一种高散热性加氢机用拉断阀的制作方法

1.本发明涉及机械设备，具体涉及一种高散热性加氢机用拉断阀。


背景技术：

2.随着国能氢能行业的快速发展，各类拉断阀如雨后春笋般争相问世，然而因介质的特殊性及极高的压力条件，也使得产品不可避免的伴随着一些小问题存在，如现在拉断阀普遍存在的介质流通状态下的阀体温度低温状态。
3.引起阀体温度持续低温的原因主要是，阀体内部介质因压力高，导致加注过程中流速较快，加之阀内流道存在的一定的通径大小变化，引起介质温度变化，致使加注过程中阀体温度骤然变化并持续性降低。
4.阀体温度的骤然变化和持续降低将导致阀体密封难度的增加，也存在降低结构零件强度与引起材料变形、变脆的风险，总体上致使产品安全性风险提高。
5.另一方面，加氢系统虽然会设有介质温度控制系统，但拉断阀通常设置在温度控制系统和加氢口之间，氢气需要经过非金属的密封软管和金属的拉断阀后才能进入加氢口，而氢气在此段的温度变化难以预计，进一步的影响了温度控制系统的准确性。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高散热性加氢机用拉断阀，以解决上述至少一种技术的问题。
7.本发明的技术方案是：一种高散热性加氢机用拉断阀，包括拉断阀主体，其特征在于，所述拉断阀主体包括主阀体和拉断体组，所述主阀体的内部设有阀芯组件，所述阀芯组件外侧设有多个密封圈；
8.所述拉断阀主体的外壁设有换热装置，所述换热装置靠近所述密封圈，所述换热装置外套设有壳体，所述壳体与所述拉断阀主体的外壁之间构成用于容纳换热装置的空腔，所述空腔沿着所述拉断阀主体的轴向的两端分别设置有进风口和出风口，且所述换热装置中的气流方向与拉断阀主体中的气流方向相同，所述换热装置包括多个散热片，且散热片排布呈鳍片结构。
9.本发明通过在拉断阀外周增加换热装置，最终实现阀门温度在较为可靠的运行温度，保证阀门密封和可靠运行。通过在外壁外增加鳍片散热结构，增加散热面积，鳍片采用导热系数高的材料，使阀体在单位时间内的散热效率也将同比之前有极大的提升。本发明通过将换热装置设置在靠近密封圈处能够更直接的控制密封圈处的温度。换热装置中的气流方向与阀体中的气流方向相同。零件外表面均为回转圆周面，加工工艺简便易施。
10.进一步优选，所述主阀体上设置有温度传感器，且所述温度传感器位于所述进风口处。根据温度传感器检测到的温度和预设温度的差值，调整进风口处的流速，温差越大，流速越快。由于工作介质压力70mpa，在加注过程会产生较高的温度波动，而温度波动常常会影响密封的可靠性，存在泄漏分险。因此在拉断阀端设置有温度传感器，可以时时监控阀
门温度变化
11.进一步优选，所述换热装置设置在所述主阀体的变径处。能够抑制流速或压力变化导致的温度变化，进一步稳定流体的温度。
12.进一步优选，所述拉断体组的拉断体伸入所述主阀体的卡爪内，且所述卡爪在卡爪护套限位下固定所述拉断体，所述主阀体包括一连接阀体，所述连接阀体的外壁设有连接壳体，所述换热装置设置在所述卡爪护套与所述连接壳体的连接处。
13.卡爪护套和连接壳体与外部空气接触的外壁形状规整且面积广，对其外表面进行优化可最大化的增加阀体的散热效率。
14.进一步优选，所述卡爪上设有与所述拉断体相互卡箍的台阶状结构，所述卡爪沿着所述卡爪护套的内壁呈周向排布，所述卡爪内还设有导向爪，所述卡爪与所述导向爪分别设有3个，且间隔分布组成一个圆周，所述主阀体内还设有一滑动阀体，所述滑动阀体的中心轴线与所述拉断体的中心轴线共线。卡爪护套在外端圆周为卡爪提供限位支撑，使卡爪、拉断体完全箍紧咬合，为使咬合平稳和顺滑，在卡爪中设计加入了导向爪，导向爪主要作用是以滑动阀体为安装基准，通过内部圆弧为拉断阀体提供导向，使滑动阀体与拉断体实现同心限位。在同心状态下，均布的三个卡爪抓紧拉断阀体所产生的紧固力也更加平衡，避免了受力不均可能造成的阀体损伤和连接或拉断动作的不稳定、偏斜。
15.进一步优选，所述卡爪外侧设有一环型弹簧。卡爪伸出卡爪护套外，卡爪在环形弹簧弹力环作用下，以卡爪尾部设计的棱角为支点，发生转动，自动张开卡爪壁。
16.进一步优选，所述拉断体与所述卡爪的卡箍连接处一斜面。
17.拉断阀体斜面设计，使拉断动作相对顺滑，同时通过控制拉断阀体与卡爪间的硬度差及接触面的粗糙度，使滑动损伤减少，达到斜面滑动损伤阀体较少的目的，使拉断阀体使用寿命大大延长，即具有良好的复装性。
