CN102943922A - 一种减压阀 - Google Patents

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孔青松
李海英
彭超
张启明
刘宝林
刘刚
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    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0663—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using a spring-loaded membrane with a spring-loaded slideable obturator

Abstract

本发明涉及一种减压阀，该减压阀将膜片密封固定在驱动弹簧座上，并在膜片上开设有贯穿其上下表面的中心通孔，驱动弹簧座的下端固连有从所述中心通孔凸出的用于顶压阀杆的阀杆顶压座，在使用过程中当膜片被向上或向下顶推时，驱动弹簧和阀杆上的顶压力会通过驱动弹簧座和阀杆顶压座在驱动弹簧和阀杆之间传递，且驱动弹簧座和阀杆顶压座不会直接顶推阀杆的中间位置，而是通过驱动弹簧座与膜片之间的密封固连将膜片向中部聚拢，从而将膜片在使用过程中的折弯变形变更为拉伸变形，进而利用了膜片自身的延展性来达到缓冲阀杆动作的摸底，减缓了膜片疲劳损伤的速度，延长了膜片的使用寿命。

Description

一种减压阀
技术领域
本发明涉及压力控制元件技术领域，尤其涉及一种减压阀。
背景技术
申请号为20110027048.8的中国发明专利公开了一种减压阀，该减压阀包括阀体、阀盖、膜片、驱动弹簧座、阀杆压座、阀杆组件、驱动弹簧和驱动螺杆，阀盖通过螺栓连接固定在阀体上，膜片处于阀盖和盖体之间，驱动螺杆旋设在阀盖上，并从上向下依次通过驱动弹簧和驱动弹簧座顶压从上向下顶压膜片，阀体上开设有处于膜片下方的缓冲槽，并在缓冲槽的槽底上开设有处于进气孔和出气孔之间的节流通道，节流通道分别与阀体上开设的进气孔、出气孔和缓冲槽连通，阀体上的出气孔的侧壁上开设有与缓冲槽连通的分流孔，阀体上还开设有与进气孔和出气孔分别连通的进、出气检测口，在该节流通道内安装有阀杆，阀杆通过其底部突肩来控制阀体的进气孔的开关，通过其顶部与节流通道的周壁之间的滑动密封配合来保证在进气孔打开时，进气孔能够通过节流通道与出气孔连通，且阀杆的底部设置有向上顶起阀杆的回位弹簧，顶端通过阀杆压座顶推膜片，膜片的边缘被卡紧在阀盖和阀体的螺栓连接的结合处，在需要开启减压阀时，通过旋紧驱动螺栓，使得阀杆在驱动弹簧、驱动弹簧座、膜片和阀杆压座的作用下克服回位弹簧的顶推力向下移动，进而使得进气孔打开；在需要关闭减压阀时，通过旋松驱动螺杆，使得阀杆在回位弹簧的顶推作用下，通过阀杆压座向上顶起膜片，在通过膜片使驱动弹簧座克服驱动弹簧的压力向上移动，此时阀杆的突肩会再次将阀体上的进气孔关闭。但是由于膜片是由改性橡胶膜片构成的薄片结构，且阀杆的边缘被卡紧在阀体和阀盖的结合处，因此在使用过程中驱动弹簧座和阀杆压座对膜片中部的不断直接顶压会使膜片的疲劳损伤加剧，从而降低膜片的使用寿命，缩短减压阀的检修周期，以致减压阀的使用寿命缩短，降低减压阀的使用可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种减压阀，旨在解决现有技术中减压阀的膜片疲劳损伤严重的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明的减压阀的技术方案如下：
一种减压阀，包括边缘夹设在阀体和阀盖之间的膜片、处于膜片上方的驱动弹簧座和处于膜片下方的阀杆，所述膜片密封固定在驱动弹簧座上，并在膜片上开设有贯穿其上下表面的中心通孔，驱动弹簧座的下端固连有从所述中心通孔凸出的用于顶压阀杆的阀杆顶压座。
所述中心通孔的孔沿夹设在阀杆顶压座和驱动弹簧座之间。
所述驱动弹簧座上开设有与所述中心通孔连通的导向孔，所述阀杆顶压座上凸设有从所述导向孔的上侧伸出的导向柱，所述阀杆顶压座通过所述导向柱的伸出部分的外周上螺纹连接的锁紧螺母固定在驱动弹簧座上。
所述膜片的中部具有处于所述驱动弹簧座周围的向上或向下凸起的环形褶皱。
所述阀体和/或阀盖的端部设有处于与膜片的边缘位置处的缓冲垫。
所述阀体上装设有处于与出气孔连通的检测口上的泄压阀，所述的泄压阀的进口与所述检测口连通。
所述泄压阀包括同轴螺纹连接在所述检测口上的筒状阀座，所述筒状阀座的内孔为阶梯孔，所述筒状阀座的小孔开口与所述检测口连通，所述筒状阀座的大端开口上固封有阀帽，并在筒状阀座的大孔段内沿轴向导向装配有可封堵小孔段的内端开口的封堵体，所述筒状阀座的大孔段内还装设有用于推动封堵体向小端移动的复位弹簧，所述筒状阀座的大孔段的孔壁上开设有用于在小孔段的内端开口打开时、通过大孔段与小孔段连通的卸载通道。
