一种具有拉力警报装置拉断阀的制作方法

本发明属于加氢站加氢设备技术领域，尤其涉及一种具有拉力警报装置拉断阀。

背景技术：

在氢能汽车加氢过程中或结束后，若未将加氢枪拔出就意外启动汽车，会拉断加氢软管或拽倒加氢机，引起氢气外泄事故。在加氢软管上设拉断阀，可以在受异常拉力时上下阀体断开，两端自动快速的密封，阻断氢气的泄漏。拉断阀本质上是两个相向的单向阀，上下阀体断开时，阀芯在弹簧的作用下顶在阀座上，起到双向密封作用。

目前的拉断阀仅具有拉断作用，只是被动的安全措施，无法提醒工作人员及司机加氢枪还放置在车上。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带拉力报警装置的加氢机用拉断阀，本发明的拉断阀可在下阀体承受拉力超过规定值小于拉断力时，主动发出安全警报，预防事故的发生。并在达到拉断力后上下阀体断开并自动密封。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有拉力警报装置拉断阀，包括拉断阀本体，在拉断阀内设置的弹性卡挡机构，限制上下阀体的分离，所述拉断阀还包括在拉断阀的外侧壁上设置警报装置，所述警报装置包括在弹性卡挡机构位置的拉断阀外壁打穿形成滑动槽，所述警报装置还包括穿过滑动槽并固定在弹性卡挡机构上的长杆，在长杆的另一端固定设置有拉力计弹簧，弹性卡挡机构移动时会带动长杆移动，进一步带动弹簧移动；所述拉力计弹簧连接拉力计，并在拉力计上设置报警器，弹簧移动超过预设值时会发出警报。

优选地，所述弹拉力计弹簧可拆卸安装。

优选地，所述拉断阀还包括内设第一阀腔的上端盖和上阀体、所述上端盖包括上端盖侧壁和上端盖底壁，所述上端盖侧壁的内壁与上阀体的外壁连接；所述上端盖还包括设置在上端盖底壁外壁上的进气接头，在进气接头与上端盖底壁之间设有与氢气输送管相连通的进气管，氢气通过进气管进入第一阀腔；所述上端盖底壁的内壁设置有上端盖内柱，上端盖内柱设置有平衡孔，平衡孔与连通第一阀腔与外界；所述上端盖内柱上还设有上阀芯，在上阀芯与上端盖底壁之间设置有上阀芯弹簧，上阀芯弹簧向上阀芯施加向右移动的作用力；所述拉断阀还包括内设第二阀腔的下端盖和下阀体；所述下端盖的外壁与下阀体的内壁连接；所述下阀体包括下阀体外柱，在下阀体外柱内设置有内部通道，该内部通道靠近下端盖的一侧开放形成开口；所述下端盖包括与加氢枪相连接的出气接头，在出气接头内设置出气管，第二阀腔中的氢气通过出气管进入加氢枪中；所述下阀体包括内凹形成下阀体凸阶，并在下阀体凸阶上设置有下阀芯弹簧座，并在下阀芯弹簧座上设置下阀芯，所述下阀芯弹簧座与下阀芯之间设置有下阀芯弹簧；所述弹簧座上还设有阀体出气孔，第二阀腔的氢气能够通过阀体出气孔进入出气管；所述上阀体设置供下阀体外柱进入第一阀腔的配合孔，所述配合孔的内壁与下阀体外柱进入配合孔的外壁之间相密封，并且下阀体外柱的端面与上阀芯相接触，所述下阀体外柱上设置阀体进气孔，使得内部通道与第一阀腔相连通；所述弹性卡挡机构设置在下阀体与上阀体之间；所述弹性卡挡机构包括卡紧在下阀体的外壁的套筒；所述套筒内设有钢球，在下阀体的外壁上设置钢球卡紧的下阀体凹槽；所述套筒的外壁设置有主弹簧座，所述主弹簧座呈l型并与上阀体连接，套筒与主弹簧座之间设有主弹簧；所述主弹簧座的内壁上设有第二限位槽，第二限位槽设置在钢球靠近主弹簧的方向；下阀体与上阀体分离时，套筒与下阀体一起向右移动并压缩主弹簧，直至钢球到达第二限位槽时被推入第二限位槽内，下阀体不受钢球的卡紧，所述滑动槽位于套筒的外侧，所述长杆固定在套筒上并穿过滑动槽，套筒移动时会带动长杆移动，进一步带动拉力计弹簧移动，弹簧移动超过预设值时会发出警报。

