用于气罐和阀组件的保护结构制造技术

提供一种用于气罐组件的保护结构，气罐组件包括气罐本体和阀。气罐本体包括基部和颈部，阀的近侧端在使用中可连接到颈部上。保护结构包括第一和第二结构区段，第一区段可连接到阀上，使得第二区段与阀被第一区段隔开。另外，在使用中，第二区段布置成将冲击力传递到第一区段，并且第二区段布置成响应于所述冲击力而相对于第二区段变形，以减小阀上的峰值冲击力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于气罐和阀组件的保护结构
本专利技术涉及用于气罐和阀组件的保护结构。更特别地，本专利技术涉及用于附连到气罐组件的阀上的保护结构，它可运行来保护阀机构免受冲击情形引起的毁灭性损伤。
技术介绍
压缩气罐是设计成容纳处于高压(即，处于显著大于大气压力的压力)的气体的压力器皿。压缩气罐在广泛范围的市场中使用，从低成本的一般工业市场到医疗市场，到较高成本的应用，诸如利用高纯度的腐蚀性、有毒或自燃的特殊气体的电子器件制造。使用气罐的许多应用包括提供纯化的永久气体。这样的气体的非穷尽性示例可为：氧、氮、氩、氦、氢、甲烷、三氟化氮、一氧化碳、氪或氖。通常，加压气体容器包含钢、铝或复合材料，而且能够存储压缩、液化或溶解气体，对于大多数气体来说，最大填充压力高达450巴，以及对于诸如氢和氦的气体来说，最大填充压力高达900巴。这样的高存放压力有潜在的危险，而且要求气罐满足严格的安全标准，并且当然要求最终用户谨慎操作。为了有效且可控制地从气罐或其它压力器皿中分配气体，需要调整器或阀组件。阀提供可控制气体流的机构。调整器能够调整气体流，使得气体在恒定或可由用户改变的压力下分配。图1显示气罐组件10的示意图。气罐组件10包括气罐12，气罐12具有气罐本体14和阀16。气罐本体14包括大体圆柱形容器，容器具有平坦基部18，基部18布置成使得气罐12能够在无支承的情况下直立在平坦表面上。气罐本体14由钢、铝和/或复合材料形成，并且适合且布置成经受住高达大约900巴的内部压力。颈部20限定孔口20a，孔口20a与基部18是相反的，并且包括适于接收阀16的螺纹(未显示)。气罐本体14和阀16限定具有内部容积的压力器皿(在这个实施例中，呈气罐12的形式)。阀16包括壳体22、出口24、阀本体26和阀座28。壳体22包括用于与气罐本体14的孔口20接合的互补螺纹。出口24适合且布置成使得气罐12能够连接到气体组件中的其它构件上；例如，软管、管或另外的压力阀或调整器。阀16例如可包括VIPR(具有集成压力调整器的阀)。可借助于旋转可抓握把手30来将阀本体26沿轴向调节向或远离阀座28，以选择性地打开或关闭出口24。换句话说，阀本体26朝向或远离阀座28的移动选择性地控制气罐本体14的内部和出口24之间的传送通路的面积。这又控制从气罐12的内部到外部环境的气体流。气体在非常高的压力下存储在气罐中，非常高的压力会引起许多潜在的安全危害。在这些条件下安全地容纳气体通常需要结实且刚性的气罐结构。另外，阀本身需要在结构上是刚性的，以防止泄漏，而且与气罐本体的连接必须足够结实。但是，这些措施通常会产生非常重的气罐组件。因此，如果气罐组件坠落到表面上；例如，在装载或卸载时从卡车上坠落，则有损伤气罐和阀组件的实际风险。特别脆弱的是气体阀以及阀与气罐本体的连接。如图1中显示的那样，气体阀16从气罐本体14突出距离d，取决于应用，距离d的范围为15cm-40cm。这与气罐组件10的大体高的重量和高压气体内容物结合起来在气罐14坠落且在阀16的区域中冲击地表面时潜在地对气体阀本体22和连接产生大力矩。所产生的高力矩可能会不可修复地损伤阀16，或者甚至更糟糕，阀16可泄漏或者整体从气罐本体上剪除。如果发生这种损伤，则产生的高压气体的泄漏可对在气罐附近的装备和工作人员有严重后果。因而如标准BSENISO11117:2008所要求的那样，为了使气罐组件安全且获得批准出售，保护阀机构是至关重要的。已知用金属防护装置保护阀。这样的金属防护装置装配在气罐阀和气罐的顶部上面，以保护阀区域。但是，虽然这些组件可提供必要的保护，但需要使用金属作为防护装置的材料，这会限制防护装置可采取的结构形式和结构。另外，制造这样的防护装置的成本高。还对工业气罐使用塑料防护装置。特别是在例如具有外形要求较复杂的集成阀的情形中使用它们。但是，塑料防护装置仅仅在高达10升的小气罐上广泛采用，其中气罐的重量和含量较低，并且因此较低强度的塑料防护装置就可满足必要的安全要求。还对高达30升的气罐使用一些类型的塑料防护装置。但是，保持气罐总成的完整性所需的塑料的壁厚度变得接近注射模塑法技术在这个强度范围中的极限，并且因此不可使用已知的塑料防护装置来保护较大的气罐。超过20升的气罐产品对于重量通常超过40公斤的单人操纵起来是非常重的。金属防护装置通常在它们的外形上受到限制，以协助良好的人机工程移动和人工地接近气罐。如所论述的那样，塑料防护装置提供较大的设计自由，但无法满足较大的气罐产品的必要安全要求。因此，在本领域中存在这样的技术问题：用于较大或较重的气罐的气罐防护装置在材料和它们可采取的物理形式的方式受到限制。