專利名稱：過量充裝保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液化石油氣瓶內(nèi)的特殊保護(hù)裝置，它安裝在液化石油氣瓶內(nèi)。
背景技術(shù)：
凡用來充裝可燃易爆液體的瓶，比如“丙烯、丙烷”等液化氣都要求其充裝液面不得超過一定的高度，要使瓶體頂部有足夠的空間保證安全。因為這類液化氣有很高的熱膨脹系數(shù)，周圍環(huán)境溫度的升高可引起瓶體壓力迅速增大，如沒有足夠的空間，就會超過瓶體額定強(qiáng)度而引發(fā)事故，為此要求這類液化氣瓶必須留出適當(dāng)?shù)目臻g，依靠壓縮瓶體內(nèi)空間來抵消大部分迅速增大的壓力，所以瓶體頂部的空間大小對瓶體的安全直接構(gòu)成影響，由此很多國家對這類液化氣的充裝有明確的規(guī)定，例如中國規(guī)定其充裝量不得超過瓶體總?cè)莘e80％～83％。
現(xiàn)有的用于防止過量充裝的裝置比較典型的技術(shù)方案有美國專利4462417美國專利4462417公開了一種用于防止液化石油氣瓶過量充裝的閥的結(jié)構(gòu)，它用于啟閉閥體的組件是一個金屬球和一個浮漂，浮漂經(jīng)過一個帶折彎的連桿去抵頂金屬球以開啟閥門，在充裝液化石油氣時，閥的關(guān)閉是依靠金屬球的重力，為使閥門可靠的關(guān)閉，金屬球的重量應(yīng)該越大越好。閥的開啟是依靠浮漂自身的重量，隨著液面的下降，浮漂因重力下降帶動連桿轉(zhuǎn)動將金屬球頂起，因此浮漂也需要有一定的重量，否則不能將金屬球頂起，無法開啟閥門，液化石油氣這種液體的比重比較小，所能產(chǎn)生的浮力很小，在充裝液化石油氣時，必須將有一定重量的浮漂浮起，才能關(guān)閉閥門，因此，該專利通過金屬球的重量、浮漂的重量和受到的浮力完成開啟和關(guān)閉的動作轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換力大，可靠性差，轉(zhuǎn)換精度差，無法精確控制充裝量。采用金屬球密封，密封面為球面(錐面)，容易泄漏，密封效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種過量充裝保護(hù)裝置，它安裝在液化石油氣瓶內(nèi)，在液化石油氣充到預(yù)定的限量液面時，起到自動停止液化石油氣流入瓶內(nèi)的作用，在未到限量之前充裝時，能保證液體充裝的流速和流量，同時保證限充后，瓶內(nèi)液體能在使用時正常排出，它加工成本低，使用壽命長，耐液化石油氣的長期浸泡，在液化石油氣瓶體內(nèi)的加壓環(huán)境下能正常工作。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種過量充裝保護(hù)裝置，它的狀態(tài)組件采用了兩磁相斥的原理動作，動作在極點處瞬間完成，既不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉。轉(zhuǎn)換極點位置準(zhǔn)確，實現(xiàn)精確限量充裝的動作傳遞可完全在隔離的狀態(tài)下完成，密封效果佳，甚至可做到永不泄漏。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種過量充裝保護(hù)裝置，它的啟閉組件利用流體大、小孔流速壓差原理動作，靠自身的壓力完成動作，迅速可靠，且開啟流量大，不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉。開啟、關(guān)閉的控制孔轉(zhuǎn)換力小，特別適合微量精確控制，采用活塞墊密封效果好。