背景技術:
目前,密封結構(密封裝置)廣泛應用于航空、航天、軍事、工業等領域中,對于常見的工業應用,密封結構可以使用于低溫介質的封存、貯藏、運輸,其中的低溫介質可以是:LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然氣)、液氮、液氬等介質。
例如,目前車用LNG氣瓶上大多安裝有4-5個安全閥,1-2個壓力表。按照國家《安全閥使用管理規定》第5.6條規定,安全閥一般每年至少校驗一次;《壓力表使用管理規定》壓力表一般每年至少校驗二次。因此,要求車用LNG氣瓶每年都需要進行相關的檢測。
但是目前的車用LNG氣瓶在安全閥與壓力表的安裝上,遵照的是國家相關標準,即安全閥與壓力表的安裝必須直接連通到LNG氣瓶內部,中間沒有安裝閥門。所以,在每次進行閥門和儀表校檢的時候,需要把相關的閥門和儀表拆下來校驗,因此必須將氣瓶內的余量氣體排空,上述操作過程中存在如下危害:一是浪費大量的資源,LNG氣瓶內部的氣體是超低溫的LNG氣體,每次進行檢測時氣瓶內還留有一些沒有使用完的氣體(因為根本無法完全使用完再把車輛開至修理廠進行拆檢),少則5-10公斤,多則近20公斤,排空氣瓶造成大量的LNG氣體排入大氣之中,而每個氣瓶每年最少需要兩次排空,造成巨大的浪費。
在上述LNG氣體的回收過程中,提供一種結構簡單、密封效果優異的單向截止閥是本領域技術人員急需解決的技術問題。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、密封效果優異的單向截止閥。
為解決上述技術問題,本實用新型提供的單向截止閥,包括:筒狀閥體、閥座和閥芯,該筒狀閥體內設置第一環形臺階和第二環形臺階,以使所述筒狀閥體內分為不同內徑的頭部閥室、中部閥室和尾部閥室,所述尾部閥室的端部與所述閥座的尾端密封配合,所述閥芯包括盤狀連接部、前導向筒、后導向筒,所述前導向筒與盤狀連接部前端面固定相連且同軸設置,所述后導向筒與盤狀連接部后端面固定相連且同軸設置,該盤狀連接部在所述中部閥室內可移動設置,該盤狀連接部的后端面與所述尾部閥室的尾端之間設置用于限定該盤狀連接部位置的彈簧,該第一環形臺階的內環壁上設置環形面、第一錐面和第二錐面,所述前導向筒的外徑與所述第一環形臺階環形面的內徑相適配,所述后導向筒的外徑與所述尾部閥室的內徑相適配,所述盤狀連接部的外壁與所述中部閥室的內壁間隙配合,以使所述閥芯在所述筒狀閥體內移動時,所述前導向筒的外壁緊貼所述第一環形臺階環形面的內壁,所述后導向筒的外壁緊貼所述尾部閥室的內壁;所述前導向筒的環狀側壁上設置多個前通氣孔,所述后導向筒的環狀側壁上設置多個后通氣孔;該第一環形臺階的內環壁上設置第一錐面和第二錐面,所述盤狀連接部的前端面呈錐形設置,該前端面上沿周向設置環形凹槽,該環形凹槽將所述前端面分成第三錐面和第四錐面,該環形凹槽內設置密封圈,以使閥芯的前端面與第一環形臺階的內環壁相接觸時,所述第四錐面與所述第二錐面緊貼配合以進行密封,所述密封圈置于所述第一錐面與所述第二錐面的交界處并進行密封,所述第三錐面置于所述第一錐面內,此時閥體內的頭部閥室和中部閥室、尾部閥室處于隔斷狀態;閥芯的盤狀連接部與第一環形臺階相脫離時,頭部閥室經前通氣孔與中部閥室相通,中部閥室經后通氣孔與尾部閥室相通,頭部閥室和中部閥室、尾部閥室處于導通狀態。
進一步,單向截止閥還包括用于對所述彈簧進行限位的墊環,所述尾部閥室的尾端內壁設置內螺紋,該墊環的外壁與所述尾部閥室的尾端螺紋配合,以使彈簧置于閥體內時,由墊環對彈簧進行限位,易于裝配。
進一步,所述頭部閥室內壁設置用于和安全閥或壓力表接頭螺紋配合的螺紋部,便于將單向截止閥接入安全閥或壓力表的接頭,安全閥或壓力表的接頭旋入頭部閥室后,擠壓前導向筒在筒狀閥體內向后移動,使得盤狀連接部脫離第一環形臺階,轉接發導通。
進一步,所述前通氣孔為4個,均布在前導向筒的側壁上,以使前通氣孔兩兩對稱設置,利于氣體的快速通過。
進一步,所述密封圈為聚四氟乙烯密封圈,耐高溫、耐腐蝕,具有很好的柔韌性、壓縮回彈性、耐高低溫性、不老化性、自潤滑性。
實用新型的技術效果:(1)本實用新型的單向截止閥,相對于現有技術,使用閥芯和閥體內的第一環形臺階相配合,即可實現密封隔斷的功能,結構簡單,內部零件數量大幅減少,成本大幅降低;(2)前導向筒、后導向筒的設置,使得閥芯在閥體內移動更加平穩;(3)通過第四錐面與所述第二錐面緊貼配合形成金屬密封,且聚四氟乙烯密封圈置于第一錐面與第二錐面的交界進行二次密封,由于第三錐面與第一錐面之間間隙設置,使得聚四氟乙烯密封圈被擠壓后向第三錐面與第一錐面之間的間隙內延展填充,有效提高了密封效果;(4)環形凹槽的設計可以起到固定密封圈的作用,防止密封圈軸向竄動,提高密封度。
附圖說明
下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步詳細說明:
圖1是本實用新型的單向截止閥的剖面結構示意圖;
圖2是本實用新型的閥芯沿軸向的投影結構示意圖;
圖3是本實用新型的閥芯的剖面結構示意圖。
圖中:筒狀閥體1,頭部閥室11,尾部閥室12,中部閥室13,第一環形臺階14,第一錐面15,第二錐面16,第二環形臺階17,螺紋部18,閥芯2,前導向筒21,后導向筒22,第三錐面23,環形凹槽24,盤狀連接部25,第四錐面26,彈簧3,密封圈4,墊環5,閥座6,前通氣孔7,后通氣孔8。
具體實施方式
實施例1 如圖1至圖3所示,本實施例的單向截止閥包括筒狀閥體1、閥座6和閥芯2,該筒狀閥體1內設置第一環形臺階14和第二環形臺階17,以使筒狀閥體1內分為不同內徑的頭部閥室11、中部閥室13和尾部閥室12,頭部閥室11內壁設置用于和安全閥或壓力表接頭螺紋配合的螺紋部18,便于將單向截止閥接入安全閥或壓力表的接頭;尾部閥室12的端部與閥座6的尾端密封配合,閥座6的前端與用于放置LNG氣體的密封容器相通。
閥芯2包括盤狀連接部25、前導向筒21、后導向筒22,前導向筒21與盤狀連接部25前端面固定相連且同軸設置,后導向筒22與盤狀連接部25后端面固定相連且同軸設置,該盤狀連接部25的后端面與尾部閥室12的尾端之間設置用于限定該閥芯2位置的彈簧3,且尾部閥室12的尾端內壁設置內螺紋,彈簧3置入尾部閥室12內后,通過旋入外壁設有螺紋的墊環5,以使彈簧3置于筒狀閥體1內時,由墊環5對彈簧3進行限位。
該盤狀連接部25在中部閥室13內可移動設置,第一環形臺階14的內環壁上設置環形面、第一錐面15和第二錐面16,第一錐面15的半頂角為60°,第二錐面16的半頂角為45°,以使第一錐面15與第二錐面16之間形成轉折,第二錐面16與環形面相鄰,前導向筒21的外徑與第一環形臺階14環形面的內徑相適配,后導向筒22的外徑與尾部閥室12的內徑相適配,盤狀連接部25的外壁與中部閥室13的內壁間隙配合;前導向筒21的環狀側壁上對稱設置4個前通氣孔7,后導向筒22的環狀側壁上對稱設置6個后通氣孔8;盤狀連接部25的前端面呈錐形設置,該前端面的半頂角為45°,與第二錐面16的半頂角相同;前端面上沿周向設置環形凹槽24,該環形凹槽24將盤狀連接部前端面分成第三錐面23和第四錐面26,該環形凹槽24內設置聚四氟乙烯密封圈4,聚四氟乙烯密封圈4嵌設在環形凹槽24內且該聚四氟乙烯密封圈的外環面凸出環形凹槽24設置。
制作時,閥體1、閥芯2采用鈹青銅合金。鈹青銅是力學、物理、化學綜合性能良好的一種合金,具有高的強度,彈性,耐磨性,耐疲勞性和耐熱性,耐寒性和無磁性,碰擊時無火花,易于焊接和釬焊,在大氣,淡水和海水中耐腐蝕性極好。用于此大大提高了產品的安全性、抗疲勞性、耐腐蝕性。
單向截止閥處于初始狀態時,彈簧3頂住閥芯2使得盤狀連接部25的前端面與第一環形臺階14的內環壁相接觸,第四錐面26與第二錐面16緊貼配合,第三錐面23與第一錐面15間隙配合,聚四氟乙烯密封圈4置于第一錐面15與第二錐面16的交界處并進行密封,此時閥體1內的頭部閥室11和中部閥室13、尾部閥室12處于隔斷狀態;安全閥或壓力表的接頭旋入頭部閥室11后,會擠壓前導向筒21在筒狀閥體1內向后移動,使得閥芯2的盤狀連接部25與第一環形臺階14相脫離,頭部閥室11經前通氣孔7與中部閥室13相通,中部閥室13經后通氣孔8與尾部閥室12相通,頭部閥室11和中部閥室13、尾部閥室12處于導通狀態。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。