低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種-197℃低溫液氮用氣動(dòng)快速自密封加注閥技術(shù)，主要由自密封加注主閥與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成，用于解決低溫液氮多相流加注過程中不能手動(dòng)控制、低溫液氮易于噴濺及不能帶壓加注等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)低溫液氮的氣動(dòng)自密封加注過程。加注過程中主閥可雙向自動(dòng)打開及自密封通斷，不會(huì)造成多相流噴濺及泄漏等問題。此技術(shù)安全可靠，方便耐用，無需手動(dòng)及電動(dòng)控制，可用于低溫液氮的自密封自動(dòng)對(duì)接加注過程，也可用于其它超低溫流體、高溫流體、可燃流體、有害流體、毒性流體等加注過程，實(shí)現(xiàn)特殊極端流體的自密封自動(dòng)加注過程。
【專利說明】低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種-197°c低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥技術(shù)，屬超低溫閥門技術(shù)裝備研究與開發(fā)領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)_197°C低溫液氮自密封氣動(dòng)控制加注技術(shù)特點(diǎn)，發(fā)明了低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，可實(shí)現(xiàn)低溫流體的氣動(dòng)控制自密封加注過程。不但可用于-197°C低溫液氮的自密封自動(dòng)加注過程，而且可用于_163°C LNG等低溫流體加注過程及可燃流體、有害流體、毒性流體等特殊極端流體的自密封自動(dòng)加注過程。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般低溫制冷系統(tǒng)中，如低溫液氮、液化天然氣(LNG)、氣體分離及液化等低溫領(lǐng)域，低溫流體在傳輸及加注過程中一般處于過熱或飽和狀態(tài)，一般采用開式系統(tǒng)，將低溫流體加注閥門打開，直接在常壓下傾倒或注入至開口的被接收設(shè)備，被接收設(shè)備一般都具有較大且向上的接收開口。加注過程中低溫流體容易發(fā)生相變并迅速氣化，氣化后排入大氣環(huán)境。傳統(tǒng)的加注過程易造成低溫流體的氣化損失，尤其可燃性低溫流體，容易造成可燃?xì)怏w加注擴(kuò)散。其次，大多低溫流體加注不能帶壓加注，不能進(jìn)行多相流加注，常壓加注速度較慢，低溫流體容易過熱噴濺，容易造成低溫凍傷等人身事故。此外，大多設(shè)備由于開口較小或在加注過程中需要直接連接管路進(jìn)行加注，加注過程中低溫流體快速氣化，氣化氣從低溫液體進(jìn)口排氣，造成低溫液體難以加進(jìn)等局面，或者連接管路接頭快速降至超低溫，手動(dòng)無法操作，容易引起凍傷等。最后，大多數(shù)極端流體包括超低溫、超高溫、有毒性流體或其它多相流流體，在加注過程中存在手動(dòng)操作難以完成、電動(dòng)控制容易引起爆炸、多相流容易擴(kuò)散、高溫燙傷、低溫凍傷等等極端情況。為解決以上問題，本發(fā)明在原有自密封加注接頭的基礎(chǔ)上，發(fā)明了氣動(dòng)自密封加注閥，將氣動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用于雙向快速自密封接頭，設(shè)置四通換向閥控制高低壓換氣裝置，調(diào)換高低壓氣流流動(dòng)方向，達(dá)到氣動(dòng)控制并換向作用，實(shí)現(xiàn)低溫主閥的自動(dòng)連接及自動(dòng)切斷功能，可完成自密封、無泄漏帶壓加注過程及多相流加注過程，加注過程安全可靠，不但適用于低溫液氮等超低溫流體，還適用于超高溫、毒性等極端流體的自動(dòng)控制自密封加注過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明根據(jù)低流液氮的超低溫流體流動(dòng)控制特點(diǎn)，發(fā)明了低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，該加注閥主要由自密封加注主閥與氣動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，用于解決低溫流體加注過程中不能手動(dòng)控制技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)低溫流體氣動(dòng)控制自密封加注過程。