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種過量充裝保護(hù)裝置，安裝于液化石油氣瓶內(nèi)，連接于瓶閥，它有狀態(tài)組件和啟閉組件；狀態(tài)組件有一裝有浮漂的連桿，該連桿鉸接下端蓋并連接一磁環(huán)座，該磁環(huán)座內(nèi)嵌裝有磁環(huán)，該磁環(huán)座裝在下端蓋的環(huán)槽中隨連桿的漂浮上、下移動，該下端蓋的有底圓孔管中滑動裝有閥芯桿，該閥芯桿底部裝有磁芯，該磁芯的活動行程小于磁環(huán)的上、下極限行程，該磁芯上平面磁極的極性與磁環(huán)的上平面磁極的極性相同而構(gòu)成同性相斥的受力狀態(tài)，該閥芯桿頂部裝有閥芯墊；啟閉組件有一筒體，該筒體中心有一有頂閥口孔連通徑向孔，該有頂閥口孔周圍有軸向孔將筒體上下連通，在該筒體的有頂閥口孔下部內(nèi)腔中滑裝有活塞體，該活塞體上套裝有一中心有孔的活塞墊，該活塞墊對正有頂閥口孔而有開啟和關(guān)閉兩個滑移位置，該活塞體下部一環(huán)槽中裝有密封圈，該密封圈與筒體的內(nèi)孔密封滑動配合，在活塞體中心有閥口孔對正伸入活塞體內(nèi)腔的閥芯桿頂部的閥芯墊而有開啟和關(guān)閉兩個滑移位置，該活塞體內(nèi)腔有徑向孔連通筒體的內(nèi)腔，該活塞體徑向孔的通徑截面積之和小于活塞體閥口孔的通徑截面積，該筒體上部密封連接于上端蓋，該上端蓋中心有入口孔，該筒體下部密封連接于下端蓋而將狀態(tài)組件與啟閉組件組合為一體。
所述狀態(tài)組件的浮漂與連桿的組合構(gòu)造為浮漂呈套管狀，該浮漂套裝于連桿的一端，用螺帽緊固，連桿呈折彎形狀，其另端有大孔和小孔，在大孔的外側(cè)有連體的擋塊與下端蓋的豁口相應(yīng)。
所述磁芯以螺釘固裝于閥芯桿的下端。
所述下端蓋與筒體的密封連接結(jié)構(gòu)為螺接，在該螺紋接合面上裝有O形密封圈。
所述筒體的閥口孔內(nèi)裝有一浮堵，該浮堵下端有圓柱，上端有頂板，頂板下層面與圓柱外圓間有十字形翼板，頂板上有通孔，該浮堵與有頂閥口孔成間隙配合。
所述啟閉組件的筒體上有軸向孔及徑向孔，所述活塞體的徑向孔的數(shù)量為一至多個。
所述活塞體頂部的活塞墊為碗形活塞墊，下部環(huán)槽中的密封圈為Y形密封圈。
所述磁芯和磁環(huán)的材質(zhì)為永磁鐵。
所述閥芯桿、活塞體、磁環(huán)座、下端蓋的材質(zhì)為尼龍。
所述筒體、上端蓋的材質(zhì)為銅。
本發(fā)明有以下積極有益的效果本發(fā)明的狀態(tài)組件用于將預(yù)先設(shè)定的浮漂隨著瓶內(nèi)液面的升降位置的改變，轉(zhuǎn)換為開啟或限充的兩種工作狀態(tài)，此組件采用了兩磁相斥的原理，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為動作在極點處瞬間完成，應(yīng)用在本裝置中做到既不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉，轉(zhuǎn)換極點位置準(zhǔn)確，使限充量變得更為精確，動作傳遞可完全在隔離的狀態(tài)下完成。所以能使本裝置的密封效果更佳，甚至可做到永不泄漏；結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低，使用壽命長。
本發(fā)明的啟閉組件用于在狀態(tài)組件給定的兩種狀態(tài)條件下，能快速可靠的完成開啟或關(guān)閉充裝通道，此組件利用流體大、小孔流速壓差的原理，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為靠自身的壓力完成動作，迅速可靠，且開啟流量大，不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉。開啟關(guān)閉的控制孔轉(zhuǎn)換力小，特別適合微量精確控制，密封效果好，加工成本低，使用壽命長。
本發(fā)明在液化石油氣充到預(yù)定的限量液面時，本裝置起到自動停止液化氣流入瓶內(nèi)的作用，在未到限量之前充裝時，能保證流體充裝的流速和流量，同時保證限充后，瓶內(nèi)液體能在使用時正常排出，此外由于本裝置的閥芯桿、活塞體、浮堵、磁環(huán)座、下端座材質(zhì)為尼龍，筒體、上端蓋的材質(zhì)為銅，所以本裝置能夠耐液化氣的長期浸泡，并具備在液化氣瓶體內(nèi)加壓環(huán)境下正常工作的性能。
