LNG程式气动加液枪的制作方法

本发明涉及液化天然气加注装置技术领域，具体的说是涉及一种lng程式气动加液枪。

背景技术：

现有技术中，lng加液枪为手动操作的，为lng车辆加液时，操作人员把加液枪与装在lng车上的加液口对接，然后向前旋转手柄，即沿着加液口的方向，把加液枪紧锁在加液口上，这个过程进行的同时，加液枪通道与加液口连通，通过加液枪通道开始向lng汽车加注lng液体；加注完毕后，操作人员把手柄向后旋转到初始状态，向后压手柄，使卡爪张开以松开加液口，拉出加液枪，使加液枪与加液口脱离，加液操作过程完毕。

然而，现有lng加液枪主要存在以下几个方面的缺陷：

(1)为手动操作，本身自重及空间要求都较大，致使操作不便，且对操作工人的体力要求很高；

(2)长时间连续加注时，加液枪外表严重结冰以至冻枪无法操作；

(3)中间停留泄压过程不可控，存在异常喷液的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本发明提供了一种lng程式气动加液枪。本发明lng程式气动加液枪的具体技术方案如下：

一种lng程式气动加液枪，其包括：阀门组件，在所述阀门组件内部形成有加液通道；卡爪组件，其由所述阀门组件联锁控制，用于锁紧/脱离加液口；外壳，其包括缸体、与所述缸体下端紧固连接的枪头和设置于所述缸体上端的缸盖组件，且在所述枪头与所述缸体之间设有枪头隔热垫；活塞，所述活塞与所述阀门组件相连接，且在所述阀门组件中及所述阀门组件与所述活塞之间设置有隔热结构；并且在所述外壳内，所述活塞与所述缸体及所述缸盖组件三者组合围形成有浮动腔体、上腔体和下腔体三个腔体；浮动活塞，所述浮动活塞设置于所述缸盖组件内；以及，带锁阀的控制器，其设置于所述外壳上并控制所述浮动腔体、所述上腔体和所述下腔体腔内气压的切换变化；所述上腔体和所述下腔体通过腔内气压切换变化驱动所述活塞上下往复活塞运动，从而带动所述阀门组件一起作相对于所述外壳的往复运动；所述浮动腔体和所述上腔体通过腔内气压切换变化驱动所述浮动活塞上下往复活塞运动，以控制所述活塞运动行程的分段和顺序进行。

进一步的，在所述枪头的内壁上衬有不导热的接头内衬；所述接头内衬包括多个，其均匀分布在所述枪头的内壁上。

根据一个优选的实施方式，所述阀门组件包括阀体、螺纹接头、弹簧套、阀门弹簧、接头挡圈、接头泛塞密封圈以及阀瓣组件；所述螺纹接头设置在所述阀体的上端，所述弹簧套紧固于所述螺纹接头内，所述接头泛塞密封圈被所述接头挡圈固定在所述弹簧套下端；所述弹簧套外设置有反射层和接头外套，所述接头外套覆盖于所述反射层的外面且上端带有法兰；所述阀门弹簧衬套在所述阀体的下部，所述阀门弹簧上端与所述弹簧套内台阶面接触，所述阀门弹簧下端与阀瓣组件台阶面接触。

根据一个优选的实施方式，在所述阀门组件下端部还设有泛塞密封圈；所述泛塞密封圈通过挡圈及轴用挡圈固定于所述阀门组件的阀体下端部。

根据一个优选的实施方式，所述阀体下端部具有外圆面和内凹面；所述外圆面与所述内凹面之间设有上过渡锥面和下过渡锥面；并且在阀体下端部还设置有破冰槽。

根据一个优选的实施方式，所述活塞上端与所述阀体紧固连接；在所述活塞上部设置有内置o型圈；在所述活塞下端的所述阀体的外圆面上设置有阀体隔热外套；在所述阀体与所述活塞之间设有夹套保温填充层。

根据一个优选的实施方式，所述阀瓣组件包括阀瓣体、设置于所述阀瓣体下端面并与所述阀体接触的阀瓣密封圈，以及设置于所述阀瓣体下端用以固定压紧所述阀瓣密封圈的阀瓣压板；所述阀瓣体下端设置有尖角凸出一和位于下边缘的限制环，所述尖角凸出一直接嵌入到所述阀瓣密封圈内；并且在所述阀瓣体上设置有导向凸起，在所述阀瓣体下端中心部位还设置有台阶；在所述阀瓣压板的上端设有尖角凸出二和凸台，所述尖角凸出二直接嵌入到所述阀瓣密封圈内；并且在所述阀瓣压板上端还设置有环形槽。

根据一个优选的实施方式，所述卡爪组件包括卡爪、卡爪轴、卡爪轴套、卡爪弹簧及开口挡圈二；所述卡爪通过卡爪轴、卡爪轴套及开口挡圈固定在所述外壳的枪头上，所述卡爪弹簧两端分别连接所述卡爪上端和所述外壳的枪头；在所述卡爪轴的上端设有辅助滚轮，在所述卡爪轴的下端设有主动滚轮；所述辅助滚轮与所述主动滚轮通过滚轮芯轴和滚轮轴套(44)固定在所述卡爪上；所述卡爪弹簧位于所述辅助滚轮上方；并且，所述辅助滚轮与所述阀体的外圆面、内凹面及上过渡锥面滚动接触或者悬空设置；所述主动滚轮与所述阀体的外圆面、内凹面及下过渡锥面滚动接触。

