CN221145425U - 一种带限流机构的高压瓶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带限流机构的高压瓶阀，包括壳体，壳体中设有充气通道、出气通道、保险通道，出气通道中依次安装限流阀、电磁阀、手动阀、截止阀、出气接头，出气通道中设有截止阀安装腔，截止阀位于其中，截止阀安装腔连通保险通道，截止阀与保险通道设有适配的密封面，充气通道外端部安装进气接头。本实用新型采用外置式电磁阀结构，易于监控和维修；主阀座采用整体不锈钢结构，结构紧凑，强度高；采用限流阀，防止流量异常。

Description

一种带限流机构的高压瓶阀

技术领域

本实用新型属于高压氢气阀门技术领域，涉及带限流机构的高压瓶阀。

背景技术

高压氢气瓶阀是燃料电池供氢***中的重要部件，它的主要作用是对储气瓶中的高压氢气进行智能控制，具有温度实时检测与反馈，自动和手动泄压等安全功能，配套新能源燃料电池汽车，使用频率高。

瓶阀的主要工作原理为电磁阀通电，电磁力克服气压力、复位弹簧力和摩擦力将先导阀打开，先导阀腔内气流出压力下降，当气瓶内压力与先导阀腔内压力达到设定的压差时，将主阀打开；电磁阀断电，此时，气瓶内压力与先导阀腔压力、出气口压力相等，复位弹簧力克服摩擦力将主阀和先导阀推到关闭位置。为减少管路、管件、减少泄漏风险，使供氢***整体结构更加紧凑，一般将电磁阀、手动阀部件、截止阀部件、TPRD（温度型压力泄放装置）、温度传感器、压力传感器、限流阀等装置集成在一起。总成内置过滤器和压力传感器接口。

电磁阀因为工作频次的关系，出现故障的概率偏高，现有的瓶阀基本采用内置式结构，不易于维修。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带限流机构的高压瓶阀，能解决上述的问题。

按照本实用新型提供的技术方案：一种带限流机构的高压瓶阀，包括壳体，壳体中设有充气通道、出气通道、保险通道，出气通道中依次安装限流阀、电磁阀、手动阀、截止阀、出气接头，出气通道中设有截止阀安装腔，截止阀位于其中，截止阀安装腔连通保险通道，截止阀与保险通道设有适配的密封面。

作为本实用新型的进一步改进，充气通道外端部安装进气接头。

作为本实用新型的进一步改进，出气通道内端为限流阀安装腔，限流阀安装腔中安装限流阀；限流阀安装腔包括限流阀供气阀体，限流阀安装腔下部螺纹连接限流阀供气阀体，限流阀供气阀体上方设有限流阀阀芯及限流阀第一弹簧，限流阀第一弹簧上下两端分别抵住限流阀安装腔内壁与限流阀阀芯外周凸缘，限流阀供气阀体内周螺纹连接限流阀供气阀座，限流阀供气阀座中设有限流阀限位衬套，限流阀限位衬套内滑动设有限流阀芯，限流阀限位衬套与限流阀芯之间设有限流阀第二弹簧，限流阀第二弹簧两端分别抵住限流阀限位衬套底部与限流阀芯下部外周凸缘，限流阀供气阀座底部螺纹连接限流阀座；限流阀阀芯、限流阀供气阀体、限流阀供气阀座、限流阀芯、限流阀座中均设有适配的气孔。

作为本实用新型的进一步改进，出气通道中设有电磁阀安装腔，电磁阀位于其中；电磁阀包括电磁阀阀座，电磁阀阀座与电磁阀安装腔螺纹连接，电磁阀阀座中由外向内依次设有静铁芯、动铁芯、电磁主阀芯，动铁芯中依次设有复位弹簧、挡块、密封垫；电磁主阀芯两端分别与密封垫、出气通道之间设有密封面。

作为本实用新型的进一步改进，出气通道中设有手动阀安装腔，手动阀位于其中；手动阀包括手动阀体，手动阀体与手动阀安装腔螺纹连接，手动阀体下部内周螺纹连接手动阀杆座，手动阀体、手动阀杆座中设有手动阀杆，手动阀杆传动连接手动阀杆座，手动阀杆外周、手动阀杆座内孔为适配的六棱状；手动阀杆座下端安装手动阀芯，手动阀芯与出气通道设有适配的手动阀密封斜面。

