内置密封阀体3空腔内的阀芯4和弹簧5，连接气瓶瓶阀2的连接器6；密封阀体3的一端与充气管线配接的转换接头7连接，另一端与连接器6连接；阀芯4内置于密封阀体3空腔内，与密封阀体3形成密封配合；连接器6与气瓶瓶阀2的进气接口2-2连接端沿轴向方向设有进气孔6-4，进气孔6-4与气瓶瓶阀2的进气通道2-1联通，形成充气气道。所述密封阀体3靠近连接器6的一端依次设有第一阶梯通孔3-2(或锥形通孔)、第二阶梯通孔3-3、第三阶梯通孔3-4。所述阀芯4为内孔沿轴向方向呈“H”形结构的凸台圆柱体，凸台端设有弹簧支撑孔4-3，孔径略大于弹簧外径，凸台圆柱段的上部和下部各设有径向均布的4个通气孔4-4，通气孔4-4与阀芯4两端内孔相通，构成气体通道，凸台圆柱体的中部嵌入第二O型圈4-1和第三O型圈4-2。所述连接器6沿轴向方向由外向内依次设有与充气阀体3周向密封连接匹配的台阶孔6-1、螺纹孔6-2，固定弹簧的支撑孔6-3，以及与气瓶瓶阀2的进气通道2-1相通的进气孔6-4。所述阀芯4的凸台长度大于密封阀体3的第一阶梯孔3-2的深度，要求阀门开启时，阀芯4动作后其凸台一端始终处于密封阀体3的第二阶梯孔3-3内，与密封阀体3紧密配合，待充气结束时，密封阀体3的第二阶梯孔3-3对阀芯4复位起导向作用。

充气时，转换接头7与外接充气管线连接，启动充气设备，阀芯4开始下行并解除密封，阀门开启，开始充气。下面针对每一个说明书附图，进行详细说明。

正如图1所示，密封阀体3的一端连接有与充气管线连接匹配的转换接头7，另一端与连接器6螺接并通过O型圈密封；阀芯4连同弹簧5一起内置于密封阀体3内，与密封阀体3形成密封配合，弹簧5两端分别抵于阀芯4和连接器6的支撑孔内处于预压状态，限制阀门开启前阀芯4轴向移动；连接器6的一端与气瓶瓶阀2的进气接口2-2连接，实现气路相通。

正如图2所示，密封阀体3为中空圆柱体，两端分别设有外螺纹，一端嵌入第一O型圈3-1，沿O型圈一端的轴向方向依次设有第一阶梯孔3-2、第二阶梯孔3-3和第三阶梯孔3-4，三孔相互联通形成外大里小的台阶形通孔，阶梯孔交接处分别为第一孔台肩3-5和第二孔台肩3-6，第一孔台肩3-5设有倒圆角。

正如图3所示，阀芯4为内孔“H”型的柱体，两内孔的侧壁分别设有4个径向均布的通气孔4-4，通气孔4-4与各自端的内孔相联通，形成气道，阀芯4的凸台圆柱面与密封阀体3的第二阶梯孔3-3匹配，确保阀芯4动作前，阀芯4嵌入的O型圈实现周向密封。

正如图4所示，连接器4沿轴向方向依次设有与充气阀体3周向密封连接匹配的台阶孔6-1、螺纹孔6-2，固定弹簧的支撑孔6-3和进气孔6-4，侧壁设有与抗震压力表8匹配的螺纹孔6-5和联通阀门气路的通气口6-6。所述密封阀体的一端连接有与充气管线连接匹配的转换接头，另一端外圆柱面自端面位置起依次设有外螺纹、嵌入第一O型圈，与连接器螺接并通过O型圈密封，充气阀体的内阶梯孔分为三段，由外向内形成外大里小的台阶形通孔，与阀芯配合实现阀门的启闭。所述阀芯内孔为“H”型结构，在大圆柱段径向均布两排通气孔，并与阀芯内孔相通，依靠阀芯大圆柱端的内孔抵入的弹簧支撑，阀芯由大孔一端顶入密封阀底部，并通过密封阀体的内台肩限位，阀芯与密封阀体实现密封配合。所述连接器在靠近密封阀体的一端依次设有与密封阀体周向密封连接匹配的台阶孔、螺纹孔，固定弹簧的支撑孔，以及与气瓶内腔相通的进气孔，在其进气孔段径向方向由外向内设有依次连接抗震压力表的螺纹孔和通气孔。所述弹簧两端分别伸入阀芯和连接器对应的内孔并处于压缩状态，限制阀门开启前阀芯移动。

本优选实施例的优点在于自动闭锁密封设计，即充气结束后，当关闭充气设备并开启充气管线泄压阀门的瞬间，阀芯4借助弹簧5的弹力及气瓶气体的压力作用下可快速复位，实现气瓶密封。

本优选实施例的优点在于阀芯复位的导向设计，即当阀芯4动作后阀门开启瞬间，阀芯4的一端抵住连接器6内孔端面处的非金属密封垫圈9，另一端仍处于阀芯的第二阶梯孔3-3内，该结构设计可为阀芯4的快速有效复位提供导向作用。

本优选实施例的装配过程是：先将两个O型圈分别套入阀芯4相应的沟槽上，并涂抹润滑油，将阀芯4的小圆柱端朝向密封阀体3的大孔端推至其底部，并在阀芯4的支撑孔内放置弹簧5。接着，将侧壁装有抗震压力表8、内孔端面放置有非金属密封垫圈9的的连接器6与充气阀体3连接。装配好后，将整个阀体与气瓶瓶阀2的进气接头2-2连接，再将内孔端面放置非金属密封垫圈9的转换接头7与充气阀体3连接，完成阀门的整体装配。

本优选实施例的工作过程是，充气时，充气管线内气体作用阀芯4端面，当压力增至阀芯4克服弹簧弹力后，阀芯4开始向连接器6一端轴向滑动，当阀芯4滑至两道密封圈全部落入充气阀体3的第一阶梯孔3-2内，密封解除，充气气体将沿阀芯4的小圆柱端内孔进入充气阀体3的内腔，再经阀芯4的大圆柱端的侧壁通气孔4-4进入阀芯4的大圆柱端内孔，经连接器6的进气孔6-4进入气瓶瓶阀2内实施充气。充气结束后，关闭充气设备并开启充气管道泄压阀门，阀芯4在弹簧5及气瓶压力作用下快速复位，实现气瓶密封。待检查气瓶1无泄漏后，关闭气瓶瓶阀2的进气通道，安全拆卸自动闭锁式充气阀。