专利名称：将液化气罐的填充、分配及内容物指示综合为一体的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液化气罐中用以填充其内容物，从中分配液化气，提供其中内容物指示及其过压保护的装置。
更具体地说，本发明涉及液化气罐中汽车应用且用于容纳如丙烷、丁烷等液化石油气燃料的装置。
在汽车应用中用以贮存液化石油气的罐中，为了填充其内容物，从中分配气体，指示其内容物量及过压释放，经常在一用螺栓安装在罐体上一开口中的适当大小的加强板上安装各单个的装置。这些装置中常包括用以在填充至约总的罐容量的80％时终止填充的自动截止装置和一个紧急使用时的手动截止阀。同样，用以分配的装置常含有电动电磁阀式的遥控截止阀和一个紧急使用时的手动截止阀。过压释放由一用弹力紧靠在一基座上的本技术领域熟知形式的阀提供。
把完成每一个上述功能的各单个的装置汇集在一起必须使用较大尺寸的安装盘，该安装盘反过来又需在罐体中设一相应的大尺寸开口。该开口会降低罐的强度，所以其边部必须加强，且需使用大量用来将安装盘固定到罐体上的紧固件，使其能安全地承受罐的内容物施加于其上的压力。此外，设置上述安装盘和完成各功能的单个装置以及安装用的紧固件和密封装置是较贵的，而且将所述的安装盘安装到罐体上也不方便，需花费另外的时间。
本发明的目的是提供一紧凑的做成一体的装置，它包含了适当使用一液化气罐时必须完成的所有功能的装置，该装置更加便于制造，且造价低廉，还可方便地安到一罐体中的一个小开口中。
按照本发明，该一体的装置包括一单个的紧凑的安装块，该块中安有带手动切断阀的填充装置的安装凸台或壳体；带有遥控电动截止阀和手动截止阀的分配装置；压力释放装置；以及内容物指示装置，它也用于在罐的内容物达到总的罐容物的一设定百分比时终止填充。所述一体化装置用少量的紧固件固定到一焊接于罐体上的相应尺寸和形状的安装加强件上。所述的安装加强件可有选择地包含一当安装块安到所述安装加强件上时基本上罩住所述安装块的保护罩，所述保护罩由一盖完全封住，以使池漏或排放到所述封闭保护罩内腔的气体可通过一连接到所述保护罩壁上的一通风管被导至大气中。
为了更有利于理解本发明的各个方面，下面参照附图对本发明的优选实施例进行详述。图中
图1是所述安装盘的内表面图；图2是所述安装盘的外表面图；图3是图2中所示的安装盘的左视图；图4是所述整体装置的安装和保护装置的断面图；图5是所述整体装置的内容物指示和填充80％后自动截止装置的纵向断面图；图6是图5所示装置的安装法兰的放大平面图。
参照图1，2和3，一个紧凑的具有填充、分配、内容物指示、过压释放和填充过程中在罐总容量的一个设计百分比下自动截止的功能的整体装置，由一安装块1构成，在其外表面上形成填充凸台18，填充手动切断阀凸台3，分配手动切断阀凸台4，电磁切断阀安装凸台8，分配管联接凸台9，分配道插入凸台5和压力释放通风凸台20。除填充凸台，分配道插入凸台和压力释放通风凸台外，每个所述凸台都设有一如在图3中用标号31来整体表示的螺纹孔。围绕所述安装块的圆周形成安装法兰6，其内设有几个孔7以容纳联接紧固件(未示)。所述安装块最好或多或少地制成圆形，但在其他实施例中，也可以采用其他规则或不规则形状。弯头2制有一个颈部(未示)容纳在形成于填充凸台18内的一个孔(未示)内，所述颈部设有几个环形槽(未示)，里面的环形槽容纳“O”形密封圈，在允许所述弯头旋转定位的同时将所述颈部相对所述孔密封，外侧的一个环形槽包含两个从外表面穿过所述填充凸台到达内表面的止推销，用来将所述弯头固定在位防止其轴向运动，同时又允许其旋转定位。在所述安装块的外表面上还设有槽孔13用来容纳一个罐容物发送装置(未示)。在所述安装块的内表面上形成止口25，它与内部综合安装凸台26同心，在这两个组件之间设有环形槽30以容纳密封件(未示)，将所述安装块相对包含在所述罐内的安装加强件(如图4中34表示的)密封。
