一种浮子阀的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种浮子阀。


背景技术：

2.为保证飞机安全性，当前多在飞机的水/油箱上部设置安全阀。安全阀是根据压力系统的工作压力自动启闭，当箱内压力升高超过规定值时，安全阀自动开启向外排放气体进行泄压，防止箱内压力超过规定值，起到安全保护的作用。但在使用过程中因飞机存在不同角度的翻转，甚至倒置，当水/油箱处于倾斜甚至倒置位置时，安全阀受到液体压力作用，尤其再受到气体压力使得水/油箱内压力更高，则安全阀会自动开启，安全阀会在开启过程中会将液体泄出，泄漏液体可能会导致飞机中设备发生故障，尤其是油箱泄露，飞机内设备运行过程中产生火花容易造成严重的安全事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种浮子阀，用于解决现有的水/油箱在倾斜或倒置时安全阀无法密封导致箱内液体泄露的问题。
4.本发明的浮子阀采用如下技术方案：一种浮子阀，用于安装在液体盛装容器顶部，包括处于液体盛装容器内的约束腔体，约束腔体顶端设置有连通液体盛装容器外部的泄压通道，约束腔体内部填装有重球和至少三个浮球，重球对应于泄压通道设置，浮球围绕重球分布在重球下方，约束腔体上设置有液体进出通道，当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道处于竖向状态，重球在重力作用下落在浮球上，此时泄压通道连通液体盛装容器内外，当液体盛装容器处于水平、倾斜或倒置状态导致约束腔体有液体进入时，浮球受到液体施加的浮力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道。
5.本发明的浮子阀为全新设计的一种阀门，本发明的浮子阀在具体使用时，当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道处于竖向状态，重球在重力作用下下落将浮球顶推至四周以实现泄压通道连通液体盛装容器内外，保证箱内压力过高时泄压通道可以正常排放液体盛装容器内的气体。当液体盛装容器处于水平、倾斜或倒置状态时，液体盛装容器的液体通过液体进出通道进入约束腔体内部，浮球受到浮力后给重球以顶推力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力作用下与泄压通道贴合密封，防止液体盛装容器在倾斜或倒置时安全阀无法密封导致液体盛装容器内液体泄露的问题，确保了飞机上设备的安全性。
6.进一步地，所述泄压通道为管状结构，重球在任意状态下至少有一半处于泄压通道内，泄压通道内设置有密封配合结构。管状结构与重球结构匹配节约空间，保证重球在任意状态下至少有一半处于泄压通道内以限制重球偏离泄压通道后影响密封，在泄压通道设置密封配合结构可以保证重球在与泄压通道贴合时密封效果更好。
7.进一步地，所述泄压通道内设置有内台阶，内台阶上设置有密封圈，内台阶与密封圈构成所述密封配合结构。在泄压通道内设置有内台阶，内台阶上设置有密封圈这种设置方式制作简单，密封圈具有弹性，密封效果更好。
8.进一步地，所述约束腔体为开口朝下槽壳结构，约束腔体上部连通有泄压通道，约束腔体开口处可拆连接有防脱结构以防止重球和浮球脱出约束腔体。下部设置为可拆连接的有防脱结构方便重球和浮球的安装和替换。
9.进一步地，所述约束腔体下端设置有挡止台阶，所述防脱结构包括安装在挡止台阶处的防脱件，约束腔体上在与挡止台阶相背的一侧安装有c形的挡环来固定防脱件。这种设置结构简单，拆卸方便。
10.进一步地，所述泄压通道靠近约束腔体底端外侧设置有锁紧螺纹，锁紧螺纹上旋装有锁紧螺母，泄压通道上还在锁紧螺母与约束腔体的表面之间套装有密封垫环，通过拧紧锁紧螺母挤压密封垫环与液体盛装容器顶部密封连接。这种设置方式将约束腔体置于液体盛装容器内部保证密封，拆装方便。
11.进一步地，所述浮球数量为三个。三个浮球设置受力均匀且节约成本。
12.进一步地，所述重球为实心球，浮球为空心球。实心球密度大，在重力作用下实心球更易将空心球顶退至四周以实现与泄压通道分离，空心球浮力大，在液体进入时，空心球受浮力作用更易将实心球顶推至泄压通道以实现密封，密封效果更佳。