根据一个优选的实施方式，所述缸盖组件包括缸盖、缸隔板、所述浮动活塞和限位弹簧；所述缸隔板设置于所述缸盖的下端；所述浮动活塞设置于所述缸盖内所述缸隔板的上部空间，且所述浮动活塞上端面设置有均布的台阶孔；所述限位弹簧设置于所述浮动活塞和所述缸盖的内孔上端面之间，并置于所述浮动活塞上端面均布的台阶孔内。

根据一个优选的实施方式，在所述缸体上设有防尘圈一和o型密封圈一；在所述活塞上设有o型密封圈二；在所述缸盖的内孔内设有防尘圈二和o型密封圈五；在所述浮动活塞上设置有o型密封圈九和o型密封圈十。

根据一个优选的实施方式，所述外壳为不导热的分体式外壳，在所述缸体与所述枪头连接的筋板上还设置有若干导热凸起。

根据一个优选的实施方式，所述带锁阀的控制器包括控制体、控制杆、按钮、封盖和锁阀；所述控制体设置于所述外壳上，其一侧与所述浮动腔体、所述上腔体和下腔体连通，另一侧与控制气体和大气连通或者通过所述锁阀和大气连通，下端与大气连通；所述封盖设置于所述控制体上端；所述按钮设置在所述控制杆的顶端，所述控制杆下端插入所述控制体内；所述控制杆能够相对于所述控制体作往复活塞运动；所述锁阀设置于控制器的上端侧面，其用于排出所述浮动腔体内的控制气体和自动锁闭所述浮动腔体内控制气体，由此控制所述浮动腔体、所述上腔体和所述下腔体与控制气体和大气的连通状态，通过连通状态的切换变化实现所述浮动腔体、所述上腔体和所述下腔体的腔内气压的切换变化。

根据一个优选的实施方式，在所述控制体上设有通气孔一、通气孔二、通气孔三、上排气孔、下排气孔、锁阀通气孔和进气孔；在所述控制杆中设有轴向气流通道，在所述轴向气流通道两端设置有与所述轴向气流通道连通的径向通气孔一和径向通气孔二；在所述外壳的缸体上设有与所述下腔体连通的通气孔四，在所述外壳的缸隔板上设有与所述上腔体连通的通气孔五，在所述外壳的缸盖上设置有与所述浮动腔体连通的通气孔六。

根据一个优选的实施方式，在所述控制体与所述外壳的缸体之间设置有绝热密封垫板；并且在所述绝热密封垫板上设置有导流孔槽，分别导通所述通气孔一和所述通气孔四、所述通气孔二和所述通气孔五、所述通气孔三和所述通气孔六。

根据一个优选的实施方式，在所述控制杆上设有o型密封圈四、o型密封圈六、o型密封圈七和o型密封圈八；在所述封盖的凹槽内设置有o型密封圈三，且所述封盖与所述控制体之间的端面设置有封盖o型密封圈；在所述控制杆还上设有定位台阶；所述定位台阶和所述按钮与所述封盖相互配合，用于控制所述控制杆在所述控制体内的相对位置，进而控制所述浮动腔体、所述上腔体和所述下腔体的腔内气压的切换变化。

根据一个优选的实施方式，所述锁阀包括锁阀体、锁阀芯、锁阀密封环、锁簧和解锁按钮；所述锁阀体设置在控制器上端侧面，所述锁阀密封环设置在所述锁阀芯上；所述锁簧一端与控制体上端内孔台阶面接触，另一端与所述锁阀芯内孔台阶面接触；所述解锁按钮通过销轴固定在所述锁阀体上；使所述解锁按钮以所述销轴为轴心旋转可推动所述锁阀芯向内运动；同时压迫所述锁簧，使得所述锁阀芯能够在所述锁簧的作用下自动复位，确保所述锁阀密封环与所述锁阀体密封锥面接触而锁闭自动锁阀。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明设计了气动控制方式代替现有纯手工操作的设计，并结合控制器，实现了加液枪加注与退枪采用插拔式按键控制，方便快捷，操作简化，而且整个操作过程只需要拔出和按下控制器的按钮即可完成操作，极大地降低了操作人员的劳动强度。

(2)本发明采用了新型卡爪结构，卡爪与阀门组件连锁动作设计，提高加的lng加注过程的安全性。

(3)本发明采用分体式外壳和阀门组件多种保温隔热结构，解决了低温条件下的保温隔热问题，一方面隔绝了枪头部位向缸体部位的导热问题，另一方面隔绝了加液通道向外壳的冷能传导，达到了连续长时间加液而不冻枪的效果。