在内部综合安装凸台26的表面上形成直管联接凸台24。在所述内部综合安装凸台内设有一个螺纹孔，用螺纹方法容纳卸压阀29，还设有一光孔14以容纳如图5中所示的罐容物指示装置的转鼓39和再填充过程中自动切断装置。围绕孔14设有罐容物指示装置的联接面27，其内设螺纹孔17以容纳紧固件，紧固件用作所述罐容物指示装置的联接。台阶式环形槽15设在孔14的开口周围，以容纳密封装置从而将所述罐容物指示装置相对所述内部综合安装凸台密封。孔13和14的深度使它们相对的内侧底部之间的材料厚度在最大压力作用下以适当的安全系数安全承载，并可磁力穿透。
参照图4，安装加强件34焊接在罐体33内。适当尺寸和形状的保护罩37密封联接在所述安装加强件上，围绕所述保护罩的开口形成法兰65，借助一垫片或密封圈(未示)和一些紧固件(未示)，可与其密封联接一封板(未示)。所述保护罩的壁可设一个或多个加强筋，穿过加强筋可密封地通过填充和溢出管以及电线。通风管38将所述保护罩内腔与大气联接起来，并且将流入所述保护罩内腔的任何气体安全导出。
参照图5和6，罐容物指示和再填充中自动切断装置的组成是安装法兰43，转鼓39，转鼓轮轴41，偏转板46，支承管45，齿杆和伞齿轮安装凸台47，48，伞齿轮平行支承臂50，伞齿轮53，齿杆49，伞齿轮轴51，浮动臂安装凸台54，浮动臂55和浮漂56。转鼓轴41和安装法兰43的孔62、支承管45及齿杆和伞齿轮安装凸台47之间的间隙使得可为所述转鼓轴的旋转支承提供一适宜的支承件。所述齿杆制成足够长以允许所述齿杆和齿杆轴有适当的轴向移动而不与伞齿轮52的齿53脱开。止动件(未示)形成于伞齿轮52的外面在浮漂56的行程以外与伞齿轮支承臂50接触。一个轻型卷簧，即蓄能弹簧(未示)，设在转鼓39和安装法兰43之间的转鼓轴41上，以将所述转鼓推离形成于所述安装法兰外表面上的密封圈58。所述密封圈最好由一硬质弹性材料制成，比如氟化橡胶，能够在所述罐的容物中耐蚀。所述浮漂和浮动臂随所述罐内液面变化的运动，引起伞齿轮52绕轴51转动，进而引起齿杆49、转鼓轴41和转鼓39转动。
所述罐容物指示机构的布置允许其能应用于各种容积的罐，通过将伞齿轮52设成另一不同半径和沿伞齿轮支承臂50的长度重新将伞齿轮轴51设在另一不同位置就可实现。所述机构的另一个调节方法是选择性地改变浮动臂55的长度。
操作时，将再填充设备连接到一个外填充点，从此处液化气穿过一适宜填充导管到达弯头2。该填充导管密封地通过保护罩37的壁。液化气流从该弯头经由一钻孔从填充凸台18的螺纹孔的下部流到填充手动切断阀凸台3中形成的螺纹孔的下部，该切断阀凸台上用螺纹联接着一手动切断阀(未示出)。此手动切断阀用以在需要时操作从而关闭填充管。当打开该手动切断阀时，液化气流从此手动切断阀经由钻孔16流到孔14。所述罐的内容物指示装置的转鼓39和再填充过程中的自动截止装置装在槽14中，并留有足够的环形间隙，以允许所述液化气流绕其流动，之后经由安装法兰43中的弧形开口61流到所述罐内。此液化气流因与偏转板46接触而不与罐的内容物指示装置直接接触。安装法兰43用穿过该安装法兰的耳子59中的孔44并旋进螺纹孔17中的紧固件固定到联接面27。该安装法兰用挤放在台阶式环形槽15中的密封环58的周边相对该联接面密封。作用在转鼓39的内末端上的流进来的液化气的压力使该转鼓朝安装法兰方向向内移，但该转鼓因其紧邻安装法兰表面的内表面中的止推销42而限制了其轴向移动。尽管其轴向移动受止推销限制，但该转鼓可自由转动，该止推销沿着安装法兰表面的轨迹在图6中如虚线60所示。当罐已填充到其填充量达到其最大容量的设定百分比时，转鼓就转至将止动销定位在与刻度孔57对准，该孔57钻在安装法兰中，止动销便自由进入该刻度孔中，因此不再阻止转鼓的轴向移动。在流入的液化气流的推动下，该转鼓沿轴向向内移动而顶住其下的蓄能弹簧的作用，其内表面上的凸起的边部64便与密封环58接触，因而便截断向内流的液化气流。撤去填充压力时，通过从填充导管上脱开再填充供应源，从转鼓端到端的一个轻微泄漏允许通过密封圈58的压力进行平衡，进而允许转鼓39在蓄能弹簧的作用下轴向移动，当止动销42从刻度孔57中脱出时，转鼓39在浮漂56，浮动臂55，伞齿轮52，齿杆49和齿杆轴41的运动的影响下而自由转动。转鼓转动时，来自转鼓39中的条形磁铁40的磁力线穿过孔14的底面而进入孔13中，在此磁力线用来移动一个传输装置的转子，从而产生一个电信号来驱动设置在远处的罐的内容物指示装置。从传输装置过来的电线密封地穿过保护罩37的壁。转子的转动产生一可见的内容物指示器；该指示器设在传输装置中，前进着横跨一标尺。