13.进一步地，所述约束腔体为圆柱体结构，泄压通道为管状结构，约束腔体周向侧壁设置有通孔，通孔构成所述液体进出通道。圆柱形通道与圆柱形腔体在与重球和浮球配合时更贴合，更节省空间，液体进出通道设置为通孔操作简单方便。
附图说明
14.图1本发明的浮子阀的实施例一在与安全阀配合使用时的结构示意图；
15.图2为本发明的浮子阀在与安全阀配合使用时处于水平状态下的结构示意图；
16.图3为本发明的浮子阀在与安全阀配合使用时处于倾斜状态下的结构示意图；
17.图4为本发明的浮子阀在与安全阀配合使用时处于倒置状态下的结构示意图。
18.图中：1、安全阀；2、泄压通道；3、约束腔体；4、实心球；5、空心球；6、密封圈，7、挡环；8、通孔；9、防脱件；10、锁紧螺母；11、密封垫环。
具体实施方式
19.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
20.本发明的浮子阀的具体实施例一：
21.为了更加清楚的说明浮子阀的结构和使用场合，本实施例中以浮子阀和安全阀配合使用时的情况进行展开说明。
22.本发明的浮子阀在与安全阀配合使用时，如图1所示，一种浮子阀，浮子阀用于安装在液体盛装容器顶部，包括处于液体盛装容器内的约束腔体3，约束腔体3整体为一个圆柱体结构，约束腔体3顶端中部设置有连通液体盛装容器外部的泄压通道2，泄压通道2为直径小于约束腔体3的管状通道，安全阀1连接在浮子阀的泄压通道2上。安全阀1阀体为圆柱形结构，安全阀1与浮子阀为可拆卸连接。
23.当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道2处于竖向状态，液体盛装容器内液体低于浮子阀，泄压通道2连通液体盛装容器内外，安全阀1受压开启排放液体盛装容器内的气体。当液体盛装容器处于倾倒状态时，液体盛装容器的液体进入约束腔体3内部，浮子阀
处于密封状态，防止液体盛装容器在倾倒时浮子阀无法密封导致液体盛装容器内液体泄露的问题，确保了飞机上设备的安全性。
24.具体地，泄压通道2靠近约束腔体3底端外侧设置有锁紧螺纹，锁紧螺纹上旋装有锁紧螺母10，泄压通道2上还在锁紧螺母10与约束腔体3的表面之间套装有密封垫环11，通过拧紧锁紧螺母10挤压密封垫环11与液体盛装容器顶部密封连接。这种设置方式将约束腔体3置于液体盛装容器内部保证密封，拆装方便。
25.约束腔体3内部填装有一个实心球4和三个空心球5，实心球4对应于泄压通道2设置，实心球4在任意状态下至少有一半处于泄压通道2内，三个空心球3围绕实心球4均匀分布在实心球4下方，约束腔体3周向侧壁上设置有数个通孔8，当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道2处于竖向状态，实心球4在重力作用下落在空心球5上，此时泄压通道2连通液体盛装容器内外，当液体盛装容器处于水平、倾斜或倒置状态导致约束腔体3有液体进入时，空心球5受到液体施加的浮力，实心球4在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道2。
26.具体地，约束腔体3为开口朝下圆柱体结构，约束腔体3下部开口处可拆连接有防脱结构以防止实心球4和空心球5脱出约束腔体3，也方便实心球4和空心球5的安装和替换。约束腔体3下端设置有挡止台阶，防脱结构包括挡止台阶上放置安装在挡止台阶处的有防脱件9，约束腔体3上在与挡止台阶相背的一侧安装有c形的挡环7来固定防脱件9。另外，在泄压通道2内设置有内台阶，内台阶上设置有密封圈6，内台阶与密封圈6构成密封配合结构，密封通道小于泄压通道2管径，密封圈6具有弹性，这种设置方式制作简单，降低了制作难道且密封效果更好。
27.如图1所示，当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道2处于竖向状态，约束腔体3内的实心球4在重力作用下下落，实心球4在下落过程中将三个空心球5同时顶推至四周，实心球4离开泄压通道2内的密封圈6，此时泄压通道2连通液体盛装容器内外，当液体盛装容器内压力过高时，气体可以通过通孔8以及泄压通道2正常流通，到达安全阀1继而气压将安全阀1打开进行泄压操作。
