一种高压气瓶安全泄放装置的制作方法

本实用新型涉及气瓶安全附件技术领域，具体是一种高压气瓶安全泄放装置。

背景技术：

TPRD(Temperature Pressure Relief Device，热压力释放装置)是一种自动、一次性的安全机构。TPRD装于气瓶阀或气瓶尾堵上，当瓶内或环境温度达到110℃±5℃时(通常为火灾)，TPRD会启动，将气瓶内部气体急速放空，使气瓶不会因压力上升而产生爆炸。

通常TPRD会采用易熔合金形式，但国内受制于材料落后原因，易熔合金有3大缺点：

1.易熔合金熔点受批次性影响，很难做到每批次的温度精确度和一致性，并且易熔合金属于一次使用，客户端无法通过检验来有效判断是否合格；

2.易熔合金必然会承受气体介质对顶杆造成的推力，由于易熔合金强度远低于常规金属，在压力容器或阀门中，易熔合金会产生蠕变现象，在高压情况下尤其明显；

3.易熔合金在温度升高，接近熔化温度前，会软化，使机构在非设计温度下动作。

申请号为“201721604486.5”、授权号为“CN 207454847 U”、名称为“一种用于高压气瓶的安全泄压装置”的中国实用新型专利公开了一种用于高压气瓶的安全泄压装置，包括一端设有通气孔的主体、可在主体的主体移动腔内滑动的活门，主体一侧设有排气孔，主体内部设有用于连通通气孔和排气孔的通气通道，在主体另一端安装有压帽，压帽和活门之间设有感温玻璃柱，泄压装置正常使用时，感温玻璃柱抵压在活门上，活门在感温玻璃柱限位作用下使通气孔封闭，泄压装置达到泄压条件时，感温玻璃柱被撑破后解除对活门的限位，活门在通气孔处压力作用下运动将通气孔打开，使通气孔通过通气通道与排气孔连通。该装置中的玻璃柱在遇到高温爆破后，活门向压帽底部移动，但由于活门的高度高于排气孔，会影响气体的及时扩散；另一方面，气体需经排气孔后经排气接口排出，在泄压的一刻速度极快，仅通过排气孔连接的导气管，无法迅速对泄压气体做出及时分流。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种解决上述技术问题的装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种高压气瓶安全泄放装置，包括阀体、盖体、托架和感温玻璃球，其中：

所述阀体的外表面形成用于置入高压气瓶内的头端及用于封堵在高压气瓶外的尾端，在所述阀体内沿其轴向形成通道，该通道靠近头端处朝阀体的径向伸出至少一个气路通道；

所述盖体安装在所述阀体尾端的通道口上，使所述阀体的尾端形成盲端；

所述托架设置在所述通道的头端处，该托架的长度1≤所述盖体与气路通道之间的距离d，所述托架封堵于所述气路通道；

所述感温玻璃球放置在所述盖体与托架之间的通道内，该感温玻璃球的头端与所述托架的尾端抵接，该感温玻璃球的尾端与所述盖体的头端抵接；

所述的阀体头端外表面形成与高压气瓶内部保持空隙的凹陷。

优选地，所述的托架的头端外周设有一圈托架凹槽，该托架凹槽内安装托架增压圈和托架密封O圈。

优选地，所述的阀体的头端外周设有一圈阀体凹槽，该阀体凹槽内安装阀体增压圈和阀体第一密封O圈。

优选地，所述的托架外周设有一圈第一凸台；

所述通道壁上形成与上述第一凸台相对应的第二凸台；

在所述第一凸台与第二凸台之间的通道内安装减震O圈。

优选地，所述的气路通道的个数为四个，这四个气路通道均布在所述阀体的同一个周向横截面上。

优选地，所述的阀体的尾端形成用于抵接在高压气瓶尾端面外表面的一圈第三凸台，在该第三凸台朝向头端处安装阀体第二密封O圈。

优选地，所述的盖体的尾端端面设有安装孔

优选地，所述的安装孔的个数为两个。

盖体上的安装孔为直径极小的安装孔，安装时使用专用工具插入，通过旋紧的方式对盖体进行安装。安装工具的凸台需要极细才可放入安装孔中，这样安装工具的凸台强度会很低，避免了安装时旋紧力过大夹碎玻璃球；同时，阀体和盖体在安装前涂抹螺纹锁固剂，一经安装无法再拆卸，避免用户端的误操作。

