本實用新型涉及真空和機械技術(shù)領(lǐng)域,主要涉及一種真空進氣安全閥。
背景技術(shù):
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安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài),當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時,通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。安全閥屬于自動閥類,主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規(guī)定值,對人身安全和設(shè)備運行起重要保護作用。
對于一個已經(jīng)抽好真空的高真空裝置來說,內(nèi)外的壓差很大。由于維修,更換內(nèi)部器件等原因 ,要打開真空裝。但在這之前,要先對裝置放空,使內(nèi)外壓差一致。否者,貿(mào)然打開真空裝置,不僅會損害內(nèi)部器件,對操作人員來說還會有危險,尤其是大真空裝置。要放真空,就要進氣。進空氣最為經(jīng)濟方便。但,空氣的進入會對裝置內(nèi)的器件造成腐蝕、損害,尤其是對高精密真空裝置來說,這是不可取的??紤]到經(jīng)濟等原因,一般來說,放真空時會對真空室內(nèi)部注入高純氮氣。
放真空時,要先把氮氣管路接到真空室進氣角閥接口處,普通的快口接頭無法配合氮氣的放氣量與角閥開度的大小?,F(xiàn)有的做法是把氮氣管路放在角閥進氣口處,用保鮮膜把管路和進氣口裹起來,包成一個密封腔。開啟角閥的時候,同時要打開氮氣注入,當(dāng)?shù)獨獾淖⑷肓看笥诮情y此時開度所需時——單位時間內(nèi)氮氣的注入量大于單位時間內(nèi)真空裝置在角閥這一開度下的抽氣量。腔體就會膨脹,需要加大角閥開度或關(guān)小進氣。這很難調(diào)節(jié),一不小心,腔體就會破裂,造成大氣進入真空室。而且即使當(dāng)時調(diào)好了,過一會兒還要根據(jù)需要再次調(diào)節(jié)角閥開度,一不小心就會調(diào)節(jié)過量。當(dāng)壓差低的時候,進氣又會顯得大了,又得重新調(diào)節(jié),直到最后的關(guān)閉進氣。整個過程無明顯進氣指標(biāo),很不安全。
這樣就需要一種簡潔方便且能夠直觀顯示進氣量的安全閥,來連接角閥和進氣管路,它能夠簡潔快速的安裝,能夠很好的配合進氣與抽氣,顯示實時進氣量與需氣量的匹配度;進氣量過大時,提示的同時能夠及時的釋放多余的氣體;進氣量小時,提示的同時能夠緊閉排氣孔,防止大氣進入,能夠反復(fù)多次使用,而現(xiàn)有的安全閥很難達到這種要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種真空進氣安全閥,來連接角閥和進氣管路,它能夠簡潔快速的安裝,能夠很好的配合進氣與抽氣,能夠及時排放多余氣體,防止大氣進入,起到安全保護作用,同時能夠顯示進氣量是否合適,指示操作人員進行調(diào)節(jié)。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種真空進氣安全閥,其特征在于:包括有閥體、氣管快接、放氣球,所述閥體包括有頭部KF快接接頭、中間氣腔、尾部中心開有螺紋的通孔以及尾部邊沿處開有螺紋的活塞腔,所述的氣管快接安裝在尾部中心開有螺紋的通孔上,所述的放氣球安裝在尾部邊沿處開有螺紋的活塞腔上,在閥體內(nèi)部設(shè)有一定體積的氣腔,用于氣體緩沖,所述的頭部KF快接接頭與真空室的進氣角閥直接連接。
所述的活塞腔為一個三階臺階圓腔,三個圓腔從下到上逐次增大,頂部圓腔開有螺紋;其下方的第一階圓腔與第二階圓腔的接觸面開有密封槽,用于安放O型密封圈。
所述的放氣球通過螺紋通孔活塞腔連接,且放氣球接頭的頂端緊壓在活塞腔內(nèi)的壓環(huán)上,所述的壓環(huán)下方的活塞腔內(nèi)設(shè)有壓縮彈簧,所述的壓縮彈簧底部固定在壓環(huán)上,頂端頂住位于活塞腔內(nèi)的活塞上。
所述的放氣球上分布有多個細小的氣孔。
所述的壓環(huán)是一個薄圓柱,圓柱外壁開有螺紋,內(nèi)部掏出四個扇形通孔,便于氣體流通,所述的壓環(huán)通過螺紋旋入活塞腔上端部,緊壓壓縮彈簧。
