一种流量气体释放装置的制作方法

1.本发明涉及气体释放技术领域，具体而言，涉及一种流量气体释放装置。


背景技术：

2.当前，装备的安全性越来越受到人们的重视，装有高能炸药的武器、装有动力锂电池的设备在运输、贮存和使用的过程中，可能面临高温导致发生化学反应，生成大量气体，从而装备内压升高，甚至会有引发爆炸的风险。这些装置或设备通常要求设计有安全阀，但市面上传统的安全阀尺寸普遍较小，泄压流量有限(泄压孔直径通常在10mm左右)，很难达到快速泄压起到安全保护的目的，而且这些安全阀通常能只满足日常的气密，不具备水下密封的功能，无法满足水下作业的装备。
3.针对现有技术中安全阀无法达到快速泄压的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例中提供一种流量气体释放装置，以解决现有技术中安全阀无法达到快速泄压的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供了一种流量气体释放装置，该装置包括：孔座，所述孔座设置于产生气体的装备的安装孔内；于所述孔座的顶部安装有整流盖；于所述孔座的底部安装有孔盖；于所述孔盖的顶部安装有中压环；于所述孔盖的底部安装有气压缸缸体；于所述孔盖的侧部设置有进气孔；解脱杆，所述解脱杆为圆柱形结构，所述解脱杆的外表面与所述中压环的内表面气密性连接；于所述解脱杆的底部侧面设置有第一凹槽，用于装卡第一钢球；锥形限位解脱套，所述锥形限位解脱套设置于所述孔盖内腔，所述锥形限位解脱套的顶部内表面与所述第一凹槽通过第一钢球连接；所述锥形限位解脱套的内腔设置有弹簧；所述锥形限位解脱套的底部侧表面设置有第二凹槽，用于装卡第二钢球；活塞环，所述活塞环的顶部穿入所述锥形限位解脱套的内腔，所述弹簧压缩于所述活塞环的顶部与所述解脱杆的底部之间；所述活塞环与所述气压缸缸体之间通过所述第二钢球连接；于所述气压缸缸体的顶部设置有进气通道；所述进气通道的顶部与所述进气孔形成进气空间；所述进气通道的底部与所述活塞环连接；压剪片，所述压剪片设置于所述活塞环的底部，用于对所述活塞环的下移进行限位。
6.可选的，所述活塞环内设置有活塞空腔，用于使柱状件穿入；于所述活塞环的底部且位于所述活塞空腔底部内表面设置有第一台阶孔，用于放置所述压剪片；所述压剪片抵接所述柱状件。
7.可选的，还包括：小压环；所述小压环用于将所述压剪片固定在所述活塞环上。
8.可选的，还包括：气压缸压盖；所述气压缸压盖与所述气压缸缸体的底部固定连接；所述柱状件固定在所述气压缸压盖上；所述柱状件与所述气压缸压盖为一体式结构。
9.可选的，于所述整流盖的中部设置有通孔，用于使所述解脱杆通过弹簧从所述通
孔中弹出。
10.可选的，所述孔座的内侧表面与所述孔盖的顶面通过大压环固定连接。
11.可选的，于所述孔盖的顶部设置有台阶螺纹孔，用于螺纹连接所述中压环；所述孔盖与所述中压环之间设置有密封垫。
12.可选的，所述解脱杆与所述中压环之间设置有第一密封圈。
13.可选的，所述孔座与所述孔盖之间设置有第二密封圈；所述活塞环与所述气压缸缸体之间设置有第三密封圈。
14.可选的，所述孔座的顶部与所述整流盖通过第一紧固螺钉固定连接；所述气压缸压盖与所述气压缸缸体的底部通过第二紧固螺钉固定连接。
15.本发明的有益效果：
16.本发明提供了一种流量气体释放装置，其采用了简单的机械结构，通过孔座、孔盖、气压缸缸体、解脱杆、锥形限位解脱套、第一钢球、第二钢球、活塞环、弹簧、压剪片、整流盖、气压缸压盖、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、密封垫等常规零件及标准件的使用，即可实现陆上和水下工作状态时的水下密封，又可满足水下设备内压过高时的快速泄压，最大限度的降低了爆炸风险。本发明中零件加工简单，性价比高，可一定程度上解决装置或设备内压忽然增高，要求气体快速释放的问题，可实施性强。
