一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封lng加注口的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，包括閥體，設(shè)置在閥體中空腔體內(nèi)的閥芯，與閥體端部相連接的端蓋，以及設(shè)置在閥芯與端蓋之間的彈簧，閥芯與彈簧之間設(shè)有頂針，頂針一端與彈簧相連接，另一端設(shè)有尖端部，閥芯端面設(shè)有形狀與尖端部相適應(yīng)的凹陷部。這種設(shè)計通過頂針的尖端對閥芯進行精準定位，克服了各部件組合后產(chǎn)生的累積公差，另外彈簧通過頂針將彈力施加于閥芯的中心點上，這樣可以防止閥芯因自身位置偏差、彈簧變形或晃動的原因?qū)е率芰Σ痪?，避免閥芯相對于閥體發(fā)生偏移或傾斜，以確保閥芯與閥體的密封面始終接觸良好。
【專利說明】
一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及LNG加注口的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口。
【背景技術(shù)】
[0002]LNG加注口主要用于LNG汽車、輪船等的儲罐超低溫液體的加注，包括LNG和液氮等工業(yè)氣體。
[0003]市場現(xiàn)有的加注口，技術(shù)上源自美國JC Carter和Macro(現(xiàn)在屬于ECI的子品牌)，幾乎全部采用徑向密封方式，密封結(jié)構(gòu)和密封件的設(shè)計幾乎一模一樣，都是徑向滑動密封，采用彈簧配合PTFE或PCTFE的密封件，密封件的尺寸幾乎都如出一轍，只有加注口外觀略有差異iacro(馬克技術(shù)有限公司)公開的一款液化天然氣(LNG)加注口，如圖1所示，其密封件101設(shè)置在加注口閥芯102與加注口閥體103之間，加注口彈簧104直接與加注口閥芯102連接，這種結(jié)構(gòu)的加注口，每次加注LNG的時候，加液槍頂開加注口閥芯102，加注口閥芯102上的密封件101和加注口閥體103進口的圓孔之間采用滑動密封方式，發(fā)生相對位移，對密封表面產(chǎn)生一定的磨損?？紤]到中國的LNG重卡和公交車行駛環(huán)境會有部分顆粒狀灰塵或其他異物，一旦進入加注口進口，很容易推擠進入密封配合面，并在滑動密封的過程中，對密封面造成永久刮傷，從而導(dǎo)致嚴重的泄漏失效，引起安全隱患。
[0004]目前全球市場上只有一家公司，四川五月花精密機械有限公司采用了非徑向滑動密封的方式，如圖2所示，該公司的加注口采用了錐面密封，閥體密封面201傾斜設(shè)置，閥芯上的環(huán)形密封202與閥體密封面201沒有相對滑動，壓縮彈簧203直接與閥芯連接。該結(jié)構(gòu)解決了密封面劃傷、損壞的問題，但是該密封方式缺乏定位保證結(jié)構(gòu)，并且壓縮彈簧203容易發(fā)生傾斜和晃動，這樣會導(dǎo)致閥芯的偏移與傾斜，而且施加在閥芯上的彈簧力大小分布不均，彈簧力的方向偏斜于閥體軸線方向，導(dǎo)致閥芯上的環(huán)形密封202與閥體密封面201相對傾斜，從而致使密封帶不能重合，發(fā)生泄漏問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明的目的:本發(fā)明公開一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，可以解決閥芯的定位問題，確保閥芯與閥體的密封面始終重合，提高密封的可靠性和穩(wěn)定性，避免泄露問題的發(fā)生。
[0006]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，包括閥體，設(shè)置在閥體中空腔體內(nèi)的閥芯，與閥體端部相連接的端蓋，以及設(shè)置在閥芯與端蓋之間的彈簧，閥芯與彈簧之間設(shè)有頂針，頂針一端與彈簧相連接，另一端設(shè)有尖端部，閥芯端面設(shè)有形狀與尖端部相適應(yīng)的凹陷部。這種設(shè)計通過頂針的尖端對閥芯進行精準定位，克服了各部件組合后產(chǎn)生的累積公差，另外彈簧通過頂針將彈力施加于閥芯的中心點上，這樣可以防止閥芯因自身位置偏差、彈簧變形或晃動的原因?qū)е率芰Σ痪?，避免閥芯相對于閥體發(fā)生偏移或傾斜，以確保閥芯與閥體的密封面始終接觸良好。
[0007]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述閥體內(nèi)部設(shè)有凸起的階梯部，閥芯設(shè)有凸起的密封配合部，其中密封配合部與階梯部相貼合而形成的密封面與閥體的軸線相垂直。這種設(shè)計采用軸向端面密封，能夠確保密封面始終接觸良好；閥芯密封面與閥體密封面之間沒有相對滑動，避免異物對密封面的劃傷和磨損，提高了加注口的使用壽命。
