多功能緊急截止安全閥的製作方法
2023-08-08 06:21:21
專利名稱:多功能緊急截止安全閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及多功能緊急截止安全閥。
背景技術：
在比裡氏地震儀測定並顯示的一固定水平強烈的地震引起的流體過量流動導致的出口側的流體壓力急劇下降時、該閥出口側後部的管子爆裂時、或是當維持該閥前端管子的恆定流體壓力的壓力控制器出現故障等異常情況引起流體壓力急劇增加時，該多功能緊急截止安全閥可以通過靈敏的反應來關閉流動通道，從而避免由於氣體洩露引起的爆炸、起火等災禍。
本發明中的非動力是指不需要任何電力能量。在檢測地震或流體壓力時，不使用諸如電氣傳感器、電氣閥等電氣部分。本發明排除任何形式的電力能量，以備在由於地震等導致的動力故障時該閥根本就不工作。
在那些經常發生地震的國家，包括動力供給線路、供氣管、水管、建築物等基礎設施都根據防震設計構建。但是，如果發生高地震強度的強烈地震，不可能避免基本設施的破壞。
為了使由於地震等自然災害或地下挖掘工作導致的供氣管爆裂等安全事故、即大量氣體洩露等第二種災害引起的破壞最小化，使用壓力傳感裝置或地震傳感裝置。幾乎所有這種裝置都使用用電能的檢測傳感器。但是，這種裝置由於包括電路板或機械設備等構造而具有非常複雜的結構，發生故障的比率非常高，並且造價也很高。特別地，在高地震強度的地震的情況下，經常伴隨有動力故障。因此，不希望使用用電能的閥。
通常，已知的地震檢測裝置具有許多通過檢測強於一固定水平的地震來截止氣體等流體的流動的機構。其中一個是US5,307,699號專利(用於地震截止閥及其類似物的地震啟動器)，其中的結構和操作將在下面描述。
在上述US5,307,699號專利的結構中，一個具有錐形傾斜形狀的套筒位於殼體基部中心的底部處形成的空腔中，一個電樞安裝在該殼體上，一個支撐件固定在一鐵磁銷的中心處。主體被插入該銷的上部，以便在銷和主體之間形成一個間隙。
在上述殼體基部的下部，一個永久磁體以臂與位於空腔下方的復位軸連接的方式插入，上述套筒位於該空腔上使得可以進行樞軸運動。在上述臂的下部，安裝並固定有一個閥座，來打開和關閉形成在閥體上的氣體出口。
具有上述結構的US5,307,699號專利的操作效果將在下面描述上述鐵磁銷利用插入上述閥座中的永久磁鐵的磁力保持在垂直狀態，如果上述臂連到殼體底部，其將被打開。閥座的臂是可作為主體分開的，隨後該鐵磁銷和套筒被地震加速度搖動。當分開的臂沿著復位軸樞軸運動時關閉對角線上的氣體出口。
但是，具有上述結構和操作效果的該美國專利存在許多問題由於鐵磁銷插入的主體的設置狀態總是被固定在一恆定位置，因此不可能用該主體控制地震強度；由於鐵磁銷和主體間形成的間隙以及主體的重量是不均勻的，保持鐵磁銷的垂直狀態是成問題的；並且如果臂和復位軸間的區域被腐蝕或充滿了外部物質，則臂不可能平滑移動，這是因為當閥座連接的臂連接到軸上時樞軸運動。
發明內容
本發明的一個目的是解決常規發明中的上述問題，提供根本不使用電力能量的安全閥。在這種安全閥中，當安裝在閥體上的閥芯組件是懸浮的時，諸如氣體等流體的出口被打開；當在地震中強於一個固定的地震強度的振動傳遞到主體時，懸浮的閥芯組件被磁力下降到閥座上時，該出口被關閉；可能引起永久磁鐵和主體間間距的局部加工誤差和裝配誤差以及永久磁鐵的磁力的允許誤差，而永久磁鐵的磁力、閥芯組件的重量和分開距離對通過該閥的流體流量以及地震的地震強度反應靈敏度起非常重要的作用。
因此，本發明要解決的技術問題包括通過形成閥杆和主體的螺紋單元來能夠控制主體的運動，從而能夠任意控制和設定主體和永久磁鐵間的分開距離；通過在閥殼體中設置的主體基部，靈敏地控制和設定磁力來抬起整個閥芯組件；通過擴展磁鐵的磁力允許誤差和用於本發明的閥的部件的製造允許誤差、組裝誤差的範圍，極大地降低工作誤差產生的比率。
