專利名稱：壓縮氣體集束瓶組專用閥門及其集中氣動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮氣體集束瓶組專用閥門及其集中氣動控制方法，特別是一種 適應(yīng)于壓縮天然氣集束瓶組加注或卸載天然氣的專用閥門及其集中氣動控制方法。
背景技術(shù)：
隨著天然氣使用的迅速普及，天然氣已成為我國主要的綠色清潔能源之一。背景 技術(shù)中，國內(nèi)運輸壓縮天然氣普遍采用長管拖車，但長管拖車由于其存在車體過長過重、載 氣量偏低、制造成本較高、裝拆檢測不方便等局限性，已逐漸不能適應(yīng)各行業(yè)復(fù)雜多變的使 用和運輸環(huán)境。目前，儲運壓縮天然氣體的儲存容器正由大氣罐向通過匯流排連接構(gòu)成的 多氣瓶集束瓶組的方式發(fā)展。由于氣瓶集束瓶組的氣瓶數(shù)量多，使得整個集束瓶組的取氣 節(jié)點多，當(dāng)采用傳統(tǒng)閥門和換向電磁閥對氣瓶進行充/放氣時，無論是機械還是人工方式 充/放氣，工作效率都極低，不便于實現(xiàn)遠程和集中控制，同時電磁閥換向時，系統(tǒng)需配備 防爆裝置，使成本大大提高，安全性也難以保證。為克服此種不足，對壓縮氣體集束瓶組專 用閥門及其集中氣動控制方法進行了研制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種壓縮氣體集束瓶組專用閥門及其集中 氣動控制方法，它通過集束瓶組每個氣瓶安裝一個專用閥門并采用氣動集中控制方式，實 現(xiàn)多個氣瓶閥門同時開啟或關(guān)閉，有效減輕勞動強度，極大提高工作效率，使用安全可靠。本發(fā)明目的是通過下述專用閥門和集中氣動控制方法實現(xiàn)的一種壓縮氣體集束 瓶組專用閥門，它包括端蓋、連接套、活塞、壓力簧、錐形閥芯、閥門本體、安全螺塞、復(fù)位簧、 應(yīng)急手動開關(guān)組件；復(fù)位簧裝于閥門本體直立內(nèi)腔的下端，外沿槽帶有密封圈的錐形閥芯 的下端空腔套裝于復(fù)位簧的上方，錐形閥芯的下端空腔壁上有一垂直閥芯通孔；連接套的 外螺紋連接于閥門本體直立內(nèi)腔中，閥門本體上端的內(nèi)沿口裝有密封圈，連接套的內(nèi)腔壁 上有三個臺階面，內(nèi)腔壁上開有互成90°的兩條垂直氣孔，連接套內(nèi)腔壁的下端為一錐面， 其錐度和錐形閥芯的外錐面的錐度相同，安裝后兩個錐面相互貼合，并通過錐形閥芯外沿 槽中的密封圈密封；壓力簧裝于連接套內(nèi)腔的第一個臺階面上，活塞套裝于連接套內(nèi)，接觸 壓力簧并給壓力簧一定的預(yù)壓力，并通過活塞上、下端外沿槽的兩個密封圈進行密封；在連 接套第三個臺階面上墊上墊圈，帶中心錐孔的端蓋螺紋旋裝于連接套并壓緊墊圈；安全螺 塞旋裝于閥門本體的左側(cè)內(nèi)孔，多個易熔合金堵片裝于安全螺塞的側(cè)沿孔中；所述的應(yīng)急 手動開關(guān)組件包括緩沖墊、螺桿、螺套，前端裝有緩沖墊的螺桿套裝于螺套中，螺套和螺桿 之間由螺套內(nèi)壁上兩個環(huán)槽中的密封圈進行密封，應(yīng)急手動開關(guān)組件通過螺套外螺紋旋裝 于閥門本體的右側(cè)內(nèi)孔。一種采用上述專用閥門的集中氣動控制方法，它用于同步開啟集束瓶組多個氣瓶 安裝的多個獨立專用閥門，實現(xiàn)集束瓶組多個氣瓶同時放氣的目的。