优选地，所述上阀芯的外侧壁形成第一封面，所述上阀体的内壁设有第一凸阶，上阀体与下阀体卡合时，第一封面与第一凸阶之间形成间隙，氢气从该间隙进入阀体进气孔中，上阀体与下阀体分离时，在上阀芯弹簧的作用力下，上阀芯向右移动，第一封面与第一凸阶之间贴合密封；所述下阀芯的外侧壁形成第二封面和下阀芯密封面，所述下阀体的内壁设有第二凸阶，第一阀腔压力大于第二阀腔时，第二封面与第二凸阶之间形成间隙，氢气从第一阀腔进入第二阀腔，第一阀腔压力不大于第二阀腔时，第二封面与第二凸阶之间贴合密封，下阀芯密封面贴合密封内部通道的开口。

优选地，所述主弹簧座上还设置有第一限位槽，第一限位槽设置在钢球远离主弹簧的方向。

优选地，所述拉断阀还包括密封结构；所述密封结构包括设置在上端盖与上阀芯之间、上阀芯与上阀体之间、上阀芯与下阀体之间、下阀体与配合孔之间、下阀体与下阀芯之间、下端盖与下阀体之间；所述密封结构包括o型密封圈，所述o型密封圈的外侧壁形成密封面。

优选地，所述密封结构还包括密封挡圈，该密封挡圈设置在上端盖与上阀芯之间、上阀芯与下阀体之间。

优选地，所述上阀芯设置有向上端盖延伸的挡环，该挡环固定上阀芯弹簧并且限制上阀芯弹簧最大压缩范围。

优选地，所述上端盖底壁的外壁与进气接头之间形成斜面，所述进气管沿着斜面设置。

优选地，所述上端盖与上阀体之间、下端盖与下阀体之间、上阀体与弹性卡挡机构之间螺纹连接。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1、将拉断阀与拉力报警装置结合，在超过预设报警拉力但还未达到拉断力时报警，给工作人员预警，及时发现拉力异常情况，相比于单一的拉断阀，具有更好的安全性。

2、可通过更换不同规格的弹簧来调节拉断力的大小。

3、设置了两道限位槽，在复装时不需提供额外的力来压缩主弹簧，使安装更加方便。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的拉断阀气体流动示意图。

图2为本发明的拉断阀内部结构示意图。

图3为本发明的滑动槽结构示意图。

图中，上端盖1、上端盖侧壁11、上端盖底壁12、进气接头13、进气管14、斜面15、上端盖内柱16、平衡孔17、上阀体2、配合孔21、第一凸阶22、上阀芯3、上阀芯凹槽31、上阀芯弹簧32、第一封面33、挡环34、下阀体4、下阀体外柱41、阀体进气孔42、内部通道43、第二凸阶44、下阀体凸阶45、下阀体凹槽46、下阀芯5、第二封面51、下阀芯密封面52、下阀芯弹簧座53、下阀芯弹簧54、阀体出气孔55、下端盖6、出气接头61、出气管62、第一阀腔7、第二阀腔8、弹性卡挡机构9、主弹簧座91、第一限位槽911、第二限位槽912、套筒92、钢球93、主弹簧94、o型圈10、警报装置100、滑动槽101、长杆102、拉力计弹簧103、拉力计104、报警器105。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种具有拉力警报装置拉断阀，包括拉断阀本体，在拉断阀内设置的弹性卡挡机构9，限制上下阀体的分离，其特征在于：所述拉断阀还包括在拉断阀的外侧壁上设置警报装置100，所述警报装置100包括在弹性卡挡机构9位置的拉断阀外壁打穿形成滑动槽101，所述警报装置100还包括穿过滑动槽100并固定在弹性卡挡机构9上的长杆102，在长杆102的另一端固定设置有拉力计弹簧103，弹性卡挡机构9移动时会带动长杆102移动，进一步带动弹簧移动；所述拉力计弹簧103连接拉力计104，并在拉力计104上设置报警器105，弹簧移动超过预设值时会发出警报。

在上述技术方案中，本发明的拉断阀包括上端盖1和上阀体2，并在上端盖1与上阀体2内设置第一阀腔7，上端盖1包括上端盖侧壁11和上端盖底壁12，上端盖侧壁11的内壁与上阀体2螺纹连接，上端盖底壁12的内壁设置有上端盖内柱16，在上端盖内柱16上设置与外界连通的平衡孔17，平衡孔17的入口设置在上端盖内柱16的端面上，平衡孔17与连通第一阀腔7与外界，上端盖底壁12的外壁设置进气接头13，进气接头13与上端盖底壁12之间设置进气管14，氢气可以通过该进气管14进入第一阀腔7内，为了不与平衡孔17的位置冲突，进气接头13与上端盖底壁12形成斜面15，进气管14沿着斜面15设置，平衡孔17与进气管14相反方向延伸，出口设置在斜面15上；上端盖内柱16上还设有上阀芯3，在上阀芯3与上端盖底壁12之间设置有上阀芯弹簧32，上阀芯弹簧32向上阀芯3施加向右移动的作用力，在上阀芯3上设置向上端盖1延伸的挡环34，该挡环34环绕着上阀芯弹簧32，以限制上阀芯弹簧32的最大的压缩范围和有效固定住上阀芯弹簧32。