零件阀体和托架之间采用连续4个孔轴配合，在TPRD动作时，托架可以有很好的导向性。

减震O圈不仅是保护玻璃球在安装和使用过程中不破碎，还对托架有弹力作用，可使托架不至于因气瓶压力过低而无法顶开托架。

阀体上设有的四个均布的径向放泄孔，利于气体快速放泄，在火灾情况下迅速排空气瓶内气体。

本实用新型的有益效果是，本行业中的难点在于如何在高压氢气环境中对氢气介质进行密封，且能在极限温度环境下不漏气。本装置可不仅可保证一般气体，特别是充有氢气气体的高压气瓶处于密封环境。国标对于高压容器的定义只到30MPa，液体不漏气体漏、氮气不漏氢气漏，30MPa以上属于非常规压力，高压(≥30MPa)氢气的密封一直是我们该行业的核心难点，相关密封和承压都无法借鉴，需要付出创造性劳动。本装置采用感温玻璃球在遇高温破碎的原理进行结构设计，泄放温度稳定、安全，耐压等级可到200MPa。该TPRD安装在气瓶上，正常状态下感温玻璃球保持初始完整状态，可依靠托架增压圈、托架密封O圈、阀体增压圈和阀体第一密封O圈进行进一步的密封。盖体和托架支撑感温玻璃球。减震O圈可防止玻璃球安装过程中破碎和车载使用中抵挡振动等带来的冲击，避免仅靠盖体和托架强制压紧导致破碎。当感温玻璃球温度达到110℃±5℃时，感温玻璃球会破碎，此时托架受气体压力及减震O圈弹力，向尾端移动并打开气路通道。高压气瓶内的气体从放气孔中流出并流到阀体与高压气瓶之间的凹陷内及阀体内，然后通过阀体的排放孔排出气体。所述凹陷可以在第一时间给冲出的气体提供缓冲和预留空间，迅速对泄压气体做出及时分流。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型中阀体的剖视图；

图3为本实用新型中盖体的剖视图；

图4为本实用新型中托架的剖视图；

图5为本实用新型中感温玻璃球的剖视图；

图6为本实用新型在泄压时的状态示意图。

其中：

1-阀体 2-盖体 3-托架

4-感温玻璃球 5-托架增压圈 6-托架密封O圈

7-阀体增压圈 8-阀体第一密封O圈 9-减震O圈

10-阀体第二密封O圈 11-通道 12-气路通道

13-阀体凹槽 14-第二凸台 15-第三凸台

21-安装孔 31-托架凹槽 32-第一凸台

100-凹陷

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

如图1～图2所示的1、一种高压气瓶安全泄放装置，包括阀体1、盖体2、托架3和感温玻璃球4，其中：

所述阀体1的外表面形成用于置入高压气瓶内的头端及用于封堵在高压气瓶外的尾端，在所述阀体1内沿其轴向形成通道11，该通道11靠近头端处朝阀体1的径向伸出至少一个气路通道12；

所述盖体2安装在所述阀体1尾端的通道11口上，使所述阀体1的尾端形成盲端；

所述托架3设置在所述通道11的头端处，该托架3的长度l≤所述盖体2与气路通道12之间的距离d，所述托架3封堵于所述气路通道12；

所述感温玻璃球4放置在所述盖体2与托架3之间的通道11内，该感温玻璃球4的头端与所述托架3的尾端抵接，该感温玻璃球4的尾端与所述盖体2的头端抵接；

所述的阀体1头端外表面形成与高压气瓶内部保持空隙的凹陷100。

所述的托架3的头端外周设有一圈托架凹槽31，该托架凹槽31内安装托架增压圈5和托架密封O圈6。

所述的阀体1的头端外周设有一圈阀体凹槽13，该阀体凹槽13内安装阀体增压圈7和阀体第一密封O圈8。

所述的托架3外周设有一圈第一凸台32；

所述通道11壁上形成与上述第一凸台32相对应的第二凸台14；

在所述第一凸台32与第二凸台14之间的通道11内安装减震O圈9。

所述的气路通道12的个数为四个，这四个气路通道12均布在所述阀体1的同一个周向横截面上。

述的阀体1的尾端形成用于抵接在高压气瓶尾端面外表面的一圈第三凸台15，在该第三凸台15朝向头端处安装阀体第二密封O圈10。

所述的盖体2的尾端端面设有安装孔21

所述的安装孔21的个数为两个。

该TPRD安装在气瓶上，正常状态下感温玻璃球保持初始完整状态，可依靠托架增压圈、托架密封O圈、阀体增压圈和阀体第一密封O圈进行进一步的密封。盖体和托架支撑感温玻璃球。减震O圈可防止玻璃球安装过程中破碎和车载使用中抵挡振动等带来的冲击，避免仅靠盖体和托架强制压紧导致破碎。当感温玻璃球温度达到110℃±5℃时，感温玻璃球会破碎，此时托架受气体压力及减震O圈弹力，向尾端移动并打开气路通道。高压气瓶内的气体从放气孔中流出并流到阀体与高压气瓶之间的凹陷内及阀体内，然后通过阀体的排放孔排出气体。所述凹陷可以在第一时间给冲出的气体提供缓冲和预留空间，迅速对泄压气体做出及时分流。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。