18.进一步优选，所述拉断体与所述主阀体的连接处为接头组件，所述接头组件包括位于拉断体中的左顶针和位于主阀体内的右顶针，所述拉断体中设有用于左顶针运动的左运动腔，所述主阀体中设有用于右顶针运动的右运动腔，所述左运动腔与所述右运动腔能够相互导通，所述左顶针与所述拉断体的连接处设有密封面，所述左顶针和所述右顶针上均设有用于回座密封提供动力的弹簧，所述左顶针与所述右顶针相互顶压。
19.拉断结构运动特性，及拉断阀使用特性，拉断阀在正常工作中发生拉断动作，此状态下，主阀体与拉断体连接位置后端均为通压状态，要避免介质泄漏引发事故，拉断状态下主阀体与拉断体均须具有主动密封的特性，即两阀体在此状态下须为单向阀状态。所以本发明接头组件具有以下特性：a分离状态下，流道均为单向流通状态；b连接状态下，流道打开，流道相互连通；c流道的单向流通状态与通路状态的转换，以连接与断开状态自动实现。
20.进一步优选，所述左顶针与所述右顶针均为结构一致的顶针，所述顶针的导向外圆上切割出三处流通通道。以保证连接状态下介质流通顺畅。
21.进一步优选，所述左顶针和所述右顶针的长度均设定为h1，所述左顶针的的运动深度为h1，所述右顶针的运动深度为h2，且2h1≤h1+h2。以此保证拉断阀连接动作的正常运作。
22.进一步优选，所述连接阀体的外部安装有一主动开关，所述主动开关是一凸轮开关，所述凸轮开关与一滑动顶杆配合使用，所述凸轮开关上设有六角扳手卡槽，所述滑动顶
杆作用于一传动阀体，所述传动阀体与接头组件连接，所述传动阀体的外侧套设有复位弹簧，所述连接壳体螺纹连接一连接螺套，所述复位弹簧与所述连接螺套相抵，连接螺套、连接壳体和连接阀体三者相互连接。
23.实现了以凸轮为基础的开关结构，以弹簧为基础的回座装置。
24.进一步优选，所述复位弹簧与所述连接螺套之间设有一非固定垫片。起到减少弹簧与连接螺套间摩擦的作用，同时保证连接螺套与连接壳体间螺纹的连接不松动增加稳定性。
25.进一步优选，凸轮开关的凸轮位置设计在转轴外壁一侧，且向中心点偏移，在传动顶针运动直线方向上，凸轮前后象限点分别与开关外圆面距离为l1和l2，凸轮开关距离＝|l1-l2。
26.通过这点可较准确设计拉断阀的推进开关距离。
27.进一步优选，所述凸轮开关的外壁设有限位槽。在整个旋转过程中，确保传动顶杆始终与凸轮表面接触，且始终在型腔里为凸轮开关提供限位，防止凸轮开关滑出连接阀体。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构示意图；
29.图2为本发明接头组件的结构示意图；
30.图3为本发明顶针的立体结构示意图；
31.图4为本发明拉断体与主阀体连接处示意图；
32.图5为本发明卡爪的结构示意图；
33.图6为本发明凸轮开关的立体结构示意图；
34.图7为本发明凸轮开关的剖视图。
35.图中：1为主阀体，2为换热装置，3为温度传感器，4为密封圈，5为左顶针，6为右顶针，7为拉断体，8为卡爪，9为卡爪护套，10为环型弹簧，11为滑动阀体，12为导向爪，13为导向外圆，14为流通通道，15为凸轮开关，16为限位槽，21为进风口，22为散热片，23为壳体，24为出风口。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
37.实施例1
38.如图1-图7所示，一种高散热性加氢机用拉断阀，包括拉断阀主体，拉断阀主体包括主阀体1和拉断体组，主阀体的内部设有阀芯组件，阀芯组件外侧设有多个密封圈4；拉断阀主体的外壁设有换热装置2，换热装置靠近密封圈，换热装置外套设有壳体23，壳体与拉断阀主体的外壁之间构成用于容纳换热装置的空腔，空腔沿着拉断阀主体的轴向的两端分别设置有进风口21和出风口24，且换热装置中的气流方向与拉断阀主体中的气流方向相同，换热装置包括多个散热片22，且散热片排布呈鳍片结构。
39.本发明通过在拉断阀外周增加换热装置，最终实现阀门温度在较为可靠的运行温度，保证阀门密封和可靠运行。通过在外壁外增加鳍片散热结构，大大的增加散热面积，鳍片采用传热系数高的材料，使阀体在单位时间内的散热效率也将同比之前有极大的提升。
本发明通过将换热装置设置在靠近密封圈处能够更直接的控制密封圈处的温度。换热装置中的气流方向与阀体中的气流方向相同。零件外表面均为回转圆周面，加工工艺简便易施。
