CN101201128B - 调压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调压阀，调压阀的本体上设有进气口与出气口，本体下方设有阀帽，阀帽上设有调压塞头，调压座设置在本体的上面，调压座的顶端为调压钮，调压座与本体之间设有弹性膜体，弹性膜体的中央设有膜片座，膜片座的上端固定膜片，下端设有导正轴，膜片座的中央为密封腔，密封腔的上部设置带有放气孔的密封塞，本体的上部设有导正腔，膜片座上的导正轴与本体上的导正腔构成移动副。它有效地解决了目前调压阀存在的膜片中心容易偏移，气体流量不够稳定的问题。本发明结构合理，气体流量稳定，调压效果好，使用寿命长，调压阀的品质得到了明显的提升。

Description

调压阀

技术领域

本发明涉及一种自动调节气体压力的调压装置，尤其是一种膜片中心固定、气体流量稳定的调压阀。

背景技术

调压阀广泛应用于轻工，化工，石油，天然气以及其它气体输送场合，附图3是传统调压阀结构示意图，在调压阀上端的调压钮松开状态下，主弹簧不受压力，调压塞头在塞头弹簧的作用下向上顶起，调压塞头与调压阀本体之间的流道密封，左侧进气口的气流无法到达右侧的出气口，调压阀处于关闭状态。当调压钮旋紧时，主弹簧受力下压，迫使膜片下压调压柱，调压塞头下移，调压塞头与调压阀本体之间的流道开启，左侧进气口的气流到达右侧的出气口。调压钮旋下越多，流道开口就越大，出气口的气体压力也越大，反之亦然。流道开启时，出气口的气流通过反馈导管进入膜片室，出气口压力增大时，膜片室的压力随之增大，膜片上移，调压塞头受弹力作用上移，使出气流量减少，出气口的压力下降；出气口压力减小时，膜片室的压力随之减小，膜片下移带动调压塞头下移，使进气流量增加，出气口压力上升；这样，膜片上下的压力始终维持在平衡状态，出气口的压力也保持在稳定状态。由此可见，膜片室压力的稳定与否，是膜片位置稳定的关键，只有膜片位置稳定，流道的开口才会稳定，流出气体的气压和气量才会稳定。传统调压阀的膜片，采用外缘与本体配合的定位方式，这种方式在组装的过程中，容易造成调压柱与膜片中心的偏离。同时，由于膜片为软体结构，因此其中心点位置并不精确，膜片上下运动时，其中心位置也容易发生偏离。如果膜片中心位置偏离0.2毫米，实际操作时膜片室的气体就有可能通过膜片中心的放气孔外泄，从而造成膜片室的压力波动。膜片上的排气孔，其主要功能是当调压阀停用、流道关闭时，排除出气口残留的气体，当调压钮旋松后，膜片和调压柱脱离形成缝隙，残留的气体可以从出气孔迅速排出，以排除残留压缩空气，系统迅速回归零压力状态，如果系统内留有残压，则会影响设备恢复原始状态的功能；以及需要调低出气口压力时，旋松调压钮，促使膜片上部的弹簧力降低，膜片上移，膜片和调压柱脱离接触，形成缝隙，缝隙形成排气通道，通道排出膜片室的部分气体，因而降低出气口的压力，达到减压的目的，所以，调压柱和膜片的气密性，决定了调压阀的稳定性。

发明内容

本发明为解决目前调压阀存在的膜片中心容易偏移，造成调压阀漏气，进而导致气体流量不稳的问题而提供一种膜片中心固定、气体流量稳定的调压阀。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：调压阀的本体上设有进气口与出气口，本体下方设有阀帽，阀帽上设有调压塞头，调压座设置在本体的上面，调压座的顶端为调压钮，调压座与本体之间设有弹性膜体，弹性膜体的上方通过主弹簧连接调压钮，下方通过调压柱与调压塞头相连，弹性膜体与本体之间形成膜片室，膜片室与出气口之间设有反馈导管，弹性膜体的中央设有膜片座，膜片座的上端固定膜片，下端设有导正轴，膜片座的中央为密封腔，密封腔的上部设置带有放气孔的密封塞，本体的上部设有导正腔，膜片座上的导正轴与本体上的导正腔构成移动副。在弹性膜体的中央设有膜片座，膜片座的上端固定膜片，膜片座的下端通过导正轴与本体上设置的导正腔配合定位，这样，膜片的中心位置就固定了下来，不会因为膜片装配或移动的关系使膜片中心发生偏移，有效的防止了调压柱与放气孔之间可能出现的漏气现象。同时，在膜片座的中央设置密封腔，采用带通气孔的密封塞来取代传统调压阀膜片的中心孔结构，使密封塞与调压柱的密封性能大大提高，使用寿命也显著增加。

作为优选，密封塞上放气孔的下方设有弹簧腔，弹簧腔内设置弹簧，密封塞的底部设有喇叭口。喇叭口的作用一是增加密封塞与调压柱的接触面积，提高密封性能，二是喇叭口对调压柱具有导向作用。弹簧的作用是在调压阀停用时，确保调压柱与喇叭口脱离接触，防止调压柱长时间接触密封塞而出现粘连。

作为优选，膜片座的导正轴上设有横孔，膜片座中央的密封腔通过横孔连通膜片室。横孔的作用一是在膜片上下运动时使导正腔与膜片室连通，防止导正腔内的气体因被压缩而影响膜片的运动，二是调压阀停用时排出膜片室的气体，使调压阀迅速回复初始状态，横孔也可以设置在导正腔上。

作为优选，膜片座的上端固定有膜片硬芯，膜片硬芯的外缘设有向上的翻边结构，膜片固定在膜片座与膜片硬芯之间。膜片硬芯是用来连接主弹簧的，其外缘上的翻边结构可以防止主弹簧在膜片硬芯上滑动。

作为优选，膜片为平面或曲面结构，外缘固定在本体与调压座两者的结合面上，其外缘的台阶结构与本体上设置的环形浅槽相适配。平面结构的膜片与曲面结构的膜片相比，中心偏移量小，结构稳定。外缘的台阶结构与本体上的环形浅槽配合，保证膜片四周的密封性。

作为优选，导正轴与导正腔之间设有耐磨环，密封塞与膜片座之间设有密封环。耐磨环可以延长调压阀的使用寿命，密封环可以提高密封塞与膜片座之间的密封性。

作为优选，导正腔底部设有底孔，调压柱穿过底孔，调压柱上端的球面结构伸入密封塞底部的喇叭口，下端的轴阶结构与调压塞头上设置的中心孔相连接，调压柱与本体之间设有密封装置。底孔是用来固定调压柱在本体上的位置的，密封装置用来防止出气口的气体进入导正腔。

作为优选，阀帽上设有与调压塞头相适配的塞头腔，塞头腔的外侧设有环形凹槽，环形凹槽内设置塞头弹簧，塞头弹簧的上端连接调压塞头，所述的阀帽与本体之间采用螺纹连接，阀帽与本体及阀帽与调压塞头之间均设有密封机构。与传统的调压阀相比，本发明将塞头弹簧设置在塞头腔的外侧的环形凹槽内，这样可以使调压塞头上下移动更加平稳，精度更高。

作为优选，主弹簧的下端设置在膜片硬芯上，上端设有弹簧座，弹簧座的中间设有螺孔，该螺孔与设置在调压钮中间的调压螺杆螺接，调压钮转动时，弹簧座沿调压螺杆轴线上下移动。

本发明的有益效果是：它有效地解决了目前调压阀存在的膜片中心容易偏移，气体流量不够稳定的问题。本发明结构合理，气体流量稳定，调压效果好，使用寿命长，调压阀的品质得到了明显的提升。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

图1是本发明调压阀的一种结构剖视图。

图2是本发明调压阀弹性膜体的一种结构剖视图。

图3是本发明调压阀对比技术的一种结构剖视图。

图中：1.调压钮，2.调压螺杆，3.主弹簧，4.密封塞，5.导正轴，6.耐磨环，7.调压柱，8.进气口，9.调压塞头，10.塞头腔，11.阀帽，12.弹簧座，13.调压座，14.弹性膜体，15.膜片座，16.膜片室，17.导正腔，18.本体，19.反馈导管，20.出气口，21.环形凹槽，22.塞头弹簧，23.膜片，24.密封腔，25.放气孔，26.弹簧腔，27.弹簧，28.喇叭口，29.横孔，30.膜片硬芯，31.密封环。

具体实施方式

实施例1

在如图1图2所示的实施例1中，调压阀的本体18上设有进气口8与出气口20，本体18下方设有阀帽11，阀帽11与本体18之间采用螺纹连接，阀帽11上设有与调压塞头9相适配的塞头腔10，调压塞头9下端的活塞部分伸入塞头腔10内。塞头腔10的外侧设有环形凹槽21，环形凹槽21内设置塞头弹簧22，塞头弹簧22的上端连接调压塞头9，下端固定在环形凹槽21的底部，阀帽11与本体18及阀帽11与调压塞头9的活塞之间均设有密封圈。调压座13设置在本体18的上面，其顶端为调压钮1，调压钮1的中间设有调压螺杆2，调压座13与本体18之间设有弹性膜体14，弹性膜体14的上方通过主弹簧3连接调压钮1，下方通过调压柱7与调压塞头9相连，主弹簧3的下端设置在弹性膜体14上端的膜片硬芯30上，上端连接弹簧座12，弹簧座12的中间设有螺孔，该螺孔与设置在调压钮1中间的调压螺杆2螺接，调压钮1转动时，带动调压螺杆2转动，弹簧座12沿调压螺杆2轴线上下移动，主弹簧3被压紧或放松。弹性膜体14与本体18之间的空间形成膜片室16，膜片室16与出气口20之间设有反馈导管19，弹性膜体14的中央设有膜片座15，膜片座15上端的膜片硬芯30外缘设有向上的翻边结构，翻边结构的内径与主弹簧3的外径相适配。膜片23为平面结构，外缘固定在本体18与调压座13两者的结合面上，其台阶结构与本体上端设置的环形浅槽相适配，膜片23中央固定在膜片座15与膜片硬芯30之间。膜片座15的下端设有导正轴5，导正轴5上设有横孔29，膜片座15的中央为密封腔24，密封腔24通过横孔29连通膜片室16，密封腔24的上部设置带有放气孔25的密封塞4，密封塞4上放气孔25的下方设有弹簧腔26，弹簧腔26内设置弹簧27，密封塞4的底部设有喇叭口28，密封塞4与膜片座15之间设有密封环31。本体18的上部设有凸起的导正腔17，膜片座15上的导正轴5与本体18上的导正腔17构成移动副，导正轴5与导正腔17之间设有耐磨环6，导正腔17底部设有底孔，调压柱7穿过底孔，其上端的球面结构伸入密封塞4底部的喇叭口28，下端的轴阶结构与调压塞头9上设置的中心孔相连接，调压柱7与本体18之间设有密封装置。

在调压阀上端的调压钮松开状态下，弹簧座处于调压螺杆的上端，主弹簧及弹性膜体不受压力，调压塞头在塞头弹簧的作用下向上顶起，调压塞头与调压阀本体之间的流道封闭，左侧进气口的气流无法到达右侧的出气口，调压阀处于关闭状态。此时弹性膜体处于自由放松状态，密封塞弹簧腔内的弹簧将整个弹性膜体适度顶起，密封塞底部的喇叭口与调压柱上端的球面结构分开，膜片室的气体可以通过横孔、放气孔放出，使调压阀处于初始状态。调压阀工作时，调压钮适度旋紧，调压钮通过调压螺杆、弹簧座使主弹簧受力下压弹性膜体，膜片座下面的导正轴在本体的导正腔内向下运动，同时密封塞下压调压柱，调压塞头下移，调压塞头与调压阀本体之间的流道开启，左侧进气口的气流到达右侧的出气口。调压钮旋下越多，流道开口就越大，出气口的气体压力也越大，反之亦然。流道开启时，出气口的气流通过反馈导管进入膜片室，出气口压力增大时，膜片室的压力增大，膜片上移带动密封塞上移，调压塞头受塞头弹簧的弹力作用上移，使出气流量减少，出气口的压力下降；出气口压力减小时，膜片室的压力减小，弹性膜体受主弹簧的弹力作用下移，带动调压塞头下移，使进气流量增加，出气口压力上升；这样，膜片上下的压力始终维持在平衡状态，出气口的压力也保持在稳定状态。由于弹性膜体的中心采用了导正轴配合导正腔的同轴固定结构，彻底避免了由于膜片中心偏移造成膜片室漏气，进而导致调压阀气体流量不稳的问题，提升了调压阀的品质。

