阅读说明：本技术 具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀及其方法 (Gas safety valve with under-pressure protection and over-temperature and over-flow cut-off functions and method thereof ) 是由 金志江 李文庆 钱锦远 于 2020-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀,其包括阀体、欠压保护装置和超温超流切断装置,欠压保护装置包括阀塞盖、阀杆、第一弹簧和支板,阀塞盖和支板均为将阀体内部径向封闭的板状结构,阀杆上套设有第一弹簧；超温超流切断装置由前到后依次设有支架、控制板和导磁套,支架上连接有能轴向伸缩的第二弹簧,第二弹簧后方连接有导杆；超温超流切断装置后方设有阀塞,在阀体外部套设有能沿阀体轴向移动的活动套,活动套上固定有磁环,导磁套能随着磁环沿导杆移动。本发明的燃气安全阀使用范围广泛,同时设有欠压保护装置和超温超流切断装置,无需额外的动力,在不同的故障发生时,便可自行启动,整个过程无需人为操作。(The invention discloses a gas safety valve with under-voltage protection and over-temperature and over-current cutting-off functions, which comprises a valve body, an under-voltage protection device and an over-temperature and over-current cutting-off device, wherein the under-voltage protection device comprises a valve plug cover, a valve rod, a first spring and a support plate, the valve plug cover and the support plate are both of plate-shaped structures for radially sealing the inside of the valve body, and the valve rod is sleeved with the first spring; the overtemperature and superflow cut-off device is sequentially provided with a bracket, a control plate and a magnetic sleeve from front to back, the bracket is connected with a second spring capable of axially stretching, and the rear part of the second spring is connected with a guide rod; the valve plug is arranged behind the over-temperature and over-current cut-off device, a movable sleeve capable of moving along the axial direction of the valve body is sleeved outside the valve body, a magnetic ring is fixed on the movable sleeve, and the magnetic sleeve can move along a guide rod along with the magnetic ring. The gas safety valve has wide application range, is provided with the under-voltage protection device and the over-temperature and over-flow cut-off device at the same time, does not need additional power, can be automatically started when different faults occur, and does not need manual operation in the whole process.)

具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀及其方法

技术领域

本发明属于燃气用具领域，具体涉及一种具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀及其方法。

背景技术

燃气安全自闭阀是一种安装在户内低压燃气管道末端，经软管与燃具连接(也可用金属波纹管连接)，当系统压力超过规定值时，燃气安全阀可以感应燃气压力，自动关闭，同时可人工复位的无源新型安全装置。燃气安全阀可以保证用户在使用过程中不会出现安全问题，起到“保险丝”的作用。目前常见的燃气阀在长时期使用过程中，会出现不同程度的磨损，使得燃气安全阀关闭不严，导致漏气事故的发生，影响用户的使用安全。因此，对燃气安全阀进行创新结构设计，保证燃气安全阀能长期可靠的运行，对于保障整个天然气管道系统地安全运行，保证用户的使用安全具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷和不足，并提供一种具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀及其方法，本发明的新型燃气安全阀能够在燃气管道出现故障，燃气供应不足时自动关闭，在燃气压力过大时也能自动切断供应，最大程度的保障用户的安全。本发明的创新结构工作安全稳定，长期可靠，对于保证用户的使用安全和天然气能源的安全使用具有重要的意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀，其包括阀体、欠压保护装置和超温超流切断装置，所述阀体为中空的筒状结构，欠压保护装置位于阀体内部的前方，超温超流切断装置位于阀体内部的后方；

所述欠压保护装置包括阀塞盖、阀杆、第一弹簧和支板，阀塞盖后方设有支板；阀塞盖和支板均为将所述阀体内部径向封闭的板状结构，分别与阀体内壁固定连接且连接处具有气密性；阀塞盖沿轴向开设贯通的第一中心孔，支板沿轴向开设贯通的第二中心孔和第一通气孔；所述阀杆的前端与阀塞盖贴合固定并将第一中心孔完全覆盖，后端贯穿第二中心孔，阀杆能在第二中心孔中轴向移动，阀杆与第二中心孔之间具有气密性；阀杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与阀杆的前端固定连接，另一端与支板固定连接，第一弹簧始终处于压缩状态；

所述超温超流切断装置由前到后依次设有支架、控制板和导磁套，所述支架与阀体内壁固定连接，控制板和导磁套均为将所述阀体内部径向封闭的板状结构，且均能沿阀体内壁轴向移动，控制板沿轴向开设贯通的第三中心孔和第二通气孔，导磁套沿轴向开设贯通的第四中心孔和第三通气孔；所述支架上连接有能轴向伸缩的第二弹簧，所述第二弹簧后方连接有导杆；导杆的一端与第二弹簧固定连接，另一端贯穿第三中心孔和第四中心孔，导杆与第三中心孔和第四中心孔之间均具有气密性；所述控制板与导杆固定连接，导磁套能沿导杆轴向滑动；

所述超温超流切断装置后方设有阀塞；所述阀塞将阀体内部径向封闭，与阀体内壁固定连接且连接处具有气密性，阀塞沿轴向开设贯通的第五中心孔，所述导杆能将第五中心孔完全封闭；

在所述阀体外部套设有能沿阀体轴向移动的活动套，活动套上固定有磁环，所述导磁套能随着磁环沿导杆移动。

作为优选，所述第一通气孔、第二通气孔和第三通气孔均为多个。

作为优选，所述阀杆的前端设有凸台。

作为优选，所述支架包括圆形框架和若干辐条，若干辐条均经过所述圆形框架的圆心。

作为优选，所述导磁套采用具有磁性的材料。

作为优选，所述第二弹簧采用受热能失去弹性的材料。

进一步的，所述第二弹簧为橡胶材料。

作为优选，所述活动套与阀体之间还设有第三弹簧，所述第三弹簧的一端固定于阀体上，另一端固定所述磁环；所述第三弹簧用于驱动活动套复位。

作为优选，所述第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、第四中心孔和第五中心孔均处于同一水平位置。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述任一燃气安全阀的供气控制方法，具体如下：

1)处于正常供气范围时，在气体压力的作用下，推动阀杆向后方移动，第一中心孔打开，第一弹簧逐渐压紧，当第一弹簧的弹力和气体压力相同时，阀杆位置稳定，气体依次通过第一中心孔、第一通气孔、支架、第二通气孔、第三通气孔和第五中心孔，最后从阀体的出气口排出；由于第二通气孔面积小于支架的气体通过面积，气体推动控制板连带导杆同步向后移动，第二弹簧逐渐拉伸，当第二弹簧的拉伸力与气体压力相同时，导杆位置稳定，此时导杆与第五中心孔之间留有空隙；

2)低于正常供气范围时，阀杆上受到的气体压力变小，阀杆在第一弹簧的弹力下向前移动，将第一中心孔完全封闭，切断气体通路；

3)高于正常供气范围时，控制板上受到的气体压力变大，导杆在气体压力的作用下向后方移动，将第五中心孔完全封闭，切断气体通路；当燃气压力恢复正常时，向前推动活动套，通过磁环的磁力使导磁套向前推动控制板，带动导杆向前移动离开第五中心孔；

4)出现火灾时，第二弹簧受热失去弹性，控制板上气体压力的作用大于第二弹簧的弹力，带动导杆向后方移动，将第五中心孔完全封闭，切断气体通路。

本发明上述技术方案比现有技术方案具有以下优点：

1)本发明的燃气安全阀适用于家庭、团体、单位、酒店等厨房中各种燃气用具的切断保护，使用范围广泛；同时设有欠压保护装置和超温超流切断装置，无需额外的动力，在不同的故障发生时，便可自行启动，整个过程无需人为操作；