通過下面參照附圖詳細描述最佳實施例的方式，將更好的理解本發明的前述和其他目的、方面和優點。其中圖1是本發明的安全閥在分解狀態時的橫截面圖；圖2是本發明的安全閥在裝配狀態時的主要部件的端部的前視圖；圖3是本發明的安全閥在裝配狀態時的部分端部的側視圖；圖4是地震加速度或過量流動導致的流體通道關閉狀態的橫截面圖；圖5是本發明的安全閥的另一優選實施例的橫截面圖；圖6a是動力源施加到螺線管上之前的狀態圖；圖6b是動力源施加到螺線管上時的狀態圖；圖6c是當閥芯組件被螺旋管推動時，安全閥被操作時的狀態圖；圖6d是當閥芯組件被螺旋管拉動時，安全閥被打開時的狀態圖；圖7是裝配在本發明的安全閥中的氣體洩露檢測傳感器、起火檢測傳感器和控制部分的線路圖；圖8是本發明的安全閥在煤氣表上的應用和安裝狀態的立體圖。
具體實施方式
參見附圖，類似的參考標號表示類似的元件，其中示出了本發明的現有技術。
本發明的安全閥包括其中設置有閥室101的閥殼主體100，一個位於該閥室下部的球閥安裝室102，一個連通到上述閥室101一側的流體入口103，一個位於閥室下部的水平儀104，一個位於閥室前部的閥室觀察窗105；固定在上述閥殼主體100的上端並配置有一個擺錘安裝室201的閥蓋200；利用螺紋固定在上述閥殼主體100的下部並具有一流體出口301的流體流出管連接口300；垂直安裝在上述擺錘安裝室201中的操作銷400，並在該操作銷下部形成一錐形擺錘支撐部分401，一個插入該操作銷的上端部分上的擺錘402。
螺紋部分410，420形成在上述操作銷400的外壁上和擺錘402的空腔內壁上，從而能控制擺錘402的上下運動。本發明的安全閥另外還包括閥芯組件500，該閥芯組件配置有以垂直狀態安裝在上述閥室101中的半球形閥盤501，該半球形閥盤的下部起到流體打開和關閉作用，一個從上述閥盤501的上表面延伸的垂直保持部分503，並通過在該垂直保持部分的上端插入一磁鐵504使其處於垂直狀態，以及一個在其上形成有支撐部505的閥杆502；擺錘基座600設置有一插入並固定在上述閥室101的上部並有具有空腔601的陰螺紋部分603的凹口，上述閥杆502的垂直保持部分503插入其中，鑽入底面和用螺紋固定的一個擺錘提升控制部分的中心，擺錘基座600還設置有一個由檢測到起火或氣體洩露的傳感器操作的螺線管線圈604；擺錘和閥杆間的區域控制口700具有陽螺紋部分701，當該陽螺紋部分與形成在上述擺錘基座600和上述擺錘基座600的凹口602上的陰螺紋部分接合時起到提升作用，區域控制口700設置有擺錘支撐凹口702；O形環800起密封上述閥芯組件500的閥盤501的作用；由於帶有鑽出的流體流通口901的球閥900安裝在上述球閥安裝室102並與固定有手柄902的閥階903連接，它具有回覆流體打開、關閉和將閥芯組件500回復到其通常狀態的回覆功能。
在本發明的另一最佳實施例中，閥芯組件500由永久磁鐵504a的磁力所懸浮，其中永久磁鐵插入形成在擺錘402下部的支撐部分401中。
下面描述具有上述結構的本發明的安全閥的操作效果利用形成在閥杆502上端的垂直保持部分503，安裝在閥體100的閥室101中的閥芯組件500能夠始終保持在其垂直狀態，其中閥杆502以垂直狀態形成在下部的半球形閥盤501的上表面，上述垂直保持部分503插入固定在閥室101上端的擺錘基座600的空腔601中。由於閥芯組件500緊密連接在擺錘區域控制口700的底面，利用插入垂直保持部分503中的永久磁鐵504的磁力，來拉動形成在操作銷400下部的支撐部分401，其中擺錘402插入操作銷400內，閥芯組件500也可以保持在懸浮狀態。如果處於懸浮狀態，如圖2所示，在形成於閥芯組件500下部的半球形閥盤501和O形環之間形成一個作為流體通道的區域。