(4)本发明采用了强制破冰结构设计，能够实现lng加注过程的长时间连续作业，减少了lng加注时的吹扫过程。

(5)本发明在退枪操作过程中增设了泄压状态，杜绝了退枪过程中喷液现象发生时对操作人员的伤害，极大的提高了加液操作过程的安全性。

(6)本发明采用新型阀瓣结构，具有密封可靠，不易松动，使用寿命长和拆卸方便等的点。

(7)本发明采用采用气动控制，各个机械部件受力均匀，减少了人为因素对机械部件的损坏，降低了易损件的消耗。

(8)本发明采用了防误操作和意外触碰设计，有效杜绝的非正常操作对加注液体的影响。

(9)本发明体积小，重量轻，采用按键式操作，不受操作空间的限制。

(10)本发明结构简单，生产制造便捷、使用以及维护方便，使用及维护保养成本较低。

附图说明

图1为本发明lng程式气动加液枪的剖视图。

图2为本发明lng程式气动加液枪的半剖图。

图3为本发明lng程式气动加液枪的俯视图。

图4为本发明lng程式气动加液枪中外壳的剖视图。

图5为本发明lng程式气动加液枪中阀体组件与活塞的关系图。

图6为本发明lng程式气动加液枪中控制器的剖视图。

图7为本发明lng程式气动加液枪中控制器的装配关系图。

图8为本发明lng程式气动加液枪中控制器的控制杆外形图。

图9为本发明lng程式气动加液枪中阀瓣的半剖视图。

图10为本发明lng程式气动加液枪中阀瓣压板的半剖图。

图11为加液口外形图。

图12本发明lng程式气动加液枪的空载状态图。

图13为本发明lng程式气动加液枪的加注状态图。

图14为本发明lng程式气动加液枪的泄压状态图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-枪头，2-阀瓣体，3-阀体，4-阀门弹簧，5-接头挡圈，6-接头泛塞密封圈，7-枪头隔热垫，8-阀体隔热外套，9-夹套保温填充层，10-防尘圈一，11-缸体，12-o型密封圈一、13-活塞，14-o型密封圈二，15-浮动活塞，16-缸体o型密封圈，17-缸隔板，18-限位弹簧，19-缸盖，20-接头外套，21-螺纹接头，22-弹簧套，23-按钮，24-封盖，25-o型圈三，26-封盖o型密封圈，27-控制杆，28-o型圈四，29-控制体，30-绝热密封垫板，31-开口挡圈一，32-六角螺母,33-阀瓣密封圈，34-阀瓣压板，35-泛塞密封圈，36-挡圈，37-轴用挡圈，38-卡爪，39-卡爪轴，40-卡爪轴套，41-开口挡圈二，42-辅助滚轮，43-滚轮芯轴，44-滚轮轴套，45-卡爪弹簧，46-十字头螺钉一，47-十字头螺钉二，48-内六角螺钉一，49-锁阀体，50-锁簧，51-锁阀芯，52-锁阀密封环，53-解锁按钮，54-销轴，55-内六角螺钉二，56-手柄，57-手柄右弯板，58-内六角螺钉三，59-手柄左弯板，60-十字头螺钉三，61-十字头螺钉四，62-十字头螺钉五，63-加液通道，64-浮动腔体，65-上腔体，66-下腔体，67-定位台阶，68-通气孔一，69-通气孔二，70-通气孔三，71-上排气孔，72-下排气孔，73-锁阀通气孔，74-进气孔，75-轴向气流通道，76-径向通气孔一，77-径向通气孔二，78-通气孔四，79-通气孔五，80-通气孔六，81-防尘圈二，82-o型密封圈五，83-o型密封圈六，84-o型密封圈七，85-o型密封圈八，86-o型密封圈九，87-o型密封圈十，88-导热凸起，89-反射层，90-导向凸起，91-尖角凸出一，92-限制环，93-台阶，94-尖角凸出二，95-凸台，96-六方柱体，97-环形槽，98-主动滚轮，99-外圆面，100-内凹面，101-上过渡锥面，102-下过渡锥面，103-加液口卡槽，104-加液口外圆面，105-加液口外锥面，106-内六角螺钉四，107-破冰槽，108-接头内衬，109-内六角螺钉五，110-活塞内置o型圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

本发明中所说的空载状态和加注状态具体解释如下：

空载状态，该状态为加液枪未工作时所处的自由状态，如图12所示。

加注状态，该状态为加液枪对接加液口，加液枪顶开加液口加液后，开始实施加液的状态，如图13所示。

泄压状态，由加注状态向空载状态转换时，阀体组件已经退出，卡爪仍然锁紧加液口，加液枪与加液口之间的断开溢出量自由溢出的状态，是退枪过程中加液枪所处的中间停留状态，如图14所示。

本发明中所述的不导热、不相互传导热量等，并非绝对的不导热或没有热量传递，而是导热量很小或热量传递量很小，可以忽略或不影响lng程式气动加液枪的安全正常使用。

如图1～14所示，其示出了本实施例lng程式气动加液枪的一种优选的实施方式。

一种lng程式气动加液枪，其包括：阀门组件、卡爪组件、外壳、带锁阀的控制器、活塞以及浮动活塞。

优选的，外壳为不导热的分体式外壳。其包括枪头1、缸体11和缸盖组件。枪头1紧固连接在缸体11的下端，缸盖组件设置于缸体11上端。枪头1与缸体11之间设有枪头隔热垫7，使得lng程式气动加液枪前端与其中后端不相互传导热量。在缸体11外壁上还设置有若干导热凸起88。枪头1内壁衬有不导热的接头内衬108；接头内衬108包括多个，其均布在枪头1的内壁上。通过接头内衬108减小了枪头1的导热面积，从而解决了枪头部位向缸体部位的导热问题；同时，通过接头内衬108增加了枪头和加液口之间的疏水间隙，有利于加液枪作业时破除结冰。

在外壳内还设置有相互隔离的浮动腔体64、上腔体65和下腔体66。浮动腔体64、上腔体65和下腔体66通过缸体11、缸盖组件和活塞13三者组合围成。

缸盖组件包括缸盖19、缸隔板17、浮动活塞15和限位弹簧18。缸隔板17设置于缸盖19的下端；浮动活塞15设置于缸盖19内缸隔板17的上部空间，且浮动活塞15上端面设置有均布的台阶孔；限位弹簧18设置于浮动活塞15和缸盖19的内孔上端面之间，并置于浮动活塞15上端面均布的台阶孔内。