40.进一步优选，主阀体上设置有温度传感器3，且温度传感器位于进风口方向。根据温度传感器检测到的温度和预设温度的差值，调整进风口处的流速，温差越大，流速越大。由于工作介质压力70mpa，在加注过程会产生较高的温度波动，而温度波动常常会影响密封的可靠性，存在泄漏分险。因此在拉断阀端设置有温度传感器，可以时时监控阀门温度变化
41.进一步优选，换热装置设置在主阀体的变径处。能够抑制流速或压力变化导致的温度变化，进一步稳定流体的温度。
42.进一步优选，拉断体组的拉断体7伸入主阀体的卡爪8内，且卡爪在卡爪护套9限位下固定拉断体，主阀体包括一连接阀体，连接阀体的外壁设有连接壳体，换热装置设置在卡爪护套与连接壳体的连接处。卡爪护套和连接壳体与外部空气接触的外壁形状规则且面积广，对其外表面进行优化可最大化的增加阀体的散热效率。
43.进一步优选，卡爪上设有与拉断体相互卡箍的台阶状结构，卡爪沿着滑动阀体11的外部呈周向排布，卡爪内还设有导向爪12，卡爪与导向爪分别设有3个，且间隔分布组成一个圆周，主阀体内还设有一滑动阀体11，滑动阀体的中心轴线与拉断体的中心轴线共线。卡爪护套内端圆周为卡爪提供限位支撑，使卡爪、拉断体完全箍紧咬合，为使咬合平稳和顺滑，在卡爪中设计加入了导向爪，导向爪主要作用是以滑动阀体为安装基准，通过内部圆弧为拉断阀体提供导向，使滑动阀体与拉断体实现同心限位。在同心状态下，均布的三个卡爪抓紧拉断阀体所产生的紧固力也更加平衡，避免了受力不均可能造成的阀体损伤和连接或拉断动作的不稳定、偏斜。
44.进一步优选，卡爪外侧设有一环型弹簧10。卡爪伸出卡爪护套外，卡爪在环形弹簧弹力环作用下，以卡爪尾部设计的棱角为支点，发生转动，自动张开卡爪壁。
45.进一步优选，拉断体卡爪的卡箍连接处一斜面。拉断阀体斜面设计，使拉断动作相对顺滑，同时通过控制拉断阀体与卡爪间的硬度差及接触面的粗糙度，使滑动损伤减少，达到斜面滑动损伤阀体较少的目的，使拉断阀体使用寿命大大延长，即具有良好的复装性。
46.进一步优选，拉断体与主阀体的连接处为接头组件，接头组件包括位于拉断体中的左顶针5和位于主阀体内的右顶针6，拉断体中设有用于左顶针运动的左运动腔，主阀体中设有用于右顶针运动的右运动腔，左运动腔与右运动腔能够相互导通，左顶针与拉断体的连接处设有密封面，左顶针和右顶针上均设有用于回座密封提供动力的弹簧，左顶针与右顶针相互顶压。拉断结构运动特性，及拉断阀使用特性，拉断阀在正常工作中发生拉断动作，此状态下，主阀体与拉断体连接位置后端均为通压状态，要避免介质泄漏引发事故，拉断状态下主阀体与拉断体均须具有主动密封的特性，即两阀体在此状态下须为单向阀状态。所以本发明接头组件具有以下特性：a分离状态下，流道均为单向流通状态；b连接状态下，流道打开，流道相互连通；c流道的单向流通状态与通路状态的转换，以连接与断开状态自动实现。
47.进一步优选，左顶针与右顶针均为结构一致的顶针，顶针的导向外圆13上切割出三处流通通道14。以保证连接状态下介质流通顺畅。
48.进一步优选，左顶针和右顶针的长度均设定为h1，左顶针的的运动深度为h1，右顶针的运动深度为h2，且2h1≤h1+h2。以此保证拉断阀连接动作的正常运作。
49.进一步优选，连接阀体的外部安装有一主动开关，主动开关是一凸轮开关15，凸轮开关与一滑动顶杆配合使用，凸轮开关上设有六角扳手卡槽，滑动顶杆作用于一传动阀体，传动阀体与接头组件连接，传动阀体的外侧套设有复位弹簧，连接壳体螺纹连接一连接螺套，复位弹簧与连接螺套相抵，连接螺套、连接壳体和连接阀体三者相互连接。实现了以凸轮为基础的开关结构，以弹簧为基础的回座装置。
50.进一步优选，复位弹簧与连接螺套之间设有一非固定垫片。起到减少弹簧与连接螺套间摩擦的作用，同时保证连接螺套与连接壳体间螺纹的连接不松动增加稳定性。
51.进一步优选，凸轮开关的凸轮位置设计在转轴外壁一侧，且向中心点偏移，在传动顶针运动直线方向上，凸轮前后象限点分别与开关外圆面距离为l1和l2，凸轮开关距离＝|l1-l2|。通过这点可较准确设计拉断阀的推进开关距离。
52.进一步优选，凸轮开关的外壁设有限位槽16。在整个旋转过程中，确保传动顶杆始终与凸轮表面接触，且始终在型腔里为凸轮开关提供限位，防止凸轮开关滑出连接阀体。
53.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。