本发明将膜片密封固定在驱动弹簧座上，并在膜片上开设有贯穿其上下表面的中心通孔，驱动弹簧座的下端固连有从所述中心通孔凸出的用于顶压阀杆的阀杆顶压座，在使用过程中当膜片被向上或向下顶推时，驱动弹簧和阀杆上的顶压力会通过驱动弹簧座和阀杆顶压座在驱动弹簧和阀杆之间传递，且驱动弹簧座和阀杆顶压座不会直接顶推阀杆的中间位置，而是通过驱动弹簧座与膜片之间的密封固连将膜片向中部聚拢，从而将膜片在使用过程中的折弯变形变更为拉伸变形，进而利用了膜片自身的延展性来达到缓冲阀杆动作的摸底，减缓了膜片疲劳损伤的速度，延长了膜片的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1中A处的局部放大图；
图4是图1中B处的局部放大图；
图5是图2中C处的局部放大图。
具体实施方式
本发明的减压阀的实施例：如图1至图4所示，该减压阀包括阀体1、阀盖2、膜片3、驱动弹簧座4、阀杆顶压座5、阀杆组件6、驱动弹簧7、驱动螺杆8、泄压阀9。本发明中阀杆组件6在阀体1内的安装方式与现有技术相同。阀盖2旋合在阀体1上，膜片3的边缘夹设在阀盖2和阀体1的结合处，并在阀体1端部设有处于与膜片3的边缘位置处的缓冲垫10。驱动弹簧座4和阀杆顶压座5分别贴设在膜片3中部的上下表面上，膜片3的中部具有处于所述驱动弹簧座4周围的向上凸起的环形褶皱3-1。膜片3的中部开设有贯通其上下表面的中心通孔，且所述中心通孔的孔沿夹设在驱动弹簧座4和阀杆顶压座5之间，驱动弹簧座4上开设有与所述中心通孔连通的导向孔，阀杆顶压座5上凸设有从所述中心通孔中穿过并伸入所述导向孔中的导向柱5-1。导向孔为通孔，导向柱5-1伸入所述导向孔中，并从导向孔的上端伸出，伸出部分的外周上开设有环形凹槽，环形凹槽沿上下方向延伸。驱动弹簧座4上装设有套设在所述导向柱5-1从所述导向孔的伸出部分的外周上的锁紧螺母11，锁紧螺母11与导向柱同轴螺纹连接，使得阀杆顶压座5驱动在驱动弹簧座4上。驱动弹簧座4上开设有处于所述导向孔的下端开口处的环形安装槽，所述安装槽内嵌设有环形垫圈12，所述环形垫圈12套设在所述导向柱5-1的外周上。
所述阀体1上装设有处于与出气孔1-2连通的检测口1-3上的泄压阀9，泄压阀9的进口与所述检测口1-3连通。泄压阀9包括同轴螺纹连接在所述检测口1-3上的筒状阀座9-1，筒状阀座9-1的内孔为阶梯孔，所述筒状阀座9-1的小孔开口与所述检测口1-3连通，筒状阀座9-1的大端开口上固封有阀帽9-2，并在筒状阀座9-1的大孔段内沿轴向导向装配有可封堵小孔段的内端开口的封堵体9-3，筒状阀座9-1的大孔段内还装设有用于推动封堵体9-3向小端移动的复位弹簧9-4，筒状阀座9-1的大孔段的孔壁上开设有用于在小孔段的内端开口打开时、通过大孔段与小孔段连通的卸载通道9-5。
本发明主要作用是减压和稳压。减压的原理在于节流，当高压气体从进气孔1-1流入时，经阀杆和阀体1形成的节流口之后，损失了一部分压力能，气体的压力降低。在节流的过程中，气体分子间与阀体1的进气孔1-1孔壁下垂的部分要产生撞击、摩擦和涡流，气体处于不平衡状态，是一个不可逆过程，节流后压力降低的程度取决于阀杆与进气孔1-1之间的开度，当出口流量一定时，开度越小，则压力降低越多；稳压的原理在于力的平衡，即出气孔1-2压力作用在膜片3上，与驱动弹簧7的一部分力相平衡，再加上回位弹簧对阀杆的作用力，进气孔1-1压力对阀杆的作用力，从而使得阀杆开度在一个平衡点，起倒稳压的作用。
本发明中当阀杆与阀体1之间的密封结构，在减压阀卸荷状态时产生泄漏，出气孔1-2会出现涨压，甚至直通现象，直接影响减压阀的正常工作性能，因此，为保证阀杆与阀体1的密封性，由于产品工作压力低，阀杆6-1突肩处采用耐高温的氟醚橡胶硫化，易于密封，同时阀体1密封处用成型R刀在精密数控车床上加工，提高阀体1的进气孔1-1处与阀杆6-1结合位置处的粗糙度，这样就实现了阀杆6-1与阀体1的密封可靠性。
本发明中在温度变化较大的场合下工作，且变化频率较高，因此在膜片3材料的选择上就尤为重要，只能选用在要求的温度材料性能变化不明显或无变化的材料。针对该使用要求，膜片3材料定为QBe-2，厚度为0.08mm。因膜片3的厚度较薄，且光洁度要求也较高Ra0.8，在装配试验及工作时易遭受破坏，因此对于膜片3的保护则为重点，其受力不能为阀杆6-1直接接触，并对该组件进行气密试验合格后方可进行装配，同时与阀体1的密封采用环形垫圈12（材料FM-2D），以保证在装配、拆卸时不破坏膜片3。
本发明中泄压阀9是一种自动阀门，当阀杆6-1与阀体1密封处产生泄漏时，减压阀工作时出气孔1-2会出现压力不稳，出现涨压，甚至直通现象，这时泄压阀9就作为一种超压保护装置，自动打开，排放多余的气体，当压力恢复正常后，阀门再行关闭，并防止介质继续排放。因此为保证卸载发在开启压力调试好后不发生改变，用同轴螺纹连接的方式锁紧在阀体1上，并加铅封，防止筒状阀座9-1松动。
在上述实施例中，膜片通过驱动弹簧座和阀杆顶压座对齐的夹紧作用和环形垫片的密封作用密封固定在驱动弹簧座上，在其他实施例中，膜片也可以通过螺钉连接、粘接、铆接等方式固定在驱动弹簧座上，对应的，膜片上的中心通孔的孔沿处于驱动弹簧座的下端边沿附近、阀杆顶压座的外围位置处。