卸压阀29设定为可微微抬起，因而，每当压力升到大于一设定数时，就可释放所述罐内的压力。所述卸压阀微微抬起，允许气流直接通过压力通风孔凸台20排出而进入到保护罩37的密封腔内，从此处通过通风管38安全地排到大气中。
延伸到所述罐的最低处的一根直管(未示)用螺纹联接到直管连接凸台24的螺纹孔22中。所述罐内的压力使液化气流通过所述直管，并经由螺纹孔22的基座上的钻孔23到达分配手动切断阀凸台4的螺纹孔的下部，切断阀凸台4上螺纹联接着一手动切断阀(未示出)。所述的手动切断阀按需操作以关闭分配管路。当所述手动切断阀打开时，所述液化气流就经由钻孔11流到电磁切断阀安装凸台8的螺纹孔21的下部。在所述安装凸台上用螺纹联接着一个遥控电动电磁切断阀(未示出)，其调节元件在该电磁阀切断动力来源时倚靠在环绕钻孔10的抬起的基座上，这样就断开了流往该钻孔的液化气流。联接该电磁阀的电线密封地穿过保护罩37的壁。当给该电磁阀供电时，所述调节元件就撤回，从而允许所述液化气流从钻孔11流到钻孔10，之后经由另一个钻孔、分配道(未示出)而到达分配管联接凸台9的螺纹孔12的下部。该分配道钻通分配道插入凸台5，凸台5的厚度足以使所述分配道的外开口用一适当塞子28封闭。分配管(未示出)用螺纹连接到所述分配导管联接凸台上，从而将液化气流导至由该罐供应的操作系统。该分配导管密封地穿过保护罩37的壁中。
所述一体化装置用多根螺栓(未示出)固定到安装加强件34上，这些螺栓穿过安装法兰6中的孔7，并旋入该安装加强件中。止口25用于给该装置精确定位，其周围表面毗邻台肩35。放置在槽30中的一个“O”形密封圈(未示出)紧挤在该槽的表面和密封面36之间，其作用为相对该安装加强件密封该装置。内部综合安装凸台的外径大小使得在此安装凸台和所述安装加强件的孔63间存在着间隙。
权利要求
1.安装在液化气罐上并成为其部件的一体化装置，包括用于控制所述罐内容物再填充的装置，用于在一设定的罐总内容物的百分比下自动终止再填充液流的装置，用于控制从所述罐中分配内容物的装置，用于产生所述罐内容物指示的装置，和用于过内压时保护所述罐的装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一体化的装置全部安装入或连接在一个单独的、紧凑的安装块上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，用于将所述单独紧凑安装块连接到所述罐上的装置作成圆形。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，用于将所述紧凑安装块连接到所述罐上的装置作成其他的规则或不规则形状。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用于控制所述罐再填充的装置包括位置可调的入口弯头、手动切断阀和用于在一设定的罐总内容物百分比下自动终止再填充液流的装置，所述组件安装在所述单独紧凑安装块内的钻孔上。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，用于在一设定的罐总内容物百分比下自动终止填充液流的装置包括一个可轴向移动的筒状转鼓，它形成用于产生所述罐内容物指示装置的一部分，且再填充液流被引导着通过转鼓，所述筒状转鼓可由机械装置转动，这个机械装置连接在由所述罐内部的一个旋转臂所支承的一个浮漂上，并且通过一个止推销限制筒状转鼓在较低的内容物液面处的轴向移动，这个止推销从转鼓中突出紧靠一邻近面，所述筒状转鼓在最大再填充液面的旋转带动所述止推销正好进入一个刻度孔中，在所述再填充液流的作用下，允许所述筒状转鼓轴向移动，紧贴其下方的一个密封圈，并关闭入口孔，从而终止所述再填充液流。