附图说明
17.图1是本发明实施例提供的一种流量气体释放装置的结构示意图。
18.符号说明：
19.孔座-1，整流盖-2，孔盖-3，中压环-4，气压缸缸体-5，解脱杆-6，第一钢球-7，锥形限位解脱套-8，弹簧-9，第二钢球-10，活塞环-11，进气孔-12，进气通道-13，压剪片-14，柱状件-15，小压环-16，气压缸压盖-17，大压环-18，密封垫-19，第一密封圈-20，第二密封圈-21，第三密封圈-22，第一紧固螺钉-23，第二紧固螺钉-24。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.当前，装备的安全性越来越受到人们的重视，装有高能炸药的武器、装有动力锂电池的设备在运输、贮存和使用的过程中，可能面临高温导致发生化学反应，生成大量气体，从而装备内压升高，甚至会有引发爆炸的风险。这些装置或设备通常要求设计有安全阀，但市面上传统的安全阀尺寸普遍较小，泄压流量有限(泄压孔直径通常在10mm左右)，很难达到快速泄压起到安全保护的目的，而且这些安全阀通常能只满足日常的气密，不具备水下密封的功能，无法满足水下作业的装备。
22.因而，本发明提供了一种用于高压(过压)保护的大流量气体释放装置。图1是本发明实施例提供的一种流量气体释放装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：
23.1、孔座1，所述孔座1设置于产生气体的装备的安装孔内；于所述孔座1的顶部安装
有整流盖2；于所述孔座1的底部安装有孔盖3；于所述孔盖3的顶部安装有中压环4；于所述孔盖3的底部安装有气压缸缸体5；于所述孔盖3的侧部设置有进气孔12；
24.具体的，产生气体的装备(即装有高能炸药的武器、装有动力锂电池的设备)壳体上开设有安装孔，孔座1设置于安装孔内，并与产生气体的装备壳体焊接固定。孔座1中部设置有两级台阶(顶部台阶和底部台阶)，顶部台阶上安装有整流盖2(所述顶部台阶与所述整流盖2通过第一紧固螺钉23固定连接)，所述整流盖2也设置于安装孔内。所述整流盖2用于外形的美化及产生气体的装备外形的整流，即整流盖2的外部(整流盖2的顶面)可随产生气体的装备的外形曲线设定，整流盖2的内部(整流盖2的底面)为平面结构，于所述整流盖2的中部设置有通孔，用于解脱杆6的弹出。
25.于所述孔座1的底部台阶上安装有孔盖3，所述孔座1的内侧表面与所述孔盖3的顶面通过大压环18固定连接；即所述大压环18的侧面挤压孔座1的内侧表面，大压环18的底面挤压孔盖3的顶面。所述孔座1与所述孔盖3之间设置有第二密封圈21。
26.孔盖3的顶部安装有中压环4，具体的，于所述孔盖3的顶部设置有台阶螺纹孔，用于螺纹连接所述中压环4；所述孔盖3与所述中压环4之间设置有密封垫19，保证中压环4与孔盖3的气密和水密功能。进一步的，中压环4与孔盖3可设置为一个零件。
27.于所述孔盖3的底部安装有气压缸缸体5，具体的，所述孔盖3的底部设置有螺纹孔，用于螺纹连接气压缸缸体5；于所述孔盖3的侧部设置有进气孔12，所述进气孔12设置有多个。优选的，本发明中，所述进气孔12设置了四个。
28.2、解脱杆6，所述解脱杆6为圆柱形结构，所述解脱杆6的外表面与所述中压环4的内表面气密性连接；于所述解脱杆6的底部侧面设置有第一凹槽，用于装卡第一钢球7；