在外壳的缸体11上设有与下腔体66连通的通气孔四78，在外壳的缸隔板17上设有与上腔体65连通的通气孔五79，在外壳的缸盖19上设置有与浮动腔体64连通的通气孔六80。

在缸体11上设有防尘圈一10和o型密封圈一12；在活塞13上设有o型密封圈二14；在缸盖19的内孔内设有防尘圈二81和o型密封圈五82；在浮动活塞15上设置有o型密封圈九86和o型密封圈十87。

防尘圈一10和防尘圈二81用以防止外界粉尘等异物进入腔体内部，确保活塞及浮动活塞运动的灵活性和延长其使用寿命。

优选的，活塞13具有活塞盘结构。活塞13上端与阀体3紧固连接。

在活塞13下端的阀体3的外圆面99上设置有阀体隔热外套8。在阀体3与活塞13之间设有夹套保温填充层9，夹套保温填充层9内填充有保温材。在活塞13上部设置有内置o型圈110，防止外界环境冷凝水分进入夹套保温填充层9内。

通过在阀门组件中及阀门组件与活塞13之间设置有隔热结构，即阀体隔热外套8和夹套保温填充层9隔绝了加液通道向外壳的冷能传导，达到了连续长时间加液而不冻枪的效果。

优选的，阀门组件包括阀体3、螺纹接头21、弹簧套22、阀门弹簧4、接头挡圈5、接头泛塞密封圈6以及阀瓣组件。

螺纹接头21设置在阀体3的上端，弹簧套22紧固于螺纹接头21内，接头泛塞密封圈6被接头挡圈5固定在弹簧套22下端。弹簧套22外设置有反射层89和接头外套20，接头外套20覆盖于反射层89的外面且上端带有法兰。阀门弹簧4衬套在阀体3的下部，阀门弹簧4上端与弹簧套22内台阶面接触，阀门弹簧4下端与阀瓣组件台阶面接触。

进一步的，阀体3下端部具有外圆面99和内凹面100。外圆面99与内凹面100之间设有上过渡锥面101和下过渡锥面102。并且在阀体3下端部还设置有破冰槽107。

阀瓣组件包括阀瓣体2、设置于阀瓣体2下端面并与阀体3接触的阀瓣密封圈33，以及设置于阀瓣体2下端用以固定压紧阀瓣密封圈33的阀瓣压板34。

阀瓣体2上下端附近设置有导向凸起90。阀瓣体2下端设置有尖角凸出一91和位于下边缘的限制环92。阀瓣体2下边缘的限制环92用以限制阀瓣密封圈在工作状态下的变形。

阀瓣体2的尖角凸出一91直接嵌入到阀瓣密封圈33内，阀瓣体2下端中心部位设置有台阶93，台阶93方便阀瓣密封圈33的拆卸作业。

阀瓣压板34下方为六方柱体96，并且在阀瓣压板34的上端设有尖角凸出二94和凸台95，阀瓣压板34的尖角凸出二94直接嵌入到阀瓣密封圈33内。

在阀瓣压板34上端设置有环形槽97，环形槽97内设置开口挡圈一31用以防止六角螺母32松动脱落。

在阀门组件下端部还设有泛塞密封圈35。泛塞密封圈35通过挡圈36及轴用挡圈37固定于阀门组件的阀体3下端。

另外，在阀门组件内部形成有加液通道63。加液通道63为在加注液体时的液体流通通道。

卡爪组件，其由阀门组件联锁控制，用于锁紧/脱离加液口。卡爪组件包括卡爪38、卡爪轴39、卡爪轴套40、卡爪弹簧45及开口挡圈二41。卡爪38通过卡爪轴39、卡爪轴套40及开口挡圈41固定在外壳的枪头1上。卡爪弹簧45两端分别连接卡爪38上端和外壳的枪头1。卡爪轴套40在枪头1的切线上，卡爪38可围绕卡爪轴39转动。

在卡爪轴39的上端设有辅助滚轮42，在卡爪轴39的下端设有主动滚轮98。辅助滚轮42与主动滚轮98通过滚轮芯轴43和滚轮轴套(44)固定在卡爪38上。卡爪弹簧45位于辅助滚轮42上方，且位于卡爪38与枪头1之间，通过卡爪弹簧45可实现卡爪38的自动复位锁紧加液口。

辅助滚轮42与阀体3的外圆面99、内凹面100及上过渡锥面101滚动接触或者悬空设置。主动滚轮98与阀体3的外圆面99、内凹面100及下过渡锥面102滚动接触。

值得说明的是，阀体下端部的内凹面100相对小于外圆面99，外圆面99通过上过渡锥面101、下过渡锥面102过渡到内凹面100，通过外圆面99和内凹面100的直径差来控制卡爪38的旋转角度。

带锁阀的控制器包括控制体29、控制杆27、按钮23、封盖24和锁阀。控制体29设置于外壳上，其一侧与浮动腔体64、上腔体65和下腔体66连通，另一侧与控制气体和大气连通或者通过锁阀和大气连通，下端与大气连通。封盖24设置于控制体29上端。按钮23设置在控制杆27的顶端，控制杆27下端插入控制体29内。控制杆27能够相对于控制体29作往复活塞运动。锁阀设置于控制器的上端侧面，其用于排出浮动腔体64内的控制气体和自动锁闭浮动腔体64内控制气体，由此控制浮动腔体64、上腔体65和下腔体66与控制气体和大气的连通状态，通过连通状态的切换变化实现浮动腔体64、上腔体65和下腔体66的腔内气压的切换变化。