2)本发明的燃气安全阀具有超温切断功能，当用户住宅发生火灾或者其他故障导致阀体温度升高时，燃气安全阀会自动关闭，防止由于燃气泄漏导致二次灾害的发生；

3)本发明的燃气安全阀运作时安全可靠，整个阀体结构可在长时间的运行中仍保持良好的稳定性，使用寿命较长。

4)本发明的燃气安全阀能够安装在低压燃气管道末端，经软管与燃具连接(也可用金属波纹管连接)，在天然气管线出现异常升压或者异常欠压的时候，燃气安全自闭阀能实现自动关闭；当发生火灾导致燃气安全阀温度异常升高时，燃气安全阀也会自动关闭，保障了用户的使用安全。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为图1中欠压保护装置的结构示意图；

图3为图1中超流切断装置的结构示意图；

图4为图3中流量片的结构示意图；

图5为图3中第二支架的结构示意图；

图6为图3中导磁套的结构示意图。

图中：1、阀体；2、阀塞盖；3、第一弹簧；4、阀杆；5、支板；6、阀塞套；7、支架；8、第二弹簧；9、控制板；10、导杆；11、导磁套；12、第三弹簧；13、磁环；14、活动套；15、阀塞。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

为了便于描述，本申请中沿气体流通方向，以进气方为前方，出气方为后方。

如图1所示，为一种具有欠压保护和超温超流切断功能的燃气安全阀，其包括阀体1、欠压保护装置和超温超流切断装置，其中，阀体1为中空的筒状结构，欠压保护装置位于阀体1内部的前方，超温超流切断装置位于阀体1内部的后方。下面对各装置进行具体描述：

如图2所示，欠压保护装置包括阀塞盖2、阀杆4、第一弹簧3和支板5，在阀塞盖2的后方设有支板5。阀塞盖2和支板5均为板状结构，并将阀体1内部的切面完全封闭，阀塞盖2和支板5分别与阀体1内壁固定连接，并且连接处具有气密性。阀塞盖2沿轴向开设贯通的第一中心孔，支板5沿轴向开设贯通的第二中心孔和多个第一通气孔。阀杆4的前端与阀塞盖2贴合固定，并且阀杆4的前端能将第一中心孔完全覆盖，为了能将第一中心孔完全覆盖，在阀杆4的前端的前端设有凸台结构，即阀杆4的前端的横截面积较大。阀杆4的后端贯穿第二中心孔，阀杆4能在第二中心孔中沿轴向来回移动，阀杆4与第二中心孔之间具有气密性，气体只能通过第一通气孔穿过支板5。阀杆4外部套设有第一弹簧3，第一弹簧3的一端与阀杆4的前端固定连接，第一弹簧3的另一端与支板5固定连接，第一弹簧3始终处于压缩状态，具有一定的预紧力，能将阀杆4压合于第一中心孔上。

在实际应用时，为了便于安装拆卸，欠压保护装置还可以包括阀塞套(6)，该阀塞套(6)为中空筒状结构，阀塞套(6)的外径与阀体1的内径相同，即与阀体1内壁贴合连接。阀塞套(6)设于阀塞盖2后方，并与阀塞盖2固定连接。欠压保护装置的阀杆4、第一弹簧3和支板5均按照原位置和配合关系设置于阀塞套(6)的中空内部。由于设置有阀塞套(6)，欠压保护装置能够更加方便的整体安装和拆卸。

如图3所示，超温超流切断装置由前到后依次设有支架7、控制板9和导磁套11，其中，支架7与阀体1内壁固定连接，控制板9和导磁套11均为板状结构，能将阀体1内部横截面完全封闭。如图5所示，支架7包括圆形框架和若干辐条，若干辐条均经过圆形框架的圆心，以保持支架7的稳定结构。控制板9和导磁套11均能沿阀体1内壁轴向移动，控制板9沿轴向开设贯通的第三中心孔和多个第二通气孔，导磁套11沿轴向开设贯通的第四中心孔和多个第三通气孔。如图4所示，控制板9上可以开设六个环形阵列的第二通气孔，六个第二通气孔在控制板9上均匀分布，以便于气体的通过。如图6所示，导磁套11上可以开设三个第三通气孔，三个第三通气孔在导磁套11上均匀分布，以便于气体的通过。支架7上连接有能轴向伸缩的第二弹簧8，第二弹簧8后方连接有导杆10，第二弹簧8采用受热能失去弹性的材料，优选为橡胶材料。导杆10的一端与第二弹簧8固定连接，另一端同时贯穿第三中心孔和第四中心孔，导杆10与第三中心孔和第四中心孔之间均具有气密性。也就是说，气体只能分别通过第二通气孔和第三通气孔穿过控制板9和导磁套11。控制板9与导杆10固定连接，两者之间同时运动，不允许出现相对移动。导磁套11能沿导杆10轴向滑动，并且不影响气密性。导磁套11采用具有磁性的材料。

超温超流切断装置的后方还设有阀塞15，阀塞15固定在阀体1的出口端，其位置比超流切断装置更加靠近出口端。阀塞15将阀体1内部的横截面完全封闭，阀塞15与阀体1内壁固定连接，并且阀塞15与阀体1内壁的连接处具有气密性。阀塞15沿轴向开设贯通的第五中心孔，导杆10能将第五中心孔完全封闭，使得气体无法通过。

在阀体1外部套设有能沿阀体1轴向移动的活动套14，活动套14上固定有磁环13，导磁套11能随着磁环13沿导杆10移动。在实际应用时，活动套14与阀体1之间还可以设有第三弹簧12，第三弹簧12的一端固定于阀体1上，另一端固定磁环13；第三弹簧12用于驱动活动套14复位。为了使阀体结构更加美观、封闭性更好，燃气安全阀的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、第四中心孔和第五中心孔均处于同一水平位置。

上述燃气安全阀在使用时的供气控制方法如下：

1)处于正常供气范围时，在气体压力的作用下，推动阀杆4向后方移动，第一中心孔打开，第一弹簧3逐渐压紧，当第一弹簧3的弹力和气体压力相同时，阀杆4位置稳定，气体依次通过第一中心孔、第一通气孔、支架7、第二通气孔、第三通气孔和第五中心孔，最后从阀体1的出气口排出。由于第二通气孔面积小于支架7的气体通过面积，气体推动控制板9连带导杆10同步向后移动，第二弹簧8逐渐拉伸，当第二弹簧8的拉伸力与气体压力相同时，导杆10位置稳定，此时导杆10与第五中心孔之间留有空隙。

具体来说，即在正常供气状态时，由于燃气压力的作用，气体会推开阀杆4，使得阀杆4会沿着燃气安全阀阀体1的轴向方向移动，支板5的作用就是支持阀杆4的轴向运动。此时随着阀杆4的轴向运动，会使得第一弹簧3逐渐压紧。第一弹簧3提供的支持力越来越大，直至第一弹簧3对于阀杆4对的作用力与燃气对于阀杆4的作用力相等时，阀杆4停止运动。此时阀塞盖2上的第一中心孔可以正常的流通燃气，燃气穿过阀塞盖2的第一中心孔之后，依次经过支架7和控制板9的第二通气孔。由于控制板9上开有第二通气孔，但是第二通气孔的面积占比比较小，燃气气体会推着控制板9向燃气安全阀阀体1出气口的方向移动。此时第二弹簧8会逐渐拉伸，直到由于拉伸导致的支持力与燃气的作用力等大时，此时导杆10不再移动。此时的状态是导杆10与阀塞15还未接触，还未堵住阀塞15的第五中心孔。燃气气体依次经过导磁套11的第三通气孔、阀塞15的第五中心孔和燃气安全阀阀体1的出气口，到达燃具，从而满足用户的正常使用要求。