29.所述解脱杆6为圆柱形结构，所述解脱杆6的中部外侧表面设置有两道径向第一密封槽，用于安装第一密封圈20；即所述解脱杆6与所述中压环4之间设置有第一密封圈20。于所述解脱杆6的底部侧面设置有第一凹槽，用于容纳第一钢球7；所述解脱杆6的底部端面设置有台阶孔，用于弹簧9的限位。解脱杆6的外径尺寸与产生气体的装备的气体释放流量相关，应根据产生气体的装备的尺寸及安全压力值进行设计和选取。若气体释放流量要很大，则需要将解脱杆6的外径尺寸设计大一些，对应的，整流盖2中部的通孔直径也要变大。
30.3、锥形限位解脱套8，所述锥形限位解脱套8设置于所述孔盖3内腔，所述锥形限位解脱套8的顶部内表面与所述第一凹槽通过第一钢球7连接；所述锥形限位解脱套8的内腔设置有弹簧9；所述锥形限位解脱套8的底部侧表面设置有第二凹槽，用于装卡第二钢球10；
31.具体的，所述锥形限位解脱套8设置于所述孔盖3中部内腔；所述锥形限位解脱套8为旋转结构，其顶部内表面容纳第一钢球7，即所述锥形限位解脱套8的顶部内表面与所述解脱杆6的第一凹槽形成可容纳第一钢球7的第一容纳空间，并且第一钢球7与锥形限位解脱套8、解脱杆6互相抵接。所述锥形限位解脱套8的中部内腔设置有弹簧9，弹簧9的一端压缩在解脱杆6的底部端面的台阶孔内，另一端压缩在锥形限位解脱套8的中部内腔的内台阶孔内。所述锥形限位解脱套8的底部侧表面设置有第二凹槽，用于容纳第二钢球10。
32.4、活塞环11，所述活塞环11的顶部穿入所述锥形限位解脱套8的内腔，所述弹簧9压缩于所述活塞环11的顶部与所述解脱杆6的底部之间；所述活塞环11与所述气压缸缸体5之间通过所述第二钢球10连接；
33.所述活塞环11的顶部为火箭型结构，所述活塞环11的顶部依次穿入所述锥形限位
解脱套8的底部、中部内腔内，所述弹簧9压缩于所述活塞环11的顶部与所述解脱杆6的底部之间；所述气压缸缸体5与所述锥形限位解脱套8的第二凹槽、活塞环11的顶部侧表面形成可容纳第二钢球10的第二容纳空间，并且第二钢球10与活塞环11的顶部侧表面、气压缸缸体5、锥形限位解脱套8的第二凹槽互相抵接。当第二钢球10脱落后，弹簧9会给锥形限位解脱套8一个向下的作用力，促使锥形限位解脱套8向活塞环11的方向运动。
34.所述活塞环11的外侧表面设置有两道密封槽，用于安装第三密封圈22；即所述活塞环11与所述气压缸缸体5之间设置有第三密封圈22，实现所述气压缸缸体5与所述活塞环11的气密和水密功能。
35.于所述气压缸缸体5的顶部设置有进气通道13；所述进气通道13的顶部与所述进气孔12形成进气空间；所述进气通道13的底部与所述活塞环11连接；
36.具体的，高压气体从进气孔12沿进气通道13作用到活塞环11上，活塞环11在气压的作用下，有向下的运动趋势。
37.5、压剪片14，所述压剪片14设置于所述活塞环11的底部，用于对所述活塞环11的下移进行限位。
38.具体的，所述活塞环11内设置有活塞空腔，用于使柱状件15穿入；
39.于所述活塞环11的底部且位于所述活塞空腔底部内表面设置有第一台阶孔，用于放置所述压剪片14；所述压剪片14抵接所述柱状件15的顶端。
40.所述压剪片14为薄片结构，中部设置有薄弱环节，当产生气体的装备内压增大后，在压剪片14的中部发生断裂，中部薄弱环节的厚度根据最大压力安全值进行设计，所述压剪片14通过小压环16固定在所述活塞环11上。
41.6、气压缸压盖17，所述气压缸压盖17与所述气压缸缸体5的底部固定连接(具体的，所述气压缸压盖17与所述气压缸缸体5的底部通过第二紧固螺钉24固定连接)；所述柱状件15固定在所述气压缸压盖17上；所述柱状件15与所述气压缸压盖17为一体式结构。
