本發(fā)明屬于機械領域的儲氣容器充氣供氣控制元件，具體涉及一種多功能集成閥。

背景技術：
應用在航空、航天領域中的氣體元器件，不僅對氣體元器件的耐候性、可靠性有苛刻要求，而且對氣體元器件的體積、重量有嚴格限制。但現(xiàn)有的用于實現(xiàn)儲氣容器的充氣閥和供氣閥大多采用各功能部件分體實現(xiàn)，整體集成化程度較低，使得整個氣源系統(tǒng)體積龐大，過多的占用有限的空間資源。在公開號為CN101418910A的中國發(fā)明專利申請中公開了一種一體式瓶閥，該瓶閥包括閥體，閥體上具有用于與適配的氣瓶連通的充氣口及供氣口，閥體中設有與充氣口連通的充氣支路，充氣支路的一端與充氣口連通、另一端則與閥體上設有的充氣接口連通，在充氣支路上設有充氣單向閥，閥體中還設有與供氣口連通的供氣支路，供氣支路的一端與供氣口連通、另一端則與閥體上設有供氣接口連通，在供氣支路上分別設有減壓閥及用于控制供氣支路通斷的電磁閥。充氣時，電磁閥關閉，供氣支路斷開，將充氣接頭與外部高壓氣源連通，高壓氣體沖開充氣單向閥對氣瓶進行充氣。供氣時，將外部用氣設備與供氣接口連通，電磁閥打開，氣瓶中的高壓氣體經(jīng)供氣支路排出，實現(xiàn)對外部用氣設備的供氣。但上述瓶閥的集成度不高，在其上分別設置有不同的充氣接口和進氣接口，在閥體上設有單獨的充氣支路和供氣支路，這樣就使得整個瓶閥體積較大，占用空間較大，不適合應用在安裝空間有限的場所。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種具有充氣和供氣功能的集成化程度高的多功能集成閥。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的多功能集成閥的技術方案是：一種多功能集成閥，包括閥體，閥體上設有用于與儲氣容器連通的充氣口和供氣口，所述的閥體上設有用于在由外界氣源向儲氣容器進行充氣時作為進氣口與外界氣源連通及在由儲氣容器向外供氣時作為出氣口的通斷接頭，閥體內(nèi)部設有與通斷接頭連通的總氣路及連通總氣路與所述充氣口的充氣支路和連通總氣路與所述供氣口的供氣支路，充氣支路上設有用于控制充氣支路通斷的充氣控制閥，供氣支路上設有用于控制供氣支路通斷的供氣控制閥。所述的閥體上還設有用于與外界大氣連通的排空口及排空支路，排空支路一端與所述排空口連通、另一端連通于所述總氣路上或連通于總氣路與充氣控制閥之間的充氣支路上或連通于總氣路與供氣控制閥之間的供氣支路上，在排空支路上設有用于控制排空支路通斷的排空控制閥。所述的通斷接頭為常閉接頭，所述充氣控制閥為使高壓氣路由總氣路流向充氣口并防止回流的充氣單向閥，所述閥體上還設有用于控制供氣控制閥和排空控制閥交替打開、關閉以使集成閥在充氣或供氣狀態(tài)與排空狀態(tài)進行切換的切換裝置。所述的供氣支路上于所述供氣控制閥及所述供氣口之間串接有使高壓氣體由供氣口流向總氣路并防止回流的供氣單向閥，在閥體中還設有測壓氣路，測壓氣路的一端連通于供氣控制閥與供氣單向閥之間的供氣支路上、另一端連通有壓力表。所述的供氣控制閥及排空控制閥均為手動機械控制閥，供氣控制閥及排空控制閥中分別設有密封閥芯、傳動閥桿及驅(qū)動密封閥芯復位進行密封的復位彈簧，所述切換裝置包括轉(zhuǎn)動裝配在所述閥體上以控制所述供氣控制閥及排空控制閥交替打開的手動凸輪，手動凸輪的轉(zhuǎn)動中心線與所述復位彈簧的伸縮方向平行，將手動凸輪的轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向定義為上下方向，所述供氣控制閥及排空控制閥的密封閥芯位于所述手動凸輪下方，手動凸輪具有沿上下方向延伸的用于與所述供氣控制閥及排空控制閥的傳動閥桿頂壓配合的頂壓斜面，頂壓斜面具有位于下部的與相應傳動閥桿頂壓時克服復位彈簧作用力以驅(qū)動相應密封閥芯打開的打開頂壓部和位于上部的與相應傳動