[0008]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述閥芯遠離頂針的那一端設(shè)有導(dǎo)向軸部，閥體內(nèi)部設(shè)有凸起的階梯部，階梯部上開設(shè)有導(dǎo)向孔。這種設(shè)計導(dǎo)向軸部在導(dǎo)向孔的規(guī)制下移動，確保閥芯和閥體的相對位置關(guān)系，并對閥芯進行導(dǎo)向與定位，將其位置公差控制在一定范圍內(nèi)；這種導(dǎo)向定位結(jié)合頂針的精準定位，克服了累積公差帶來的密封不良，并提高了運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
[0009]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述頂針開設(shè)有一組流體通道孔。這種設(shè)計使流體從頂針中間位置的流體通道孔流出，可以提高流體的流量，加快了加注速度。
[0010]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，還包括套設(shè)在閥體上的法蘭，其與閥體螺紋連接，閥體上設(shè)有限位凸塊。這種設(shè)計用螺紋連接代替目前行業(yè)通用的焊接工藝，避免焊接造成閥體熱變形以及產(chǎn)生熱應(yīng)力；熱變形本身就會導(dǎo)致閥體密封面變形，因此導(dǎo)致密封失效，而熱應(yīng)力的危害更隱蔽也更大，由于常溫下可能難以察覺密封失效，但是在超低溫工況時，超低溫應(yīng)力和焊接時殘余的熱應(yīng)力交替作用，會導(dǎo)致閥體產(chǎn)生不可預(yù)見的變形，從而發(fā)生密封失效，螺紋連接的設(shè)計則徹底消除了這一風(fēng)險;限位凸塊可以確保及限定法蘭與閥體連接時的相對位置。
[0011]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述尖端部呈錐形，凹陷部為錐形孔，其中凹陷部的錐角大于尖端部的錐角。這種設(shè)計加工方便，且定位的精度尚O
[0012]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述流體通道孔呈圓形或長圓孔形，其以環(huán)形陣列狀分布。這種設(shè)計盡量增大了流體通道孔的總面積，保證流體的流量，并使其流動均勻、穩(wěn)定。
[0013]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述導(dǎo)向軸部設(shè)有一組導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽呈環(huán)形陣列狀分布。這種設(shè)計使流體可以順暢流通并保證了其流量，導(dǎo)流槽的合理分布使流體的流動更均勾、穩(wěn)定。
[0014]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述密封配合部包括密封圈，密封配合部通過密封圈與階梯部的密封面貼合，所述密封圈的表面為凸曲面形。這種設(shè)計將密封圈作為單獨的部件，其與閥芯可以選擇不同的材料，這樣既能保證閥芯整體的強度和剛性，又能保證閥芯密封面具有耐腐蝕、耐低溫、不粘附等特點；凸曲面形的密封圈與階梯部的密封面貼合時，兩者為線性接觸，密封面與異物接觸的概率降低，并且在流體的沖刷下，異物不容易殘留在凸曲面上，減少密封面被劃傷、損壞的可能。
[0015]進一步的，上述一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，所述閥芯包括導(dǎo)向軸部、凹形密封和閥芯底座，其中凹形密封套設(shè)在導(dǎo)向軸部的端部，所述凹陷部設(shè)置在閥芯底座的端部，閥芯底座另一端設(shè)有安裝軸部，安裝軸部穿過凹形密封與導(dǎo)向軸部相連接，導(dǎo)向軸部設(shè)有形狀與安裝軸部相適應(yīng)的安裝孔。這種設(shè)計利用導(dǎo)向軸部和閥芯底座將凹形密封夾設(shè)于其中，另外，凹形密封的側(cè)面呈自由狀態(tài)，沒有受到外力的作用，使凹形密封不容易變形和移位，安裝穩(wěn)定性好，保證密封面始終接觸良好，防止泄漏；凹形密封的外圈與階梯部的端面接觸，形成軸向端面密封，提高了凹形密封的使用壽命。
[0016]上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，閥芯與閥體的密封面接觸良好，提高了密封的可靠性和穩(wěn)定性;避免了密封面的劃傷與損壞，提高了加注口密封件的使用壽命;有效降低了泄漏風(fēng)險以及因此帶來的售后維修成本;提高了安全性，保障了加氣站操作員的安全、健康;提高了流體的流量，加快了加注速度;消除了焊接熱應(yīng)力和超低溫應(yīng)力交替而導(dǎo)致的密封失效的風(fēng)險，提尚了廣品的壽命和可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中馬克技術(shù)有限公司公開的一款LNG加注口的結(jié)構(gòu)圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中四川五月花精密機械有限公司公開的一款錐面密封的LNG加注口的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第一種實施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第一種實施方式的導(dǎo)向軸部的結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第一種實施方式的頂針的結(jié)構(gòu)圖；