作为本实用新型的进一步改进，保险通道中安装TPRD部件；保险通道设有相连通的TPRD阀体安装腔和TPRD泄放口，TPRD装置包括TPRD阀体，TPRD阀体外周与TPRD阀体安装腔螺纹连接，TPRD阀体、TPRD阀体安装腔、保险通道中滑动设有TPRD阀杆，TPRD阀杆位于保险通道中的部分套设密封圈，TPRD阀杆与TPRD阀体安装腔之间设有弹簧，TPRD阀杆与TPRD阀体之间设有玻璃泡；TPRD泄放口连通弹簧所在的腔室；TPRD阀杆与保险通道设有适配的保险密封面。

作为本实用新型的进一步改进，出气接头和进气接头内置过滤器。

作为本实用新型的进一步改进，过滤器采用不锈钢烧结网滤芯。

本申请的积极进步效果在于：

本实用新型采用外置式电磁阀结构，易于监控和维修；主阀座采用整体不锈钢结构，结构紧凑，强度高；采用限流阀，防止流量异常。

附图说明

图1为本实用新型的结构的主视图。

图2为电磁阀部件、手动阀部件、限流阀的剖面图。

图3为TPRD、过滤器的剖面图。

图1-图3中，包括出气接头1、截止阀2、手动阀3、限流阀8等。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

由于图纸角度问题，可能有部分部件未画出，但其位置及连接关系可以根据文字表达部分理解。

如图1所示，本实用新型是一种带限流机构的高压瓶阀，包括壳体4，壳体4中设有充气通道、出气通道、保险通道，充气通道用于连通气源与高压瓶，出气通道用于连接高压瓶和大气，保险通用于保证高压瓶的安全，在高压瓶出现高温的情况下，保险通用连接高压瓶和大气。

充气通道外端部安装进气接头5。

出气通道中依次安装限流阀8、电磁阀、手动阀3、截止阀2、出气接头1。

如图2所示，出气通道内端为限流阀安装腔，限流阀安装腔中安装限流阀8。限流阀安装腔包括限流阀供气阀体8-3，限流阀安装腔下部螺纹连接限流阀供气阀体8-3，限流阀供气阀体8-3上方设有限流阀阀芯8-2及限流阀第一弹簧8-1，限流阀第一弹簧8-1上下两端分别抵住限流阀安装腔内壁与限流阀阀芯8-2外周凸缘，限流阀供气阀体8-3内周螺纹连接限流阀供气阀座8-4，限流阀供气阀座8-4中设有限流阀限位衬套8-5，限流阀限位衬套8-5内滑动设有限流阀芯8-6，限流阀限位衬套8-5与限流阀芯8-6之间设有限流阀第二弹簧8-7，限流阀第二弹簧8-7两端分别抵住限流阀限位衬套8-5底部与限流阀芯8-6下部外周凸缘，限流阀供气阀座8-4底部螺纹连接限流阀座8-8。限流阀阀芯8-2、限流阀供气阀体8-3、限流阀供气阀座8-4、限流阀芯8-6、限流阀座8-8中均设有适配的气孔。

当高压瓶阀不工作时，限流阀芯8-6在限流阀第二弹簧8-7弹簧力的作用下，与限流阀座8-8接触。当高压瓶阀工作通气时，气体流动，限流阀芯8-6下端压力增加，限流阀芯8-6在气压力的作用下克服限流阀第二弹簧8-7的弹簧力与限流阀座8-8脱开，当后端流量过大时，限流阀芯8-6在气压力的作用下与限流阀供气阀座8-4充分接触，气体只能通过限流阀芯8-6的小孔中穿过，气体节流减压后流入出气通道从而保护瓶阀。