Claims (10)

1.一种调压阀，调压阀的本体上设有进气口与出气口，本体下方设有阀帽，阀帽上设有调压塞头，调压座设置在本体的上面，调压座的顶端为调压钮，调压座与本体之间设有弹性膜体，弹性膜体的上方通过主弹簧连接调压钮，下方通过调压柱与调压塞头相连，弹性膜体与本体之间形成膜片室，膜片室与出气口之间设有反馈导管，其特征是：所述的弹性膜体(14)的中央设有膜片座(15)，膜片座(15)的上端固定膜片(23)，下端设有导正轴(5)，膜片座(15)的中央为密封腔(24)，密封腔(24)的上部设置带有放气孔(25)的密封塞(4)，本体(18)的上部设有导正腔(17)，膜片座(15)上的导正轴(5)与本体(18)上的导正腔(17)构成移动副。

2.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述密封塞(4)上放气孔(25)的下方设有弹簧腔(26)，弹簧腔(26)内设置弹簧(27)，密封塞(4)的底部设有喇叭口(28)。

3.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述膜片座(15)的导正轴(5)上设有横孔(29)，膜片座(15)中央的密封腔(24)通过横孔(29)连通膜片室(16)。

4.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述膜片座(15)的上端固定有膜片硬芯(30)，膜片硬芯(30)的外缘设有向上的翻边结构，膜片(23)固定在膜片座(15)与膜片硬芯(30)之间。

5.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述的膜片(23)为平面或曲面结构，外缘固定在本体(18)与调压座(13)两者的结合面上，其外缘的台阶结构与本体上设置的环形浅槽相适配。

6.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述的导正轴(5)与导正腔(17)之间设有耐磨环(6)，密封塞(4)与膜片座(15)之间设有密封环(31)。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的调压阀，其特征在于所述导正腔(17)底部设有底孔，调压柱(7)穿过底孔，调压柱上端的球面结构伸入密封塞(4)底部的喇叭口(28)，下端的轴阶结构与调压塞头(9)上设置的中心孔相连接，调压柱(7)与本体(18)之间设有密封装置。

8.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于所述的阀帽(11)上设有与调压塞头(9)相适配的塞头腔(10)，塞头腔(10)的外侧设有环形凹槽(21)，环形凹槽(21)内设置塞头弹簧(22)，塞头弹簧(22)的上端连接调压塞头(9)，所述的阀帽(11)与本体(18)之间采用螺纹连接，阀帽(11)与本体(18)及阀帽(11)与调压塞头(9)之间均设有密封机构。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或8所述的调压阀，其特征在于所述的主弹簧(3)的下端设置在膜片硬芯(30)上，上端设有弹簧座(12)，弹簧座(12)的中间设有螺孔，该螺孔与设置在调压钮(1)中间的调压螺杆(2)螺接，调压钮(1)转动时，弹簧座(12)沿调压螺杆(2)轴线上下移动。

10.根据权利要求7所述的调压阀，其特征在于所述的主弹簧(3)的下端设置在膜片硬芯(30)上，上端设有弹簧座(12)，弹簧座(12)的中间设有螺孔，该螺孔与设置在调压钮(1)中间的调压螺杆(2)螺接，调压钮(1)转动时，弹簧座(12)沿调压螺杆(2)轴线上下移动。

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