圖6為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第二種實施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖；
圖7為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第二種實施方式的頂針的結(jié)構(gòu)圖；
圖8為本發(fā)明所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口第三種實施方式的剖面結(jié)構(gòu)圖；
圖中:1-閥體，11 -階梯部，12-導(dǎo)向孔，13-限位凸塊，2-閥芯，21 -凹陷部，22-密封配合部，23-導(dǎo)向軸部，24-導(dǎo)流槽，25-密封圈，26-凹形密封，27-閥芯底座，28-安裝軸部，29-安裝孔，30-凹形底座，31-環(huán)形密封，3_端蓋，4_彈黃，5_頂針，51-尖端部，52-流體通道孔，6-法蘭，101-密封件，102-加注口閥芯，103-加注口閥體，104-加注口彈簧，201-閥體密封面，202-環(huán)形密封，203-壓縮彈簧。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明【具體實施方式】進行詳細的描述。
[0019]實施例1
本發(fā)明的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口的第一種實施方式，如圖3至圖5所示，包括閥體I，設(shè)置在閥體I中空腔體內(nèi)的閥芯2，與閥體I端部相連接的端蓋3，以及設(shè)置在閥芯2與端蓋3之間的彈簧4，閥芯2與彈簧4之間設(shè)有頂針5，頂針5—端與彈簧4相連接，另一端設(shè)有呈錐形的尖端部51，相對應(yīng)的，閥芯2端面設(shè)有形狀與尖端部51相適應(yīng)的凹陷部21，凹陷部21為錐形孔，其中凹陷部21的錐角大于尖端部51的錐角。閥體I內(nèi)部設(shè)有凸起的階梯部11，階梯部11上開設(shè)有導(dǎo)向孔12，閥芯2包括導(dǎo)向軸部23、凹形密封26和閥芯底座27，其中導(dǎo)向軸部23可在導(dǎo)向孔12的規(guī)制下移動，凹形密封26套設(shè)在導(dǎo)向軸部23的端部，所述凹陷部21設(shè)置在閥芯底座27的端部，閥芯底座27另一端設(shè)有安裝軸部28，安裝軸部28穿過凹形密封26與導(dǎo)向軸部23相連接，導(dǎo)向軸部23設(shè)有形狀與安裝軸部28相適應(yīng)的安裝孔29，其中安裝軸部28與安裝孔29之間的連接方式為過盈配合或螺紋連接;過盈配合結(jié)構(gòu)簡單可靠，加工與安裝方便;螺紋連接便于拆卸，凹形密封26的替換性好，另外，凹形密封26的底部由于變形，為導(dǎo)向軸部23與閥芯底座27之間的螺紋連接提供了預(yù)緊力，防止螺紋連接的松動。凹形密封26的外圈與階梯部11的端面接觸，形成軸向端面密封，凹形密封26外圈的橫截面呈凸曲線形，進一步的，呈山脊形或半圓形，凹形密封26的材料為PTFE或PCTFE，或改性的PTFE，或改性的PCTFE。頂針5開設(shè)有一組呈圓形的流體通道孔52，其以環(huán)形陣列狀分布，其數(shù)量為4個到6個;導(dǎo)向軸部23設(shè)有一組導(dǎo)流槽24，導(dǎo)流槽24呈環(huán)形陣列狀分布，其數(shù)量為3個到5個。閥體I上套設(shè)有法蘭6，其與閥體I螺紋連接，閥體I上設(shè)有限位凸塊13，用于限定法蘭6的位置。端蓋3與閥體I之間為螺紋連接，這種方式便于拆卸，方便零部件的替換，螺紋連接處使用螺紋密封膠或螺紋緊固膠，這樣可以提高密封性和安裝穩(wěn)定性，另外，閥體I的端面與端蓋3的配合處設(shè)有閥體密封材，這種設(shè)計可以提高密封性，防止流體從安裝縫隙泄漏，同時閥體密封材的壓縮可以為螺紋連接提供預(yù)緊力，使連接更穩(wěn)固。閥芯底座27設(shè)有凹陷部21的那端還設(shè)有一組盲孔，維修時可利用工具探入盲孔夾持住閥芯2，并將其取出。
[0020]實施例2