出气通道中设有电磁阀安装腔，电磁阀位于其中。电磁阀包括电磁阀阀座11，电磁阀阀座11与电磁阀安装腔螺纹连接，电磁阀阀座11中由外向内依次设有静铁芯12、动铁芯14、电磁主阀芯17，动铁芯14中依次设有复位弹簧13、挡块15、密封垫16。电磁主阀芯17两端分别与密封垫16、出气通道之间设有密封面。

电磁阀阀座11中部外周套设电磁阀，电磁阀阀座11外端螺纹连接盖帽10，盖帽10将电磁阀与壳体4端面接触。

静铁芯12与电磁阀阀座11过盈压配为一体，且二者端面充分接触，减少漏磁。

电磁主阀芯17配套密封圈安装在电磁阀阀座11内，电磁主阀芯17中设有先导孔17-1，先导孔17-1与密封垫16端面接触。

电磁阀通电产生电磁力，电磁力克服气压力、复位弹簧13的弹簧力和动铁芯14的摩擦力将电磁主阀芯17的先导孔17-1打开，电磁主阀芯17的先导孔腔内的气体流出，压力下降，当气瓶内压力与电磁主阀芯17先导孔腔内压力的压差产生的气压力大于电磁主阀芯17的摩擦力时，电磁主阀芯17完全打开；电磁阀断电，此时，气瓶内压力与电磁主阀芯17先导阀腔压力、出气口压力相等，复位弹簧13的弹簧力克服动铁芯14的摩擦力将电磁主阀芯17推到关闭位置，出气通道封闭。

出气通道中设有手动阀安装腔，手动阀位于其中。手动阀包括手动阀体21，手动阀体21与手动阀安装腔螺纹连接，手动阀体21下部内周螺纹连接手动阀杆座19，手动阀体21、手动阀杆座19中设有手动阀杆20，手动阀杆20传动连接手动阀杆座19，手动阀杆20外周、手动阀杆座19内孔为适配的六棱状。手动阀杆座19下端安装手动阀芯18，手动阀芯18与出气通道设有适配的手动阀密封斜面。

为了便于旋转手动阀杆20，手动阀杆20外端伸出手动阀体21并开设内六角扳手槽。

在正常情况下，手动阀3处于常开状态。

出气通道中设有截止阀安装腔，截止阀位于其中。截止阀安装腔连通保险通道，截止阀2与保险通道设有适配的密封面。

如图3所示，保险通道中安装TPRD部件。保险通道设有相连通的TPRD阀体安装腔和TPRD泄放口33，TPRD装置包括TPRD阀体37，TPRD阀体37外周与TPRD阀体安装腔螺纹连接，TPRD阀体37、TPRD阀体安装腔、保险通道中滑动设有TPRD阀杆35，TPRD阀杆35位于保险通道中的部分套设密封圈，TPRD阀杆35与TPRD阀体安装腔之间设有弹簧34，TPRD阀杆35与TPRD阀体37之间设有玻璃泡36。TPRD泄放口33连通弹簧34所在的腔室。TPRD阀杆35与保险通道设有适配的保险密封面。

弹簧34一端抵住TPRD阀体安装腔内端壁，另一端抵住TPRD阀杆35外周凸缘。弹簧34给TPRD阀杆35向外的推力，使TPRD阀杆35、玻璃泡36与TPRD阀体37相对固定。TPRD阀杆35与保险通道之间的保险密封面闭合。

当高压气瓶内或外部环境温度达到110℃±5℃时激活，防止储氢瓶内氢气过热发生爆燃***等事故，当达到激发温度时，玻璃泡36破裂，气压力克服弹簧34弹簧力使TPRD阀杆35外移，保险密封面分离，气瓶气体依次通过TPRD阀体安装腔、TPRD泄放口33排出壳体4。