加注過程中只需要將加注接頭靠近需要加注的低溫流體，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)便可自動(dòng)拉動(dòng)加注接頭，并將接頭拉至接通位置鎖緊并導(dǎo)通，待加注完成后，可自動(dòng)打開加注閥，實(shí)現(xiàn)雙向自密封，不會(huì)造成低溫流體泄漏等問題。加注過程安全可靠，方便耐用，無需手動(dòng)控制、無需電動(dòng)控制，只需氣動(dòng)控制，可完成低溫液氮的自密封自動(dòng)無泄漏加注過程。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自密封主閥兩部分，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括頂蓋(1)、頂桿(2 )、拉鉤(3 )、U型槽上螺母(4 )、U型槽(5 )、U型槽下螺母(6 )、頂桿上螺母(7)、拉鉤閥桿密封(8)、頂桿下螺母(9)、氣動(dòng)閥桿螺母(10)、拉鉤支撐板(11)、拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)、氣缸密封圈(13)、氣缸上蓋(14)、氣動(dòng)管路(15)、氣缸(16)、拉鉤閥桿第二密封圈(17 )、四通換向閥(18 )、拉鉤閥桿第三密封圈(19 )、氣缸第一密封圈(20 )、氣缸第二密封圈(21)、拉鉤閥桿(22)、氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿(24)、氣動(dòng)閥桿下彈簧
(25)、氣缸底座(26)、絕熱墊片(27)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺栓螺母(28)構(gòu)成；自密封主閥包括主閥下閥體(29)、主閥下閥芯密封圈(30)、主閥下閥芯(31)、主閥密封圈(32)、主閥下閥芯彈簧(33)、主閥彈開控制筒(34)、主閥閥座(35)、主閥閥座密封圈(36)、主閥控制彈簧(37)、主閥控制球(38)、主閥上閥芯密封圈(39)、主閥上閥芯(40)、主閥上閥芯彈簧(41)、主閥上閥芯支座(42)、主閥上閥體(43)，其特征在于:氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于主閥彈開控制筒(34)底部圓盤型邊緣上，中間安裝絕熱墊片(27)，絕熱墊片(27)通過氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺栓螺母(28 )連接氣缸底座(26 )，氣缸底座(26 )通過螺紋連接氣缸(16 )，氣缸(16 )上部通過螺紋連接氣缸上蓋(14);氣缸密封圈(13)安裝于氣缸上蓋(14)軸向密封面上；氣缸(16)側(cè)面安裝氣動(dòng)管路(15)，氣動(dòng)管路(15)中部安裝四通換向閥(18);氣動(dòng)管路(15)上部連接氣缸(16)頂部氣缸，下部連接氣缸(16)底部氣缸；氣缸(16)內(nèi)安裝氣動(dòng)閥桿(24)，氣動(dòng)閥桿(24)底部安裝氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)，中部外表面安裝氣動(dòng)閥桿上彈簧(23);氣動(dòng)閥桿(24)為中空結(jié)構(gòu)，中心安裝拉鉤閥桿(22)，拉鉤閥桿(22)下部側(cè)面安裝拉鉤閥桿第二密封圈(17)及拉鉤閥桿第三密封圈(19);拉鉤閥桿(22)與氣動(dòng)閥桿(24)中間安裝拉鉤氣動(dòng)彈簧(12 );氣動(dòng)閥桿(24)頂部穿過氣缸上蓋(14)中部后安裝拉鉤支持板(11)，再通過氣動(dòng)閥桿螺母(10)緊固；拉鉤支撐板(11)通過折起的側(cè)面安裝U型拉鉤(3);拉鉤支撐板(11)上通過頂桿上螺母(7)、頂桿下螺母(9)固定安裝頂桿(2)，頂桿(2)頂部安裝彈性頂蓋(1);拉鉤閥桿(22)頂部通過U型槽上螺母(4)及U型槽下螺母(6)固定安裝U型槽(5);拉鉤(3)底部一端安裝于U型槽(5)開口處，頂部鉤住主閥上閥體(43)圓盤形邊緣；主閥上閥體(43)中部安裝主閥上閥芯(40)，主閥上閥芯(40)上安裝主閥上閥芯密封圈(39)及主閥上閥芯彈簧(41);主閥下閥體(29)中部安裝主閥下閥芯(31)，主閥下閥芯(31)底部安裝主閥下閥芯密封圈