42.需要注意的是，本发明中，流量气体释放装置均位于产生气体的装备内，所述整流盖2的顶部以上位于产生气体的装备外。
43.本发明的具体安装过程如下：
44.在孔盖3的侧部安装第二密封圈21，将安装好第二密封圈21的孔盖3安装到孔座1的底部台阶处，用大压环18将孔盖3与孔座1固定；将整流盖2安装到孔座1的顶部台阶处，并用第一紧固螺钉23固定；擦拭孔盖3与中压环4对应密封垫19的安装位置，将密封垫19套入中压环4上；取解脱杆6，擦拭解脱杆6外侧表面的两道密封槽，装入两道第一密封圈20；将解脱杆6从中压环4的底部穿入。将装配后的中压环4与孔盖3螺纹连接；取第一钢球7，将其嵌入解脱杆6的底部侧面设置的第一凹槽内，在解脱杆6的底部台阶孔处安装弹簧9；取锥形限位解脱套8，在其底部侧表面设置的第二凹槽内嵌入第二钢球10后，将其装入气压缸缸体5的顶部孔内，使第二钢球10部分嵌入气压缸缸体5，使锥形限位解脱套8与气压缸缸体5轴线方向定位。取活塞环11，擦拭活塞环11侧面的两道密封槽，将两道第三密封圈22；取压剪片14，将压剪片14放置于活塞环11底部台阶孔内，用小压环16将压剪片14与活塞环11固定。将装好的活塞环11从气压缸缸体5底部穿入，并使活塞环11的顶部穿入锥形限位解脱套8的内腔；取气压缸压盖17，将气压缸压盖17的柱状件15穿过活塞环11及压剪片14的中部，用第二紧固螺钉24将气压缸压盖17与气压缸缸体5固定连接。将装配好的气压缸缸体5与孔盖3底
部螺纹连接，弹簧9被压缩。
45.本发明的工作过程如下：
46.当产生气体的装备因意外产生高压气体后，高压气体从进气孔12沿进气通道13作用到活塞环11上，活塞环11在高压气体的作用下，有向其空腔运动的趋势，但压剪片14阻挡了活塞环11的运动，当气压增大到超过安全竖直，且气压作用在活塞环11上的力大于压剪片14的剪切力，压剪片14被剪切，活塞环11向空腔方向运动，第二钢球10从第二凹槽内脱落，在弹簧9的作用下，锥形限位解脱套8向活塞环11的方向运动，第一钢球7从解脱杆6上的第一凹槽内脱落，解脱杆6解除限位，在弹簧9的作用下向外(整流盖2中部的通孔方向)弹出，高压气体得到释放，从整流盖2中部的通孔处大流量排出。
47.当本发明在水下使用时，通过第一密封圈20、密封垫19、第二密封圈21、第三密封圈22的配合使用，可实现水下装置或设备的密封要求。
48.本发明的有益效果：
49.本发明提供了一种流量气体释放装置，其采用了简单的机械结构，通过孔座1、孔盖3、气压缸缸体5、解脱杆6、锥形限位解脱套8、第一钢球7、第二钢球10、活塞环11、弹簧9、压剪片14、整流盖2、气压缸压盖17、第一密封圈20、第二密封圈21、第三密封圈22、密封垫19等常规零件及标准件的使用，即可实现陆上和水下工作状态时的水下密封，又可满足水下设备内压过高时的快速泄压，最大限度的降低了爆炸风险。本发明中零件加工简单，性价比高，可一定程度上解决装置或设备内压忽然增高，要求气体快速释放的问题，可实施性强。
50.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种流量气体释放装置，其特征在于，包括：孔座，所述孔座设置于产生气体的装备的安装孔内；于所述孔座的顶部安装有整流盖；于所述孔座的底部安装有孔盖；于所述孔盖的顶部安装有中压环；于所述孔盖的底部安装有气压缸缸体；于所述孔盖的侧部设置有进气孔；解脱杆，所述解脱杆为圆柱形结构，所述解脱杆的外表面与所述中压环的内表面气密性连接；于所述解脱杆的底部侧面设置有第一凹槽，用于装卡第一钢球；锥形限位解脱套，所述锥形限位解脱套设置于所述孔盖内腔，所述锥形限位解脱套的顶部内表面与所述第一