在充裝過程中，本裝置的狀態(tài)組件處于開啟位置，啟閉組件也處于開啟位置，在此狀態(tài)下，本裝置提供著快速充裝的通道，使充裝能快速完成到預(yù)先設(shè)定的充裝面位置。
當(dāng)瓶內(nèi)液面達(dá)到預(yù)定的液面位置時，本裝置處于關(guān)閉工作狀態(tài)，在此時狀態(tài)組件迅速處于關(guān)閉位置，啟閉組件也隨即處于關(guān)閉位置，在此狀態(tài)下充裝通道被快速關(guān)閉，從而起到快速限充作用，在此狀態(tài)下如果卸去外部施加的充裝壓力，瓶內(nèi)液化氣在使用中仍能正常排出。


圖1是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖，圖中本發(fā)明的過量充裝保護(hù)裝置安裝在鋼瓶的瓶閥上；
圖2是本發(fā)明一實施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的狀態(tài)組件處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4同圖3，為狀態(tài)組件處于開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2的啟閉組件處于關(guān)閉位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6同圖5，為啟閉組件處于開啟位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖3中浮漂部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖3中磁環(huán)套部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖3中閥芯部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖3中下端部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖3中轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是圖3中銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是圖3中浮漂部件與磁環(huán)套的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是圖3中浮漂部件與磁環(huán)套及下端部件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是圖3中浮漂部件、磁環(huán)套、閥芯部件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是圖15的I部局部放大詳圖；圖17是圖16中磁環(huán)、磁芯的磁力線示意圖；圖18是圖5中啟閉組件的活塞部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19是圖5中啟閉組件的浮堵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20是圖19的仰視圖；圖21是圖5中啟閉組件的上端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22是圖5中啟閉組件的筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是圖2所示的本發(fā)明裝置處于開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖24是圖23的II部局部放大詳圖；圖25是圖2所示的本發(fā)裝置處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖26是圖25的III部局部放大詳圖；圖27是圖2所示的本發(fā)明裝置的組件分解結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