因此，在领域中需要一种改进的气罐防护装置，它可运行来提供确保安全地搬运气罐，同时允许较自由地设计防护材料和形状因素所需的足够的强度和保护。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用于气罐组件的保护结构，气罐组件包括气罐本体和阀，气罐本体包括基部和颈部，阀的近侧端在使用中可连接到颈部上，保护结构包括第一和第二结构区段，第一区段可连接到阀上，使得第二区段与阀被第一区段隔开，其中，在使用中，第二区段布置成将冲击力传递到第一区段，并且第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于第二区段变形，以减小阀上的峰值冲击力。通过提供这种组件，保护结构可连接到阀上，保护结构可运行来传递和吸收气罐在表面上的意外冲击的震动。提供呈第一区段的形式、布置成响应于冲击力而变形的“扭弯区”，会减小阀所经历的瞬时力。这使得能够有效地保护阀和减小阀失效的风险，气罐破坏或气罐的其它毁灭性损伤，而不必提供包围整个阀组件的庞大且昂贵的金属外壳。换句话说，保护结构可运行来用作附连到气罐阀上的能量吸收装置。保护结构包括固定到负载传递部分上的可塌缩部分，使得冲击传递到可塌缩部分中，以消散能量和减小阀所经历的最大力。在一个实施例中，第一和第二区段在阀的远侧端处布置成堆叠构造使得在使用中，第一区段直接位于第二区段和阀之间。在一个实施例中，第一区段包括渐缩区段。在一个实施例中，第二区段为基本圆柱形。在一个实施例中，第一和第二区段通过匹配凸缘连接。在一个实施例中，第一和第二区段中的至少一个由软钢形成。在一个实施例中，第一和第二区段由退火软钢形成。在一个实施例中，第二区段由比第一区段更厚或更硬的材料形成。在一个实施例中，第二区段由比第一区段更厚的材料形成，材料具有范围为100-250Mpa的屈服应力。根据本专利技术的第二方面，提供一种防护结构，它包括防护本体和第一方面的保护结构，防护本体布置成在使用中包围阀和保护结构，防护本体的至少一部分由保护结构支承。在一个实施例中，防护本体包括布置成直接连接到保护结构上的第一和第二蛤壳部分。在一个实施例中，第一和第二蛤壳部分的一部分布置成与保护结构的第一和第二区段共形地接合。在一个实施例中，防护本体进一步包括可旋转帽，可旋转帽可定位成将第一和第二蛤壳部分固定到保护结构上。在一个实施例中，可旋转帽通过可释放连接而连接。在一个实施例中，可释放连接是推入配合连接。在一个实施例中，可旋转帽可围绕气罐组件的纵向轴线旋转。在一个实施例中，防护本体由塑料材料形成。在一个实施例中，防护本体由注射模塑法形成。在一个实施例中，防护本体包括围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于气罐组件的保护结构，所述气罐组件包括气罐本体和阀，所述气罐本体包括基部和颈部，所述阀的近侧端在使用中可连接到所述颈部上，所述保护结构包括第一和第二结构区段，所述第一区段可连接到所述阀上，使得所述第二区段与所述阀被所述第一区段隔开，其中，在使用中，所述第二区段布置成将冲击力传递到所述第一区段，并且所述第一区段布置成响应于所述冲击力而相对于所述第二区段变形，以减小所述阀上的峰值冲击力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.06 EP 13179493.51.一种用于气罐组件的保护结构，所述气罐组件包括气罐本体和阀，所述气罐本体包括基部和颈部，所述阀的近侧端在使用中可连接到所述颈部上，所述保护结构包括第一和第二结构区段，所述第一结构区段可连接到所述阀上，使得所述第二结构区段与所述阀被所述第一结构区段隔开，其中，在使用中，所述第二结构区段布置成将冲击力传递到所述第一结构区段，并且所述第一结构区段布置成响应于所述冲击力而相对于所述第二结构区段变形，以减小所述阀上的峰值冲击力。2.根据权利要求1所述的保护结构，其特征在于，所述第一和第二结构区段在所述阀的远侧端处布置成堆叠构造，使得在使用中，所述第一结构区段直接位于所述第二结构区段和所述阀之间。3.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，所述第一结构区段包括渐缩区段。4.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，所述第二结构区段为基本圆柱形。5.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，所述第一和第二结构区段通过匹配凸缘连接。6.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，所述第一结构区段和所述第二结构区段中的至少一个由软钢形成。7.根据权利要求1或2所述的保护结构，其特征在于，与所述第一结构区段相比，所述第二结构区段由更厚或更硬的材料形成。8.根据权利要求7所述的保护结构，其特征在于，与所述第一结构区段相比，所述第二结构区段由...

【专利技术属性】
技术研发人员：MS威廉斯，GR彭伯顿，C阿尔富迪，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US