CN101493182A - 减压器的活门装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减压器的活门装置，包括减压器本体(1)、活门杆(12)和弹簧(11)，所述的活门杆(12)和弹簧(11)均位于减压器本体(1)内，所述的活门杆(12)滑动配合有弹簧座(14)，所述的弹簧(11)一端抵在活门杆(12)的轴肩面(10)上，另一端抵紧在弹簧座(14)的上端面上，所述的弹簧座(14)外螺纹连接有大螺塞(15)，所述的大螺塞(15)与活门杆(12)下端滑动配合且设有密封圈(13)，大螺塞(15)与减压器本体(1)螺纹连接。采用以上结构后，进气压力的下降不会破坏活门装置原有的受力平衡，活门的位置能始终保持不变，从而使得低压室的输出压力保持恒定不变。

Description

减压器的活门装置

技术领域

本发明涉及一种气体减压器核心部件，具体讲是一种减压器的活门装置。

背景技术

气体被广泛应用于焊接、切割等领域，通常气体都需要经过压缩后储存于气瓶中，因此气瓶中的气体压力远远大于作业所需的工作气压，于是需要通过气体减压器的工作后，将气瓶的气压减至作业所需的工作气压。现在通常使用的气体减压器为膜片式减压结构，其进气接头、输出接头、高压表、低压表、安全阀与减压器本体通过螺纹连接，上盖与减压器本体也通过螺纹连接，并压紧膜片组件。高压气体通过活门装置的工作后被减压，其出气口压力的大小则通过调节螺杆压缩调压弹簧来调节。因此活门装置是整个减压器实施减压的核心部件。现有减压器的活门装置存在着以下缺点：在通常情况下，随着气瓶气体的不断被耗用，进气压力就会下降，在减压器的活门装置经过一系列调整之后取得新的平衡，这样当输出压力被调定为某一压力定值时，随着进气压力的逐步下降，输出压力反而会持续上升，即通常行业内所说的“压力减增效应”，从而不能保持输出压力为一恒定的值，如要保持输出压力为一恒定值，则需要人工随时进行人为调节，而这样会大大降低生产效率，不利于实现自动化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能保持恒定输出压力，从而能大大提高生产效率，有助于实现自动化的减压器的活门装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种减压器的活门装置，它包括减压器本体、活门杆和弹簧，所述的活门杆和弹簧均位于减压器本体内，所述的活门杆滑动配合有弹簧座，所述的弹簧一端抵在活门杆的轴肩面上，另一端抵紧在弹簧座的上端面上，所述的弹簧座外螺纹连接有大螺塞，所述的大螺塞与活门杆下端滑动配合且设有密封圈，大螺塞与减压器本体螺纹连接。

该减压器的活门装置具有节流口，所述的节流口的直径不大于活门杆下端的直径。

所述的密封圈为O型圈。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：由于活门杆进行加长，并在其上加装了O型密封圈，在O型密封圈的作用下，使得进气压力无法传导到活门杆下端的端面上，进气压力的变化，无法改变活门杆向上的作用力，即进气压力的下降不会破坏活门装置原有的受力平衡，活门的位置能始终保持不变，从而使得低压室的输出压力保持恒定不变。

附图说明

图1所示的是现有技术减压器的活门装置的结构示意图；

图2所示的是现有技术减压器的活门装置受力分析图；

图3所示的是现有技术减压器的活门装置活门杆组件受力分析图；

图4所示的是本发明减压器的活门装置的结构示意图。

其中：

现有技术：1’、减压器本体；2’、膜片组件；3’、活门螺塞；4’、节流口；5’、顶针；6’、密封垫；7’、低压室；8’、低压出气通道；9’、滑套；11’、弹簧；12’、活门杆；16’、高压进气通道；d1、活门杆下端直径；d2、节流口直径；F1、进气压力；F2低压室压力；Fm、膜片组件作用力；Ft、活门弹簧力。

本实用新型：1、减压器本体；2、膜片组件；3、活门螺塞；4、节流口；5、顶针；6、密封垫；7、低压室；8、低压出气通道；9、滑套；10、轴肩面；11、弹簧；12、活门杆；13、密封圈；14、弹簧座；15、大螺塞；16、高压进气通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

由图1所示的现有技术减压器的活门装置的结构示意图可知，它包括螺纹连接在减压器本体1’上的活门螺塞3’、位于活门螺塞3’内且与之滑动配合的滑套9’、弹簧11’、固定连接的顶针5’和活门杆12’，所述的活门杆12’螺纹连接在滑套9’内，活门杆12’端面与滑套9’内孔底面之间设有密封垫6’，所述的密封垫6’与活门螺塞3’之间设有节流口4’，所述的减压器本体1’包含高压进气通道16’和低压出气通道8’，且减压器本体1’与减压器的膜片组件2’之间为低压室7’，所述的弹簧11’一端抵在活门杆12’的轴肩面10’上，另一端抵紧在减压器本体的内孔底面上，所述的顶针5’抵紧在膜片组件2’上。这样，当气体由高压进气通道16’进入高压室时，气体流经活门装置后被减压，其出口压力的大小则是通过调节螺杆压缩调压弹簧来调节的。