該方法按照下述步驟 進行1、開啟截止閥，通入高壓氣動控制氣體；2、氣動換向閥動作，導(dǎo)通氣控氣路；3、氣路分流板分流氣動控制氣體；4、分流后的氣動控制氣體同時打開多個氣瓶上獨立安裝的專用 閥門；5、放氣完畢后，關(guān)閉截止閥；6、氣動換向閥動作，切斷氣控氣路；7、消聲器消除氣動 噪聲，排出管路剩余的氣動控制氣體。本發(fā)明同背景技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果1、專用閥門通過外接氣動控制氣體， 可實現(xiàn)集束瓶組多個氣瓶同步開啟或關(guān)閉，極大地提高了整個集束瓶組氣瓶的放氣工作效 率，有效減輕了勞動強度，使用方便、安全可靠，有效克服了采用機械控制所引起的結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，容易發(fā)生故障等缺陷，亦克服了電磁閥成本高，安全性差的不足。2、根據(jù)集束瓶組的模塊大小和氣瓶數(shù)量，通過選擇氣路分流板可任意改變集中氣 動控制的專用閥門數(shù)量，實現(xiàn)任意多個氣瓶同時充/放氣的目的。3、專用閥門設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、外形美觀，采用氣動控制，磨損小，使用壽命 高，檢測方便。


圖1為本發(fā)明的專用閥門在氣瓶充氣狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A視 圖；圖3為本發(fā)明的專用閥門在氣瓶放氣狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A-A視圖；圖 5為圖1中連接套2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖1中活塞3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖1中錐形 閥芯5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的集中氣動控制方法的原理圖；圖9為本發(fā)明的集中氣 動控制方法的流程方框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實施例作進一步描述。參看附圖1 7，一種壓縮氣體集束瓶組專用閥門，它包括端蓋1、連接套2、活塞 3、壓力簧4、錐形閥芯5、閥門本體6、安全螺塞7、復(fù)位簧11、應(yīng)急手動開關(guān)組件。復(fù)位簧11裝于閥門本體6直立內(nèi)腔的下端，外沿槽帶有密封圈的錐形閥芯5的下 端空腔套裝于復(fù)位簧11的上方，錐形閥芯5的下端空腔壁上有一垂直閥芯通孔10。連接套2的外螺紋連接于閥門本體6直立內(nèi)腔中，閥門本體6上端的內(nèi)沿口裝有 密封圈，連接套2的內(nèi)腔壁上有三個臺階面，內(nèi)腔壁上開有互成90°的兩條垂直氣孔9，連 接套2內(nèi)腔壁的下端為一錐面，其錐度和錐形閥芯5的外錐面的錐度相同，安裝后兩個錐面 相互貼合，并通過錐形閥芯5外沿槽中的密封圈密封。壓力簧4裝于連接套2內(nèi)腔的第一個臺階面上，活塞3套裝于連接套2內(nèi)，接觸壓 力簧4并給壓力簧4 一定的預(yù)壓力，并通過活塞3上、下端外沿槽的兩個密封圈進行密封。在連接套2第三個臺階面上墊上墊圈，帶中心錐孔的端蓋1螺紋旋裝于連接套2 并壓緊墊圈。