凹槽通过第一钢球连接；所述锥形限位解脱套的内腔设置有弹簧；所述锥形限位解脱套的底部侧表面设置有第二凹槽，用于装卡第二钢球；活塞环，所述活塞环的顶部穿入所述锥形限位解脱套的内腔，所述弹簧压缩于所述活塞环的顶部与所述解脱杆的底部之间；所述活塞环与所述气压缸缸体之间通过所述第二钢球连接；于所述气压缸缸体的顶部设置有进气通道；所述进气通道的顶部与所述进气孔形成进气空间；所述进气通道的底部与所述活塞环连接；压剪片，所述压剪片设置于所述活塞环的底部，用于对所述活塞环的下移进行限位。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述活塞环内设置有活塞空腔，用于使柱状件穿入；于所述活塞环的底部且位于所述活塞空腔底部内表面设置有第一台阶孔，用于放置所述压剪片；所述压剪片抵接所述柱状件。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：小压环；所述小压环用于将所述压剪片固定在所述活塞环上。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：气压缸压盖；所述气压缸压盖与所述气压缸缸体的底部固定连接；所述柱状件固定在所述气压缸压盖上；所述柱状件与所述气压缸压盖为一体式结构。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：于所述整流盖的中部设置有通孔，用于使所述解脱杆通过弹簧从所述通孔中弹出。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述孔座的内侧表面与所述孔盖的顶面通过大压环固定连接。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：于所述孔盖的顶部设置有台阶螺纹孔，用于螺纹连接所述中压环；所述孔盖与所述中压环之间设置有密封垫。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述解脱杆与所述中压环之间设置有第一密封圈。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述孔座与所述孔盖之间设置有第二密封圈；所述活塞环与所述气压缸缸体之间设置有第三密封圈。10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述孔座的顶部与所述整流盖通过第一紧固螺钉固定连接；所述气压缸压盖与所述气压缸缸体的底部通过第二紧固螺钉固定连接。

技术总结
本发明公开一种流量气体释放装置。该装置包括：孔座、孔盖、气压缸缸体、解脱杆、锥形限位解脱套、第一钢球、第二钢球、活塞环、弹簧、压剪片、整流盖、气压缸压盖、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、密封垫、大压环、中压环、小压环；该装置结构简单，即可实现陆上工作状态时的气密功能、水下工作状态时的水下密封，又可满足水下设备内压过高时的快速泄压，最大限度的降低了爆炸风险。本发明中零件加工简单，性价比高，可一定程度上解决装置或设备内压忽然增高，要求气体快速释放的问题，可实施性强。可实施性强。可实施性强。


技术研发人员：康宝臣 冯丽娜 吴琪 陈英杰 郭志军 王昭辉 王艳荣 武兴红 吕伟 王玲 崔海颖 田竹刚 张欣毅 王宏斌
受保护的技术使用者：中国船舶集团汾西重工有限责任公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/12