一种安全加注的加注枪的制作方法

1.本实用新型涉及一种安全加注的加注枪，涉及低温介质输送技术领域。


背景技术：

2.加注枪是加注系统的核心零部件之一，它是实现加液机与车载枪座及钢瓶进行可靠连接的载体，用以控制介质向车载钢瓶的流动，当加注枪连接时，加注枪的单向阀芯与车载枪头座的单向阀芯相互顶开，从而确保介质可以实现顺利流通；当加注枪与枪头座脱离开时，各自的单向阀芯依靠介质压力及弹簧力的作用自动复位(阀芯密封垫自动压紧相应的内壁面)进行密封确保不产泄漏。在加注枪与枪头座脱开前，二者阀芯之间的余压通过枪头座的泄压孔排泄掉。加注枪是加注装置操作最频繁，最易出现故障的设备之一。
3.目前，在现有技术中大多采用手动形式实现加注和泄压的操作，在长时间加注时，对于操作人员的体力提出了很高的要求，操作人员的体验不好；并且在气动加液枪进枪和退枪过程的控制上，现有的气动加液枪枪管的进退开关和卡爪的开爪开关，集成在一起，易出现误动作导致还未完成泄压卡爪就张开了，带来安全隐患。同时，现有的现有加注枪在突然失去气源压力后，极可能出现崩枪的情况，对现场的人员安全带来威胁。进一步地，现有的气动加液枪提供的动力源弱，且对动力源控制力弱，无法有效地控制内枪管套内的活塞杆作完整的往复运动，在这种趋势下，容易造成过多的能源消耗与浪费，同时由于进枪和退枪无法达到原位点，活塞杆在内枪管套作无规律运动，容易失去对气动加液枪的控制，造成安全事故。
4.申请号为cn201520547610.3的实用新型专利申请公开了一种加液枪，其外枪头套内设有可相对滑动的内枪头套管，内枪头套管内匹配有单向阀芯组件，内枪头套管通过短轴销与连接板固定在一起，连接板通过在内枪头套管外壁上套设的压缩弹簧和连接胶套抵于外枪头套内壁台阶上，在外枪头套的前端设有可与内枪头套管相匹配的夹卡机构；在外枪头套的后端上设有支撑板及两个对称布置的手柄机构，两手柄机构通过转动同时作用于连接板，再通过弹簧的伸缩来控制内枪头套管与外枪头套的夹卡机构之间的配合。本实用新型取消了丝杆部份结构，无需再对枪体的相对位置尺寸进行调整，避免受压力作用崩枪(未泄压枪被强制退出)的意外发生而形成安全隐患。但是该申请的三头爪锁合性能不稳定，该申请通过外置手柄控制三头爪的咬合，其操作过程复杂费力，且由于人工设置其卡接角度，三头爪仍然无法在进枪过程对加液枪头作稳固的锁合，可能发生脱落现象，且该申请无法在紧急情况下通过人力干预控制三头爪的开闭，进退开关和卡爪的开爪开关，集成在一起，易出现误动作导致还未完成泄压卡爪就张开了，带来安全隐患。枪管在内枪管内的气压差得不到有效的控制与调整，容易造成能源浪费和仪器的过量损耗，影响气动加液枪的使用寿命和带来崩枪的安全隐患；进一步地，在该申请中，加液枪内的动力作用方式效率较低，进枪和退枪动力供应方式较为复杂，进枪过程中需要较大的动力供应，造成不必要的能源浪费，在退枪过程中，活塞杆无法有效退回初始位置，枪管无法保持相对静止，容易在气压和压缩弹簧的作用下自动作往复运动，容易在人工过程中发生崩枪的安全隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供了一种安全加注的加注枪，采用双气缸三腔室的活塞动力运行机构，通过内外设置的压缩弹簧带动内枪管和外枪管作相对往复运动，以最合理的气动作用方式执行加注枪的进枪和退枪操作，进一步地，配合夹卡机构和气压调节孔的设置，通过动力源压强调整控制阀以及夹卡机构的锁合结构在加注枪作进枪动作过程中，使得夹卡结构夹爪和内枪管枪头稳定锁合，保证加注枪在进枪和退枪过程中不发生崩枪的安全事故，提升动力缸的连续加注能力。