具体的，在控制体29上设有通气孔一68、通气孔二69、通气孔三70、上排气孔71、下排气孔72、锁阀通气孔73和进气孔74。

控制杆27中轴上设有轴向气流通道75，在轴向气流通道75两端设置有与轴向气流通道75连通的径向通气孔一76和径向通气孔二77。

当控制杆27位于控制体29内的上限位置时，进气孔74、径向通气孔一76、轴向气流通道75、径向通气孔二77、通气孔三70和通气孔六80导通，并与浮动腔体连通；同时，进气孔74、通气孔二69、通气孔五79导通，并与上腔体65连通；通气孔一68、通气孔四78和下排气孔72与下腔体66连通并与大气相通；通气孔三70与锁阀通气孔73隔断。

当控制杆27位于控制体29内的下限位置时，进气孔74、通气孔一68和通气孔四78导通，并与下腔体66连通，上腔体65与通气孔五79、通气孔二69和上排气孔71连通并与大气相通，通气孔三70与锁阀通气孔73导通。

在封盖24的凹槽内设置有o型密封圈三25，封盖24与控制体29之间端面设置有封盖o型密封圈26。控制杆27上还设有o型密封圈四28、o型密封圈六83、o型密封圈七84和o型密封圈八85。

当控制杆27位于控制体29内的上限位置时，通气孔三70处于o型密封圈四28和o型密封圈六83之间，与进气孔74导通；通气孔二69处于o型密封圈七84和o型密封圈八85之间，与进气孔74导通；通气孔一68处于o型密封圈八85之下，和下排气孔60连通并与大气相通；锁阀通气孔73位于o型密封圈四28之上，与通气孔三70隔断。

当控制杆27位于控制体29内的下限位置时，通气孔三70和锁阀通气孔73处于o型密封圈四28之上，通气孔三70与锁阀通气孔73导通；通气孔二69处于o型密封圈六83和o型密封圈七84之间，与上排气孔71导通；通气孔一68处于o型密封圈七84和o型密封圈八85之间，和进气孔74连通。

无论控制杆27位于控制体29内的任何位置，进气孔74始终处于o型密封圈七84与o型密封圈八85之间，且上排气孔71始终处于o型密封圈六83与o型密封圈七84之间。

在控制杆27上设有定位台阶67，定位台阶67和按钮23与封盖24相互配合，用于控制控制杆27在控制体29内的相对位置，进而控制浮动腔体64、上腔体65和下腔体66的腔内气压的切换变化以及变化顺序。

锁阀包括锁阀体49、锁阀芯51、锁阀密封环52、锁簧50和解锁按钮53。锁阀体49设置在控制器上端侧面，锁阀密封环52设置在锁阀芯51上。锁簧50一端与控制体29上端内孔台阶面接触，另一端与锁阀芯51内孔台阶面接触。解锁按钮53通过销轴54固定在锁阀体49上；使解锁按钮53以销轴54为轴心旋转可推动锁阀芯51向内运动；同时压迫锁簧50，使得锁阀芯51能够在锁簧50的作用下自动复位，确保锁阀密封环52与锁阀体49密封锥面接触而锁闭自动锁阀。

当控制杆27位于控制体29内的下限位置时，锁阀通气孔73、通气孔三70和通气孔六80与浮动腔体连通并与大气相通，按动解锁按钮53，浮动腔体64内控制气体排出，松开解锁按钮53，浮动腔体64被自动锁闭。

当控制杆27位于控制体29内的上限位置时，锁阀通气孔73与通气孔三70隔断，锁阀与浮动腔体64隔断，按动解锁按钮53，锁阀动作对浮动腔体64没有任何影响。

进一步的，在控制体29与外壳的缸体11之间设置有绝热密封垫板30。并且在绝热密封垫板30上设置有导流孔槽，用以分别导通通气孔一68和通气孔四78、通气孔二69和通气孔五79、通气孔三70和通气孔六80。

另外，本实施例的缸盖19上端面两侧还分别设有通过内六角螺钉三58与缸体相连的左支板59和右支板57；左支板和右支板均为两个，且两个左支板，以及两个右支板均通过手柄56相连；左支板与手柄端部、以及右支板与手柄端部均通过内六角螺钉二55固定。按钮23上还设有十字头螺钉四61，阀体3与活塞12通过十字头螺钉一46紧固连接，螺纹接头21与阀体3通过内六角螺钉四106紧固连接，枪头1与缸体11通过内六角螺钉一48紧固连接，控制器通过十字头螺钉二47紧固于组成外壳的缸体11的侧壁，锁阀通过十字头螺钉四62紧固在控制器上端侧壁，接头内衬108通过内六角螺钉五109紧固均布在枪头1内壁上。

下面结合控制器说明在加液枪在加注液体和加液枪与退枪过程中，本实施例中各零部件的动作过程：

一、空载状态下，按钮与封盖接触，控制杆处于控制体内的最下端，浮动腔体被锁阀封闭，上腔体与上排气孔连通并与大气相通，进气孔与下腔体连通，控制气体进入下腔体；浮动活塞处于缸盖内最上端位置，阀门组件及活塞处于缸体内的最上端。卡爪处于张开状态，主动滚轮与阀体外圆面接触。