(30);主閥下閥體(29)頂部通過螺紋連接主閥閥座(35)，螺紋底部安裝主閥密封圈(32)；主閥閥座(35)外安裝主閥彈開控制筒(34);主閥彈開控制筒(34)中間為圓桶型，底部為圓環(huán)形，底部圓環(huán)形平面上以中軸線對(duì)稱陣列安裝多個(gè)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；主閥控制彈簧(37)安裝于主閥閥座(35)與主閥彈開控制筒(34)之間，底部接觸主閥下閥體(29)上邊緣；主閥下閥芯彈簧(33)安裝于主閥下閥體(29)與主閥下閥芯(31)之間；主閥控制球(38)安裝于主閥閥座(35)與主閥彈開控制筒(34)之間，可沿徑向微量運(yùn)動(dòng)；主閥上閥芯彈簧(41)安裝于主閥上閥芯(40)與主閥上閥芯支座(42)之間。
[0005]氣動(dòng)閥桿(24)為中空“T”型結(jié)構(gòu)；氣動(dòng)閥桿(24)將氣缸(16)劃分為高壓區(qū)及低壓區(qū)，高壓區(qū)及低壓區(qū)可根據(jù)四通換向閥(18)及氣動(dòng)管路(15)改變氣流方向進(jìn)行調(diào)節(jié)變換；“T”型氣動(dòng)閥桿(24)上下分別安裝氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)，氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)直徑相同且均安裝于氣缸(16)內(nèi)。
[0006]拉鉤閥桿(22)為“Τ”型結(jié)構(gòu)，倒立安裝于氣動(dòng)閥桿(24)中間，穿過氣動(dòng)閥桿(24)頂部；拉鉤閥桿(22) “Τ”型臺(tái)上安裝拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)，拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)位于氣動(dòng)閥桿(24)與拉鉤閥桿(22)之間。[0007]氣動(dòng)閥桿(24)頂部開有通氣孔，通氣孔與拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)所在空腔接通。
[0008]氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要及氣動(dòng)控制壓力、主閥所需接通拉力大小設(shè)置于主閥彈開控制筒(34)上，并圍繞主閥中軸設(shè)置。
[0009]低溫液氮加注時(shí)，高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)進(jìn)入氣缸(16)中部，推動(dòng)氣動(dòng)閥桿(24)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)推動(dòng)氣動(dòng)閥桿(24)向下運(yùn)動(dòng)；氣缸(16)底部高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)上連接四通換向閥(18)改變氣路后變成低壓氣體；拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)推動(dòng)拉鉤閥桿(22)向下運(yùn)動(dòng)，拉鉤閥桿(22)帶動(dòng)U型槽(5)向下運(yùn)動(dòng)；U型槽(5)帶動(dòng)拉鉤(3 )向中軸旋轉(zhuǎn)，并鉤住主閥上閥體(43 );拉鉤(3 )通過拉動(dòng)主閥彈開控制筒(34 )拉動(dòng)主閥上閥體(43 )向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38 )沿徑向運(yùn)動(dòng)后，扣入主閥上閥體(43 )凹槽并鎖緊，主閥彈開控制筒(34)相對(duì)主閥閥座(35)向上運(yùn)動(dòng)并扣緊主閥控制球(38);主閥上閥體(43)通過主閥上閥芯(40)向下推動(dòng)主閥下閥芯(31)，壓縮主閥下閥芯彈簧(33)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向上推動(dòng)主閥上閥芯(40 )相對(duì)主閥上閥體(43 )向上運(yùn)動(dòng)，打開主閥流體進(jìn)出口上下通道。
[0010]低溫液氮切斷時(shí)，高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)進(jìn)入氣缸(16)下部，推動(dòng)拉鉤閥桿
(22)、氣動(dòng)閥桿(24)向上運(yùn)動(dòng)，拉鉤閥桿(22)壓縮拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)、帶動(dòng)U型槽(5)向上運(yùn)動(dòng)，U型槽(5 )帶動(dòng)拉鉤(3 )向外旋轉(zhuǎn)，并與主閥上閥體(43 )脫開；氣動(dòng)閥桿(24)帶動(dòng)頂桿(2)向上運(yùn)動(dòng)并通過彈性頂蓋推動(dòng)主閥上閥體(43)，通過運(yùn)作至主閥上閥體(43)的推力，推動(dòng)主閥彈開控制筒(34)相對(duì)主閥閥座(35)向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38)沿徑向相反運(yùn)動(dòng)并鎖緊主閥彈開控制筒(34);主閥上閥體(43)被主閥下閥芯彈簧(33)作用通過向上推動(dòng)主閥下閥芯(31)、主閥下閥芯(31)向上推動(dòng)主閥上閥芯(40)、主閥上閥芯(40)向上推動(dòng)主閥上閥體(43)向上運(yùn)動(dòng)，脫離主閥閥座(35);主閥下閥芯(31)向上運(yùn)動(dòng)后，通過主閥下閥芯密封圈(30)與主閥下閥體(29)密封；主閥上閥芯(40)相對(duì)主閥上閥體(43)向下運(yùn)動(dòng)，通過主閥上閥芯密封圈(39)與主閥上閥體(43)密封；此時(shí)主閥兩端流體斷開，主閥上閥體(43)與主閥下閥體(29)脫離，兩端各自實(shí)現(xiàn)密封。
[0011]方案所涉及的原理問題:
本發(fā)明涉及自密封控制原理、氣動(dòng)控制原理、四通換向原理等基本原理。在-197°C低溫工況下，低溫液氮加注過程中加注接頭兩端溫度很低，不能進(jìn)行手動(dòng)操作，一方面需要加注后的流體不能溢于環(huán)境，以免造成低溫凍傷，因此需要加注后的流體兩端接頭能夠在加注后實(shí)現(xiàn)自密封。另一方面，加注過程中接觸段溫度極低，不能手動(dòng)操作進(jìn)行插拔接通，以免造成低溫凍傷，需要自動(dòng)控制過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制通斷。本發(fā)明根據(jù)氣動(dòng)自動(dòng)控制原理發(fā)明氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，結(jié)合自密封加注接頭基本結(jié)構(gòu)形式，發(fā)明了帶氣動(dòng)控制的超低溫自密封加注閥，可以解決低溫流體的自動(dòng)控制加注問題。自密封過程依靠?jī)啥俗悦芊饨宇^實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)控制過程依靠氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，高低壓氣體換向過程依靠四通換向閥實(shí)現(xiàn)，從而總體上實(shí)現(xiàn)超低溫液氮的自動(dòng)控制加注及自動(dòng)通斷控制過程。具體原理如下:低溫液氮加注時(shí)，高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)進(jìn)入氣缸(16)中部，推動(dòng)氣動(dòng)閥桿(24)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)推動(dòng)氣動(dòng)閥桿(24)向下運(yùn)動(dòng)；氣缸(16)底部高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)上連接四通換向閥(18)改變氣路后變成低壓氣體；拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)推動(dòng)拉鉤閥桿(22)向下運(yùn)動(dòng)，拉鉤閥桿(22)帶動(dòng)U型槽(5)向下運(yùn)動(dòng)；U型槽(5)帶動(dòng)拉鉤(3)向中軸旋轉(zhuǎn)，并鉤住主閥上閥體(43);拉鉤(3)通過拉動(dòng)主閥彈開控制筒(34)拉動(dòng)主閥上閥體(43)向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38)沿徑向運(yùn)動(dòng)后，扣入主閥上閥體(43)凹槽并鎖緊，主閥彈開控制筒(34)相對(duì)主閥閥座(35)向上運(yùn)動(dòng)并扣緊主閥控制球(38);主閥上閥體(43)通過主閥上閥芯(40)向下推動(dòng)主閥下閥芯(31)，壓縮主閥下閥芯彈簧(33)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向上推動(dòng)主閥上閥芯(40)相對(duì)主閥上閥體(43)向上運(yùn)動(dòng)，打開主閥流體進(jìn)出口上下通道，實(shí)現(xiàn)低溫液氮自下而上加注接通。