带有整体回流防止功能的干式断流燃油接收器

摘要

本发明主要涉及一种适合于可分离地接收干式断流燃油加注喷嘴(12)的燃油加注的阀组件(10)。该阀组件包括一个接收器主体(14)，该接收器主体(14)限定一个在其中可滑动地安装提升阀构件(18)的向前燃油通道(16)。该阀组件(10)还包括一个尾部主体(22)，该尾部主体(22)与所述接收器主体(14)同轴紧固并限定一个向后燃油通道(26)。该尾部主体(22)可滑动地容纳由液力促动器或活塞组件(30)驱动的单向阀构件或扩散管(28)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀组件，诸如用于具有整体回流防止功能的干式断流燃油加注接收器的阀组件。

发明背景

向采矿，铁路及渣土运输业中由大型柴油机驱动的设备加注燃油的工业化标准方法已经结合了各种干式断流流体连接件，这些流体连接件被设计来将柴油机燃油从分配点输送到这些设备上的燃油箱中去。这样的输送通常以相对高的流量并在密闭的燃油输送系统中进行。这些用于将分配点与设备相连接的连接件由一个凹形连接件和一个凸形连接件组成，凹形连接件通常处于分配点一边，被称为喷嘴，凸形连接件处于设备上，被称为接收器。喷嘴通常包括手动操作的把手(打开/关闭)，并且现代的喷嘴还包括一个自动切断机构。该自动机构对流过配对的喷嘴和接收器的流体压力灵敏，并在预先设定的压力下动作以自动关闭喷嘴并因此而终止燃油的输送。该燃油中产生的压力通常来自于燃油箱被注满后产生的增压。

大型设备通常包括几千公升容量的燃油箱，燃油箱位于设备上并通常距地面有几米远。为了便于从地面向设备加注燃油，燃油接收器通常位于燃油加注操作者容易够得着的地方，并通过一定长度的固定管道和/或柔性软管连接到燃油箱。从地面起够得着这一点既具有明显的职业安全性又具有时间效率上的优点。

所述喷嘴和接收器的机械连接产生了配对的各个表面和密封元件(流体密封)之间的磨损。在实际运用时，为了保养的目的，喷嘴通常被定期拆下以调换损坏了的或其他有故障的元件。调换安装在设备上的接收器通常更困难一点，并且除非在接收器和燃油箱之间存在独立的流体隔离阀，否则在接收器能够被调换之前燃油箱必须先将里面的燃油排空到接收器之下的水平。这样的做法既费钱又产生燃油溢漏接着造成环境破坏的危险。

燃油通过接收器从燃油箱排放通常可能以两种方式发生：

 (i)接收器密封件损坏，或者接收器本身遭受与另一个物体的撞击，造成接收器破裂；或者

(ii)燃油被从燃油箱中盗走。

如果在接收器和燃油箱之间不存在回流防止措施，则几千公升的燃油都可能被丢失。

现有已知的两种具有被设计来防止燃油通过接收器从燃油箱排放的整体回流防止机构的燃油接收器产品。一种这样的产品采用了简单的盘形样式的单向阀机构，该单向阀机构由直接作用到所述盘元件上的流体压力打开，并通过弹簧的作用关闭。该产品的前接收器主体可以不需要排空燃油箱即行调换。另一个这样的产品被设计成使第二回流防止阀通过第一提升阀的移位直接(机械地)打开。该产品中的所述第二阀的主要作用是在所述接收器主体被拆卸(调换)期间防止燃油回流。

发明内容

根据本发明提供了一种阀组件，该阀组件包括：

适合于提供用于注油喷嘴的可释放性连接并包括一个向前延伸的流体通道的提升阀容室；

可滑动地安装在所述提升阀容室内的用于打开和关闭所述向前流体通道的提升阀构件；

连接到所述提升阀容室并包括一个向后延伸的流体通道的单向阀主体；

可移动地连接到所述单向阀主体的用于打开和关闭所述向后流体通道的单向阀构件；

位于所述单向阀主体内并可操作性地连接到所述单向阀构件的液力促动器，借此在运行中单独作用在该液力促动器上的流体压力实现所述单向阀构件的移动，用于打开所述向后流体通道。

最好所述单向阀构件独立于所述提升阀构件连接到所述单向阀主体。

最好所述液力促动器包括一个活塞组件，该活塞组件包括一个活塞容室和一个活塞头，所述活塞容室紧固在所述单向阀主体内并具有一个活塞腔，所述活塞头可滑动地安装在所述活塞腔内并通过活塞杆连接到所述单向阀构件。更好的是所述活塞组件还包括活塞偏置装置，该活塞偏置装置推动所述单向阀构件进入与所述活塞容室形成紧密接合的状态。还要更好的是，所述活塞容室包括一个进入所述活塞腔的口子，该口子被设置成提供作用于所述活塞头和活塞偏置装置的流体液压以迫使所述单向阀构件打开。