由图2所示的现有技术减压器的活门装置受力分析图可知，当气瓶里的气体通入减压器并调定了出气压力时，活门装置处于平衡状态，此时出气压力恒定，其受力情况为：

F1+Ft＝F2+Fm

然而，在通常情况下，随着气瓶气体的不断被耗用，进气压力就会下降，活门装置的受力就会失去平衡，气体对活门杆12’向上的作用力会小于膜片组件2’向下的作用力，即上述的等式就会变成F1+Ft＜F2+Fm。这样，活门装置就会下移，迫使连接高、低压室的活门开启，即节流口4’与密封垫6’之间的间隙就会增大，高压气体经过节流口4’流入低压室7’时，低压室7’内的压力就会随之升高，并推动膜片组件2’上移，此时活门便重新关闭，活门装置的受力重新取得平衡。因此，减压器的这种工作特性，使得减压器存在先天缺陷，即当输出压力被调定为某一压力值时，随着进气压力的逐步下降，输出压力会持续上升，不能保持输出压力为一个恒定值，进而大大地局限了减压器的使用领域。

原结构之所以会存在上述这种先天的缺陷，是因为活门装置中节流口4的存在，如图3所示的现有技术减压器的活门装置活门杆组件受力分析图可知，随着进气压力的下降，必然导致活门杆12’向上的受力减少，从而失去调定压力值的位置，活门被迫开启，使得低压室7’压力升高，只有当节流口4’直径d2缩小至无限小时，进气压力对活门杆12’的作用力才能上下左右处处平衡，活门装置原有的平衡位置才不会因为进气压力的下降而改变，低压室7’的压力才能保持恒定不变。

根据这一基本原理，设计了本发明所示的结构，如图4所示的本发明减压器的活门装置的结构示意图，它包括螺纹连接在减压器本体1上的活门螺塞3、位于活门螺塞3内且与之滑动配合的滑套9、弹簧11、固定连接的顶针5和活门杆12，所述的活门杆12螺纹连接在滑套9内，活门杆12端面与滑套9内孔底面之间设有密封垫6，所述的密封垫6与活门螺塞3之间设有节流口4，所述的节流口4的直径d2不大于活门杆12下端的直径d1。所述的减压器本体1包含高压进气通道16和低压出气通道8，且减压器本体1与减压器的膜片组件2之间为低压室7，所述的顶针5抵紧在膜片组件2上，所述的活门杆12滑动配合有弹簧座14，所述的弹簧11一端抵在活门杆12的轴肩面10上，另一端抵紧在弹簧座14的上端面上，所述的弹簧座14螺纹连接有大螺塞15，所述的大螺塞15与活门杆12下端滑动配合且设有密封圈13，所述的密封圈13为O型圈。大螺塞15与减压器本体1螺纹连接。

由于高压气体分别作用在活门杆12的轴肩面、下端端面和滑套上端面，其中轴肩面和滑套上端面上的作用力可以相互抵消，这样只剩下活门杆12下端端面上的作用力F1和轴肩面上的活门弹簧力Ft之和才能与低压室7内的压力F2和膜片组件作用力Fm取得平衡。而加长了活门杆12，并在上面加装了O型密封圈13后，由于O型密封圈13的作用，使得进气压力无法传导到活门杆12下底部，即活门杆下端直径d1处的不受压力。在保证活门杆下端直径d1不小于节流口直径d2(即d1≥d2)的情况下，活门装置的受力只是由活门弹簧力Ft与低压室压力F2和膜片组件压力Fm之和取得平衡。而活门弹簧力Ft和膜片组件作用力Fm是不会改变的，这样进气压力的下降就不会破坏活门装置的受力平衡，活门的位置能始终保持不变，从而使得低压室的输出压力F2保持恒定不变。

Claims (3)

1、一种减压器的活门装置，包括减压器本体(1)、活门杆(12)和弹簧(11)，所述的活门杆(12)和弹簧(11)均位于减压器本体(1)内，其特征在于：所述的活门杆(12)滑动配合有弹簧座(14)，所述的弹簧(11)一端抵在活门杆(12)的轴肩面(10)上，另一端抵紧在弹簧座(14)的上端面上，所述的弹簧座(14)外螺纹连接有大螺塞(15)，所述的大螺塞(15)与活门杆(12)下端滑动配合且设有密封圈(13)，大螺塞(15)与减压器本体(1)螺纹连接。

2、根据权利要求1所述的减压器的活门装置，其特征在于：该减压器的活门装置具有节流口(4)，所述的节流口(4)的直径(d2)不大于活门杆(12)下端的直径(d1)。

3、根据权利要求1所述的减压器的活门装置，其特征在于：所述的密封圈(13)为O型圈。

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