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，贯穿所述筒状转鼓的两端有一个小泄漏孔，当终止所述再填充液流时，用于平衡通过所述密封圈和所述筒状转鼓的压力。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述筒状转鼓下方有一个轻型蓄能弹簧，用以使筒状转鼓从所述密封圈上移开，从而当通过所述密封圈和所述筒状转鼓之间的压力平衡时，打开所述入口孔。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用于控制所述罐的内容物分配的装置包括一个延伸至所述罐最低点的直管，一个手动切断阀，一个固定于所述单独紧凑安装块的外表面上的遥控电动电磁切断阀，和一个所述单独紧凑安装块的外表面上形成的分配导管连接凸台，所述组件装配在所述单独紧凑安装块的内部钻孔上。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述遥控电磁阀断电时，它就关闭了。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于产生所述罐内容物指示的装置采用的结构为一个支承在所述罐内部的旋转臂端部的浮漂，所述臂的转轴由所述单独紧凑安装块内表面支承，并且所述旋转臂的转轴上固定了一个伞齿轮，所述臂的旋转使所述伞齿轮旋转，从而使一个与伞齿轮啮合的齿杆旋转，所述齿杆的转动通过一联接轴的传递使筒状转鼓旋转，位于筒状转鼓内的磁铁所产生的磁力线穿透一个所述筒状转鼓位于其内的管状的封闭端，该磁力线用于使固定于所述单独紧凑安装块外表面上的传输装置的转子旋转，由所述传输装置产生的信号通过合适的导体被传送到一个远端内容物指示器上。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，可视内容物指示装置包含在所述传输装置内。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述齿杆做得足够长，在设定的罐总内容物百分比下自动终止填充时，所述筒状转鼓和所述联接轴以及所述齿杆轴向移动时，保证齿杆的齿与伞齿轮的齿啮合。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，用于在过内压时保护所述气罐的装置采用一个弹顶阀门的结构，它联接到或装入所述单独紧凑安装块的内表面，并且可在过载压力作用下脱离其底座，所述过载压力由气流通过所述阀门，并且经由所述单独紧凑安装块的内部钻孔通到大气中而释放。
15.如权利要求1，2，5，6或9所述的装置，其特征在于，所述手动截止阀和入口弯头安装在沿所述单独紧凑安装块周向布置的径向设置的凸台里。
16.如权利要求1，2，3或4所述的装置，其特征在于，所述单独紧凑安装块密封地固定在具有适宜外形和尺寸的安装加强件上，该加强件安装在所述罐的壳体上。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述单独紧凑安装块和所述安装加强件封装于一个罩和盖内，所述罩的内部通过一个适宜的导管与大气相通。
18.如权利要求6或11所述的装置，其特征在于，在所述入口孔和所述旋转臂、伞齿轮和齿杆之间有一个偏转板，以偏转通过所述入口的所述再填充液流，使之不与所述组件碰撞。
全文摘要
本发明公开了形成液化气罐部件的装置,它是一整体的装置,包括控制所述罐内容物再填充的装置2,3,当填充比达到罐总容量一设计百分比时自动终止再填充流的装置,控制从罐中分配内容物的装置4,12,21,产生罐的内容物指示的装置13,以及在过内压情况下保护罐的装置20,所述整体化装置整个装入或联接到一单个的紧凑安装块1上。
文档编号F17C13/04GK1240898SQ9810275
公开日2000年1月12日 申请日期1998年7月1日 优先权日1998年7月1日
发明者杰拉尔德·路易斯·德科马蒙德 申请人:Stm汽车油罐有限公司