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.本实用新型公开了一种安全加注的加注枪，包括内枪管、外枪管、夹卡机构、动力腔室和手柄机构，所述内枪管设置于外枪管内，通过第一压缩弹簧伸缩作用在外枪管内相对滑动，所述外枪管端部呈环状结构，通过若干连接管连接加注枪后端的动力腔室，其特征在于，所述动力腔室上设置有控制阀，控制阀连接控制夹卡机构，所述夹卡机构包括夹爪、铰链盖和固定环，固定环环形包裹内枪管并抵接于第一压缩弹簧，所述固定环上设置有支撑套，固定环进枪滑动位移，支撑套卡接在内枪管枪形槽口上固定夹爪位置。
8.进一步地，所述夹爪闭合夹爪下缘面平行于支撑套上缘面，夹爪(后缘楔口角度契合于支撑套的前缘楔口角度，所述夹爪后缘楔口和支撑套的前缘楔口交错抵接保持稳定。
9.进一步地，所述铰链盖上设置有竖向螺钉将铰链盖和固定环竖向固定连接，所述铰链盖前端下缘面贴合于夹爪平行上缘面设置。
10.进一步地，所述铰链盖上设置有第一螺孔和铰链盖活动连接，并设置有第二螺孔和外枪管活定连接，所述第一螺孔和第二螺孔竖向布置，第一螺孔和第二螺孔竖向偏心 0.5mm-2mm。
11.进一步地，所述动力腔室包括双动力缸，动力缸内设置有动力缸隔板，将动力腔室分隔形成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述动力腔室上设置有换向阀，所述换向阀一侧设置有进气接头，进气接头连接换向阀形成单向进气通道，换向阀通过第一气管连接第一腔室，换向阀通过第二气管连接第二腔室和第三腔室。
12.进一步地，所述动力腔室内设置有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞在动力腔室内带动活塞杆作往复运动，所述活塞杆后端连接第一活塞，第一活塞和第二活塞带动活塞杆向前位移顶接内枪管后端；所述活塞杆活动腔室轴向设置有限位套筒抵接在动力腔室槽口上，活塞杆活动腔室受力向内枪管位移，限位套筒抵接在内枪管后端的限位板上形成垂直限位关系。
13.进一步地，所述动力腔室上设置有控制阀，控制阀连接控制夹卡机构，所述控制阀包括阀芯活动腔室和控制按钮，控制阀闭合后控制按钮插入阀芯活动腔室内，所述阀芯活动腔室通气口处设置有第三气管和第四气管，第三气管连接第一腔室，第四气管连接第二腔室和第三腔室；所述控制按钮插入阀芯活动腔室内部分呈柱状长杆结构，所述柱状长杆结构上间隔设置有若干密封圈，控制按钮插入阀芯活动腔室内密封圈阻隔第三气管和第四气管在阀芯活动腔室内的连接通道，所述阀芯活动腔室外表面设置有引流孔，引流孔连接阀芯活动腔室内槽形引流道。
14.进一步地，所述内枪管包括内枪管枪头、内枪管枪身和单向阀芯，所述内枪管枪身前端通过第二压缩弹簧挤压单向阀芯与内枪管枪头密封，内枪管枪身后端连接活塞杆活动
腔室形成横向连接的动力传递结构；所述连接管连接加注枪后端的动力腔室槽口，动力腔室槽口内环设置有若干水汽口，所述水汽口处设置有二位四通阀，连接第三腔室和连接管。