28.如图2所示，当液体盛装容器倾倒成水平状态，液体盛装容器内的液体通过通孔8进入约束腔体3内，浮子阀至水平位置，约束腔体3内的空心球5在浮力作用下向上漂浮，处于实心球4下侧的空心球5在上浮过程中给实心球4以顶推力，实心球4在顶推力的作用下移动至泄压通道2的密封圈6处，实心球4与密封圈6贴合以实现泄压通道2的密封状态，防止液体盛装容器的液体通过液压通道2进入到安全阀1。
29.如图3所示，当液体盛装容器倾倒成口朝下的倾斜状态，浮子阀至头朝下的倾斜位置，液体盛装容器内的液体通过通孔8进入约束腔体3内，约束腔体3完全浸入液体，约束腔体3内的空心球5在浮力作用下向上漂浮，约束腔体3内的空心球5在上浮过程中给实心球4以顶推力，实心球4在此状态受重力作用也向泄压通道2内的密封圈6处靠近，实心球4在自身重力和顶推力的作用下更快速的移动至泄压通道2的密封圈6处，实心球4与密封圈6贴合以实现泄压通道2的密封状态，防止液体盛装容器的液体通过液压通道2进入到安全阀1。
30.如图4所示，当当液体盛装容器倾倒成倒置状态，浮子阀至头朝下的倒置位置，约束腔体3内的实心球4在自身重力作用下下落至泄压通道2的密封圈6处，实心球4与密封圈6贴合以实现泄压通道2的密封状态，防止液体盛装容器的液体通过液压通道2进入到安全阀
1。
31.通过上述对本发明的浮子阀的具体实施例一的描述，可以看出本发明的浮子阀在液体盛装容器处于正常状态时浮子阀贯通内外可以使安全阀进行泄压操作，在液体盛装容器倾倒且有液体进入液体盛装容器时均可以使浮子阀处于密封状态，安全阀不会开启，保证液体盛装容器内液体不会发生泄露，在航空等设备不稳定运行领域适用更佳。
32.当然，本发明的浮子阀并不仅限于上述实施例。以下还列举了其他几种基于本发明的设计构思的浮子阀的实施方式。
33.例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，实心球和空心球可以替换为其他的重球和浮球，可以均为实心球，可以均为空心球，同体积下重球密度大于浮球，重球和浮球可以是金属材质，也可以是塑料材质等。保证液体盛装容器在正常状态下，重球在重力作用下下落将浮球顶推至四周以实现泄压通道连通液体盛装容器内外，在液体盛装容器倾倒状态下，浮球受浮力作用给以重球以顶推力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道。
34.例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，空心球的数量不仅限于3个，可以为4个、5个甚至更多。保证液体盛装容器在正常状态下，重球在重力作用下下落将浮球顶推至四周以实现泄压通道连通液体盛装容器内外，在液体盛装容器倾倒状态下，浮球受浮力作用给以重球以顶推力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道。
35.再例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，浮子阀的泄压通道和约束腔体内部为其他结构，如方形体、长方形体、椭圆体等结构，泄压通道内设置有与实心球匹配密封的密封圈。保证液体盛装容器在正常状态下，重球在重力作用下下落将浮球顶推至四周以实现泄压通道连通液体盛装容器内外，在液体盛装容器倾倒状态下，浮球受浮力作用给以重球以顶推力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道。
36.或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，浮子阀上的液体进出通道设置在约束腔体底部，或者在约束腔体底部和约束腔体周向侧壁均设置有液体进出通道。
37.或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，泄压通道处的密封圈安装在泄压通道内壁上，实心球与泄压通道内壁上的密封圈实现密封。