附圖編號A.鋼瓶 B.瓶閥C.過量充裝保護(hù)裝置1.狀態(tài)組件11.浮漂部件111.浮漂112.連桿 113.螺帽114.大孔115.小孔116.擋塊12.磁環(huán)套(部件)121.磁環(huán)122.磁環(huán)座
13.閥芯(部件)131.螺釘132.磁 133.閥芯桿134.閥芯墊14.下端部件141.下端蓋 142.O形密封圈143.有底圓孔144.環(huán)槽151.轉(zhuǎn)軸152.銷軸2.啟閉組件21.活塞(部件)211.活塞體 212.(碗形)活塞墊 213.Y形密封圈d1.閥口孔d2.徑向孔22.上端蓋 D1.入口孔23.筒體D2.軸向孔(入流孔)D3.(有頂)閥口孔(通道孔)D4.徑向孔(出流孔)24.浮堵 241.圓柱 242.頂板243.十字形翼板 244.圓孔請參照圖1、圖2，本發(fā)明的過量充裝保護(hù)裝置C，安裝于液化石油氣瓶A內(nèi)，連接于瓶閥B，它有狀態(tài)組件1和啟閉組件2。
請參照圖3、圖4、圖27，狀態(tài)組件1的結(jié)構(gòu)組成件包括浮漂部件11、磁環(huán)套部件12、閥芯部件13、下端部件14以及轉(zhuǎn)軸151、銷軸152等。
請參照圖7，浮漂部件11的組成是由浮漂111套在連桿112的一端上，通過一螺帽113擰緊固定，另一端有兩個孔114、115，一大一小，大孔114將通過轉(zhuǎn)軸151與下端蓋141連接，連桿112的小孔115將通過銷軸152與磁環(huán)套部件12連接，該浮漂111的材質(zhì)密度小于氣瓶內(nèi)介質(zhì)的密度；請參照圖8，磁環(huán)套部件12是由一磁環(huán)121與磁環(huán)座122一起注塑成形；請參照圖9，閥芯部件13是由一螺釘131將磁芯132緊固于閥芯桿的下端，閥芯桿133的上端套上一閥芯墊134；請參照圖10，下端部件14是由下端蓋141和O形密封圈142組成；連接件包括轉(zhuǎn)軸151見圖11、銷軸152見圖12。
請參照圖3、圖4，狀態(tài)組件1的組裝結(jié)構(gòu)為浮漂部件11的連桿112帶孔的一端的小孔115通過銷軸152和磁環(huán)套12連接在一起(見圖13)，用已連上浮漂部件11的磁環(huán)套12套入下端部件14內(nèi)，通過連桿112上的大孔114用轉(zhuǎn)軸151將其與下端蓋141鉸接在一起(見圖14)，此時當(dāng)握住下端部件14時在浮漂重力的作用下，浮漂部件11處于下垂，磁環(huán)套12向上，這時可輕松的將閥芯部件13插入有底圓孔143(見圖15、16)。
請參照圖15、圖16，狀態(tài)組件1的狀態(tài)構(gòu)成經(jīng)組裝后的結(jié)構(gòu)其浮漂111會隨著液面的上、下而形成連桿112繞下端蓋的轉(zhuǎn)軸151旋轉(zhuǎn)擺動，連桿112通過銷軸152同時帶動磁環(huán)套12作上、下運動，磁環(huán)套12上的磁環(huán)121上平面為“N極”(或“S極”)而裝在下端蓋141中的磁芯132上的平面也為“N極”(或“S極”)見圖17，這樣同極相斥，同時磁芯132的活動行程設(shè)計成小于磁環(huán)套12的上、下極限行程，即磁芯132始終處于在磁環(huán)121相斥區(qū)域內(nèi)，當(dāng)磁環(huán)121在浮漂111上浮時，磁環(huán)121獲得向下的行程，當(dāng)磁環(huán)121過磁芯的下極點時，磁環(huán)121的排斥力即刻改變方向，當(dāng)磁芯132推向上(既關(guān)閉動作)，同樣當(dāng)浮漂111下降時，磁環(huán)121獲得向上的行程，磁環(huán)121過磁芯132的上極點時磁芯132獲得向下的推力(即開啟動作)，從而有浮漂111的上、下浮動表現(xiàn)到磁芯132在兩個極點的上、下快速換向運動，這里要強(qiáng)調(diào)一點的是，由于磁環(huán)121與磁芯132的換向，在極點是在一瞬間完成的，從而獲得的閥芯13關(guān)閉動作也就是在一瞬間完成的，所以才有當(dāng)本裝置在充裝到位后，能獲得瞬間快速的關(guān)閉。