15.进一步地，所述手柄机构包括第一手柄和第二手柄，第一手柄设置在动力腔室后座上，第二手柄设置在外枪管管体上，所述第一手柄和第二手柄连接固定后呈相互垂直角度布置。
16.进一步地，所述外枪管管体上设置有加注枪连接口，所述加注枪连接口呈45-60
°
的弯曲空间，形成加注枪引流通道。
17.本实用新型的技术效果如下：
18.本实用新型提供了一种加注枪安全加注的加注枪，有效解决了现有技术中采用手动形式实现加注和泄压的操作，有效实现了加注枪枪管的进退开关和卡爪的开爪开关集成在一起并作安全加注动作的效果，通过本技术加注枪的结构设计，避免了在加注枪突然失去气源压力后，出现崩枪造成安全事故的隐患，同时提升了动力缸的连续加注能力。
19.具体如下：
20.1、本实用新型包括夹卡机构，所述夹卡机构由夹爪、铰链盖和固定环，所述夹卡机构通过第一压缩弹簧作用控制夹爪作咬合和松爪的动作，通过本技术内枪管和第二压缩弹簧的伸缩作用，并配合夹卡机构，形成内枪管和外枪管的相对位移，以更便捷的方式完成内、外枪管的相对位移，以使得进枪和退枪过程更容易操控。
21.2、本实用新型夹卡机构还包括支撑套和内枪管枪形槽口的抵接，通过支撑套和内枪管枪形槽口的连接吻合，当夹爪咬合内枪管枪头，支撑套稳固地限制支撑套支撑在支撑套和内枪管枪形槽口发生相对位移，从而保证在进枪过程中夹爪咬合的稳定性。
22.3、本实用新型夹卡机构上的夹爪后缘和支撑套的前缘楔口形成契合角度，在进枪过程中夹爪后缘和支撑套的前缘的楔口面抵接保持稳定，在退枪过程中由于夹爪后缘和支撑套前缘的楔口角度相同能产生相对位移，进一步地，所述铰链盖上设置有竖向螺钉将铰链盖和固定环竖向固定连接以限制夹爪作竖向位移，并通过第一螺栓和第二螺栓之间的偏心距产生夹爪旋转的力，使得夹爪在退枪过程中能控制其开合状态。
23.4、本实用新型通过在动力腔室下方设置有控制夹卡机构的控制阀，所述控制阀通过第三气管和第四气管连接动力腔室内的不同腔室结构，调节动力腔室内气体压力差，并进一步的通过密封圈和引流孔的设置控制夹卡机构的夹爪处于稳定咬合状态，有效避免了夹爪咬合不牢，发生崩枪的状况。
24.5、本实用新型加注枪采用双气缸作为动力运行机构，通过气缸隔板将双气缸分为三腔室结构，所述双气缸分别通过第一气管和第二气管连接加注枪动力腔室连接的换向阀单向进气结构，对双气缸形成气体流向的控制通道，进一步地，通过三腔室结构控制气体在两气缸内的压力差，以更精确的驱动内枪管内的活塞动力机构作往复运动
25.6、本实用新型通过在第三腔室上设置有水汽口和二位四通阀，所述水汽口配合控制阀上的引气孔，在加注抢进枪过程中从水汽口处排出气体，形成压力差使得活塞杆向进枪方向移动，在加注枪退枪过程中从该水汽口充入气体，此时第二气缸压力大于第一气缸压力，辅助活塞杆往回移动；进一步地，通过两处气孔设置，避免低温介质在加注枪内残留过多造成设备损坏，起到了良好的隔温设计效果，提升气缸的连续加注能力。
26.7、本实用新型内枪管枪身后端通过限位套筒抵接在垂直于限位套筒设置的内枪
管后端的限位板上，由于退枪过程中气缸内可能存在残余气体无法完全排除，该气体在腔室内形成压力差导致枪管无法完全复位，通过所述限位套筒机构设计，为活塞杆向后位移的最后一段距离提供力的作用，使得加注枪完成复位工作。
附图说明
27.图1是本实用新型加注枪正视图；