二、向车辆加注lng液体时，向上拔出按钮到底，控制杆定位台阶与封盖接触，控制杆处于控制体内的最上端，浮动腔体和上腔体与进气孔导通，控制气体进入浮动腔体和上腔体；下腔体与下排气孔与连通并与大气相通，下腔体内控制气体排出。活塞在上端面受到控制气体向下的作用力，带动阀门组件向下运动，主动滚轮由阀体的外圆面经过下过渡锥面滚动滑到内凹面，卡爪在卡爪弹簧的作用下向内旋转到底，卡在加液口卡槽内，卡爪锁紧加液口，主动滚轮与阀体内凹面下端部位；同时，浮动活塞在限位弹簧的作用下处于缸盖内最下端限制位置。

三、阀门组件继续向下运动，泛塞密封圈和加液口密封后，阀门组件顶开加液口，lng液体加注准备完成，此时加液枪处于加注状态，活塞和阀门组件运动到缸体内最下端位置，主动滚轮与阀体内凹面上端部位接触；同时，浮动活塞在限位弹簧的作用下处于缸盖内最下端限制位置。

四、加注完成后，向下按下按钮到底，按钮与封盖接触，控制杆处于控制体内的最下端，进气孔和下腔体连通，控制气体进入下腔体；上腔体与上排气孔连通并与大气相通，上腔体控制气体排出；浮动腔体被锁阀封闭，浮动腔体内部充满控制控制气体；在下腔体内控制气体的作用下，活塞带动阀门组件向上运动到浮动活塞下端面限制位置接触时，受到浮动活塞上端控制气体和限位弹簧的作用而停止运动，阀门组件与lng加液口脱离，主动滚轮由阀体内凹面上端滑动到下端停止运动，卡爪继续锁紧加液口，加液枪与加液口之间的lng残液排出。加液枪处于泄压状态，浮动活塞处于缸盖内最下端限制位置，阀门组件及活塞处于缸体内且活塞的上端面与浮动活塞的下端面限制位置接触。

五、待加液枪与加液口之间的lng残液排净后，按动解锁按钮，解锁按钮以销轴为轴心旋转推动锁阀芯运动，锁阀芯与锁阀体密封锥面脱离接触，浮动腔体内的控制气体通过锁阀排出，待浮动腔体内控制气体排尽后松开解锁按钮，锁阀芯在锁簧自动复位，锁阀密封环与锁阀体密封锥面接触而自动封闭，浮动腔体被锁闭；随着浮动腔体内控制气体排出，在下腔体内控制气体的作用下，活塞带动阀门组件与浮动活塞一起向上运动缸体内最上端位置，浮动活塞也运动到缸盖内最上端的位置。主动滚轮由内凹面下端经过下过渡锥面滑到外圆面而驱动卡爪向外旋转张开脱离加液口卡槽，退出加液枪，lng液体加注结束，加液枪回到空载状态。

六、当lng程式气动加液枪长时间连续进行加注作业成冰时，在加液枪与加液口对接过程中，卡爪在卡爪弹簧的作用下不能自动旋转锁紧加液口，阀门组件向下移动，辅助滚轮经过阀体上过度锥面过渡到阀体外圆面而驱动卡爪强行破除结冰后，卡爪向内旋转卡在加液口卡槽内锁紧加液口；在退枪时，阀门组件向上移动，主动滚轮在阀体由内凹面、下过度锥面过渡到外圆面而驱动强行破除结冰后，卡爪向外旋转，卡爪脱离加液口卡槽张开。

七、当对接时加液枪未能对接到位时，加液枪自动处于自保护状态，卡爪卡在加液口外圆面上时，辅助滚轮停止在阀上过渡锥面上，卡爪停止旋转，阀门组件也停止向前运动，不会顶开加液口；卡爪卡在加液口外锥面上时，阀体组件向前运动，卡爪沿加液口外锥面滑出，加液枪与加液口脱离，杜绝加液枪与加液口对接过程中的安全事故的发生。

八、在加注过程中，意外触碰卡爪上部时，辅助滚轮与阀体外圆面接触，防止卡爪向外旋转张开而导致加液枪从加液口弹出发生安全事故；

当加注过程中意外按动解锁按钮，由于锁阀与浮动腔体隔断，浮动腔体和上腔体仍然充满控制气体，此时浮动腔体气体不会排出，不影响活塞及阀门组件对加液枪卡爪的锁紧工作，防止误操作对加注液体的影响。

九、在退枪过程中，由于有锁阀锁闭浮动腔体内控制气体而使得加液枪处于泄压状态的过程，阀门组件与加液口脱离后，卡爪继续锁紧加液口，加液枪与加液口之间的lng残液排出。如果加液口或者加液枪有泄露，在加液软管内或者加液口与低温气瓶之间的lng液体随着残液一起排出，不会在加液枪脱离加液口时发生喷液现象对操作人员造成伤害。

上述过程的完成，操作人员均只需通过操作控制器即可实现，整个操作过程只需要拔出和按下控制器的按钮以及按动解锁按钮即可完成操作，极大地降低了操作人员的劳动强度，并且整个操作过程安全可靠，杜绝了因加液口或者加液枪因故障泄露而造成安全事故，而且整机设计结构简单，维修维护便捷，使用成本低廉。

值得说明的是：本实施例中为了便于描述，将锁阀和控制器设计为一体式结构，即带锁阀的控制器，锁阀设置在控制器的控制体上端侧壁，其目的是为了自动锁闭和手动排放浮动腔体内的控制气体，基于同样的目的，也可以将锁阀设置在其它位置，如缸盖的侧壁的其它位置等地方。

