CN101201127B - 气路减压装置及对应的实现大减压比的气路减压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明气路减压装置的壳体内设置有活塞腔，活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，减压弹簧室内装配有内端与活塞顶压配合的减压弹簧，减压弹簧的外端与螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧，顶杆室连通设有一入气口，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱，顶杆室外端口处通过螺旋装配的密封堵盖实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内，所述顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈，密封圈与导向孔密封配合，顶杆的外段还设置有连通配气舱与导向孔的孔道，该孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔和设置在顶杆中段将中心盲孔与配气舱连通的斜孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种气路减压装置及对应的实现大减压比的气路减压装置。
背景技术
目前，公知的减压器大都是由预紧弹簧、减压弹簧、活塞、顶杆及密封面、配气舱组成。这种减压器顶杆和密封面一体，在活塞受高气压的情况下，活塞移动，带动顶杆移动，密封面跟随顶杆移开，气体通路，减压器开启，因截流减压，输出压力低于进口压力，达到减压效果。申请号为92222522.2的中国专利说明书公开了一种气体管路双级减压阀，该双级减压阀由一个膜片式二级气体管路减压器和一个活塞式一级气体管路减压器组成，其活塞式减压器包括减压器壳体，壳体内设置有活塞，活塞设置在壳体的活塞腔内，活塞腔的上部设置有减压弹簧室，减压弹簧室内的减压弹簧的下端与活塞的上端面顶压配合，活塞的下端连接有阀针，阀针的下端穿过活塞腔下部阀体上的通孔并插入一T形滑阀的中心盲孔中，T形滑阀位于T形滑阀室内，T形滑阀的下端套装有中弹簧，中弹簧的上端顶压在T形滑阀的台阶面上，另一端与阀体挡压配合，T形滑阀尾端的阀体上螺纹旋装有端盖，T形滑阀的尾端插装在端盖的中心盲孔中。该塞式减压器的进气孔与T形滑阀室相通，出气孔与活塞腔下部的低压室相通。该活塞式减压器在工作时，高压气体将充满T形阀室并会充满T形阀的尾端与端盖中心孔形成的空间，这样，高压气体将作用在T形阀上端的台阶面、中部的锥面以及尾部的端面，这样T形阀受到的向上压力就会很大，再加上中弹簧的弹力作用，T形阀将紧紧的贴在阀座上，当调节减压弹簧的压缩量，以便使阀口开启时将会很困难。为了将阀口打开，减压弹簧要对活塞提供很大的力，而阀口一旦打开后T形阀的上端面也会受到高压气体的作用，这就会使阀口的开启量增大，为了很好的实现减压效果，有时还需要将减压弹簧回调以便减小阀口的开启量，这就使得减压弹簧的调整工作变得很繁琐。同时，为了稳定出口压力，以便得到稳定的减压比，需要实现减压器的动态平衡，即出口压力大了，活塞就会上移动，阀口关小，出口压力变小，同样，出口压力小了，活塞就会下移动，阀口开大，出口压力变大，而要实现这样的动态平衡就需要使活塞与出口气体接触的下表面大于T形阀与出口气体接触的上表面，这样会使活塞的直径较大，造成整个阀体的直径较大，使其不适于安装空间小的场合，较大的质量也会使其不适宜使用在有质量要求的场合，比如某些飞行器上。
发明内容
针对上述问题，本发明的任务是提供一种气路减压装置及对应的实现大减压比的气路减压装置，以提高减压比，使减压弹簧于动态平衡中发挥作用，减小减压弹簧的受力，减小调节减压弹簧时的阻力。
为完成上述任务，本发明所采用的技术方案是：一种气路减压装置，包括减压装置的壳体，壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞，减压弹簧室内装配有内端与活塞顶压配合的减压弹簧，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱，配气舱连通设有一出气口，所述的顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内，其特征在于，所述顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈，密封圈与导向孔密封配合，顶杆的外段还设置有连通配气舱与导向孔的孔道，该孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔和设置在顶杆中段将中心盲孔与配气舱连通的斜孔。
所述的活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道连通处固定装配的环状软密封座，所述的活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。
所述的配气舱为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。
一种实现大减压比的气路减压装置，该减压装置由两套以上的减压单元串联而成，每套减压单元的壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞，减压弹簧室内装配有内端与活塞顶压配合的减压弹簧，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱，配气舱连通设有一出气口，所述的顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内，所述顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈，密封圈与导向孔密封配合，顶杆的外段还设置有连通配气舱与导向孔的孔道，该孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔和设置在顶杆中段将中心盲孔与配气舱连通的斜孔，相邻两减压单元中，后一减压单元的入气口与前一减压单元的出气口连通，后一减压单元的活门密封结构的口径尺寸、配气舱的空间尺寸和出气口的孔径尺寸均大于前一减压单元的相应尺寸。