閥桿頂壓時由對應復位彈簧驅(qū)動相應密封閥芯關閉的關閉頂壓部，所述手動凸輪在轉(zhuǎn)動過程中具有用于實現(xiàn)充氣或供氣狀態(tài)與排空狀態(tài)進行切換的第一、二工作位，手動凸輪在第一工作位時由頂壓斜面的打開頂壓部與供氣控制閥的傳動閥桿頂壓以打開供氣控制閥且排空控制閥的傳動閥桿頂壓在頂壓斜面的關閉頂壓部以控制排空控制閥關閉，手動凸輪在第二工作位時由頂壓斜面的打開頂壓部與排空控制閥的傳動閥桿頂壓以打開排空控制閥且供氣控制閥的傳動閥桿頂壓在頂壓斜面的關閉頂壓部以控制供氣控制閥關閉。所述的供氣控制閥和排空控制閥均為用于防止高壓回流的單向閥。所述的閥體上設有用于與儲氣容器連通的卸荷進氣口和用于與外界大氣連通的卸荷排氣口，閥體內(nèi)部設有兩端分別與卸荷進氣口及卸荷排氣口連通的用于排空儲氣容器以使其緊急卸荷的卸荷氣路，卸荷氣路上設有用于控制卸荷氣路通斷的卸荷控制閥。本發(fā)明的有益之處是：本發(fā)明所提供的多功能集成閥的閥體上設置通斷接頭，且該通斷接頭通過總氣路分別與供氣支路及充氣支路連通，具體使用時，外界氣源可通過通斷接頭、總氣路與充氣支路連通，進而向安裝有該集成閥的儲氣容器進行充氣操作，而在需要由安裝有該集成閥的儲氣氣瓶向外供氣時，將需要使用高壓氣體的器件與通斷接頭連通，儲氣容器通過供氣支路、總氣路向外供氣，這樣可以僅通過單個通斷接頭實現(xiàn)充氣、供氣操作，使得整個集成閥體積較小、集成化程度高。進一步的，通斷接頭為常閉接頭，這樣，為減小總氣路中高壓氣體對各控制閥的影響，在閥體上還設置排空支路，這樣可以在不需要進行充氣、供氣操作時，可以將總氣路中的高壓氣體排空，進而延長集成閥使用壽命，提高集成閥安全性。進一步的，充氣控制閥為充氣單向閥，通過切換裝置控制供氣控制閥和排空控制閥交替打開、關閉，這樣可以方便對集成閥處于充氣或供氣狀態(tài)與排空狀態(tài)之間進行切換。進一步的，切換裝置采用手動凸輪來控制供氣控制閥和排空控制閥的切換打開、關閉，控制可靠，操作簡單方便。進一步的，在供氣支路上設置測壓氣路，可以對供氣支路中的高壓氣體的氣壓進行實時監(jiān)控，保證向外供氣的效果，同時，在供氣控制閥被打開，同時整個集成閥處于充氣狀態(tài)時，由于供氣支路上設置供氣單向閥，供氣單向閥此時關閉，測壓氣路可以對總氣路及充氣支路中的高壓氣體的氣壓進行實時監(jiān)控，保證充氣效果。進一步的，閥體上還設置有卸荷氣路，以提高使用集成閥的儲氣容器的安全性。附圖說明圖1是本發(fā)明所提供的多功能集成閥的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中K向視圖；圖3是圖1中A-A剖視圖；圖4是圖1中B-B剖視圖；圖5是圖1中C-C剖視圖；圖6是圖1的俯視圖；圖7是圖6中D-D剖視圖（去除切換裝置）；圖8是圖6中E-E剖視圖（去除切換裝置）；圖9是圖1所示多功能集成閥中的氣路原理圖。具體實施方式如圖1至圖9所示，一種多功能集成閥的實施例，該實施例中的集成閥包括沿豎向延伸的閥體1，閥體1的上部設有用于在由外界氣源向儲氣容器進行充氣時作為進氣口與外界氣源連通及在由儲氣容器向外供氣時作為出氣口的通斷接頭，具體使用時，可采用高壓氣瓶作為用于與集成閥適配的儲氣容器。該通斷接頭為常閉接頭28，在閥體上設于與閥體內(nèi)部的總氣路27連通的螺旋安裝孔，常閉接頭28螺旋裝配在該螺旋安裝孔中，常閉接頭28與閥體1的連接處布置有密封墊36以保證連接處的氣密性，且在密封墊36和常閉接頭28之間布置有用于防止大顆粒雜質(zhì)進入集成閥中的濾網(wǎng)35。具體來說，在閥體1的內(nèi)部具有與常閉接頭29連通的總氣路27，相應的，在閥體1上還設有用于與適配的儲氣容器連通的充氣口37和供氣口11，在閥體1中設有連通總氣路27與所述充氣口37的充氣支路26及連通總氣路27與所述供氣口11的供氣支路15。