低溫液氮切斷時(shí)，高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)進(jìn)入氣缸(16)下部，推動(dòng)拉鉤閥桿(22 )、氣動(dòng)閥桿(24)向上運(yùn)動(dòng)，拉鉤閥桿(22 )壓縮拉鉤氣動(dòng)彈簧(12 )、帶動(dòng)U型槽(5)向上運(yùn)動(dòng)，U型槽(5)帶動(dòng)拉鉤(3)向外旋轉(zhuǎn)，并與主閥上閥體(43)脫開；氣動(dòng)閥桿(24)帶動(dòng)頂桿(2)向上運(yùn)動(dòng)并通過彈性頂蓋推動(dòng)主閥上閥體(43)，通過運(yùn)作至主閥上閥體(43)的推力，推動(dòng)主閥彈開控制筒(34)相對(duì)主閥閥座(35)向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38)沿徑向相反運(yùn)動(dòng)并鎖緊主閥彈開控制筒(34);主閥上閥體(43)被主閥下閥芯彈簧(33)作用通過向上推動(dòng)主閥下閥芯(31 )、主閥下閥芯(31)向上推動(dòng)主閥上閥芯(40)、主閥上閥芯
(40)向上推動(dòng)主閥上閥體(43)向上運(yùn)動(dòng)，脫離主閥閥座(35);主閥下閥芯(31)向上運(yùn)動(dòng)后，通過主閥下閥芯密封圈(30 )與主閥下閥體(29 )密封；主閥上閥芯(40 )相對(duì)主閥上閥體
(43)向下運(yùn)動(dòng)，通過主閥上閥芯密封圈(39)與主閥上閥體(43)密封；此時(shí)主閥兩端流體斷開，主閥上閥體(43)與主閥下閥體(29)脫離，兩端各自實(shí)現(xiàn)密封，完成低溫液氮整個(gè)加注過程。此技術(shù)不但可用于低溫液氮的加注過程，也可用于其它超低溫流體的自動(dòng)加注過程，或其它高溫流體的自動(dòng)控制加注過程。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn):
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)低溫液氮的氣動(dòng)控制自密封加注過程，加注過程中低溫流體不會(huì)溢出管道，可實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)控制過程，可隨時(shí)停止加注，無需手動(dòng)操作。加注過程中，只需要將加注接頭靠近需要加注的低溫液氮，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)便可自動(dòng)拉動(dòng)加注接頭，并將接頭拉至接通位置導(dǎo)通并鎖緊，待加注完成后，可自動(dòng)打開加注閥，實(shí)現(xiàn)雙向自密封，不會(huì)造成低溫液氮在加注過程中的噴濺等問題，加注過程安全可靠，方便耐用，無需手動(dòng)控制、無需電動(dòng)控制，只需氣動(dòng)控制，不但可用于低溫液氮的自密封自動(dòng)加注過程，而且可用于其它常溫流體、高溫流體、可燃流體、有害流體、毒性流體的自密封氣動(dòng)控制加注過程，實(shí)現(xiàn)特殊極端流體的自密封加注過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1所示為低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥的主要部件及安裝位置關(guān)系?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]將低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥接入低溫液氮供給系統(tǒng)，即將閥體(29)底部通過螺紋連接液氮分配供給管路，將主閥上閥體(43)安裝于需要供給的設(shè)備，并通過可伸縮的低溫管道連接。
[0015]低溫液氮加注時(shí)，將安裝于被加注設(shè)備的主閥上閥體(43)進(jìn)口移動(dòng)至主閥正前方位置并輕輕插入閥座(35)。
[0016]打開四通換向閥，高壓氣體通過氣動(dòng)管路(15)進(jìn)入氣缸(16)中部，推動(dòng)氣動(dòng)閥桿