38.或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，泄压通道处不设置有密封圈，泄压通道为倒椎体结构，实心球在正常状态下位于泄压通道外侧，在液体盛装容器倾倒状态下，实心球移动至泄压通道与泄压通道内壁实现密封。
39.再或者在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，约束腔体底部通过法兰螺钉等其他方式与防脱件可拆卸连接。
40.当然，本发明的浮子阀也可以单独或配合其他阀门进行使用。
41.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种浮子阀，其特征是，用于安装在液体盛装容器顶部，包括处于液体盛装容器内的约束腔体(3)，约束腔体(3)顶端设置有连通液体盛装容器外部的泄压通道(2)，约束腔体(3)内部填装有重球和至少三个浮球，重球对应于泄压通道(2)设置，浮球围绕重球分布在重球下方，约束腔体(3)上设置有液体进出通道，当液体盛装容器处于正常状态下，泄压通道(2)处于竖向状态，重球在重力作用下落在浮球上，此时泄压通道(2)连通液体盛装容器内外，当液体盛装容器处于水平、倾斜或倒置状态导致约束腔体(3)有液体进入时，浮球受到液体施加的浮力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道(2)。2.根据权利要求1所述的浮子阀，其特征是，所述泄压通道(2)为管状结构，重球在任意状态下至少有一半处于泄压通道(2)内，泄压通道(2)内设置有密封配合结构。3.根据权利要求2所述的浮子阀，其特征是，所述泄压通道(2)内设置有内台阶，内台阶上设置有密封圈(6)，内台阶与密封圈(6)构成所述密封配合结构。4.根据权利要求1所述的浮子阀，其特征是，所述约束腔体(3)为开口朝下槽壳结构，约束腔体(3)上部连通有泄压通道(2)，约束腔体(3)开口处可拆连接有防脱结构以防止重球和浮球脱出约束腔体(3)。5.根据权利要求4所述的浮子阀，其特征是，所述约束腔体(3)下端设置有挡止台阶，所述防脱结构包括安装在挡止台阶处的防脱件(9)，约束腔体(3)上在与挡止台阶相背的一侧安装有c形的挡环(7)来固定防脱件(9)。6.根据权利要求2-5任意一项所述的浮子阀，其特征是，所述泄压通道(2)靠近约束腔体(3)底端外侧设置有锁紧螺纹，锁紧螺纹上旋装有锁紧螺母(10)，泄压通道(2)上还在锁紧螺母(10)与约束腔体(3)的表面之间套装有密封垫环(11)，通过拧紧锁紧螺母(10)挤压密封垫环(11)与液体盛装容器顶部密封连接。7.根据权利要求1-5任意一项所述的浮子阀，其特征是，所述浮球数量为三个。8.根据权利要求1-5任意一项所述的浮子阀，其特征是，所述重球为实心球(4)，浮球为空心球(5)。9.根据权利要求1-5任意一项所述的浮子阀，其特征是，所述约束腔体(3)为圆柱体结构，泄压通道(2)为管状结构，约束腔体(3)周向侧壁设置有通孔(8)，通孔(8)构成所述液体进出通道。

技术总结
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种浮子阀。一种浮子阀，用于安装在液体盛装容器顶部，包括处于液体盛装容器内的约束腔体，约束腔体顶端设置有连通液体盛装容器外部的泄压通道，约束腔体内部填装有重球和至少三个浮球，重球对应于泄压通道设置，浮球围绕重球分布在重球下方，约束腔体上设置有液体进出通道，当泄压通道处于竖向状态，重球在重力作用下落在浮球上，此时泄压通道连通内外，当液体盛装容器处于倾倒状态导致约束腔体有液体进入时，浮球受到浮力，重球在自身重力和/或浮球提供的顶推力的作用下，密封泄压通道。解决了现有安全阀在倾倒时无法密封导致容器内液体泄露的问题，在航空等设备不稳定运行领域适用更佳。更佳。更佳。


技术研发人员：卢新波 张中明 谢宪旺
受保护的技术使用者：新乡平原航空液压设备有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/1