本發(fā)明的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口的第二種實施方式，如圖6和圖7所示，閥芯2設(shè)有凸起的密封配合部22，其中密封配合部22與階梯部11相貼合而形成的密封面與閥體I的軸線相垂直，即閥體I與閥芯2的密封方式為軸向端面密封;進一步的，密封配合部22包括密封圈25，密封圈25設(shè)置在密封配合部22的表面，密封配合部22通過密封圈25與階梯部11的密封面貼合，所述密封圈25的表面為凸曲面形；閥芯2—體化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單、降低成本，并且減小累積公差。頂針5開設(shè)有一組流體通道孔52，流體通道孔52呈彎曲的長圓孔形，其以環(huán)形陣列狀分布，其數(shù)量為3個或4個。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0021]實施例3
本發(fā)明的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口的第三種實施方式，如圖8所示，閥芯2包括導(dǎo)向軸部23、凹形底座30和環(huán)形密封31，其中凹形底座30的截面呈“凹”字形，其與導(dǎo)向軸部23形成環(huán)形密封31的安裝槽，組裝時將環(huán)形密封31壓入其中，其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。這樣閥芯2的結(jié)構(gòu)也較為簡單、組裝簡便，環(huán)形密封31的固定更穩(wěn)定、可靠。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，包括閥體(I)，設(shè)置在閥體(I)中空腔體內(nèi)的閥芯(2)，與閥體(I)端部相連接的端蓋(3)，以及設(shè)置在閥芯(2)與端蓋(3)之間的彈簧(4)，其特征在于:閥芯(2)與彈簧(4)之間設(shè)有頂針(5)，頂針(5)—端與彈簧(4)相連接，另一端設(shè)有尖端部(51)，閥芯(2)端面設(shè)有形狀與尖端部(51)相適應(yīng)的凹陷部(21)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述閥體(I)內(nèi)部設(shè)有凸起的階梯部(11)，閥芯(2)設(shè)有凸起的密封配合部(22)，其中密封配合部(22)與階梯部(11)相貼合而形成的密封面與閥體(I)的軸線相垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述閥芯(2)遠離頂針(5)的那一端設(shè)有導(dǎo)向軸部(23)，閥體(I)內(nèi)部設(shè)有凸起的階梯部(11)，階梯部(11)上開設(shè)有導(dǎo)向孔(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述頂針(5 )開設(shè)有一組流體通道孔(52 )。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:還包括套設(shè)在閥體(I)上的法蘭(6)，其與閥體(I)螺紋連接，閥體(I)上設(shè)有限位凸塊(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述尖端部(51)呈錐形，凹陷部(21)為錐形孔，其中凹陷部(21)的錐角大于尖端部(51)的錐角。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述流體通道孔(52)呈圓形或長圓孔形，其以環(huán)形陣列狀分布。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述導(dǎo)向軸部(23)設(shè)有一組導(dǎo)流槽(24)，導(dǎo)流槽(24)呈環(huán)形陣列狀分布。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述密封配合部(22)包括密封圈(25)，密封配合部(22)通過密封圈(25)與階梯部(11)的密封面貼合，所述密封圈(25)的表面為凸曲面形。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有定位結(jié)構(gòu)的端面密封LNG加注口，其特征在于:所述閥芯(2)包括導(dǎo)向軸部(23)、凹形密封(26)和閥芯底座(27)，其中凹形密封(26)套設(shè)在導(dǎo)向軸部(23)的端部，所述凹陷部(21)設(shè)置在閥芯底座(27)的端部，閥芯底座(27)另一端設(shè)有安裝軸部(28)，安裝軸部(28)穿過凹形密封(26)與導(dǎo)向軸部(23)相連接，導(dǎo)向軸部(23)設(shè)有形狀與安裝軸部(28)相適應(yīng)的安裝孔(29)。
【文檔編號】F17C5/02GK105864436SQ201610411068
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】白慧星
【申請人】蘇州先創(chuàng)流體控制技術(shù)有限公司, 白慧星