2)低于正常供气范围时，阀杆4上受到的气体压力变小，阀杆4在第一弹簧3的弹力下向前移动，将第一中心孔完全封闭，切断气体通路。

具体来说，即当燃气管线出现问题，如由于道路施工原因挖断燃气管线，此时会导致燃气的供压不足。此时燃气安全阀的欠压保护装置会自动工作，自行切断燃气供应，最大程度的保证用户的安全。欠压保护装置的运动过程如下：当燃气由正常供气状态转变为供气压力不足状态时，阀杆4两端的作用力会发生变化，燃气的作用力会减小，第一弹簧3对阀杆4的作用力大于燃气对阀杆4的作用力。阀杆4会在两者合力的作用下朝着燃气安全阀阀体1的进气端方向移动，直到在第一弹簧3的作用下阀杆4会压紧阀塞盖2的第一中心孔。此时气体不能通过燃气安全阀，起到当压力降低时，阀门关闭，最大程度保护用户安全的作用。

3)高于正常供气范围时，控制板9上受到的气体压力变大，导杆10在气体压力的作用下向后方移动，将第五中心孔完全封闭，切断气体通路。当燃气压力恢复正常时，向前推动活动套14，通过磁环13的磁力使导磁套11向前推动控制板9，带动导杆10向前移动离开第五中心孔。

具体来说，即当燃气的压力过大时，此时燃气安全阀的超温超流切断装置也会自动工作，自行切断燃气供应，防止危险的发生。超温超流切断装置的运动过程如下：当燃气由正常供气转变为供气压力异常升高时，此时作用在控制板9两端的压力会发生变化。燃气对控制板9的作用力会大于第二弹簧8对导杆10的拉力。导杆10和固定在导杆10上的控制板9一起沿着燃气安全阀阀体1的出气端方向轴向移动。此时导杆10会压紧阀盖15的第五中心孔，切断气体通路。在燃气持续压力的作用下，导杆10会持续压紧阀塞15的第五中心孔，长时间的保持气体通路关闭状态，防止燃气供应压力异常升高给用户带来的潜在危险。

当燃气压力恢复正常时，此时用户可手动移动活动套14，推动其沿着燃气安全阀阀体1的进气口端方向移动。由于活动套14与磁环13之间是固定连接的，随着活动套14的移动，磁环13也沿着燃气安全阀阀体的进气口端方向移动。在磁力的作用下，随着磁环13的运动，燃气安全阀阀体内部的导磁套11也会向燃气安全阀阀体1的进气口端移动，而此时由于导磁套11在导杆10上是可以自由活动的，故当导磁套11发生运动时，导杆10和控制板9是不发生移动的。直至导磁套11在向进气口端移动的过程中与控制板9相接触。此时导磁套11会推动控制板9也向着进气口端移动。由于控制板9和导杆10之间是固定连接的，故导杆10也会向右移动。当用户松手时，活动套14和磁环13会在第三弹簧12的作用下，沿着阀体出气端的方向复位，直到回到原来的位置，此时导磁套11也会在磁环13的磁力的作用下，沿着阀体出气端的方向运动，直到回到原来的位置。经过用户的推动活动套14的操作，燃气安全阀即可回到初始状态。

4)出现火灾时，第二弹簧8受热失去弹性，控制板9上气体压力的作用大于第二弹簧8的弹力，带动导杆10向后方移动，将第五中心孔完全封闭，切断气体通路。

具体来说，即当用户住宅出现火灾时，此时燃气安全阀的超温超流切断装置也会自动工作，燃气安全阀会启动自动切断装置，自动切断燃气供应，防止二次灾害的发生。超温超流切断装置的运动过程如下：在正常工作下当燃气阀的温度上升时，此时处于正常工作下的燃气安全阀的橡胶弹簧8会因高温而***，失去弹力。此时导杆10两端的作用力会发生变化，第二弹簧8的弹力会变小，而在燃气推力的作用下，导杆10会紧紧压住阀塞15的第五中心孔。此时燃气的通路会关闭，使得没有燃气从燃气安全阀的出口逸出。这种超温切断的功能对于预防二次灾害的发生具有重要意义。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。