安全螺塞7旋裝于閥門本體6的左側(cè)內(nèi)孔，多個易熔合金堵片8裝于安全螺塞7 的側(cè)沿孔中，當(dāng)氣瓶內(nèi)壓縮氣體的壓力超出氣瓶額定壓力值時，安全螺塞7側(cè)沿孔中的易 熔合金堵片8熔化，對壓縮氣體卸壓，從而避免氣瓶爆裂，確保系統(tǒng)安全。應(yīng)急手動開關(guān)組件包括緩沖墊12、螺桿13、螺套14，前端裝有緩沖墊12的螺桿13 套裝于螺套14中，螺套14和螺桿13之間由螺套14內(nèi)壁上兩個環(huán)槽中的密封圈進行密封， 應(yīng)急手動開關(guān)組件通過螺套14外螺紋旋裝于閥門本體6的右側(cè)內(nèi)孔。
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上述專用閥門為常閉式，應(yīng)急手動開關(guān)為常開式。出現(xiàn)緊急情況時(如供氣不足 或閥門漏氣)，可由人工進行手動控制，將應(yīng)急手動開關(guān)關(guān)閉，保證系統(tǒng)的安全。參看附圖8、附圖9，一種采用上述專用閥門的集中氣動控制方法，它用于同步開 啟集束瓶組多個氣瓶安裝的多個獨立專用閥門，實現(xiàn)集束瓶組多個氣瓶同時放氣的目的， 其具體步驟為1、開啟截止閥15，高壓氣動控制氣體通入氣控氣路中；2、氣動控制氣體流 入氣動換向閥17，氣動換向閥17動作，導(dǎo)通氣控氣路；3、氣動控制氣體流入氣路分流板18， 由氣路分流板18進行分流；4、分流后的氣動控制氣體通過多根連接管分別輸送到集束瓶 組多個氣瓶上獨立安裝的專用閥門19，氣動控制氣體進入專用閥門19的端蓋1，同時推動 多個專用閥門19的活塞3及錐形閥芯5向下運動，使錐形閥芯5的外錐面與連接套2的內(nèi) 錐面分開，氣瓶內(nèi)的壓縮氣體正常放出；5、氣瓶內(nèi)的壓縮氣體放氣完畢后，關(guān)閉截止閥15， 專用閥門19的錐形閥芯5及活塞3在其壓力簧4及復(fù)位簧11的作用下上移，錐形閥芯5 的外錐面與連接套2的內(nèi)錐面貼合，專用閥門19關(guān)閉。6、氣動換向閥17動作，切斷氣控氣路；7、消聲器16消除氣動噪聲，排出氣控氣路 中的剩余氣動控制氣體。向集束瓶組多個氣瓶同步進行充氣時，此時無需氣動控制氣體。所充氣體由專用 閥門19的左右進/出氣口向氣瓶內(nèi)充氣，利用其自身壓力直接推動專用閥門19錐形閥芯 5的錐面與連接套2的錐面分開，使氣路接通，氣瓶正常充氣。充氣完畢后，關(guān)閉充氣氣源，此時專用閥門19的錐形閥芯5及活塞3在壓力簧4 及復(fù)位簧11的作用下上移，錐形閥芯5的外錐面與連接套2的內(nèi)錐面貼合，專用閥門19關(guān) 閉。
權(quán)利要求
一種壓縮氣體集束瓶組專用閥門，其特征在于它包括端蓋(1)、連接套(2)、活塞(3)、壓力簧(4)、錐形閥芯(5)、閥門本體(6)、安全螺塞(7)、復(fù)位簧(11)、應(yīng)急手動開關(guān)組件；復(fù)位簧(11)裝于閥門本體(6)直立內(nèi)腔的下端，外沿槽帶有密封圈的錐形閥芯(5)的下端空腔套裝于復(fù)位簧(11)的上方，錐形閥芯(5)的下端空腔壁上有一垂直閥芯通孔(10)；連接套(2)外螺紋連接于閥門本體(6)直立內(nèi)腔中，閥門本體(6)上端的內(nèi)沿口裝有密封圈，連接套(2)的內(nèi)腔壁上有三個臺階面，內(nèi)腔壁上開有互成90°的兩條垂直氣孔(9)，連接套(2)內(nèi)腔壁的下端為一錐面，其錐度和錐形閥芯(5)的外錐面的錐度相同，安裝后兩個錐面相互貼合，并通過錐形閥芯(5)外沿槽中的密封圈密封；壓力簧(4)裝于連接套(2)內(nèi)腔的第一個臺階面上，