出气接头1和进气接头5内置过滤器31。过滤器31采用不锈钢烧结网滤芯，过滤精度高达10μm，净化气体，拦截杂质使其不至于污染电堆。

本实用新型的工作过程如下：

手动阀3单向流通和截止，通常处于常开状态，当气瓶电磁阀失效时可以手动切断氢源。电磁阀和手动阀3联合作用，可有效地避免了氢气泄漏。当电磁阀出现故障或例行维修时，通过关闭手动阀3能有效防止瓶阀内高压氢气逃逸；截止阀2通常处于常闭状态，当TPRD部件出现故障时，通过打开截止阀2能有效将瓶阀内高压氢气排出。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种带限流机构的高压瓶阀，包括壳体（4），壳体（4）中设有充气通道、出气通道、保险通道，其特征在于，出气通道中依次安装限流阀（8）、电磁阀、手动阀（3）、截止阀（2）、出气接头（1），出气通道中设有截止阀安装腔，截止阀位于其中，截止阀安装腔连通保险通道，截止阀（2）与保险通道设有适配的密封面。

2.如权利要求1所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，充气通道外端部安装进气接头（5）。

3.如权利要求1所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，出气通道内端为限流阀安装腔，限流阀安装腔中安装限流阀（8）；限流阀安装腔包括限流阀供气阀体（8-3），限流阀安装腔下部螺纹连接限流阀供气阀体（8-3），限流阀供气阀体（8-3）上方设有限流阀阀芯（8-2）及限流阀第一弹簧（8-1），限流阀第一弹簧（8-1）上下两端分别抵住限流阀安装腔内壁与限流阀阀芯（8-2）外周凸缘，限流阀供气阀体（8-3）内周螺纹连接限流阀供气阀座（8-4），限流阀供气阀座（8-4）中设有限流阀限位衬套（8-5），限流阀限位衬套（8-5）内滑动设有限流阀芯（8-6），限流阀限位衬套（8-5）与限流阀芯（8-6）之间设有限流阀第二弹簧（8-7），限流阀第二弹簧（8-7）两端分别抵住限流阀限位衬套（8-5）底部与限流阀芯（8-6）下部外周凸缘，限流阀供气阀座（8-4）底部螺纹连接限流阀座（8-8）；限流阀阀芯（8-2）、限流阀供气阀体（8-3）、限流阀供气阀座（8-4）、限流阀芯（8-6）、限流阀座（8-8）中均设有适配的气孔。

4.如权利要求1所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，出气通道中设有电磁阀安装腔，电磁阀位于其中；电磁阀包括电磁阀阀座（11），电磁阀阀座（11）与电磁阀安装腔螺纹连接，电磁阀阀座（11）中由外向内依次设有静铁芯（12）、动铁芯（14）、电磁主阀芯（17），动铁芯（14）中依次设有复位弹簧（13）、挡块（15）、密封垫（16）；电磁主阀芯（17）两端分别与密封垫（16）、出气通道之间设有密封面。

5.如权利要求1所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，出气通道中设有手动阀安装腔，手动阀位于其中；手动阀包括手动阀体（21），手动阀体（21）与手动阀安装腔螺纹连接，手动阀体（21）下部内周螺纹连接手动阀杆座（19），手动阀体（21）、手动阀杆座（19）中设有手动阀杆（20），手动阀杆（20）传动连接手动阀杆座（19），手动阀杆（20）外周、手动阀杆座（19）内孔为适配的六棱状；手动阀杆座（19）下端安装手动阀芯（18），手动阀芯（18）与出气通道设有适配的手动阀密封斜面。

6.如权利要求1所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，保险通道中安装TPRD部件；保险通道设有相连通的TPRD阀体安装腔和TPRD泄放口（33），TPRD装置包括TPRD阀体（37），TPRD阀体（37）外周与TPRD阀体安装腔螺纹连接，TPRD阀体（37）、TPRD阀体安装腔、保险通道中滑动设有TPRD阀杆（35），TPRD阀杆（35）位于保险通道中的部分套设密封圈，TPRD阀杆（35）与TPRD阀体安装腔之间设有弹簧（34），TPRD阀杆（35）与TPRD阀体（37）之间设有玻璃泡（36）；TPRD泄放口（33）连通弹簧（34）所在的腔室；TPRD阀杆（35）与保险通道设有适配的保险密封面。

7.如权利要求2所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，出气接头（1）和进气接头（5）内置过滤器（31）。

8.如权利要求7所述的带限流机构的高压瓶阀，其特征在于，过滤器（31）采用不锈钢烧结网滤芯。