所述的活塞為一個二階臺階圓柱,其邊沿處都是弧形的,便于活動;底部圓柱底面開有凹槽,用于固定壓縮彈簧,所述的活塞緊貼密封槽內(nèi)的O型密封圈,從而封住整個活塞腔,阻止氣體進出。
其工作原理是:放真空時,先打開氮氣閥,真空進氣安全閥的活塞腔在自然狀態(tài)下由于壓縮彈簧的彈力作用處于關(guān)閉狀態(tài)。氣體由氣管快接口進入氣腔,由于受到活塞的阻擋,氣體無法通過活塞腔進入放氣球。隨著氣體的逐漸積累,氣腔內(nèi)的氣壓逐漸增大,當(dāng)活塞受到的氣體壓力大于彈簧施加的壓力時,活塞緩緩向后移動,離開O型密封圈,氣體進入放氣球,放氣球體積膨脹。當(dāng)放氣球體積膨脹到一定程度時,放氣球表面的氣孔打開,使得多余的氣體及時排出。放氣球的體積膨脹的越大,氣孔也就越大,氣體排放的越快。操作人員看到放氣球脹大時,應(yīng)及時調(diào)節(jié)氮氣閥或真空進氣角閥。隨著真空進氣角閥逐漸打開,氣腔內(nèi)的氣體被抽走,氣腔內(nèi)的氣壓逐漸減小,當(dāng)活塞受到的氣體壓力小于壓縮彈簧施加的壓力時,活塞在壓縮彈簧的作用下,緩緩向前移動。同時,放氣球在自身放氣與真空室抽氣的作用下,體積逐漸縮小。最終,在壓差與壓縮彈簧的作用下,緊壓O型密封圈,從而封住活塞腔,防止大氣進入真空室。此時,操作人員觀察到放氣球體積縮小,再次增大真空進氣角閥開度。初始時,單位時間內(nèi)的進氣量小于真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量,活塞腔緊緊密封。隨著真空進氣角閥的開度增大,單位時間內(nèi)的進氣量大于真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量,當(dāng)活塞受到的氣體壓力再次大于壓縮彈簧施加的壓力時,活塞在壓縮彈簧的作用下,緩緩向后移動,活塞腔打開,氣體進入放氣球,氣球再次膨脹,操作人進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。最終,單位時間內(nèi)的進氣量與真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量達到平衡。當(dāng)真空室內(nèi)氣壓略大于外界大氣壓時,放氣球膨脹,排放多余氣體,此時操作人員就可以關(guān)閉氮氣閥,拆除安全閥。
特點:氣管快接與KF快速接頭可跟跟自己的需要自行選擇,材料亦可根據(jù)自己的需要來選,它結(jié)構(gòu)簡單,成本低,工作穩(wěn)定可靠且安裝拆卸方便,使用方便簡潔,能夠起到很好的指示和保護作用。
且與其他的安全閥相比,安裝快捷簡單,且只需要簡單的機械結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)安全保護與進氣指示,能夠及時排放多余氣體,指示操作人員合體操作,且能夠反復(fù)使用。
本實用新型的優(yōu)點是:
本實用新型體積較小,無電子元件,無需電、氣、液提供動力,材料普通,可根據(jù)需要自行選擇,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,工作穩(wěn)定可靠且安裝拆卸簡單快捷,容易修復(fù),可反復(fù)多次使用,能夠起到很好的安全保護與指示作用。
附圖說明:
圖1為本實用新型的主視圖。
圖2為本實用新型的剖視圖。
圖3為本實用新型中的局部放大圖。
圖4為本實用新型中的閥體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5為本實用新型中的壓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型中的活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的剖視圖。
具體實施方式:
參見附圖。
一種真空進氣安全閥,其特征在于:包括有閥體1、氣管快接2、放氣球3、壓環(huán)4、壓縮彈簧5、活塞6和O型密封圈7,所述的閥體1包括有頭部KF快接接頭8、中間氣腔9和尾部中心螺紋通孔10,閥體1頭部的KF快接接頭直接與真空室的進氣角閥直接連接;在閥體1內(nèi)部設(shè)有氣腔9,用于氣體緩沖;所述的氣管快接2通過中心螺紋通孔10與閥體1尾部相連接;所述的閥體1尾部邊沿處的開有活塞腔11,所述的放氣球3通過螺紋通孔與閥體1尾部的活塞腔11相連接,放氣球3的頂端緊壓活塞腔11內(nèi)的壓環(huán)4,在活塞腔11內(nèi)設(shè)有壓縮彈簧5,壓縮彈簧5底部固定在壓環(huán)4上,頂端頂住活塞6,活塞6緊貼位于活塞腔11上密封槽12內(nèi)的O型密封圈7,從而封住整個活塞腔11,阻止氣體進出。