拉断阀还包括下端盖6和下阀体4，并在下端盖6与下阀体4内设置第二阀腔8，下端盖6的外壁与下阀体4内壁螺纹连接，下阀体4包括向外延伸的下阀体外柱41，在下阀体外柱41内设置有内部通道43，内部通道43靠近下端盖6一侧开放形成开口，使得内部通道43与第二阀腔8连通，下端盖6包括设与加氢枪相连接的出气接头61，在出气接头61内设置出气管62，第二阀腔8中的氢气通过出气管62进入加氢枪中；在下阀体4设置内凹的下阀体凸阶45，并在下阀体凸阶45上设置有下阀芯弹簧座53，下阀芯弹簧座53的端面分别与下阀体4与下端盖6贴合，并在下阀芯弹簧座53上设置下阀芯5，下阀芯弹簧座53与下阀芯5之间设置有下阀芯弹簧54，气压平衡状态下，下阀芯弹簧54向下阀芯5施加向左移动的作用力，下阀芯5盖合内部通道43的开口，阻断内部通道43与第二阀腔8；弹簧座53上还设有阀体出气孔55，第二阀腔8的氢气能够通过阀体出气孔55进入出气管62，进而进入加氢枪中。

在上阀体2设置供下阀体外柱41进入第一阀腔7的配合孔21，下阀体外柱41进入第一阀腔7时，配合孔21的内壁与下阀体外柱41进入配合孔21的外壁之间相密封，在上阀芯5上设置上阀芯凹槽31，下阀体外柱41的端面与上阀芯凹槽31相接触并向上阀芯5施加向左移动的作用力，当下阀体外柱41移动至与上端盖内柱16的端面贴合时，将平衡孔17的入口堵住，使得第一阀腔7与外界不连通，处于封闭状态；在下阀体外柱41上设置阀体进气孔42，使得内部通道43与第一阀腔7相连通；由于初始下阀芯弹簧54施加下阀芯5向左移动的作用力将内部通道43堵住，第一阀腔7与第二阀腔8处于密封的关闭状。

在下阀体4与上阀体2之间设有弹性卡挡机构9；上阀体2与下阀体4卡合时，弹性卡挡机构9能够为下阀体4提供持续向左移动的作用力，此时，下阀体4的外端面贴合上端盖内柱16并且推动上阀芯5向左移动，当氢气持续进入第一阀腔7内时，第一阀腔7的压力大于第二阀腔8，推动下阀芯5向右移动，使得下阀芯5处于第一阀腔7与第二阀腔8相连通的打开状态；弹性卡挡机构9包括卡紧在下阀体4的外壁的套筒92；在套筒92内设有钢球93，在下阀体4的外壁上设置卡紧钢球的下阀体凹槽46，钢球93可以落入下阀体凹槽46中，钢球93移动的过程中带动下阀体4移动；套筒92外壁设置有主弹簧座91，主弹簧座91呈l型并与上阀体2螺纹连接，套筒92与主弹簧座91之间设有主弹簧94，主弹簧94向套筒92施加向左移动的作用力，进一步传递给下阀体4向左移动，这个作用力抵消上阀芯3的作用力，因此在下阀体4与上阀体2卡合的时候下阀体外柱41可以与上端盖内柱41贴合；此时为拉断阀组装完成的状态，当通入氢气时，第一阀腔7的压力大于第二阀腔8，依靠压力推动下阀芯5克服下阀芯弹簧54的作用力并向右移动，氢气能够进入第二阀腔8；当停止输气的时候，第一阀腔7的压力趋近于第二阀腔8的压力，压力差无法克服下阀芯弹簧54施加的作用力，内部通道43的开口被下阀芯5堵住，第一阀腔7与第二阀腔8又变为密封的关闭状态；在主弹簧座91的内壁上设有第二限位槽912，第二限位槽912设置在钢球93靠近主弹簧94的方向；下阀体4与上阀体2分离时，套筒92与下阀体4一起向右移动并压缩主弹簧94，直至钢球93到达第二限位槽912时被推入第二限位槽912内，钢球93进入第二限位槽912后，下阀体4不受钢球93的卡紧，继续向右移动直至与上阀体4彻底分离，下阀体外柱41暴露在外界，此时上阀芯3脱离了下阀体6的作用力能够向右移动堵住配合孔21，使得第一阀腔7处于密封的关闭状态；由于下阀体外柱41暴露在外界，内部通道43与外界连通，此时无法产生压力差推动下阀芯5向右移动，下阀芯5在下阀芯弹簧54的作用力下向左移动堵住内部通道43的开口，使得第二阀腔8处于密封的关闭状态；主弹簧座91上还设置有第一限位槽911，第一限位槽911设置在钢球93远离主弹簧94的方向，用于重新组装拉断阀，使得拉断阀可以反复使用。