活塞(3)套裝于連接套(2)內(nèi)，接觸壓力簧(4)并給壓力簧(4)一定的預(yù)壓力，活塞(3)通過其上、下端外沿槽的兩個密封圈進行密封；在連接套(2)第三個臺階面上墊上墊圈，帶中心錐孔的端蓋(1)螺紋旋裝于連接套(2)并壓緊墊圈；安全螺塞(7)旋裝于閥門本體(6)的左側(cè)內(nèi)孔，多個易熔合金堵片(8)裝于安全螺塞(7)的側(cè)沿孔中；所述的應(yīng)急手動開關(guān)組件包括緩沖墊(12)、螺桿(13)、螺套(14)，前端裝有緩沖墊(12)的螺桿(13)套裝于螺套(14)中，螺套(14)和螺桿(13)之間由螺套(14)內(nèi)壁上兩個環(huán)槽中的密封圈進行密封，應(yīng)急手動開關(guān)組件通過螺套(14)外螺紋旋裝于閥門本體(6)的右側(cè)內(nèi)孔。
2.一種采用權(quán)利要求1專用閥門的集中氣動控制方法，其特征在于所述方法按照下述 步驟進行a、開啟截止閥(15)，高壓氣動控制氣體通入氣控氣路中；b、氣動控制氣體流入氣動換向閥(17)，氣動換向閥(17)動作，導(dǎo)通氣控氣路；c、氣動控制氣體流入氣路分流板(18)，由氣路分流板(18)進行分流；d、分流后的氣動控制氣體通過多根連接管分別輸送到集束瓶組多個氣瓶上獨立安裝 的專用閥門(19)，氣動控制氣體進入專用閥門(19)的端蓋(1)，同步推動多個專用閥門 (23)的活塞(3)及錐形閥芯(5)向下運動，使錐形閥芯(5)的外錐面與連接套(2)的內(nèi)錐 面分開，專用閥門(19)開啟；e、放氣完畢后，關(guān)閉截止閥(15)，專用閥門(19)的錐形閥芯(5)及活塞(3)在壓力簧(4)及復(fù)位簧(11)的作用下上移，錐形閥芯(5)的外錐面與連接套(2)的內(nèi)錐面貼合，專用 閥門(19)關(guān)閉；f、氣動換向閥(17)動作，切斷氣控氣路導(dǎo)；g、消聲器(16)消除氣動噪聲，排出氣控氣路中剩余的氣動控制氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集中氣動控制方法，其特征在于所述的氣路分流板(18)可連 接多個獨立安裝的專用閥門(19)，實現(xiàn)對集束瓶組多個氣瓶進行同步開啟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓縮氣體集束瓶組專用閥門及其集中氣動控制方法。所述壓縮氣體集束瓶組專用閥門包括端蓋1、連接套2、活塞3、壓力簧4、錐形閥芯5、閥門本體6、安全螺塞7、復(fù)位簧11、應(yīng)急手動開關(guān)組件，復(fù)位簧11、錐形閥芯5、連接套2、壓力簧4、活塞3、端蓋1從下至上依次裝于閥門本體6直立內(nèi)腔中，側(cè)沿孔中裝有易熔合金堵片8的安全螺塞7旋裝于閥門本體6的左側(cè)內(nèi)孔，包括緩沖墊12、螺桿13、螺套14的應(yīng)急手動開關(guān)組件通過螺套14旋裝于閥門本體6的右側(cè)內(nèi)孔。本發(fā)明可提高充/放氣工作效率，減輕勞動強度，使用安全可靠，閥門設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，采用氣動控制，磨損小，使用壽命高。
文檔編號F16K31/60GK101915359SQ20101023798
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者喻萍, 李崇華, 李澤平, 王健, 王湘江 申請人:江南機器(集團)有限公司