所述的活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道连通处固定装配的环状软密封座，所述的活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。
所述的配气舱为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。
本发明的减压装置不工作时，与现有技术不同，气压起到压紧密封面的作用，需要工作时，调节减压弹簧打开密封面，通路后，输出压力作用于活塞上，活塞向上移动，作用在减压弹簧上，这种利用输出压力推动活塞的做法，只改变个别元件的组成顺序，以简单的结构，便可使弹簧调节处于动态平衡中，稳压效果好；顶杆外段的外周面上设置了与导向孔密封配合的密封圈，顶杆的外段还设置了连通所述配气舱与导向孔的孔道，这样在减压装置工作时，入气口的高压气体就不能进入导向孔，只能作用在顶杆中部台阶处的环面上，气压力大大减小，由于顶杆受到的向上的气压力较小，调节减压弹簧打开顶杆与减压装置的壳体之间的密封面时受到的阻力就较小，调节灵活方面；另外，在减压装置工作时，经过减压作用的配气舱内的低压气体通过连通配气舱与导向孔的孔道进入导向孔中，对顶杆有一个向上的压力，相当于变相的增加了活塞的面积，这样在同样能灵活的实现出口压力动态平衡的条件下就可以减小活塞的直径，进而减小减压装置的直径，使得减压装置的体积和质量减小；采用活门式软密封，一改传统的软密封面移动，金属密封面在阀体上静止的结构，可活动密封，可降低成本，密封效果也更好；另外，为了加大减压比，采用双级减压，这样的结构轻盈，重量轻。
附图说明
图1是本发明的一种气路减压装置的结构示意图；
图2是本发明的一种实现大减压比的气路减压装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的气路减压装置，减压装置的壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞2，减压弹簧室内装配有内端与活塞2顶压配合的减压弹簧1，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽6顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆4，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧5，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道10处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口7，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱8，配气舱8连通设有一出气口9。活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道10连通处固定装配的环状软密封座3，所述的活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。配气舱8为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖11实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内。顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈13，密封圈13与导向孔密封配合，使得顶杆的端面与导向孔之间形成一个密闭空间，顶杆的外段还设置有连通配气舱8与导向孔的孔道，该包括孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔14和设置在顶杆中部将中心孔盲孔14与配气舱8连通的斜孔15。
如图2所示的实现大减压比的气路减压装置，该减压装置由两套(或两套以上)减压单元串联而成，每套减压单元的的壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞2，减压弹簧室内装配有内端与活塞2顶压配合的减压弹簧1，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽6顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆4，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧5，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道10处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口7，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱8，配气舱8连通设有一出气口9，相邻两减压单元中，后一减压单元的入气口与前一减压单元的出气口通过管路12连通，后一减压单元的活门密封结构的口径尺寸、配气舱的空间尺寸和出气口的孔径尺寸均大于前一减压单元的相应尺寸。