還要說明的是，無論閥芯是處于上位置還是下位置，閥芯13都有來自磁環(huán)121產(chǎn)生的預(yù)壓力，當(dāng)然這個預(yù)壓力是有限的，因為當(dāng)磁環(huán)121在經(jīng)過磁芯132的極點時，相對于通過各傳動件給了浮漂111的一個反向作用力，由于液化氣的比重比較低，與浮漂111的比重相差并不大，所以能承受的反向力也是有限的，要恰到好處，這是設(shè)計上要計算好的。從液面的上、下反應(yīng)到閥芯部件在上極點和下極點的快速動作的過程，也就是狀態(tài)組件所完成的過程。
發(fā)明要點狀態(tài)組件1采用了兩磁相斥的原理，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為(1).動作在極點處瞬間完成，應(yīng)用在本裝置中做到既不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉；(2).轉(zhuǎn)換極點位置準(zhǔn)確，使限充量變得更為精確；(3).動作傳遞可完全在隔離的狀態(tài)下完成，所以能使本裝置的密封效果更佳，甚至可做到永不泄漏；(4).結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低；(5).使用壽命長。
請參照圖5、圖6、圖27，啟閉組件2的結(jié)構(gòu)組成件包括活塞部件21、上端蓋22、筒體23，浮堵24，與狀態(tài)組件1共用件下端蓋141、閥芯部件13。
請參照圖18，活塞部件21由活塞體211、活塞墊212和Y形密封圈213組成，活塞體211中間有一d1小孔，其周邊還有一個或多個小的d2孔，要求這周邊的d2孔截面積之和必須小于中間孔d1截面積，這點非常重要。
請參照圖21，上端蓋22中的1/8NPT為本裝置的安裝螺紋，內(nèi)孔D1為本裝置的第一通道孔。
請參照圖22，本裝置的入流孔D2，出流孔D4和啟閉閥口孔D3，均在筒體23上，筒體23與上、下端蓋22、141密封連接形成活塞21啟閉室。
請參照圖5、圖6，啟閉組件2組裝結(jié)構(gòu)將上端蓋22與筒體23密封連接，將浮堵24裝在筒體23的(D3)孔內(nèi)成間隙配合，再將活塞部件21塞入筒體23孔內(nèi)，(活塞與筒體孔的配合為間隙配合，加上Y形密封圈的張力很小，固而活塞在筒體內(nèi)的滑動很輕松)再將帶有閥芯部件13的下端部件14與筒體23連接，由于下端蓋141上配有O形密封圈142，筒體23與下端蓋141的連接也處在密封狀態(tài)。
啟閉組件2的狀態(tài)構(gòu)成經(jīng)組裝后的結(jié)構(gòu)請參照見圖5，活塞21的行程受到限制，其最大行程也就是閥芯部件13的最大行程，設(shè)計給定必須小于狀態(tài)組件1中的磁環(huán)套12的最大行程，從而使活塞21狀態(tài)始終受控于磁環(huán)套12所處位置。
請參照圖23、圖24，開啟過程為充裝液化石油氣時，將磁環(huán)套12施給閥芯13的作用力為向下推力，閥芯13不會關(guān)閉活塞21的d1孔，所充裝的流體通過上端蓋22的D1孔，再通過筒體23的D2的孔，進(jìn)入活塞21啟閉室，如果此時活塞21處于最上(關(guān)閉)位置時，充裝液體會推動活塞21往下滑行，從而自動開啟筒體23的中間D3孔口，經(jīng)浮堵24的分流槽，再經(jīng)過D3孔沿周的出口D4孔，向瓶體內(nèi)充入流體，這個過程是在瞬間實現(xiàn)的，但充裝的過程中流體大量經(jīng)筒體23的D3孔流入，勢必在其口部形成負(fù)壓，如果沒有其它因素的