在充氣支路26設有控制充氣支路26通斷的充氣控制閥，該充氣控制閥具體為使高壓氣體由常閉接頭28經(jīng)總氣路27流向充氣口37并防止回流的充氣單向閥25。在供氣支路15上設有用于控制供氣支路通斷的供氣控制閥24，另外，在供氣支路15上于所述供氣控制閥24及所述供氣口11之間串接有使高壓氣體由供氣口11流向總氣路27并防止回流的供氣單向閥34。因為通斷接頭采用常閉接頭，為防止總氣路中高壓氣體對各控制閥的影響，在閥體1上還設有用于與外界大氣連通的排空口，閥體1中設有與排空口連通以用于將總氣路27中的高壓氣排空的排空支路19，排空支路19的一端與排空口連通、另一端連通在總氣路27與充氣單向閥25之間的充氣支路26上，排空支路19上設有用于控制排空支路通斷的排空控制閥21，該排空控制閥21為可受控打開以實現(xiàn)雙向?qū)ǖ膯蜗蜷y，排空支路19上的排空口處設有使排空支路19內(nèi)的高壓氣體排出并防止外部大氣經(jīng)排空支路進入閥體內(nèi)部的單向閥20。為便于將集成閥對應安裝在儲氣容器的高壓氣瓶上，將充氣口11設置在供氣口37的一側(cè)，此處的供氣口位于充氣口的下方，當將閥體安裝在高壓氣瓶上時，供氣口延伸入高壓氣瓶內(nèi)部，進而可以提高向外供氣效率。此處的排空控制閥21和供氣控制閥24均為設在閥體1的頂部的單向閥，且為便于對排空控制閥及供氣控制閥的打開、關閉狀態(tài)進行切換，供氣控制閥24位于排空控制閥21的一側(cè)，閥體1上還設有用于控制供氣控制閥24和排空控制閥21交替打開、關閉以使集成閥在充氣或供氣狀態(tài)與排空狀態(tài)進行切換的切換裝置，本實施例中的供氣控制閥24及排空控制閥21均為手動機械控制閥，供氣控制閥24及排空控制閥21中分別設有密封閥芯、傳動閥桿及驅(qū)動密封閥芯復位進行密封的復位彈簧，切換裝置包括轉(zhuǎn)動裝配在所述閥體上以控制所述供氣控制閥及排空控制閥交替打開的手動凸輪31，手動凸輪31的轉(zhuǎn)動中心線與所述復位彈簧的伸縮方向平行，將手動凸輪31的轉(zhuǎn)動中心線的延伸方向定義為上下方向，所述供氣控制閥24及排空控制閥21的密封閥芯位于所述手動凸輪31下方，手動凸輪31具有沿上下方向延伸的用于與所述供氣控制閥24及排空控制閥21的傳動閥桿頂壓配合的頂壓斜面，頂壓斜面具有位于下部的與相應傳動閥桿頂壓時克服復位彈簧作用力以驅(qū)動相應密封閥芯打開的打開頂壓部和位于上部的與相應傳動閥桿頂壓時由對應復位彈簧驅(qū)動相應密封閥芯關閉的關閉頂壓部，所述手動凸輪在轉(zhuǎn)動過程中具有用于實現(xiàn)充氣或供氣狀態(tài)與排空狀態(tài)進行切換的第一、二工作位，兩工作位分別對應手動凸輪上的ON及OFF位置，手動凸輪在第一工作位時由頂壓斜面的打開頂壓部與供氣控制閥的傳動閥桿頂壓以打開供氣控制閥且排空控制閥的傳動閥桿頂壓在頂壓斜面的關閉頂壓部以控制排空控制閥關閉，手動凸輪在第二工作位時由頂壓斜面的打開頂壓部與排空控制閥的傳動閥桿頂壓以打開排空控制閥且供氣控制閥的傳動閥桿頂壓在頂壓斜面的關閉頂壓部以控制供氣控制閥關閉。本實施例中的手動凸輪可通過轉(zhuǎn)動手柄32驅(qū)動轉(zhuǎn)動。為監(jiān)控充氣壓力和高壓氣瓶2的供氣壓力，在閥體1內(nèi)部還設有測壓氣路22，測壓氣路22的一端連通于供氣控制閥24與供氣單向閥34之間的供氣支路15上、另一端連通有壓力表23。此處的壓力表23通過螺紋聯(lián)接在閥體1上，壓力表23和閥體1之間設置有密封結(jié)構(gòu)。事實上，此處的壓力表23還起到檢測高壓氣瓶2中的氣體壓力的作用。因為通常情況下，供氣控制閥24處于關閉狀態(tài)，而此時，高壓氣瓶2中的高壓氣體會沖開供氣單向閥34從而進入供氣支路15和測壓支路22中，這樣壓力表23可以對高壓氣瓶中的氣體壓力進行實時檢測，當氣體壓力較低時，可以及時對高壓氣瓶充氣。