为了便于本领域技术人员对本发明有更清晰的了解和认识，下面对本实施例如何实现各种功能进行进一步的说明。

本实施例是通过如下技术方案实现气动控制的：

本实施例中外壳与活塞形成三个腔体：浮动腔体、上腔体和下腔体，活塞具有活塞盘结构，上腔体和下腔体形成于活塞盘的上下两部分，上腔体位于活塞盘的上方，下腔体位于活塞盘的下方；活塞与缸盖组件的浮动活塞、缸盖形成浮动腔体，浮动腔体位于缸盖组件内浮动活塞上方。它们分别通过带锁阀的控制器与大气和控制气体导通，使得浮动腔体、上腔体和下腔体通过切换与大气和控制气体的连通状态，实现腔内气压的切换变化。通过带有锁阀的控制器实现对浮动腔体、上腔体和下腔体的气压切换变化和变化顺序的控制，实现lng程式气动加液枪的程序化控制。

具体的，当控制杆27位于控制体29内的上限位置时，定位台阶67与封盖24接触，通气孔三70处于o型密封圈四28和o型密封圈六83之间，通气孔二69处于o型密封圈七84和o型密封圈八85之间，气孔一68处于o型密封圈八85之下，锁阀通气孔73处于o型密封圈四28之上。进气孔74、径向通气孔一76、轴向气流通道75、径向通气孔二77、通气孔三70和通气孔六80导通，控制气体进入浮动腔体64，同时，进气孔74、通气孔二69、通气孔五79导通，控制气体进入上腔体65；通气孔一68、通气孔四78和下排气孔72与下腔体66连通并与大气相通，排出控制气体，锁阀通气孔73与通气孔三70隔断。此时，浮动活塞15受到限位弹簧的作用向下运动到限制位置，活塞13在上腔体内控制气体压力作用下，带动阀门组件一起向下运动到最大行程，并且，锁阀通气孔73与通气孔三隔断，锁阀与浮动腔体也被隔断。

当控制杆27位于控制体29内的下限位置时，按钮23与封盖24接触，通气孔三70和锁阀通气孔73处于o型密封圈四28之上，通气孔二69处于o型密封圈六83和o型密封圈七84之间，通气孔一68处于o型密封圈七84和o型密封圈八85之间。进气孔74、通气孔一68和通气孔四78导通，控制气体进入下腔体66；上腔体65与通气孔五79、通气孔二69和上排气孔71连通并与大气相通，排出控制气体；通气孔三70和锁阀通气孔73导通，锁阀的锁阀芯51在锁簧50作用下锁阀密封环52与锁阀体49密封锥面接触，浮动腔体64被封闭。此时活塞13在下腔体内控制气体压力作用下，带动阀门组件一起向上运动到浮动活塞15的限制位置时，受到浮动活塞15上方控制气体压力和限位弹簧18的作用而停止向上运动，并且，锁阀与浮动腔体相通，但浮动腔体64内控制气体被锁阀锁闭。

按动解锁按钮53，解锁按钮53以销轴54为轴心旋转推动锁阀芯51运动与锁阀体49密封锥面脱离接触；松开解锁按钮53，在锁簧50作用下，锁阀芯51的锁阀密封环52自动复位与锁阀体49密封锥面接触；若控制杆27位于控制体29内的上限位置加液枪处于加注状态时，锁阀通气孔73与通气孔三70隔断，锁阀与浮动腔体64隔断，浮动腔体64气体被锁闭，lng程式气动加液枪处于自我保护状态，此时按动枷锁按,53，浮动腔体控制气体不会排出，更不会不影响活塞及阀门组件对加液枪卡爪的锁紧工作，防止误操作对加注液体的影响；若控制杆27位于控制体29内的上限位置加液枪处于泄压状态时，浮动腔体64与通气孔六80、通气孔三70、锁阀通气孔73连通，此时按动解锁按钮53，浮动腔体64控制气体排出，活塞13在下腔体内控制气体压力作用下，带动阀门组件和浮动活塞15一起继续向上运动到最大行程，加液枪处于空载状态。

本实施例是通过阀门组件与卡爪组件联锁结构设计实现使卡爪紧锁与液体加注、泄压与退枪动作机械程序控制的：

在空载状态下，主动滚轮位于阀体3的外圆面99上。加液枪与加液口对接时，加液枪对准加液口推进到底，拔出按钮23，控制杆27位于控制体29内的上限位置时，控制气体进入浮动腔体64和上腔体65，下腔体66内控制气体排出，浮动活塞15受到限位弹簧的作用向下运动到限制位置，活塞13带动阀门组件一起向下运动，主动滚轮滚动从阀体外圆面99滑动经过下过渡锥面到内凹面100，卡爪38卡到加液口卡槽103内锁紧加液口后，阀门组件继续运动到最大行程，顶开加液口，加注液体准备完成，主动滚轮滚动滑动到内凹面最上端位置。当加注完成退枪时，将按钮按到底，控制杆27位于控制体29内的下限位置，控制气体进入下腔体66，上腔体65内控制气体排出，浮动腔体64内控制气体被锁阀锁闭，活塞13带动阀门组件一起向上运动到浮动活塞15的限制位置停止向上运动，阀门组件脱离加液口，lng程式气动加液枪转换到泄压状态，主动滚轮滚动滑动到下过渡锥面起始位置附近，卡爪38继续卡在加液口卡槽103内锁紧加液口，加液枪与加液口之间的lng残液排出完全后，再按动解锁按钮，浮动腔体66内控制气体排出，活塞13带动阀门组件和浮动活塞15一起继续向上运动到最大行程，主动滚轮98从下过渡锥面102滚动滑行阀体外圆面99驱动卡爪39向外旋转张开脱离加液口卡槽103，加液枪回到空载状态。

