阅读说明：本技术 一种高压充气阀 (High-pressure inflation valve ) 是由 刘启亮 王俊 徐玲建 陈敏华 张永炬 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高压充气阀,属于阀门控制技术领域。它解决了现有高压充气阀与储气设备脱离时会喷出高压气体而对人身造成危险的问题。本高压充气阀包括开有进气口和出气口的阀座,阀座上安装有手柄结构,阀座上安装有充气阀芯组件,阀座上还开有泄气口,阀座上还安装有泄气阀芯组件,手柄结构能够驱动充气阀芯组件工作控制上述进气口和出气口的导通或闭合,手柄结构能够驱动上述泄气阀芯组件工作控制上述出气口和泄气口的闭合或导通。本高压充气阀具有结构简单、充气气体流量可控以及在与储气设备脱离前能够进行泄压从而不会喷出高压气体对人身造成危险的优点。(The invention provides a high-pressure inflation valve, and belongs to the technical field of valve control. The problem that when an existing high-pressure inflation valve is separated from gas storage equipment, high-pressure gas can be sprayed out to cause danger to a human body is solved. This high pressure inflation valve installs handle structure including opening the disk seat that has air inlet and gas outlet on the disk seat, installs inflation valve core subassembly on the disk seat, still opens the mouth of losing heart on the disk seat, still installs the case subassembly that loses heart on the disk seat, and handle structure can drive the switching on or the closure of the above-mentioned air inlet of case subassembly work control and gas outlet of aerifing, and handle structure can drive the above-mentioned gas outlet of case subassembly work control that loses heart and the closure or the switching on of mouthful. The high-pressure inflation valve has the advantages of simple structure, controllable flow of inflation gas and capability of releasing pressure before being separated from the gas storage equipment, so that high-pressure gas cannot be sprayed out to cause danger to the human body.)

一种高压充气阀

技术领域

本发明属于阀门控制技术领域，涉及一种高压充气阀。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

如公开的公告号为CN108799512A，名称为一种高压阀门的中国专利，包括具有进气口、出气口和安装孔的阀门本体，设置在所述安装孔内，与所述安装孔内侧壁密封连接，具有进气孔和出气孔，用于控制款所述进气口和所述出气口连通或者闭合的按压装置；以及设置在所述按压装置下方，与所述按压装置和所述进气口相配合，用于限制所述按压装置的进气孔是否进气的限位块。其阀门的开合是通过按压装置按下或抬起来控制的，当应用到高压充气上，比如对储气设备充入高压气体，其会存在着一些问题：主要是当储气设备充好高压气体后，需要将高压充气阀从储气设备上脱离然后可以对下一个储气设备进行充气，由于高压充气阀与储气设备之间的输气通道上存储着高压气体，高压充气阀与储气设备脱离时其高压气体会喷出，喷出的高压气体会容易对操作人员造成人身危险。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出了一种高压充气阀。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高压充气阀，包括开有进气口和出气口的阀座，阀座上安装有手柄结构，所述阀座上安装有充气阀芯组件，其特征在于：所述阀座上还开有泄气口，所述阀座上还安装有泄气阀芯组件，所述手柄结构能够驱动上述充气阀芯组件工作控制上述进气口和出气口的导通或闭合，所述手柄结构能够驱动上述泄气阀芯组件工作控制上述出气口和泄气口的闭合或导通。

在上述的一种高压充气阀中，所述的阀座内开设有第一安装腔，上述充气阀芯组件安装在第一安装腔内，所述充气阀芯组件包括第一阀芯座、第一阀芯和第一驱动机构，所述第一阀芯座内开有第一内腔，所述第一阀芯座上端和下端分别开有与上述第一内腔连通的第一出气通道和第一进气通道，所述第一进气通道与上述进气口连通，所述第一驱动机构包括顶针座，所述顶针座内开有顶针内腔，顶针内腔内安装有第一顶针压销和固连在第一顶针压销上的第一活塞，所述第一活塞中部径向凸出有第一凸沿，所述第一活塞上套设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧一端抵靠在上述第一凸沿上，另一端抵靠在上述第一阀芯座上，所述第一内腔内安装有钢球和具有驱使上述第一阀芯始终向上使上述第一出气通道封闭的第二复位弹簧，所述钢球封堵在上述第一进气通道口处，所述第二复位弹簧上端和下端分别抵靠在上述第一阀芯和钢球上，上述第一活塞位于第一阀芯座上方且第一活塞下移时能够驱动上述第一阀芯下移使上述第一出气通道打开。