28.图2是本实用新型加注枪正视图c-c截面图；
29.图3是本实用新型加注枪侧视图；
30.图4是本实用新型加注枪侧视图e-e截面图；
31.图5是本实用新型加注枪俯视图。
32.图中标记：1-外枪管，2-内枪管，201-内枪管枪头，202-内枪管枪身，203-单向阀芯，204
‑ꢀ
限位板，205-内枪管枪形槽口，3-夹卡结构，301-夹爪，302-铰链盖，303-固定环，304
‑ꢀ
支撑套，305-第一螺孔，306-第二螺孔，4-动力腔室，401-第一腔室，402-第二腔室，403
‑ꢀ
第三腔室，404-动力缸隔板，405-第一气管，406-第二气管，407-第一活杆，408-第二活塞，409-活塞杆，410-活塞杆活动腔室，411-动力腔室槽口，5-手柄机构，501-第一手柄， 502-第二手柄，6-通气换向阀，601-进气接头，7-连接管，8-控制阀，801-阀芯活动腔室， 802-控制按钮，803-第三气管，804-第四气管，805-密封圈，806-引流孔，807-槽形引流道，9-第一压缩弹簧，10-第二压缩弹簧，11-水汽口，12-限位套筒，13-加注枪连接口。
具体实施方式
33.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
35.本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本实用新型；
36.本实用新型可通过多种动力作用方式实现加注枪的安全加注动作，本实施例中，采用低温气体为输送动力源说明本实施例，本实施例中，驱动气源压力为0.3mpa～0.8mpa。
37.如图1-5所示，本实施例提供了一种安全加注的加注枪，包括内枪管、外枪管、夹卡机构、动力腔室和手柄机构，所述内枪管设置于外枪管内，通过第一压缩弹簧伸缩作用在外枪管内相对滑动，所述外枪管端部呈环状结构，优选地，本实施例中通过四根玻璃钢柱连接加注枪后端的动力腔室，所述动力腔室下方设置有控制阀，控制阀连接控制夹卡机构锁合位置关系，所述夹卡机构包括夹爪、铰链盖和固定环，固定环环形包裹内枪管并抵接于第一压缩弹簧，所述固定环前端设置有支撑套，支撑套卡接在内枪管枪形槽口上，所述支撑套和内枪管枪形槽口连接锁合夹爪使夹爪咬合内枪管枪头无法脱落。进一步地，本实施例中，所述夹爪闭合状态下缘面平行于支撑套上缘面，夹爪后缘楔口角度契合于支撑套的前缘楔口角度，所述夹爪后缘楔口交错抵接在支撑套的前缘楔口上保持稳定。
38.本实施例中，所述支撑套在支撑套和内枪管枪形槽口抵接相互咬合的情况下，所述加注枪处于进枪状态，由于夹爪在铰链盖和固定环控制的作用下只能发生两头旋转的位移角度，此时夹爪前端咬合内枪管枪头，夹爪后端通过支撑套和内枪管枪形槽口形成的咬合结构，在通过支撑套限制所述咬合结构形成固定结构，从而限制夹爪后端发生旋转，使得
在整个进枪过程中夹爪保持锁合状态不发生咬合不牢，避免造成崩枪的事故。
39.进一步地，所述铰链盖上设置有竖向螺钉将铰链盖和夹爪固定环竖向固定连接，所述铰链盖前端下缘面贴合于夹爪平行上缘面设置。优选地，本实施例中，所述铰链盖在此结构中为活动铰链连接，通过竖向螺钉将铰链盖和固定连接的固定环竖向固定，限制铰链盖活动方向，由于铰链盖前端下缘面贴合于夹爪平行上缘面设置，所以铰链盖可以限制夹爪在平面内的旋转角度，以此结构设计，夹爪可受固定环的推动在夹卡机构的限位平面上发生自由转动。