話，其活塞21會受這個負(fù)壓所吸重新回到上點位置，形成阻塞，這樣勢必會嚴(yán)重影響本裝置的充裝速度，而本裝置在高流體的負(fù)壓下反而退到活塞的最下行程位置，其原理是這樣形成的由于流體在筒體23的D3孔口的快速流入而形成的負(fù)壓，活塞21的中孔d1正對著筒體23的D3孔，因此等于在充裝時D3孔口通過d1孔向活塞21的內(nèi)下腔抽壓，而活塞21上Y形密封圈213正對單向密封，使活塞21內(nèi)下腔形成密閉腔室，故相對上腔成負(fù)壓，盡管有活塞21上部(Y形密封圈以上位置)周邊開了一個或多個d2的貫穿孔，但因為其通徑截面積之和小于活塞21中孔d1的通徑截面積，所以活塞21內(nèi)下腔仍相對上腔為負(fù)壓，故不言而喻，在相對負(fù)壓的作用下，活塞21會自動下滑。(當(dāng)然下滑是要克服一定量的阻力，故而相對負(fù)壓要有一定的控制，也就是要選擇適當(dāng)?shù)拇?、小孔通徑之差，小孔不宜過小，會容易堵塞，大孔也不宜過大，因磁環(huán)121對閥芯13的控制力度有限，否則會失控)。故本裝置在充裝時對流量決不會形成阻礙。
請參照圖25、圖26，關(guān)閉過程也就是指在充裝時閥芯部件13在受到來自磁環(huán)套12的突然反向向上推力時所發(fā)生的過程，當(dāng)閥芯部件13受到來自磁環(huán)121施給磁芯132的向上推力，使閥芯部件13整體向上運動，由閥芯墊134直接推活塞21向上，在推活塞21的前提是，由閥芯墊134先堵塞活塞21的d1孔，此時經(jīng)堵塞了d1孔的活塞21其受力情況即刻發(fā)生了變化，首先沒有了d1孔的抽壓，上腔與活塞21下內(nèi)腔的壓力差迅速通過活塞21上周邊的d2孔平衡，而此時筒體23的D3孔的負(fù)壓仍然存在，這種負(fù)壓也使沒有了下腔負(fù)壓的活塞21向上移動，加上來自閥芯部件13的向上推力，使活塞21在瞬間迅速關(guān)閉筒體23通道孔D3，處于這種狀態(tài)的受力情況是這樣的筒體23內(nèi)活塞21的上、下腔壓力相等，同等于充裝壓力，筒體23內(nèi)的通道孔D3(因與瓶體直接連通)為瓶體內(nèi)的壓力，由于充裝壓力始終大于瓶體壓力，所以此時這種壓力差越大，關(guān)閉力也越大，況且此狀態(tài)下的磁環(huán)121始終施給著閥芯部件13向上的推力，所以這個關(guān)閉過程是可靠的，決不泄漏。
發(fā)明要點啟閉組件2利用流體大、小孔流速壓差原理，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為(1).靠自身的壓力完成動作，迅速可靠，且開啟流量大，不影響快速充裝，又能迅速關(guān)閉。
(2).開啟關(guān)閉的控制孔轉(zhuǎn)換力小，特別適合微量精確控制。
(3).密封效果好。
(4).結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低。
(5).使用壽命長。
本裝置的總體工作狀態(tài)介紹1.開啟狀態(tài)(見圖23、圖24)在本狀態(tài)下瓶內(nèi)液面低于預(yù)定的限充液面，浮漂111處于下垂位置，磁環(huán)套12過上極點位置，磁環(huán)121施給磁芯132向下的力，使閥芯部件13處于下極限位置，活塞21的d1孔處于通狀。充裝流體是在這種狀態(tài)下進(jìn)行的，流體通過上端蓋22的D1孔，過筒體23的D2孔，推動活塞21向下移動，并迅速過筒體23的D3孔，經(jīng)筒體23的D4孔向瓶內(nèi)充裝，由于流體充裝過程中筒體23的D3孔相對處于負(fù)壓狀態(tài)，對活塞21的d1孔起到抽壓作用，活塞21的d2小孔壓力補(bǔ)充不及，使活塞21下內(nèi)腔壓力低于上腔壓力，差壓也使活塞21向下移至活塞21的d1孔靠近閥芯墊134，當(dāng)閥芯墊134與活塞21的d1孔口間隙排出流量與活塞的d2孔進(jìn)入流量相差適度時，也就是說當(dāng)在負(fù)壓差推活塞21向下，筒體23的D3孔口的負(fù)壓吸活塞21向上的兩力平衡時，活塞21在此平衡狀態(tài)位置保持，這個位置不會給充裝流體形成阻礙，此狀態(tài)一直保持到浮漂111過限充液面的極點位置的前一刻，從而保證流體充裝順利完成。