由於形成在閥芯組件500的閥杆502上的支撐部504支撐著擺錘基座600的空腔601邊緣，閥芯組件500的垂直狀態得以精確保持，閥盤501和O形環800間的區域也保持恆定。
利用形成在擺錘402基部600的凹口602內的陰螺紋部分603和擰入上述陰螺紋部分603中可以控制擺錘和閥杆之間區域的區域控制口700的陽螺紋701，通過擰緊或放鬆區域控制口700的螺釘，可以控制插入閥芯組件500的垂直保持部分503中的永久磁鐵504作用在擺錘402的支撐部分401上的力。在永久磁鐵504和擺錘支撐部分401間區域的控制中，下降的程度可以被設定為在由於管子爆裂引起的大量氣體的過量流動的情況下，利用磁力懸浮的閥芯組件500離開區域控制口700底面的量。然後設定該閥的工作流量。在設定地震加速度的幅度中，利用以使擺錘402和操作銷400通過螺紋連接的方式形成的螺紋部分410420，通過調節擺錘的高度，可以改變擺錘組件重心的高度。
利用擺錘402的擺動，閥芯組件500可以通過使插入該閥芯組件500的垂直保持部分503中的永久磁鐵與區域控制口700的底面分離而下降，從而迅速關閉流體通道。由於閥芯組件500是垂直下降的，所以具有較好的關閉性能。一旦擺動停止，擺錘402與擺錘安裝室201的壁面接觸，這時擺錘重心位於比形成在擺錘402下部的支撐部分401的底面端部更內側的位置。接著擺錘402利用其自身重量立即回復到初始狀態並保持在垂直狀態。
由於氣體的洩露可以通過上述動作而被安全地截止，從而可以防止由於強於一固定水平的地震、管子爆裂等引起大量流體洩露所導致的氣體爆炸、起火等災禍。
在本發明的結構中，螺線管線圈604安裝在擺錘的基部。在由於氣體洩露或如鍋爐等氣體裝置的不充分燃燒產生一氧化碳的情況下，或是在起火的情況下，傳感器905，906，907，908檢測到的信號被傳遞到控制部分909的微處理器，其中控制部分為電磁線圈604提供電能來產生磁力。如果螺線管線圈604中產生的磁極(例如，N極或S極)與安裝在閥芯組件中的永久磁鐵的極性相同，則該閥芯組件將被有力地推開。閥芯組件的閥盤501與O形環800緊密接觸，流體通道被截止，不再有流體流過，從而避免由於氣體洩露導致的爆炸。也可以設定一個時間，使該閥在一固定量的時間後截止氣體。
本發明的另一個最佳實施例顯示在圖5中，一個永久磁鐵504a被插入到形成在擺錘下部的支撐部分401中。如果永久磁鐵504插入閥芯組件500的垂直保持部分503中，通過區域控制口700的底面，利用吸引擺錘402的永久磁體504的磁力，閥芯組件500被提升並懸浮。同時，插入擺錘的支撐部分401中的永久磁鐵504a的磁力吸引閥芯組件的垂直保持部分503。即，它們具有不同的結構，但是具有相同的操作效果。
在本發明中，利用擺錘的擺動下降的閥芯組件500不能通過磁力回復到其初始狀態。但是可以在流體通道被閥芯組件500完全截止後，通過用球閥900檢測和修復管子來完全截止流體通道等安全操作，手動關閉和打開球閥900來被輕易地回復該閥芯組件。如果當球閥900的球旋轉時閥芯組件500被抬起，當利用磁力又使閥芯組件500懸浮時而打開流體通道後，通過打開球閥900就可以供給流體。
圖8顯示了本發明另一個最佳實施例，其中安全閥應用並安裝在一個煤氣表上。這可以解決由於煤氣表和安全閥的分離結構和裝配導致的許多問題，如，由於使用多種零部件而使製造成本增加、氣體從許多連接部件處洩露、結構的複雜性等等。