在上述的一种高压充气阀中，所述的第一阀芯座包括自上而下依次连接安装的闭气盖、支撑筒、烧结过滤器和阀芯端盖，上述第一出气通道和第一进气通道分别开设在所述闭气盖和阀芯端盖上。

在上述的一种高压充气阀中，所述的第一出气通道的内壁具有锥形面，相应的所述第一阀芯为带有锥形面结构的闭气锥。

在上述的一种高压充气阀中，所述的顶针座上端部与上述第一安装腔的内壁通过第一密封圈密封连接，所述第一活塞中部与上述顶针内腔之间通过第二密封圈密封连接，所述第一阀芯座上端部与第一安装腔之间通过第三密封圈密封连接；所述烧结过滤器和阀芯端盖之间设有O型密封圈。

在上述的一种高压充气阀中，所述的阀座上还开设有第二安装腔和过气通道，上述第一安装腔通过过气通道与第二安装腔连通，上述泄气阀芯组件安装在第二安装腔内，所述泄气阀芯组件包括第二阀芯座、第二阀芯和第二活塞，所述第二阀芯座内开有第二内腔，所述第二阀芯座上端和下端分别开有与上述第二内腔连通的第二出气通道和第二进气通道，所述第二进气通道与上述出气口连通，所述第二活塞中部径向凸出有第二凸沿，所述第二活塞上套设有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧一端抵靠在上述第二凸沿上，另一端抵靠在上述第二阀芯座上，所述第二内腔内安装有具有驱使上述第二阀芯始终向上使上述第二出气通道封闭的第四复位弹簧，所述第四复位弹簧上端和下端分别抵靠在上述第二阀芯和第二进气通道口处的侧壁上，上述第二活塞位于第二阀芯座上方且第二活塞下移时能够驱动上述第二阀芯下移使上述第二出气通道打开与上述泄气口连通。

在上述的一种高压充气阀中，所述的第二阀芯座结构与上述第一阀芯座结构相同；第二出气通道的结构与上述第一出气通道的结构相同，相应的所述第二阀芯的结构与上述第一阀芯的结构相同；第二阀芯座与上述第二安装腔之间通过第四密封圈密封连接。

在上述的一种高压充气阀中，所述的手柄结构包括手柄座、螺柱、手柄和螺母座，所述手柄座上开有手柄安装槽，所述螺柱穿设在螺母座内且螺柱的两端分别伸出螺母座两端外，所述螺柱的外端与上述手柄螺纹连接，所述螺柱的内端为顶销，所述螺母座通过转动销转动连接在上述手柄安装槽的左右两侧槽壁上，且转动销位于上述第一顶针压销的正上方，当所述螺栓绕转动销转动后与第一顶针压销处于相同方向时，所述顶销顶着所述第一顶针压销下移。

在上述的一种高压充气阀中，所述的螺母座中部开有凹槽，凹槽内设有调节螺母，所述调节螺母与上述螺栓螺纹连接，转动调节螺母可驱动上述螺栓相对上述螺母座左右位置移动；所述调节螺母位于上述第二活塞的正上方，调节螺母绕上述转动销向下转动时会顶靠上述第二活塞并驱动第二活塞下移。

在上述的一种高压充气阀中，所述的手柄安装槽包括后侧槽壁和上述的左右两侧槽壁，所述手柄安装槽与上述后侧槽壁正对的那侧贯通至手柄座侧面，所述后侧槽壁上嵌设有圆饼磁铁，所述螺栓靠近顶销的那端上嵌设有圆柱磁铁，所述圆柱磁铁和上述圆饼磁铁磁性相反。

与现有技术相比，本高压充气阀具有如下几个优点：

1、设置泄气口以及用于控制泄气口和出气口闭合或导通的泄气阀芯组件，当高压充气结束后，在将高压充气阀从储气设备上脱离前先通过泄气阀芯组件控制泄气口和出气口导通将出气口处以及输气通道上的高压气体进行排除泄压，待气压降低后再脱离，防止高压气体喷出造成人员伤害，从而保障操作安全；

2、一个手柄结构可以分别控制充气阀芯组件和泄气阀芯组件的工作，当手柄处于初始水平状态时，第一阀芯和第二阀芯分别封堵第一出气通道和第二出气通道从而处于闭合状态，当手柄往上转动，螺栓的顶销能够驱动第一阀芯下移从而使第一出气通道打开导通；当手柄向下转动，调节螺母能够驱动第二阀芯下移从而使第二出气通道打开导通；一个手柄结构同时可控制第一阀芯和第二阀芯的导通，设计巧妙，结构简化，同时降低成本；

3、通过调节螺母的调节，可改变顶销对第一顶针压销顶靠时第一顶针压销下移的距离幅度，从而能够控制第一阀芯在第一出气通道上的打开程度，即可调节第一出气通道的开口程度，从而控制器充气气体流量，即充气速度；

4、圆饼磁铁和圆柱磁铁产生的作用力可克服手柄那端的重力，使手柄结构维持在水平方向上的稳定而使得调节螺母不与第二活塞接触，以使该状态下第二出气通道处于闭合非工作状态。

附图说明

图1是本高压充气阀的剖视图。

图2是第一阀座、第一阀芯、第二复位弹簧和钢球等结构的剖视图。

图3是本高压充气阀充气时的结构状态图。

图4是本高压充气阀泄气时的结构状态图。

图中，1、阀座；1a、进气口；1b、出气口；1c、泄气口；1d、第一安装腔；1e、第二安装腔；1f、过气通道；2、第一阀芯座；2a、第一内腔；2b、闭气盖；2b1、第一出气通道；2c、支撑筒；2d、烧结过滤器；2e、阀芯端盖；2e1、第一进气通道；3、第一阀芯；4、第二复位弹簧；5、钢球；6、顶针座；61、顶针内腔；7、第一顶针压销；8、第一活塞；81、第一凸沿；9、第一复位弹簧；10、第一密封圈；11、第二密封圈；12、第三密封圈；13、O型密封圈；14、第二活塞；141、第二凸沿；15、第三复位弹簧；16、第二阀芯座；161、第二进气通道；162、第二出气通道；17、第二阀芯；18、第四复位弹簧；19、第四密封圈；20、手柄座；201、手柄安装槽；21、螺母座；22、调节螺母；23、螺栓；231、顶销；24、手柄；25、圆饼磁铁；26、圆柱磁铁。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本高压充气阀包括手柄结构和开有进气口1a、出气口1b、泄气口1c、第一安装腔1d、第二安装腔1e和过气通道1f的阀座1。第一安装腔1d内安装有充气阀芯组件，第二安装腔1e内安装有泄气阀芯组件，第一安装腔1d通过过气通道1f与第二安装腔1e连通。

具体的，如图1和2所示，充气阀芯组件包括第一阀芯座2、第一阀芯3和第一驱动机构。第一阀芯座2内开有第一内腔2a，第一阀芯座2包括自上而下依次连接安装的闭气盖2b、支撑筒2c、烧结过滤器2d和阀芯端盖2e，闭气盖2b上开有第一出气通道2b1，阀芯端盖2e上开有第一进气通道2e1，第一内腔2a通过第一进气通道2e1与进气口1a连通，第一内腔2a第一出气通道2b1与第一安装腔1d连通。第一内腔2a内安装有钢球5和具有驱使第一阀芯3始终向上使第一出气通道2b1封闭的第二复位弹簧4，钢球5封堵在第一进气通道2e1口处，第二复位弹簧4上端和下端分别抵靠在第一阀芯3和钢球5上；进一步的，第一出气通道2b1的内壁具有锥形面，相应的第一阀芯3为带有锥形面结构的闭气锥，闭气锥上端为驱动端且伸出到第一出气通道2b1的上方，下端具有锥形面且与第一出气通道2b1的内壁锥形面相匹配，锥形面结构可以有效提高其密封封堵效果，且控制方便。第二复位弹簧4初始状态处于被压缩状态，即始终具有驱使闭气锥向上顶将第一出气通道2b1密封封堵的趋势，闭气锥在第二复位弹簧4的自身回复力作用下始终顶住第一出气通道2b1使第一出气通道2b1完全闭合，此时为不充气状态。当该高压充气阀与高压气源接上时，高压气源输出的高压气体通过进气口1a进入到第一进气通道2e1然后在气压差作用下顶开钢球5高压气体进入到第一内腔2a中，并被闭气锥阻断在第一内腔2a中不再通过第一出气通道2b1。

进一步的，第一驱动机构安装在第一阀芯座2的正上方，且包括顶针座6、第一顶针压销7和第一活塞8，顶针座6内开有顶针内腔61，第一顶针压销7和第一活塞8安装在顶针内腔61中，且第一活塞8固连在第一顶针压销7下端面上，第一活塞8位于第一阀芯座2的正上方，第一活塞8和第一顶针压销7能在顶针内腔61中上下移动。其中，第一活塞8中部径向凸出有第一凸沿81，第一活塞8上套设有第一复位弹簧9，第一复位弹簧9一端抵靠在第一凸沿81上，另一端抵靠在第一阀芯座2上；第一复位弹簧9处于压缩状态，其自身回复力用于克服第一活塞8和第一顶针压销7自身的重力，使初始状态下第一活塞8不对闭气锥的驱动端施力，从而保障闭气锥对第一出气通道2b1的完全密封封堵。当第一活塞8下移时，第一活塞8将闭气锥顶开下移，从而使第一出气通道2b1导通打开，处于第一内腔2a的高压气体就从第一出气通道2b1进入到第一安装腔1d，然后依次通过过气通道1f进入到第二安装腔1e以及出气口1b进而对储气设备进行充气。

更为进一步的，顶针座6上端部与第一安装腔1d的内壁通过第一密封圈10密封连接，第一活塞8中部与顶针内腔61之间通过第二密封圈11密封连接，第一阀芯座2上端部与第一安装腔1d之间通过第三密封圈12密封连接。设置这些密封圈的作用是为了第一安装腔1d中位于第一驱动机构和第一阀芯座2之间的空隙与外界是密封的，因为高压气体从第一出气通道2b1出来后是进入到该空隙中的，然后在从过气通道1f进入到第二安装腔1e内，所以要保证该空隙与外界要密封，否则高压气体就会在这个空隙中泄压而降压。而且，烧结过滤器2d和阀芯端盖2e之间设有O型密封圈13，同理。该O型密封圈13设置的作用是为了使第一内腔2a与外界密封连接，防止高压气体在第一内腔2a中泄压而降压，从而提高高压气体充气效果。

如图1所示，泄气阀芯组件包括第二阀芯座16、第二阀芯17和第二活塞14，第二阀芯座16内开有第二内腔。第二活塞14与第一活塞8结构相同，其中部径向凸出有第二凸沿141，第二活塞14上套设有第三复位弹簧15，第三复位弹簧15一端抵靠在第二凸沿141上，另一端抵靠在第二阀芯座16上。第二阀芯座16与第一阀芯座2结构相同，开有第二进气通道161和第二出气通道162，第二进气通道161与出气口1b连通，第二出气通道162与泄气口1c连通；第二阀芯17与第一阀芯3结构也相同，第二出气通道162与第一出气通道2b1结构也相同，第二内腔内安装有第四复位弹簧18，第四复位弹簧18初始状态为被压缩状态，具有始终使第二阀芯17密封封堵第二出气通道162的趋势，第四复位弹簧18上端和下端分别抵靠在第二阀芯17和第二进气通道161口处的侧壁上。第二活塞14位于第二阀芯座16正上方且第二活塞14下移时能够驱动第二阀芯17下移使第二出气通道162打开与泄气口1c连通。