最好所述阀组件还包括一个提升阀主体，该提升阀主体安装在所述提升阀容室内并包括一个圆柱形的镗孔，用于引导所述提升阀构件滑动。更好的是该提升阀主体在所述活塞容室的前端被紧固于该活塞容室。还要更好的是，所述阀组件进一步包括提升阀偏置装置，该提升阀偏置装置被容置在所述圆柱形镗孔中并被设置成推动所述提升阀构件进入与所述提升阀容室形成紧密接合的状态，用于关闭所述向前流体通道。

最好所述单向阀构件采用总体圆柱形扩散管的形式。更好的是该扩散管通过一个保持元件得到保持以在所述向后流体通道内进行往复运动。还要更好的是，该扩散管通过一个环形轴承及相邻的密封装置得到引导以进行往复运动。

在总体上所述阀组件适用于干式断流燃油加注喷嘴。

附图说明

为了对本发明的性质达到更好的理解，下文将参考附图仅通过实例的方式叙述阀组件的一个优选实施例，在附图中，

图1和2是根据本发明的阀组件的实施例的截面图，图中带有加注喷嘴；

图3和4是图1和2的阀组件的截面图，图中分别带有及不带有加注喷嘴；

图5是前面各图的截面图以及平面图和立视图。

具体实施方式

如图1和2最清晰地显示，图中是总体标注为10的根据本发明的一个实施例的阀组件，该阀组件适合于接收加注喷嘴在本实例中为燃油加注喷嘴12的燃油加注。加注喷嘴12是干式断流的构型，诸如本申请人的第4,919,174号美国专利中叙述的构型，该专利的内容通过引用的方式被包括在本文中。

本实施例的阀组件10总体包括下列元件：

1.提升阀容室或在本实例中为接收器主体14，该主体提供对干式断流加注喷嘴12的闩锁，并限定一个向前延伸的流体或燃油通道16；

2.提升阀构件18，该提升阀构件18可滑动地安装在所述接收器主体14内并适合于由加注喷嘴12的喷嘴提升头20推动而打开；

3.单向阀主体或在本实例中为尾部主体22，该尾部主体22通过诸如24的一系列螺栓紧固件与所述接收器主体14同轴紧固，并限定一个向后延伸的燃油通道26；

4.可滑动地容纳在所述尾部主体22内的单向阀构件或在本实例中为圆柱形的扩散管28；

5.被总体标注为30的液力促动器，该液力促动器30位于所述尾部总体22内并可操作性地连接到所述扩散管28，用于打开和关闭所述向后燃油通道26。

本实施例的液力促动器采用活塞组件30的形式，包括一个活塞容室32，该活塞容室32被紧固安装在所述向后燃油通道26的上游端。所述活塞容室限定一个活塞腔34，活塞头36可滑动地安装在该活塞腔34内。所述活塞头36通过活塞连接杆38连接到所述扩散管28。

本实施例的活塞组件30包括一对活塞密封件35A和35B。在两个方向上，密封件35A和35B中的每一个都通过流体压力提供密封作用，也就是，密封件35A和35B提供双重作用。向前密封件35A保持对处于活塞腔34的向前侧内的活塞头36的流体压力，而向后密封件35B提供对于诸如从燃油箱进入活塞腔34的向前侧的流体压力的密封。该对背靠背的密封件35A和35B采用U型密封的形式，被设计成取得低摩擦的效果，以达到活塞36在活塞腔34内有相对自由的移动。该对密封件35A和35B可以用单体的双重作用活塞密封件替换。

活塞组件30还包括采用压缩弹簧40的形式的偏置装置，该偏置装置位于活塞腔34内所述活塞连接杆38的周围。活塞弹簧40在向前的方向上推动活塞头36，也一起推动活塞连接杆38和扩散管28。重要的是，活塞容室32包括一个活塞腔口子42，该活塞腔口子42通向活塞腔34并设置成对活塞头36提供流体液压，反抗弹簧40的偏置力以迫使扩散管28打开。

图1和2另外还图示了阀组件10与诸如44的燃油箱的连接，该燃油箱具有一个接收器套座46，所述阀组件10或尾部主体22通过螺纹连接到该套座46上。图中的阀组件10显示了处于其打开状态下的提升阀构件18和单向阀构件或扩散管28。为了参考的方便及避免重复，图2的阀组件10的相同的元件被标以与图1的相应元件相同的参考数字。

图3和4图示了上述实施例的阀组件10，但是所述单向阀构件或在本实例中为扩散管28被显示处于其关闭状态。阀组件10在其他方面的结构上都与前述实施例完全相同，并且相应的元件已经被标以相同的数字。

图3和4的阀组件10显示了在喷嘴提升头20或某些其他装置的协作力的作用下处于其打开状态的提升阀构件18。然而，在该情况下，燃油或柴油的减压意味着在活塞腔34内作用的流体压力比活塞弹簧40的反作用力小，其结果将推动活塞36以及单向阀构件或扩散管28进入其关闭状态。也就是，尽管处于所述向前流体通道16处的提升阀18被打开，但由于单向阀构件或扩散管28被关闭，因此防止了燃油被从燃油箱44泄放。

如图3和4所示，活塞容室32被设计成在其锥形的下游端处与单向阀构件或扩散管28相接合或相抵靠。扩散管28在其上游端处包括一个有锥度的边缘，该边缘被设计成容纳一个面密封件48，该面密封件48防止流体在反方向上流动。在替代的实施例中，密封件48可以附贴到活塞容室32的锥形表面上，在该锥形表面处密封件48将与配对的扩散管28的有锥度面相接合。

如图5最清晰地显示，单向阀构件或扩散管28被设置成在所述向后流体或燃油通道26内作往复运动。扩散管28通过保持环50和扩散管套筒52被保持在单向阀主体或尾部主体22内。扩散管28通过环形轴承54以及相邻的扩散管U型密封件56被引导进行往复运动。

在图5所示的阀组件10中，提升阀构件18和单向阀构件28都处于其关闭状态。提升头18被可滑动地容纳在提升阀主体58内，在本实例中，提升阀主体58连接到活塞容室32。提升阀主体58包括一个圆柱形的镗孔60，该镗孔60提供提升头18的受引导的往复运动。提升头18通过位于圆柱形镗孔60内的采用压缩弹簧62的形式的提升头偏置装置被推进到其关闭状态。提升头18包括一个环形的O型圈64，当提升头18关闭时，该O型圈64座落于所述接收器主体14的内表面中。

本实施例的阀组件10的运行中涉及的总体步骤如下：

1.加注或干式断流燃油加注喷嘴12被可分离地连接或闩锁到阀组件10的接收器主体14上；

2.燃油加注喷嘴12被手动打开，迫使喷嘴提升头20进入与提升阀构件18的接合状态，反抗提升头弹簧62的偏置力而使提升阀构件18与接收器主体14分离；

3.提升阀构件18因此而打开，使流体流过向前燃油通道16并通过活塞容室口子42进入活塞腔34；

4.活塞腔34中的流体或燃油的液压力反抗活塞弹簧40的偏置力在向后的方向上推动活塞头36；

5.活塞头36通过活塞杆38的作用将单向阀构件或扩散管28推动到向后的位置；

6.单向阀构件或扩散管28因此而打开，使燃油从向前流体通道16流到向后流体通道26，再流到燃油箱44；

7.燃油加注喷嘴12被手动或自动关闭，使提升阀构件18返回其关闭状态，防止燃油流向阀组件10；

8.活塞腔34内的燃油最后的压力下降意味着活塞头36(被弹簧40推动)以及相关联的扩散管28返回到向前位置，其目的是，不管前面的提升头18是否被喷嘴或任何其他装置打开，向后流体通道26都被关闭。

重要的是，如图4最清晰地显示，如果提升阀构件18被压下而打开，则除非在活塞腔34内提供充分的流体压力，否则单向阀构件28仍将不会打开。这就意味着，除非单向阀构件28被液力促动，燃油不可能从油箱排放。这就将是这样的情况，即喷嘴12是否被连接并转向ON(打开)。阀组件10这样的特殊设计就活塞36本身及单向阀构件或扩散管28有效地不被触及的情况而言也防止了通过手动操作非规范地进行这样的液力促动。

上文在一定的细节上叙述了本发明的一个优选实施例，本阀组件具有的下列优点对于本技术领域熟练的人员而言是显而易见的：

1.对本阀组件尤其是液力促动的单向阀不可能找到对其进行非规范操作的实际方法，因此使燃油得到保护免于被从燃油箱偷盗；

2.所述单向阀只引起微量增加的压力降，这意味着不需要或不必试图进行其目的是自动切断的手动非规范操作，而如果不实现所述自动切断可能导致过量加注及产生环境破坏，燃油浪费甚至可能造成燃油箱结构损坏或破裂；

3.对本阀组件不可能进行强制的非规范操作，因为在提升阀构件和单向阀构件之间没有机械链接，而这样的机械链接是至少一个先有技术实例的特征；

4.本阀组件使单向阀构件“受到保护”，因此不可能通过用强力将一根刚性细丝或其他元件穿过先有技术的开放的接收器提升头并抵靠盘形样式的单向阀进行非规范操作；

5.本阀组件设置了提升阀和单向阀，其方便之处是每种阀在正常情况下都处于关闭状态。

在本技术领域熟练的人员将能够理解的是，对本文所述的本发明除了本文具体说明的内容之外还可以有各种变化和修改。例如，如果有其他的液力促动器能有效地进行液力运行并解决本发明确定的各种问题，则所述液力促动器可以从所述活塞组件进行变化。液力促动器和/或单向阀的安装可以远离所述提升阀构件或在提升阀构件的下游。如果单向阀构件有效地提供向后流体通道的打开和关闭功能，则其不需要一定是扩散管的类型。虽然本文所述的实施例被直接安装到燃油箱中，但是燃油从所述单向阀的轴向排放导致其本身可以安装到一定长度的管道或其他类似的装置上。所有这样的变化和修改都将被认为处于本发明的范围内，而本发明的性质将从上文所述的内容得到确定。