2.關(guān)閉狀態(tài)(見圖25、圖26)當(dāng)瓶內(nèi)液面到達(dá)預(yù)定高度時，浮漂111到達(dá)極點位置，磁環(huán)套12正過下極點，磁環(huán)121在同一時間施給予磁芯132向上的力，使閥芯部件13向上推動，首先是即刻堵塞活塞21的d1孔，活塞21上、下腔壓差隨即消除，活塞21借助筒體23的D3孔口負(fù)壓吸力和來自磁環(huán)121施給閥芯墊134的向上推力，使活塞21迅速堵塞流體通道筒體23的D3孔，從而實現(xiàn)充裝的迅速關(guān)閉，此狀態(tài)的保持來源于兩個方面力量，一是來源于磁環(huán)121對磁芯132的排斥推力，盡管這個力是很有限，但無相抵消的外力，所以借助此力源也可保持關(guān)閉狀態(tài)；二是來源于瓶體壓力與充裝壓力的壓差，被活塞21堵塞了的筒體23的D3孔口內(nèi)是瓶體A的壓力，而孔口活塞21外的壓力為充裝壓力，這兩個壓差力也使得活塞21更加緊緊的堵住這個通道，這個關(guān)閉力是主要的，而且當(dāng)充裝壓力和瓶體A的壓力差增大時，其關(guān)閉力也相應(yīng)增大，因此關(guān)閉得十分可靠。
3.限充充裝后第一次使用狀態(tài)(見圖25、圖26)在經(jīng)本裝置的限充充裝后的第一次使用時，瓶內(nèi)的限充裝置可能仍處于關(guān)閉狀態(tài)，但此時外部的充裝壓力已消除，用戶打開瓶閥B就消除(或基本消除)堵塞筒體23的D3孔的關(guān)閉壓力源，此時的關(guān)閉力僅剩下來自磁環(huán)121施給的關(guān)閉力，這個力較小，遠(yuǎn)不足以抵擋來自瓶內(nèi)的壓力(一般液化氣瓶內(nèi)壓力都在0.6MPa以上)，如果是大氣流的泄放時浮堵24隨著流體流動會自動堵塞活塞部件21的d1孔，用自身流體壓力推動活塞部件21向下，而開啟大流體的通道，所以對初次使用不會帶來任何影響。所述浮堵24的構(gòu)造見圖19、圖20，該浮堵下端有圓柱241，上端有頂板242，頂板下層面與圓柱外圓間有十字形翼板243，頂板上有通孔244。
權(quán)利要求
1.一種過量充裝保護(hù)裝置，安裝于液化石油氣瓶內(nèi)，連接于瓶閥，其特征在于它有狀態(tài)組件(1)和啟閉組件(2)；狀態(tài)組件(1)有一裝有浮漂(111)的連桿(112)，該連桿(112)鉸接下端蓋(141)并連接一磁環(huán)座(122)，該磁環(huán)座(122)內(nèi)嵌裝有磁環(huán)(121)，該磁環(huán)座(122)裝在下端蓋(141)的環(huán)槽(144)中隨連桿(112)的漂浮上、下移動，該下端蓋(141)的有底圓孔管(143)中滑動裝有閥芯桿(133)，該閥芯桿(133)底部裝有磁芯(132)，該磁芯(132)的活動行程小于磁環(huán)(121)的上、下極限行程，該磁芯(132)上平面磁極的極性與磁(121)的上平面磁極的極性相同而構(gòu)成同性相斥的受力狀態(tài)，該閥芯桿(133)頂部裝有閥芯墊(134)；啟閉組件(2)有一筒體(23)，該筒體(23)中心有一有頂閥口孔(D3)連通徑向孔(D4)，該有頂閥口孔(D3)周圍有軸向孔(D2)將筒體(23)上下連通，在該筒體(23)的有頂閥口孔(D3)下部內(nèi)腔中滑裝有活塞體(211)，該活塞體(211)上套裝有一中心有孔的活塞墊(212)，該活塞墊(212)對正有頂閥口孔(D3)而有開啟和關(guān)閉兩個滑移位置，該活塞體(211)下部一環(huán)槽中裝有密封圈(213)，該密封圈(213)與筒體(23)的內(nèi)孔密封滑動配合，在活塞體(211)中心有閥口孔(d1)對正伸入活塞體(211)內(nèi)腔的閥芯桿(133)頂部的閥芯墊(134)而有開啟和關(guān)閉兩個滑移位置，該活塞體(211)內(nèi)腔有徑向孔(d2)連通筒體(23)的內(nèi)腔，該活塞體徑向孔(d2)的通徑截面積之和小于活塞體閥口孔(d1)的通徑截面積，該筒體(23)上部密封連接于上端蓋(22)，該上端蓋(22)中心有入口孔(D1)，該筒體(23)下部密封連接于下端蓋(141)而將狀態(tài)組件(1)與啟閉組件(2)組合為一體。