其中，第二阀芯座16与第二安装腔1e之间通过第四密封圈19密封连接，其作用是使出气口1b与外界密封，防止出气口1b处的高压气体泄压降压。

进一步的，如图1所示，手柄结构包括手柄座20、螺柱、手柄24和螺母座21，手柄座20上开有手柄安装槽201，手柄安装槽201其中三侧具有槽壁，第四个侧边为敞开贯通至手柄座20侧面，三个槽壁分别为位于左右两侧的左右两侧槽壁和与敞开那侧正对的后侧槽壁。螺柱穿设在螺母座21内且螺柱的两端分别伸出螺母座21两端外，螺柱外侧半截外周壁上具有外螺纹且外端与手柄24螺纹连接，螺柱的内端为顶销231，螺母座21中部开有凹槽，凹槽内设有调节螺母22，调节螺母22与螺栓23螺纹连接，转动调节螺母22可驱动螺栓23相对螺母座21左右位置移动。螺母座21通过转动销转动连接在手柄安装槽201的左右两侧槽壁上，第一顶针压销7上端伸出至手柄安装槽201内，第二活塞14上端伸出至手柄安装槽201内，转动销位于第一顶针压销7的正上方，调节螺母22位于第二活塞14的正上方。当手柄24往上抬成竖直状态时，如图3所示，螺栓23绕转动销转动后其顶销231转动与第一顶针压销7抵靠并驱动第一顶针压销7、第一活塞8下移将第一阀芯3下移使第一出气通道2b1打开，进行充气；当手柄24往下转动时，如图4所示，螺栓23绕转动销转动后其顶销231远离第一顶针压销7而调节螺母22与第二活塞14抵靠并驱动第二活塞14下移进而驱动第二阀芯17下移使第二出气通道162打开，进行泄气。通过一个手柄24就可以分别控制充气工作和泄气工作，操作方便，设计巧妙，结构简化，同时降低成本。

其中，调节螺母22的作用，通过调节螺母22的调节，可改变顶销231对第一顶针压销7顶靠时第一顶针压销7下移的距离幅度，从而能够控制第一阀芯3在第一出气通道2b1上的打开程度，即可调节第一出气通道2b1的开口程度，从而控制器充气气体流量，即充气速度。具体的，调节螺母22顺时针转动时，螺栓23相对螺母座21往右移动，反应在图3上就是顶销231往上移动一定距离，从而将闭气锥与闭气盖2b之间的打开的空隙变小，即第一出气通道2b1的开口变小，降低充气速度；反之，调节螺母22逆时针转动时，螺栓23相对螺母座21往左移动，反应在图3上就是顶销231向下移动一定距离，从而将闭气锥与闭气盖2b之间的打开的空隙变大，即第一出气通道2b1的开口变大，提高充气速度。因此，调节螺母22可改变充气速度大小，提高适用范围。

进一步的，手柄安装槽201的后侧槽壁上嵌设有圆饼磁铁25，螺栓23靠近顶销231的那端上嵌设有圆柱磁铁26，圆柱磁铁26和圆饼磁铁25磁性相反。圆柱磁铁26和圆饼磁铁25之间会产生磁性吸引力，可克服手柄24那端的重力，使手柄结构维持在水平方向上的稳定而使得调节螺母22不与第二活塞14接触，以使该状态下第二出气通道162均处于闭合非工作状态。如果没有这个磁性吸引力的，螺栓23会和手柄24在自身重力作用下向下转动，从而调节螺母22会抵靠在第二活塞14上会驱动第二活塞14及第二阀芯17下移从而使第二出气通道162打开。

本高压充气阀的工作原理如下：

初始状态时，手柄24及螺栓23处于水平状态，一端通过转动销转动连接在手柄座20上，另一端在圆柱磁铁26和圆饼磁铁25的磁力作用下悬空，此时，充气和泄气都是关闭的。当需要充气时，将手柄24往上抬至竖直方向，顶销231下移驱动第一顶针压销7、第一活塞8及第一阀芯3下移，第一阀芯3不再对第一出气通道2b1封堵，第一出气通道2b1打开，高压气体从高压气源依次通过进气口1a、第一内腔2a、第一出气通道2b1、第一安装腔1d以及过气通道1f进入到第二安装腔1e，然后从出气孔输出到储气设备中，由于此时泄气时关闭的，所以出气口1b的高压气体不会泄气。当充气结束后需要将高压充气阀从出气设备中脱离时，将手柄24往下按转动，此时，顶销231脱离第一顶针压销7，第一顶针压销7和第一阀芯3分别在第一复位弹簧9和第二复位弹簧4的作用下复位，第一出气通道2b1闭合，不再充气。当手柄24下按使调节螺栓23接触第二活塞14并驱动第二活塞14及第二阀芯17下移后，第二阀芯17不再对第二出气通道162进行封堵，开始泄气，此时位于出气口1b、输气管道以及第二内腔中的高压气体依次通过第二出气通道162、泄气口1c排出泄压，从而将出气口1b、输气管道中的高压气体泄气降压，以避免高压充气阀从出气设备脱离时高压气体喷出对人体造成损害，从而保障安全。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。