另外，现有技术在退枪过程中，当阀瓣组件因故不能复位与阀体密封面闭合密封时，加液枪会出现喷液的安全事故，严重时造成人员伤亡事故发生；为了解决这一问题，本实施例做了如下改进：

一、增加了浮动腔体，浮动腔体配合上腔体气压切换顺序控制浮动活塞的运动，进而控制活塞与阀门组件的运动分段和顺序进行，使得加液枪在退枪过程中有处于泄压状态的过程，活塞13与阀门组件一起停止在浮动活塞15的限制位置，阀门组件与加液口脱离后，主动滚轮停止在阀体下过渡锥面起始位置，卡爪38继续在加液口卡槽103内锁紧加液口，加液枪与加液口之间的lng残液排除。如果加液口或者加液枪有液体泄露，在加液软管内或者加液口与低温气瓶之间的lng液体随着残液一起排出，不会在加液枪脱离加液口时发生喷液现象对操作人员造成伤害。

二、卡爪组件设置有主动滚轮和辅助滚轮，主动滚轮配合卡爪弹簧完成卡爪旋转锁紧以及张开加液口，辅助滚轮配合阀体使得加液枪在异常情况下处于自我保护状态，确保加注过程安全性与可靠性。

具体的，当对接时加液枪未能对接到位时，卡爪38不能卡到加液口卡槽103内，而卡在加液口外圆面104或者加液口外锥面105上。如果卡爪卡在加液口外圆面104上，辅助滚轮42会停止在阀体3上过渡锥面101上，卡爪随之停止动作，阀体组件也停止向前运动，不会顶开加液口，加液枪处于自保护状态；如果卡爪卡在加液口外锥面105上，阀体组件向前运动，卡爪沿加液口外锥面105滑出，加液枪与加液口脱离，杜绝加液枪与加液口对接过程中的安全事故的发生。在加注过程中，由外界因素导致异常触碰卡爪38上部时，辅助滚轮与阀体外圆面99接触而无法动作，防止卡爪39向外旋转张开而导致加液枪从加液口弹出发生安全事故，确保加注过程的安全性和可靠性。

当加注过程中意外按动解锁按钮53，由于锁阀与浮动腔体64隔断，浮动腔体64和上腔体65仍然充满控制气体，浮动腔体64和上腔体65内控制气体不会排出，不影响活塞及阀门组件对加液枪卡爪的锁紧工作，防止误操作对加注液体的影响。

此外，当lng程式气动加液枪长时间连续进行加注作业时，空气中水分会在卡爪轴以及卡爪与枪头间空隙的位置凝结成冰，为了降低结冰对加注过程影响，本实施例做了如下改进：

一、卡爪组件设置主动滚轮和辅助滚轮，主动滚轮和辅助滚轮配合破除结冰对卡爪旋转动作的影响，在加液枪与加液口对接过程中，卡爪结冰后难以在卡爪弹簧的作用下自动旋转锁紧加液口，阀门组件向下移动时，辅助滚轮经过阀体上过度锥面过渡到阀体外圆面而驱动卡爪强行破除结冰后，卡爪向内旋转卡在加液口卡槽内锁紧加液口。

在退枪时，阀门组件向上移动，主动滚轮在阀体由内凹面、下过度锥面过渡到外圆面而驱动强行破除结冰后，卡爪向外旋转，卡爪脱离加液口卡槽张开。

二、在阀体3下端部还设置有破冰槽107，破冰槽增大了阀体与加液口内孔的间隙，减小了加液口与加液枪之间结冰面积，减低了结冰的可能性。

另外，加液通道63是在加注液体时液体流通通道，形成于阀门组件的内部。加液通道内部温度往往极低，若该低温直接传导至加液枪外部，则容易导致加液枪积冰，也致使控制气体内含水分析出结冰，导致气动机构冻结而无法工作，因此，本实施例作了以下改进：

一、在弹簧套22外设置有隔绝热辐射的反射层89和保冷的接头外套20，接头外套20上端带有法兰且覆盖反射层89的外面，隔绝了由加液通道63向外给活塞、缸体以及缸盖等动作机构的径向导热，并且隔绝了螺纹接头21向下给活塞、缸体以及缸盖等动过机构的轴向导热。

二、在活塞13下端设置有阀体隔热外套8，隔绝了阀体3外表面向外导热，阀体3与活塞13之间设有夹套保温填充层9，该夹套保温填充层9内填充有保温材，隔绝了由加液通道63向外给活塞、缸体以及缸盖等动过机构的径向导热和隔绝了由阀体3向上给活塞、缸体以及缸盖等动过机构的轴向导热。

三、枪头1内壁衬有不到热的接头内衬108，使得加液状态下，加液口向枪头的传热大幅度减少；且枪头1与缸体11之间设有枪头隔热垫7，使得枪头1与缸体11之间不导热，隔绝了由枪头1向上给活塞、缸体以及缸盖等动过机构的轴向导热。

四、控制体29与外壳的缸体11之间设置有绝热密封垫板30，进一步的隔绝了向控制器的导热，使得带锁阀的控制器操作灵活轻巧。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。