所述的閥體1尾部邊沿處的活塞腔11,它是一個三階臺階圓腔,三個圓腔從下到上逐次增大,頂部圓腔開有螺紋;第一階圓腔與第二階圓腔的接觸面開有密封槽12,用于安放O型密封圈7,具體可參照圖4。
所述的放氣球3通過螺紋通孔旋入活塞腔11,放氣球3上有多個細小的氣孔,這些氣孔在放氣球3本身材質(zhì)收縮力的作用下緊閉,只有當(dāng)其體積膨脹到一定大小時,氣孔才會打開,往外排放氣體;體積越大,氣孔也越大。而當(dāng)放氣球3的體積不夠時,氣孔緊閉,具體可參照圖1、圖2。
所述的壓環(huán)4是一個薄圓柱,圓柱外壁開有螺紋,內(nèi)部掏出四個扇形通孔,便于氣體流通;邊緣是弧形的,防止劃傷活塞腔11。壓環(huán)4通過螺紋旋入活塞腔11第三階圓腔底部,緊壓彈簧壓縮5,壓縮彈簧5的頂端緊緊抵住活塞6,使其位于第一二階圓腔內(nèi),緊貼密封槽12內(nèi)的O型密封圈7,從而封住整個活塞腔11,具體可參照圖2、圖3、圖5。
所述的活塞6是一個二階臺階圓柱,邊沿處都是弧形的,便于活動,底部圓柱底面開有凹槽13,用于固定壓縮彈簧,具體可參照圖2、圖6、圖7。
本實例中的閥體1是304不銹鋼的,KF快接接頭8為KF40的,氣管快接2為10毫米管徑的。先把供氣管路插入氣管快接2,在安全KF快接接頭8處放入密封圈,然后和真空進氣角閥接口通過卡箍連接起來,擰緊后,打開氮氣閥,真空進氣安全閥的活塞腔11在自然狀態(tài)下由于壓縮彈簧5的彈力作用處于關(guān)閉狀態(tài)。氣體由氣管快接口10進入氣腔9,由于受到活塞6的阻擋,氣體無法通過活塞腔11進入放氣球3。隨著氣體的逐漸積累,氣腔9內(nèi)的氣壓逐漸增大,當(dāng)活塞6受到的氣體壓力大于壓縮彈簧5施加的壓力時,活塞6緩緩向后移動,離開O型密封圈7,氣體進入放氣球3,放氣球3體積膨脹。當(dāng)放氣球3體積膨脹到一定程度時,放氣球3表面的氣孔打開,使得多余的氣體及時排出。放氣球3的體積膨脹的越大,氣孔也就越大,氣體排放的越快。操作人員看到放氣球3脹大時,應(yīng)及時調(diào)節(jié)氮氣閥或真空進氣角閥。隨著真空進氣角閥逐漸打開,氣腔9內(nèi)的氣體被抽走,氣腔9內(nèi)的氣壓逐漸減小,當(dāng)活塞6受到的氣體壓力小于壓縮彈簧5施加的壓力時,活塞6在壓縮彈簧的作用下,緩緩向前移動。同時,放氣球3在氣孔放氣與真空室抽氣的作用下,體積逐漸縮小。最終,在壓差與壓縮彈簧5的作用下,緊壓O型密封圈7,從而封住活塞腔11,防止大氣進入真空室。此時,操作人員觀察到放氣球3體積縮小,再次增大真空進氣角閥開度。初始時,單位時間內(nèi)的進氣量小于真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量,活塞腔11緊緊密封。隨著真空進氣角閥的開度增大,單位時間內(nèi)的進氣量大于真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量,當(dāng)活塞6受到的氣體壓力再次大于壓縮彈簧5施加的壓力時,活塞6在壓縮彈簧5的作用下,緩緩向后移動,活塞腔11打開,氣體進入放氣球3,氣球再次膨脹,操作人進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。最終,單位時間內(nèi)的進氣量與真空進氣角閥接口處單位時間內(nèi)的抽氣量達到平衡。當(dāng)真空室內(nèi)氣壓略大于外界大氣壓時,放氣球膨脹,排放出多余氣體,此時操作人員就可以關(guān)閉氮氣閥,對真空進氣安全閥進行拆除。
實際使用過程中,氣管快接與KF快速接頭可根據(jù)自己的需要自行選擇,材料亦可根據(jù)自己的需要來選,它結(jié)構(gòu)簡單,成本低,工作穩(wěn)定可靠且安裝拆卸簡單快捷,使用方便,能夠起到很好的安全保護和進氣指示作用。
以上所述的僅為本實用新型的實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡未脫離本實用新型的實施或變更,均包含在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。