40.进一步地，所述铰链盖上设置有第一螺孔和夹爪活动连接，并设置有第二螺孔和外枪管活动连接，所述第一螺孔和第二螺孔竖向布置，第一螺孔和第二螺孔竖向偏心0.5mm-2mm。优选地，本实施例中第一螺孔和第二螺孔竖向偏心0.08mm，为了进一步控制夹爪在夹卡机构的限位平面上转动，设置有夹爪和铰链盖的连接螺孔，通过铰链盖的上缘面限制夹爪在安全范围内转动，进一步地，通过下部第一螺孔和第二螺孔之间的偏心距才能产生转动的力矩，从而使夹爪发生偏移转动。
41.本实施例中，所述夹爪后缘楔口角度契合于支撑套的前缘楔口角度，通过如下试验，以进一步调整楔口角度，以更好的控制夹爪在进枪过程中的稳固状态。本实施例以最大的驱动气源压力0.8mpa作为试验数据说明，试验数据如下：
42.(1)当夹爪后缘楔口角度和支撑套的前缘楔口角度为30
°
，此时由于楔口角度过小，夹爪需要偏移较大的角度才能形成锁合结构，夹爪闭合困难，无法有效形成进枪过程的稳固锁合形态。
43.(2)当夹爪后缘楔口角度和支撑套的前缘楔口角度为45
°
，此时两者的楔口契合并能顺利产生相对滑动，并在支撑套的支撑作用下楔口呈咬合紧固状态，此时夹爪有效形成进枪过程中的稳固锁合形态。
44.(3)当夹爪后缘楔口角度和支撑套的前缘楔口角度为60
°
，此时由于楔口角度过大，夹爪和支撑套在楔口处呈卡死的状态，无法进行正常的进枪和退枪操作，无法满足使用需求。
45.综上所述，当夹爪后缘楔口角度和支撑套的前缘楔口角度为45
°
时，夹爪处于最为稳定的咬合状态。
46.本实施例中，所述动力腔室包括左右两侧双动力缸，左侧动力缸内设置有动力缸隔板，将动力腔室分隔形成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述动力腔室上方设置有通气换向阀，所述通气换向阀一侧设置有进气接头，进气接头连接通气换向阀形成单向进气通道，通气换向阀通过第一气管连接第一腔室，通气换向阀通过第二气管连接第二腔室和第三腔室；进一步地，在内枪管和外枪管相对正向位移作进枪动作过程中，通过调节通气换向阀孔道，气体从第一气管进入第一腔室内，第二腔室和第三腔室内的气体从第二气管排出动力腔室，此时右侧气缸内的压力大于左侧气缸内的压力，第一活塞和第二活塞受到右侧气缸力的作用，带动活塞杆在活塞杆活动腔室内向内枪管方向位移，完成加注枪进枪操作；在内枪管和外枪管相对反向位移作退枪动作过程中，通过调节通气换向阀换气孔道的连通方式，气体从第二气管进入第二腔室和第三腔室内，第一腔室内气体通过第一气管排出动力腔室，此时左侧气缸内的压力大于右侧气缸内的压力，第一活塞和第二活塞受到左侧气缸力的作用，带动活塞杆在活塞杆活动腔室内向远离内枪管方向移动复位，完成加注枪退
枪操作。
47.本实施例中，所述动力腔室内设置有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞在动力腔室内推动活塞杆在活塞杆活动腔室内作往复运动，所述活塞杆后端抵靠在第一活塞上，活塞杆前端向前位移顶接内枪管后端；所述活塞杆活动腔室周向设置有限位套筒抵接在动力腔室槽口上，活塞杆活动腔室带动限位套筒向内枪管位移，所述限位套筒抵接在内枪管后端的限位板上形成垂直限位关系。优选地，本实施例中，所述活塞杆采用空心结构设计，采用空心杆状结构设计的活塞杆能更好的散发热量，以减少需要更多的低温气体作用于活塞机构降温处理，以实现节约能源的目的；进一步地，由于退枪过程中右侧气缸内可能存在残余低温气体无法完全排除，该低温气体在动力腔室内形成压力差导致枪管无法完全复位，通过所述限位套筒机构设计，为活塞柱远离内枪管方向位移提供力的作用，使得加注枪完成复位工作，避免了加注枪无不能复位影响操作造成枪体脱落的安全隐患。