(24)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)推動(dòng)氣動(dòng)閥桿(24)向下運(yùn)動(dòng)；氣缸(16)底部氣體通過氣動(dòng)管路(15)上連接四通換向閥(18)改變氣路成低溫氣體，氣動(dòng)彈簧(12)推動(dòng)拉鉤閥桿(22)向下運(yùn)動(dòng)、帶動(dòng)U型槽(5)向下運(yùn)動(dòng)；U型槽(5)帶動(dòng)拉鉤(3)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并鉤住主閥上閥體(43);拉鉤(3)通過拉動(dòng)主閥彈開控制筒(34)拉動(dòng)主閥上閥體(43)向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38)沿徑向運(yùn)動(dòng)后，扣入主閥上閥體(43)凹槽并鎖緊；主閥上閥體(43)通過主閥上閥芯(40)向下推動(dòng)主閥下閥芯(31)，壓縮主閥下閥芯彈簧(33)，向上推動(dòng)主閥上閥芯(40)相對(duì)主閥上閥體(43)向上運(yùn)動(dòng)，打開主閥流體進(jìn)出口通道，液氮開始加注。
[0017]液氮加滿后需要切斷時(shí)，打開四通換向閥換向功能，將高壓氣體通過氣動(dòng)管路
(15)打入氣缸(16)底部，推動(dòng)拉鉤閥桿(22)、氣動(dòng)閥桿(24)向上運(yùn)動(dòng)，拉鉤閥桿(22)壓縮拉鉤氣動(dòng)彈簧(12 )、帶動(dòng)U型槽(5 )向上運(yùn)動(dòng)，U型槽(5 )帶動(dòng)拉鉤(3 )向外旋轉(zhuǎn)，并與主閥上閥體(43)脫開，頂桿(2)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并通過彈性頂蓋推動(dòng)主閥上閥體(43)，通過運(yùn)作至主閥上閥體(43)的推力，推動(dòng)主閥彈開控制筒(34)向下運(yùn)動(dòng)，主閥控制球(38)沿徑向相反運(yùn)動(dòng)；主閥上閥體(43)被主閥下閥芯彈簧(33)作用通過向上推動(dòng)主閥下閥芯(31)、主閥下閥芯(31)向上推動(dòng)主閥上閥芯(40 )、主閥上閥芯(40)向上推動(dòng)主閥上閥體(43)運(yùn)動(dòng)，脫離主閥閥座(35);主閥下閥芯(31)向上運(yùn)動(dòng)后，通過主閥下閥芯密封圈(30)與主閥下閥體
(29)密封；主閥上閥芯(40)相對(duì)主閥上閥體(43)向下運(yùn)動(dòng)，通過主閥上閥芯密封圈(39)與主閥上閥體(43)密封；此時(shí)主閥兩端液氮斷開，主閥上閥體(43)與主閥下閥體(29)脫離，兩端各自實(shí)現(xiàn)密封，液氮加注完畢。
【權(quán)利要求】
1.低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自密封主閥兩部分，所述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括頂蓋(1)、頂桿(2)、拉鉤(3)、U型槽上螺母(4)、U型槽(5)、U型槽下螺母(6)、頂桿上螺母(7)、拉鉤閥桿密封(8)、頂桿下螺母(9)、氣動(dòng)閥桿螺母(10)、拉鉤支撐板(11)、拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)、氣缸密封圈(13)、氣缸上蓋(14)、氣動(dòng)管路(15)、氣缸(16)、拉鉤閥桿第二密封圈(17 )、四通換向閥(18 )、拉鉤閥桿第三密封圈(19 )、氣缸第一密封圈(20)、氣缸第二密封圈(21)、拉鉤閥桿(22)、氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿(24)、氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)、氣缸底座(26)、絕熱墊片(27)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺栓螺母(28)構(gòu)成；自密封主閥包括主閥下閥體(29)、主閥下閥芯密封圈(30)、主閥下閥芯(31)、主閥密封圈(32)、主閥下閥芯彈簧(33 )、主閥彈開控制筒(34)、主閥閥座(35 )、主閥閥座密封圈(36 )、主閥控制彈簧(37)、主閥控制球(38)、主閥上閥芯密封圈(39)、主閥上閥芯(40)、主閥上閥芯彈簧(41 )、主閥上閥芯支座(42)、主閥上閥體(43)，其特征在于:氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于主閥彈開控制筒(34)底部圓盤型邊緣上，中間安裝絕熱墊片(27)，絕熱墊片(27)通過氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺栓螺母(28)連接氣缸底座(26)，氣缸底座(26)通過螺紋連接氣缸(16)，氣缸(16)上部通過螺紋連接氣缸上蓋(14);氣缸密封圈(13)安裝于氣缸上蓋(14)軸向密封面上；氣缸(16)側(cè)面安裝氣動(dòng)管路(15)，氣動(dòng)管路(15)中部安裝四通換向閥(18);氣動(dòng)管路(