2.如權(quán)要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述狀態(tài)組件(1)的浮漂(111)與連桿(112)的組合構(gòu)造為浮漂(111)呈套管狀，該浮漂(111)套裝于連桿(112)的一端，用螺帽(113)緊固，連桿(112)呈折彎形狀，其另端有大孔(114)和小孔(115)，在大孔(114)的外側(cè)有連體的擋塊(116)與下端蓋(141)的豁口相應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述磁芯(132)以螺釘(131)固裝于閥芯桿(113)的下端。
4.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述下端蓋(141)與筒體(23)的密封連接結(jié)構(gòu)為螺接，在該螺紋接合面上裝有O形密封圈(142)。
5.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述筒體(23)的閥口孔(D3)內(nèi)裝有一浮堵(24)，該浮堵(24)下端有圓柱(241)，上端有頂板(242)，頂板下層面與圓柱外圓間有十字形翼板(243)，頂板上有通孔(244)，該浮堵(24)與閥口孔(D3)成間隙配合。
6.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述啟閉組件(2)的筒體(23)上有軸向孔(D2)及徑向孔(D4)，所述活塞體(211)的徑向孔(d2)的數(shù)量為一至多個。
7.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述活塞體(211)頂部的活塞墊(212)為碗形活塞墊，下部環(huán)槽中的密封圈(213)為Y形密封圈。
8.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述磁芯(132)和磁環(huán)(121)的材質(zhì)為永磁鐵。
9.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述閥芯桿(133)、活塞體(211)、磁環(huán)座(122)、下端蓋(141)的材質(zhì)為尼龍。
10.如權(quán)利要求1所述的過量充裝保護(hù)裝置，其特征在于所述筒體(23)、上端蓋(22)的材質(zhì)為銅。
全文摘要
一種過量充裝保護(hù)裝置，安裝在液化石油氣瓶內(nèi)，包括狀態(tài)組件和啟閉組件，狀態(tài)組件有一裝有浮漂的連桿，連桿鉸接下端蓋并連接一磁環(huán)座，磁環(huán)座內(nèi)嵌裝有磁環(huán)，磁環(huán)座裝在下端蓋的環(huán)槽中，下端蓋的有底圓孔管中裝有閥芯桿，閥芯桿底部裝有磁芯，磁芯上平面磁極與磁環(huán)上平面磁極同極性；啟閉組件的筒體有一閥口孔連通徑向孔，閥口孔周圍有軸向入流孔，閥口孔下部內(nèi)腔中安裝的活塞體上部的活塞墊對正該閥口孔，活塞體與筒體的內(nèi)孔密封滑動配合，在活塞體內(nèi)腔有徑向孔連通筒體內(nèi)腔，筒體下部固接于下端蓋；狀態(tài)組件采用了兩磁相斥的原理動作，動作在極點處瞬間完成，轉(zhuǎn)換極點位置準(zhǔn)確，啟閉組件利用流體大、小孔流速壓差原理，動作迅速可靠，適合微量精確控制，密封效果好。
文檔編號F17C6/00GK1566742SQ0314807
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者李平安 申請人:李平安, 山東環(huán)日集團(tuán)總公司