拉断阀还包括在拉断阀的外侧壁上设置警报装置100，警报装置100包括在套筒92位置的上阀体2外壁打穿形成滑动槽101，警报装置100还包括穿过滑动槽101并固定在套筒92上的长杆102，在长杆102的另一端固定设置有拉力计弹簧103，套筒92移动时会带动长杆102移动，进一步带动拉力计弹簧103移动，拉力计弹簧103连接拉力计104，并在拉力计104上设置报警器105，拉力计弹簧103能够拆卸安装，工作人员可以根据需要更换弹力系数不同的弹簧，拉力计弹簧103移动超过预设值时，报警器105会发出警报，这个预设值可以通过人工设置。

具体地，上阀芯3的外侧壁形成第一封面33，所述上阀体2的内壁设有第一凸阶22，上阀体2与下阀体4卡合时，第一封面33与第一凸阶22之间形成间隙，氢气从该间隙进入阀体进气孔42中；上阀体2与下阀体4分离时，在上阀芯弹簧32的作用力下，上阀芯3向右移动，第一封面33与第一凸阶22之间贴合密封；所述下阀芯5的外侧壁形成第二封面51和下阀芯密封面52，所述下阀体4的内壁设有第二凸阶44，第一阀腔7压力大于第二阀腔8时，第二封面51与第二凸阶44之间形成间隙，氢气从第一阀腔7进入第二阀腔8，第一阀腔7压力不大于第二阀腔时8，第二封面51与第二凸阶44之间贴合密封，下阀芯密封面52贴合密封内部通道43的开口。

具体地，拉断阀还包括密封结构；密封结构设置在上端盖1与上阀芯3之间、上阀芯3与上阀体2之间、上阀芯3与下阀体4之间、下阀体4与配合孔21之间、下阀体4与下阀芯5之间、下端盖6与下阀体4之间；所述密封结构包括o型密封圈10，o型密封圈10的外侧壁形成密封面；密封结构还包括密封挡圈，该密封挡圈设置在上端盖1与上阀芯3之间、上阀芯3与下阀体4之间。

工作原理如下：

正常工作时，由于气压左右平衡，所以钢球93只受上阀芯弹簧32向右的推力，且这个值是固定的，只需主弹簧94提供相应的预紧力就可与之平衡，正常加氢工作时，进气接头13连接氢气输送管，出气接头61连接加氢枪；在通气后，气体从进气管14进入第一阀腔7，经过下阀体4上的阀体进气孔42进入内部通道43，使得内部通道43的压力大于第二阀腔8的压力并将下阀芯5顶开，氢气进入第二阀腔8，再通过阀体出气孔55进入出气管62中，实现持续加氢过程。

拉断动作发生时，下端盖6受到向右的拉力时，上阀芯3在上阀芯弹簧32的推动下往右移动，第一封面33与第一凸阶22之间贴合密封，第一阀腔7处于密封状态；由于钢球93的限位，套筒92与下阀体4一起向右移动，压缩主弹簧94；在下阀体4脱离上阀体2向右移动的过程中，套筒92向右移动并带动长杆102移动，长杆102会向右拉动拉力计弹簧103；当拉力超出预设值时，报警器105启动，发出警报，提醒工作人员拉力出现异常；若此后拉力持续增大，主弹簧94进一步被压缩，使钢球93到达主弹簧座91的第二限位槽912时，钢球93可以被推入第二限位槽912中，此时下阀体4不再受钢球93的限制，可以继续往右拉出，由于没有内部气压作用，下阀芯5在下阀芯弹簧力54推动下向左移动，第二封面51与第二凸阶44之间贴合密封，继续往右拉直至下阀体4完全脱离，钢球93失去下阀体4的限位，在主弹簧94的拉力下随套筒92一起往左归位；此时上下阀体的两个阀芯都处于密封状态，起到防止氢气泄漏的作用。

重新装配时，先拧动主弹簧座91的螺纹将第一限位槽911对准钢球93，再插入下阀体4，钢球93会被下阀体4顶入第一限位槽中911，下阀体4可顺利插入，随后将主弹簧座91拧紧，钢球93此时卡在下阀体凹槽46中，将下阀体4锁止。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。