15)上部連接氣缸(16)頂部氣缸，下部連接氣缸(16)底部氣缸；氣缸(16)內(nèi)安裝氣動(dòng)閥桿(24)，氣動(dòng)閥桿(24)底部安裝氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)，中部外表面安裝氣動(dòng)閥桿上彈簧(23);氣動(dòng)閥桿(24)為中空結(jié)構(gòu)，中心安裝拉鉤閥桿(22)，拉鉤閥桿(22)下部側(cè)面安裝拉鉤閥桿第二密封圈(17)及拉鉤閥桿第三密封圈(19);拉鉤閥桿(22)與氣動(dòng)閥桿(24)中間安裝拉鉤氣動(dòng)彈簧(12);氣動(dòng)閥桿(24)頂部穿過氣缸上蓋(14)中部后安裝拉鉤支持板(11)，再通過氣動(dòng)閥桿螺母(10)緊固；拉鉤支撐板(11)通過折起的側(cè)面安裝U型拉鉤(3);拉鉤支撐板(11)上通過頂桿上螺母(7)、頂桿下螺母(9)固定安裝頂桿(2)，頂桿(2)頂部安裝彈性頂蓋(1);拉鉤閥桿(22)頂部通過U型槽上螺母(4)及U 型槽下螺母(6)固定安裝U型槽(5);拉鉤(3)底部一端安裝于U型槽(5)開口處，頂部鉤住主閥上閥體(43)圓盤形邊緣；主閥上閥體(43)中部安裝主閥上閥芯(40)，主閥上閥芯(40)上安裝主閥上閥芯密封圈(39)及主閥上閥芯彈簧(41);主閥下閥體(29 )中部安裝主閥下閥芯(31 )，主閥下閥芯(31)底部安裝主閥下閥芯密封圈(30);主閥下閥體(29)頂部通過螺紋連接主閥閥座(35)，螺紋底部安裝主閥密封圈(32);主閥閥座(35)外安裝主閥彈開控制筒(34);主閥彈開控制筒(34)中間為圓桶型，底部為圓環(huán)形，底部圓環(huán)形平面上以中軸線對(duì)稱陣列安裝多個(gè)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；主閥控制彈簧(37)安裝于主閥閥座(35)與主閥彈開控制筒(34)之間，底部接觸主閥下閥體(29)上邊緣；主閥下閥芯彈簧(33)安裝于主閥下閥體(29)與主閥下閥芯(31)之間；主閥控制球(38)安裝于主閥閥座(35 )與主閥彈開控制筒(34)之間，可沿徑向微量運(yùn)動(dòng)；主閥上閥芯彈簧(41)安裝于主閥上閥芯(40)與主閥上閥芯支座(42)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，其特征在于:氣動(dòng)閥桿(24)為中空“T”型結(jié)構(gòu)；氣動(dòng)閥桿(24)將氣缸(16)劃分為高壓區(qū)及低壓區(qū)，高壓區(qū)及低壓區(qū)可根據(jù)四通換向閥(18)及氣動(dòng)管路(15)改變氣流方向進(jìn)行調(diào)節(jié)變換；“T”型氣動(dòng)閥桿(24)上下分別安裝氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)，氣動(dòng)閥桿上彈簧(23)、氣動(dòng)閥桿下彈簧(25)直徑相同且均安裝于氣缸(16)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，其特征在于:拉鉤閥桿(22)為“T”型結(jié)構(gòu)，倒立安裝于氣動(dòng)閥桿(24)中間，穿過氣動(dòng)閥桿(24)頂部；拉鉤閥桿(22) “Τ”型臺(tái)上安裝拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)，拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)位于氣動(dòng)閥桿(24)與拉鉤閥桿(22)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，其特征在于:氣動(dòng)閥桿(24)頂部開有通氣孔，通氣孔與拉鉤氣動(dòng)彈簧(12)所在空腔接通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液氮用氣動(dòng)控制快速自密封加注閥，其特征在于:氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要及氣動(dòng)控制壓力、主閥所需接通拉力大小設(shè)置于主閥彈開控制筒(34)上，并圍繞主閥中軸設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F16K31/12GK103644353SQ201310570841
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
【發(fā)明者】張周衛(wèi), 吳金群, 汪雅紅, 張小衛(wèi) 申請(qǐng)人:張周衛(wèi)