另外，當需要監(jiān)控充氣壓力時，此時供氣控制閥24打開，高壓氣體進入測壓氣路22中，但此時供氣單向閥34并不打開。事實上，在其他實施例中，如果不需要監(jiān)控充氣壓力時，也可以不設置供氣單向閥，而僅由供氣控制閥24控制供氣支路的通斷。本實施例中的供氣控制閥和排空控制閥均為用于防止高壓回流的單向閥。同時，為提高儲氣容器的安全性，閥體1上設有用于與儲氣容器連通的卸荷進氣口16和用于與外界大氣連通的卸荷排氣口，閥體內(nèi)部設有兩端分別與卸荷進氣口及卸荷排氣口連通的用于排空儲氣容器以使其緊急卸荷的卸荷氣路17，卸荷氣路上設有用于控制卸荷氣路通斷的卸荷控制閥18，此處的卸荷控制閥為具有防止高壓氣體回流功能的單向閥。使用時，將集成閥對應安裝在作為儲氣容器的高壓氣瓶2上，此時，集成閥的充氣口11、供氣口37及卸荷進氣口16均與作為儲氣容器的高壓氣瓶2的內(nèi)腔連通。充氣或供氣時，將切換裝置3切換到ON位置即第一工作位，打開供氣控制閥24，此時，排空控制閥21關閉。充氣時，使外部高壓氣源與常閉接頭27連通，進入總氣路17的高壓氣體經(jīng)充氣支路26進入高壓氣瓶2中，此時，充氣單向閥25保證高壓氣體流向儲氣容器并防止其出現(xiàn)回流，同時，一部分高壓氣體經(jīng)供氣控制閥24、供氣支路15進入測壓支路22中，由壓力表對充氣氣壓進行測量，此時，供氣單向閥34處于關閉狀態(tài)，保證正常充氣。充氣完成后，將外部氣源與常閉接頭分離，將切換裝置3切換到OFF位置即第二工作位，關閉供氣控制閥24，打開排空控制閥21，總氣路27中的高壓氣體經(jīng)排空支路19排走。供氣時，重新將切換裝置3切換到ON位置即第一工作位，打開供氣控制閥24，此時，排空控制閥21關閉，使外部用氣設備與常閉接頭28連通，高壓氣瓶2中的高壓氣體沖開供氣單向閥34，經(jīng)供氣支路15、總氣路27進入外部用氣設備中，實現(xiàn)供氣，此時，一部分高壓氣體進入測壓支路22中，由壓力表23對供氣壓力進行測量。在供氣完畢后，轉(zhuǎn)動切換裝置3，將切換裝置3切換到OFF位置即第二工作位，關閉供氣控制閥24，打開排空控制閥21，總氣路27中的高壓氣體經(jīng)排空支路19排走，再將集成閥與外部用氣設備斷開即可。而當儲氣容器因故無法正常排氣時，通過專用工裝將卸荷控制閥18打開，進而可將儲氣容器的高壓氣瓶2中的高壓氣體排出，提高儲氣容器的安全性。本實施例中，排空控制閥和供氣控制閥均為由切換裝置控制的單向閥，切換裝置采用機械式手動凸輪結(jié)構(gòu)。在其他實施例中，排空控制閥和供氣控制閥也可以為電磁閥，此時，切換裝置可以為電磁切換裝置，只要可以保證對充氣或供氣狀態(tài)及排空狀態(tài)的正常切換即可。本實施例中，各控制閥均采用單向閥，控制閥結(jié)構(gòu)簡單，使得整個集成閥體積較小，集成化程度高，有利于集成閥的小型化設計。本實施例中，設置常閉接頭可以有效減少外界對集成閥內(nèi)容各氣路的影響，同時，為消除常閉接頭常閉狀態(tài)導致殘存在總氣路中的高壓氣體對各控制閥的影響，在閥體上設置排空支路來減小這種影響，提高各控制閥的使用壽命，有效降低了集成閥內(nèi)容壓強，有效延長了整個集成閥的使用壽命。本實施例中，因為設置有測壓氣路，所以需要在供氣支路上設充氣單向閥，在其他實施例中，當不需要對充氣氣壓進行監(jiān)控時，也可以不設置充氣單向閥，而僅由供氣控制閥控制控制供氣支路的通斷。本實施例中，由切花裝置實現(xiàn)排空控制閥和供氣控制閥的切換導通斷開，在其他實施例中，也可以不設置切換裝置，而由手動控制兩者分別打開或關閉，只是沒有切換裝置的安全性好。本實施例中，排空支路的一端與排空口連通、另一端連通于總氣路與充氣單向閥之間的充氣支路上。在其他實施例中，排空支路的另一端也可以與總氣路連通或連通于或連通于總氣路與供氣控制閥之間的供氣支路上。