活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道10连通处固定装配的环状软密封座3，活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。配气舱8为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖11实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内。顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈13，密封圈13与导向孔密封配合，使得顶杆的端面与导向孔之间形成一个密闭空间，顶杆的外段还设置有连通配气舱8与导向孔的孔道，该包括孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔14和设置在顶杆中部将中心孔盲孔14与配气舱8连通的斜孔15。
工作原理：预紧弹簧5作用在顶杆4上，使顶杆密封面压紧活门密封面3。进气口加气，调节调压螺帽6，使调压弹簧1压缩，当调压弹簧1压缩到一定量时，弹簧力足够大，则推动活塞2向顶杆4方向移动，推动顶杆4离开活门密封面3，气体通路，配气舱中有压力作用于活塞2，使其受力远离顶杆4，开口减小，此时弹簧力变大使活塞2向顶杆4移动，这就形成一个动态平衡，使压力稳定在某一个数值，达到稳定减压效果。气体通路后，沿着气路通道流向二级减压机构，原理与一级减压相同。这样通过二级减压，达到大的减压比输出。
Claims (6)
1.一种气路减压装置，包括减压装置的壳体，壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞(2)，减压弹簧室内装配有内端与活塞(2)顶压配合的减压弹簧(1)，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽(6)顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆(4)，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧(5)，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道(10)处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口(7)，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱(8)，配气舱(8)连通设有一出气口(9)，所述的顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖(11)实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内，其特征在于，所述顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈(13)，密封圈(13)与导向孔密封配合，顶杆的外段还设置有连通配气舱(8)与导向孔的孔道，该孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔(14)和设置在顶杆中段将中心盲孔(14)与配气舱(8)连通的斜孔(15)。
2.根据权利要求1所述的气路减压装置，其特征在于，所述的活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道(10)连通处固定装配的环状软密封座(3)，所述的活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。
3.根据权利要求1或2所述的气路减压装置，其特征在于，所述的配气舱(8)为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。
4.一种实现大减压比的气路减压装置，该减压装置由两套以上的减压单元串联而成，每套减压单元的壳体内设置有活塞腔，在活塞腔的两端同轴线连通设有减压弹簧室和顶杆室，活塞腔内装配有活塞(2)，减压弹簧室内装配有内端与活塞(2)顶压配合的减压弹簧(1)，减压弹簧的外端与一螺旋装配在减压弹簧室外端口上的调压螺帽(6)顶压配合，顶杆室内轴线上装配有内端头与活塞顶压配合的顶杆(4)，顶杆上装配有驱动顶杆顶压活塞的预压弹簧(5)，在顶杆室和活塞腔的通道上设置有一套顶杆上的动密封面和通道(10)处的静密封构成的活门密封结构，顶杆室为一密封空间，顶杆室连通设有一入气口(7)，活塞与密封结构之间的通道上连通设置有一配气舱(8)，配气舱(8)连通设有一出气口(9)，所述的顶杆室外端口处通过一螺旋装配的密封堵盖(11)实现顶杆室的密封，密封堵盖的轴线上设有一顶杆的导向孔，顶杆的外段插装于该导向孔内，其特征在于，所述顶杆的外段的周面上设置环形槽，环形槽内设置有密封圈(13)，密封圈(13)与导向孔密封配合，顶杆的外段还设置有连通配气舱(8)与导向孔的孔道，该孔道包括设置在顶杆外段与导向孔连通的中心盲孔(14)和设置在顶杆中段将中心盲孔(14)与配气舱(8)连通的斜孔(15)，相邻两减压单元中，后一减压单元的入气口与前一减压单元的出气口连通，后一减压单元的活门密封结构的口径尺寸、配气舱的空间尺寸和出气口的孔径尺寸均大于前一减压单元的相应尺寸。
5.根据权利要求4所述的实现大减压比的气路减压装置，其特征在于，所述的活门密封结构的静密封面为一顶杆室内端口与通道(10)连通处固定装配的环状软密封座(3)，所述的活门密封结构的动密封面为一设置于顶杆上与顶杆同轴线的锥形密封面。
6.根据权利要求4或5所述的实现大减压比的气路减压装置，其特征在于，所述的配气舱(8)为一与活塞腔同轴线的径向尺寸小于活塞腔的管形腔体。
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