Claims (7)

1.一种减压阀，包括边缘夹设在阀体和阀盖之间的膜片、处于膜片上方的驱动弹簧座和处于膜片下方的阀杆，其特征在于：所述膜片密封固定在驱动弹簧座上，并在膜片上开设有贯穿其上下表面的中心通孔，驱动弹簧座的下端固连有从所述中心通孔凸出的用于顶压阀杆的阀杆顶压座。
2.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于：所述中心通孔的孔沿夹设在阀杆顶压座和驱动弹簧座之间。
3.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于：所述驱动弹簧座上开设有与所述中心通孔连通的导向孔，所述阀杆顶压座上凸设有从所述导向孔的上侧伸出的导向柱，所述阀杆顶压座通过所述导向柱的伸出部分的外周上螺纹连接的锁紧螺母固定在驱动弹簧座上。
4.根据权利要求1或2或3所述的减压阀，其特征在于：所述膜片的中部具有处于所述驱动弹簧座周围的向上或向下凸起的环形褶皱。
5.根据权利要求1或2或3所述的减压阀，其特征在于：所述阀体和/或阀盖的端部设有处于与膜片的边缘位置处的缓冲垫。
6.根据权利要求1或2或3所述的减压阀，其特征在于：所述阀体上装设有处于与出气孔连通的检测口上的泄压阀，所述的泄压阀的进口与所述检测口连通。
7.根据权利要求6所述的减压阀，其特征在于：所述泄压阀包括同轴螺纹连接在所述检测口上的筒状阀座，所述筒状阀座的内孔为阶梯孔，所述筒状阀座的小孔开口与所述检测口连通，所述筒状阀座的大端开口上固封有阀帽，并在筒状阀座的大孔段内沿轴向导向装配有可封堵小孔段的内端开口的封堵体，所述筒状阀座的大孔段内还装设有用于推动封堵体向小端移动的复位弹簧，所述筒状阀座的大孔段的孔壁上开设有用于在小孔段的内端开口打开时、通过大孔段与小孔段连通的卸载通道。
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