48.本实施例中，所述动力腔室下方设置有控制阀，控制阀连接控制夹卡机构锁合位置关系，所述控制阀包括阀芯活动腔室和控制按钮，控制阀闭合后控制按钮完全插入阀芯活动腔室内，所述阀芯活动腔室上端设置有第三气管和第四气管，第三气管连接第一腔室，第四气管连接第二腔室和第三腔室；所述控制按钮插入阀芯活动腔室内部分呈柱状长杆结构，所述柱状长杆结构上间隔设置有若干密封圈，控制按钮完全插入阀芯活动腔室内密封圈阻隔第三气管和第四气管在阀芯活动腔室内的连接通道，所述阀芯活动腔室外表面设置有引流孔，引流孔连接阀芯活动腔室内槽形引流道。
49.本实施例中，正常运行进枪过程中，第一腔室内气体可以通过第三气管进入阀芯活动腔室，通过阀芯活动腔室和第四气管的连接，低压气体进入第二腔室和第三腔室内，由于此时阀芯活动腔室内存在流动气体，此时控制按钮在气体压力作用下可以任意抽拉；当控制按钮完全插入阀芯活动腔室，此时密封圈位于第三气管和第四气管连接的通道上，阻隔第三气管和第四气管在阀芯活动腔室内的连接通道，此时阀芯活动腔室内气体无法正常流通，控制按钮一直处于完全闭合状态，此时控制阀控制夹爪紧固内枪管枪头，避免了在进枪过程中夹爪脱落造成崩枪的安全隐患；进一步地，所述阀芯活动腔室外表面设置有引流孔，引流孔连接阀芯活动腔室内槽形引流道，所述控制按钮完全插入阀芯活动腔室后，阀芯活动腔室内和左侧气缸内残留的气体可以通过第三腔室上设置的水汽口排出，还可以通过阀芯活动腔室内的槽形引流道引导气体通过阀芯活动腔室外表面设置的引流孔排出腔内。
50.本实施例中，所述内枪管包括内枪管枪头和内枪管枪身，所述内枪管枪身前端通过第二压缩弹簧伸缩作用保证单向阀芯与内枪管枪头密封，内枪管枪身后端连接活塞杆活动腔室形成横向连接的动力传递结构；所述玻璃钢柱连接加注枪后端的动力腔室槽口，动力腔室槽口内环设置有若干水汽口，所述水汽口处设置有二位四通阀，同时连接第三腔室和玻璃钢柱。进一步地，通过所述结构设置，第三腔室内或玻璃钢柱内反流的低温气体或冷凝液体可以通过水汽口排出腔室，其有效避免了腔室内无法有效利用的低压加注物质损坏加注枪内部结构，影响加注枪使用寿命。
51.本实施例中，所述手柄机构包括第一手柄和第二手柄，第一手柄设置在动力腔室后座上，第二手柄设置在外枪管管体上，所述第一手柄和第二手柄连接固定后呈相互垂直角度布置。优选地，本实施例通过垂直布置的第一手柄和第二手柄结构设置形成放单性保护结构，提高控制结构的稳定性，避免操作人员单侧控制手柄造成安全事故。
52.本实施例中，所述外枪管管体上设置有加注枪连接口，所述加注枪连接口呈45-60
°
的弯曲空间，形成加注枪引流通道。优选地，本实施例中采用45
°
弯头的结构设计，便于操作人员在持有加注枪时有最合理的操作空间。
53.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。