因此，具有上述機構和操作效果的本發明的安全閥基於不使用電力能量的非動力原理構造。該構造具有下列效果結構簡單；拆卸和安裝簡單；極大地減小製造成本和維修費用；可以半永久性地使用；可以使由永久磁鐵的磁力和擺錘導致的閥的打開和關閉造成的失效最小化；可以防止在強於一固定水平的地震被測定後立即運行時由於事先的氣體洩露導致的災禍。
本發明僅描述了幾個最佳實施例，本領域的技術人員可以理解到本發明可以在所附權利要求
的精神和範圍內進行改變。
權利要求
1.一種多功能緊急截止安全閥，包括其中設置有閥室的閥殼主體，一個位於該閥室下部的球閥安裝室，一個連接到上述閥室一側的流體入口，一個位於流體入口下部的水平儀，一個位於閥室前部的閥室觀察窗；一個固定在上述閥殼主體上端並配置有一個擺錘安裝室的閥蓋；一個利用螺紋固定在上述閥殼主體的下部並具有一流體出口的流體流出管連接口；一個垂直安裝在上述擺錘安裝室中的操作銷，並在該操作銷下部形成一錐形擺錘支撐部分，一個擺錘插入該操作銷的上端；形成在上述操作銷外壁的第一螺紋部分和形成在擺錘空腔內壁上上的第二螺紋部分，通過螺紋連接來控制擺錘的上下運動；一個閥芯組件，以垂直狀態安裝在上述閥室中，所述閥芯組件配置有半球形閥盤，所述半球形閥盤起到流體打開和關閉所述閥芯組件下部的作用，所述閥芯組件還配置有一閥杆，所述閥杆具有一支撐部和一其上端插有一磁鐵的垂直保持部分，所述閥杆以垂直狀態從所述半球形閥盤的上表面伸出；一個擺錘基座，該擺錘基座設置有一插入並固定在上述閥室的上部並有具有空腔的陰螺紋部分的凹口，上述閥杆的垂直保持部分插入其中，鑽入底面和用螺紋固定的一個擺錘提升控制部分的中心，擺錘基座還設置有一個由檢測到起火或氣體洩露的傳感器操作的螺線管線圈；擺錘和閥杆間的區域控制部分，其具有陽螺紋部分，當該陽螺紋部分與形成在上述擺錘基座和上述擺錘基座的凹入口上的陰螺紋部分接合時起到提升作用，該區域控制部分設置有擺錘支撐凹口；起密封上述閥芯組件的閥盤作用的O形環；安裝在上述球閥安裝室中並與固定有手柄的閥階連接時，具有回覆流體打開、關閉和將閥芯組件回復到其普通狀態的回覆功能的具有鑽出的流體流通口的球閥。
2.如權利要求
1所述的多功能緊急安全截止閥，其特徵在於，還包括具有微處理器的操作控制部分，用於接收起火檢測傳感器、氣體洩露檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器檢測到的信號和設定時間的信號；提供所述螺線管線圈的操作動力源；以及球閥氣體管截止輸出。
3.如權利要求
1所述的多功能緊急安全截止閥，其特徵在於，在所述擺錘支撐部分中插入一個磁鐵。
專利摘要
本發明涉及一種能夠事先防止氣體爆炸、起火等災禍的多功能緊急截止安全閥。它安裝在供氣管路中。在強於一固定水平強度的地震的情況下，閥芯組件利用地震加速度運行來截止氣體流通通路，從而停止供給氣體，或者是當由於該閥後端管爆裂導致的過量氣體在短時間內流出時，閥芯組件截止氣體流通通路並停止供給氣體。在本發明的多功能緊急截止安全閥的結構中，一個安裝在閥芯組件上端的用來打開和關閉出口的永久磁鐵，以一固定距離懸浮在離開擺錘(加速度傳感器)底面處，這時閥出口是打開的，其中閥芯組件以垂直狀態安裝在主體的閥室中。如果一個強於固定水平的地震加速度傳遞到本發明的多功能緊急截止安全閥上，該擺錘(加速度傳感器)擺動或傾斜，來增加與懸浮在該擺錘下表面處的閥芯組件間的距離，閥芯組件下降到閥座上，出口被關閉，從而防止氣體流動。
文檔編號F17D5/06GKCN1220833SQ01117847
公開日2005年9月28日 申請日期2001年4月20日
發明者任容宰, 沈翰燮, 洪在義, 沈亨燮 申請人:清淨工程有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan