一種呼吸器用平衡式呼吸閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水下呼吸器用低吸氣阻力的平衡式呼吸閥，屬于應(yīng)急救生技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的水下呼吸器用呼吸閥均采用的是硬密封式結(jié)構(gòu)的減壓閥芯，這種呼吸閥體積大(外徑約80mm)、重量重(約200g以上)，難以長(zhǎng)時(shí)間隨身攜帶;而小尺寸的硬密封式結(jié)構(gòu)的呼吸閥(外徑約56mm)吸氣阻力又太大(約1500Pa以上)，無法滿足實(shí)際使用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為救生水下呼吸器提供一種體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和吸氣阻力低的呼吸器用平衡式呼吸閥，使其滿足可長(zhǎng)時(shí)間佩掛在人體上并且使用方便和舒適的需求。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括閥體、吸氣壓力感應(yīng)膜片、閥蓋、位于吸氣壓力感應(yīng)膜片與閥蓋之間的應(yīng)急按鈕、呼吸咬嘴、裝于閥體進(jìn)氣口的閥座、閥桿、裝于閥體出氣口的出氣口膜片和出氣口堵蓋、與閥桿相連的杠桿開關(guān);所述閥座外端連接有進(jìn)氣接頭;所述進(jìn)氣接頭內(nèi)腔分隔為進(jìn)氣腔和平衡腔；閥桿前部置于閥座的內(nèi)腔，閥桿后部置于進(jìn)氣接頭的平衡腔內(nèi)；閥桿后端設(shè)有將平衡腔活動(dòng)分隔為與閥座內(nèi)腔連通的主平衡腔、副平衡腔的活塞;所述主平衡腔的腔壁上設(shè)有環(huán)形凹槽;所述進(jìn)氣腔經(jīng)與環(huán)形凹槽相通的進(jìn)氣通道與主平衡腔連通;所述閥桿上設(shè)有連通副平衡腔與閥座內(nèi)腔的氣道。
[0005]所述進(jìn)氣通道為一個(gè)以上。
[0006]所述活塞與平衡腔壁接觸處設(shè)有密封圈。
[0007]所述進(jìn)氣接頭、閥桿、閥座由錫黃銅制成，并且表面進(jìn)行鍍鎳處理。
[0008]所述閥體、出氣口堵蓋、閥蓋由高性能聚酰胺材料注塑而，其熔點(diǎn)高達(dá)2600C，拉伸強(qiáng)度為80.0MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)60 %。
[0009]所述出氣口膜片、吸氣壓力感應(yīng)膜片由二甲基硅橡膠模壓制成，該橡膠能在一60°C?250°C的溫度范圍內(nèi)能保持良好的彈性。
[0010]所述應(yīng)急按鈕由熱塑性聚氨酯彈性體通過注射工藝制成，其拉伸強(qiáng)度達(dá)32.0MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)100%。
[0011]所述呼吸咬嘴由食品級(jí)硅橡膠制成，其重金屬含量<lmg/kg。
[0012]本實(shí)用新型可以滿足呼吸阻力低、體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等實(shí)際使用要求。
[0013]本實(shí)用新型具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和呼吸舒適的優(yōu)點(diǎn)，其總體尺寸為86.0111111(總長(zhǎng))\55.7111111(總寬)\86.5111111(總高)，重量約為1258，吸氣阻力約800?3左右，呼氣阻力300Pa左右，較國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的常用的水下呼吸器用呼吸閥的體積減小約25%，重量減小約31%，較國(guó)外同類尺寸的呼吸閥的吸氣阻力低約46%以上。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為進(jìn)氣接頭的A向視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1、圖2中，本實(shí)用新型主要由塑料和橡膠部件構(gòu)成的主閥體、安裝于主閥體內(nèi)由金屬零部件構(gòu)成的平衡式金屬減壓閥芯以及由食品級(jí)硅橡膠制成的呼吸咬嘴等三大部件組成。
[0017]主閥體由塑料閥體1、出氣口膜片2、出氣口堵蓋3、吸氣壓力感應(yīng)膜片4、應(yīng)急按鈕
5、閥蓋6等6個(gè)部件構(gòu)成。其中塑料閥體1、出氣口堵蓋3和閥蓋6由高性能聚酰胺材料通過注塑工藝制成，出氣口膜片2和吸氣壓力感應(yīng)膜片4通過模壓工藝制成，應(yīng)急按鈕5通過注射工藝制成。先在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)出各部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸和外形尺寸，再依據(jù)這些尺寸設(shè)計(jì)注塑或模壓成型模具，模具設(shè)計(jì)并制造完成后即可在注塑機(jī)或模壓成型機(jī)上生產(chǎn)這些塑料或橡膠部件。
[0018]制造塑料閥體1、出氣口堵蓋3和閥蓋6的高性能聚酰胺材料可以是尼龍66材料，為了降低其收縮率，可向尼龍66材料中添加5%?10%左右的玻璃纖維添加劑。
[0019]制造出氣口膜片2和吸氣壓力感應(yīng)膜片4時(shí)先將二甲基硅橡膠、雙二五、羥基硅油、二苯基硅二醇等原材料放入混合機(jī)混合均勻后，再在開練機(jī)上混練，然后放入模具中在平板硫化機(jī)上進(jìn)行一段模壓硫化，脫模后再在電熱鼓風(fēng)箱內(nèi)進(jìn)行二段硫化即可。
[0020]制造應(yīng)急按鈕5時(shí)先將末端為NCO的聚氨酯預(yù)聚集物與勻泡劑、擴(kuò)鏈劑、去離子水混合均勻后，再注射到模具內(nèi)即可成型。
[0021]平衡式金屬減壓閥芯由進(jìn)氣接頭7、金屬閥桿8、減壓彈簧9、鎖緊螺母10、金屬杠桿開關(guān)11和金屬閥座12等6個(gè)部件構(gòu)成。先設(shè)計(jì)出各部件的外形尺寸后再進(jìn)行加工。
[0022]平衡式金屬閥芯通過進(jìn)氣接頭和閥座安裝于主閥體內(nèi)，減壓彈簧、杠桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料制成。進(jìn)氣接頭7、金屬閥桿8、閥座12和鎖緊螺母10可在數(shù)控車床上加工，進(jìn)氣接頭7、閥芯8、閥座12加工好后，外表面還應(yīng)進(jìn)行鍍鎳處理;減壓彈簧9可采用不銹鋼絲在彈簧纏繞機(jī)上加工制成，金屬杠桿開關(guān)11可采用沖壓工藝制成。平衡式金屬減壓閥芯采用氣流平衡方式密封，從進(jìn)氣接頭進(jìn)入的約0.9MPa的壓縮空氣的壓力平衡分布在金屬閥桿兩端的活塞和封頭上，從而只需減壓彈簧提供較小的彈力即可將從進(jìn)氣接頭內(nèi)進(jìn)入的約0.9MPa的壓縮空氣密封住，這樣可大大降低呼吸閥的吸氣阻力。
[0023]呼吸咬嘴13可用食品級(jí)硅橡膠材料采用模壓工藝制成，其重金屬含量<lmg/kg。
[0024]上述各部件制造完成后，經(jīng)組裝后即可得到救生水下呼吸器用低吸氣阻力的平衡式呼吸閥。
[0025]進(jìn)氣接頭7內(nèi)腔分隔為進(jìn)氣腔14和平衡腔；閥桿8前部置于閥座12的內(nèi)腔21，閥桿8后部置于進(jìn)氣接頭7的平衡腔內(nèi)；閥桿8后端設(shè)有將平衡腔活動(dòng)分隔為與閥座內(nèi)腔21連通的主平衡腔20、副平衡腔16的活塞17;主平衡腔20的腔壁上設(shè)有環(huán)形凹槽19;進(jìn)氣腔14經(jīng)與環(huán)形凹槽19相通的進(jìn)氣通道15與主平衡腔20連通；閥桿8上設(shè)有連通副平衡腔16與閥座內(nèi)腔21的氣道18。
[0026]呼吸閥的工作原理為:在靜止?fàn)顟B(tài)下，壓縮氣體依次通過進(jìn)氣腔14、進(jìn)氣通道15進(jìn)入主平衡腔20，利用減壓彈簧9預(yù)壓縮力壓緊金屬閥桿8達(dá)到密封進(jìn)氣端氣體的目的，防止空氣泄露至呼吸腔23;使用人員通過呼吸咬嘴13進(jìn)行呼吸時(shí)，呼吸閥進(jìn)入工作狀態(tài)，吸氣時(shí)呼吸腔23內(nèi)氣體壓力下降，吸氣壓力感應(yīng)膜片4在內(nèi)外空氣壓力差的作用下受向內(nèi)的壓力，然后通過金屬杠桿開關(guān)11、鎖緊螺母10將壓力放大后作用到金屬閥桿8上并使其向左移動(dòng)，主平衡腔20內(nèi)的壓縮氣體依次通過閥座內(nèi)腔21、出氣通道22進(jìn)入呼吸腔23滿足人體吸氣需求;同時(shí)副平衡腔16通過氣道18與閥座內(nèi)腔21相通，可保證閥桿8移動(dòng)時(shí)副平衡腔16與呼吸腔23內(nèi)壓力平衡。呼氣時(shí)，呼吸腔23內(nèi)氣體壓力升高，吸氣壓力感應(yīng)膜片4在內(nèi)外空氣壓差的作用下受向外的壓力使其上移，在減壓彈簧9的作用下，金屬杠桿開關(guān)11、閥桿8、鎖緊螺母10復(fù)位，供氣端停止供氣，同時(shí)在內(nèi)外壓差的作用下，呼出的氣體通過出氣口膜片2排出。
[0027]組裝完成后的呼吸閥總體尺寸為:總長(zhǎng)X總寬X總高=8 6.0 mm X 5 5.7 mm X86.5mm，重量約為:125g，較國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的常用的水下呼吸器用呼吸閥的體積減小約25%，重量減小約31%。
[0028]組裝完成后的呼吸閥吸氣阻力約SOOPa左右，呼氣阻力300Pa左右，與國(guó)外同類尺寸的呼吸閥吸氣阻力(> 1500Pa)相比，其吸氣阻力低約46 %以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種呼吸器用平衡式呼吸閥，包括閥體(I)、吸氣壓力感應(yīng)膜片(4)、閥蓋(6)、位于吸氣壓力感應(yīng)膜片(4)與閥蓋(6)之間的應(yīng)急按鈕(5)、呼吸咬嘴(13)、裝于閥體(I)進(jìn)氣口的閥座(12)、閥桿(8)、裝于閥體(I)出氣口的出氣口膜片(2)和出氣口堵蓋(3)、與閥桿(8)相連的杠桿開關(guān)(11);其特征在于:所述閥座(12)外端連接有進(jìn)氣接頭(7);所述進(jìn)氣接頭(7 )內(nèi)腔分隔為進(jìn)氣腔(14)和平衡腔；閥桿(8)前部置于閥座(12)的內(nèi)腔(21)，閥桿(8)后部置于進(jìn)氣接頭(7)的平衡腔內(nèi)；閥桿(8)后端設(shè)有將平衡腔活動(dòng)分隔為與閥座內(nèi)腔(21)連通的主平衡腔(20)、副平衡腔(16)的活塞(17);所述主平衡腔(20)的腔壁上設(shè)有環(huán)形凹槽(19);所述進(jìn)氣腔(14)經(jīng)與環(huán)形凹槽(19)相通的進(jìn)氣通道(15)與主平衡腔(20)連通;所述閥桿(8)上設(shè)有連通副平衡腔(16)與閥座內(nèi)腔(21)的氣道(18)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述進(jìn)氣通道(15)為一個(gè)以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述活塞(17)與平衡腔壁接觸處設(shè)有密封圈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述進(jìn)氣接頭(7)、閥桿(8)、閥座(12)由錫黃銅制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述閥體(1)、出氣口堵蓋(3)、閥蓋(6)由高性能聚酰胺材料注塑而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述出氣口膜片(2)、吸氣壓力感應(yīng)膜片(4)由二甲基硅橡膠模壓制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述應(yīng)急按鈕(5)由熱塑性聚氨酯彈性體制成。8.據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸器用平衡式呼吸閥，其特征在于:所述呼吸咬嘴(13)由食品級(jí)娃橡膠制成，其重金屬含量< lmg/kg。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種呼吸器用平衡式呼吸閥，包括閥體、吸氣壓力感應(yīng)膜片、閥蓋、位于吸氣壓力感應(yīng)膜片與閥蓋之間的應(yīng)急按鈕、呼吸咬嘴、裝于閥體進(jìn)氣口的閥座、閥桿、裝于閥體出氣口的出氣口膜片和出氣口堵蓋、與閥桿相連的杠桿開關(guān)；所述閥座外端連接有進(jìn)氣接頭；所述進(jìn)氣接頭內(nèi)腔分隔為進(jìn)氣腔和平衡腔；閥桿前部置于閥座的內(nèi)腔，閥桿后部置于進(jìn)氣接頭的平衡腔內(nèi)；閥桿后端設(shè)有將平衡腔活動(dòng)分隔為與閥座內(nèi)腔連通的主平衡腔、副平衡腔的活塞；所述主平衡腔的腔壁上設(shè)有環(huán)形凹槽；所述進(jìn)氣腔經(jīng)與環(huán)形凹槽相通的進(jìn)氣通道與主平衡腔連通；所述閥桿上設(shè)有連通副平衡腔與閥座內(nèi)腔的氣道。本實(shí)用新型體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、吸氣阻力低。
【IPC分類】A62B9/02
【公開號(hào)】CN205323043
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620014612
【發(fā)明人】徐浩星, 牛同鋒, 陳愛國(guó), 王青松, 周渝淞, 胡發(fā)靈, 劉紅
【申請(qǐng)人】湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日