CN103672079A - 一种调压阀 - Google Patents

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Abstract

目前，调压结构主要分为两类，手动调压结构和自动调压结构。现有的手动调压装置结构复杂，且其对应的截流口则为固定状态；而自动调压结构，当出口压力达到设定值的时，出口流量小。现提出一种调压阀，其属于机械加工设备领域，采用本发明后，由于节流面的存在，使得当气压通过进气阀口后气压会变化；当进气压力增大时，气流腔的压力也增大，由于引流腔与气流腔相通，所以引流腔的压力也增大，这就使得平衡阀芯受力从而发生位移，当引流腔内的压力等于大气压力与弹簧力之和时，平衡阀芯会达到平衡从而使得位置稳定下来，所以节流面的大小发生变化，从而外部出气口的空气的流量也发生变化。因此本发明控制方便，且避免了流量固定的问题。

Description

一种调压阀
技术领域
    本发明属于机械加工设备领域，具体为一种调压阀。
背景技术
目前，调压结构主要分为两类，手动调压结构和自动调压结构。现状的手动调压装置结构复杂，当调压到某一压力值时，则对应的截流口则为固定状态。当进气压力升高时，出口压力也会相应的升高不能使出口压力稳定在一定范围内；现状的自动调压结构，当出口压力达到设定值的时，出口流量小。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种调压阀，采用本发明后，其能根据压力的大小自动调节，且同时能够自动调节流量。
一种调压阀，其技术方案是这样的，其包括上阀体、下阀体、平衡阀芯，所述平衡阀芯位于所述下阀体的内部腔体内，所述上阀体盖装于所述下阀体后、下阀体和上阀体的内侧端面间形成气流腔，所述下阀体的末端盖装有端盖，其特征在于：所述上阀体内部设置有各自独立的进气腔、出气腔，所述进气腔连通外部进气口，所述出气腔连通外部出气口，所述平衡阀芯的前部外凸并深入所述气流腔，所述平衡阀芯的中心位置开有引流腔，所述引流腔的前端分别通过侧流道连通气流腔，平衡阀芯的后部为凸台压盖结构，所述凸台压盖结构的前端和气流腔后端壁之间形成大气连通腔，所述大气连通腔通过侧部的大气连通口连通外部，所述凸台压盖结构的前端和所述气流腔后端壁之间设置有平衡弹簧，所述引流腔贯穿所述凸台压盖结构后朝向所述端盖，所述上阀体的内侧端面上分别开有进气阀口、出气阀口，所述进气阀口正对着所述平衡阀芯的前端面，所述进气阀口的两侧分别连通所述气流腔、进气腔，所述进气阀口和所述平衡阀芯的前端面间的空隙形成节流面，所述出气阀口的两侧分别连通所述气流腔、出气腔。
其进一步特征在于：所述平衡阀芯的顶端开有密封垫槽，所述密封垫槽中紧固有密封垫，所述密封垫的前端面正对着所述进气阀口的出口，且所述密封垫的端面面积大于所述进气阀口的出口面积；
所述进气阀口和所述平衡阀芯的前端面间的空隙的范围为：0～1.6mm；
所述上阀体内侧端面外凸有底圈，所述底圈的外环面、所述端盖的外环面、所述凸台压盖结构的外环面、所述气流腔的底侧均开有密封槽，所述密封槽内塞装有密封圈，所述密封圈的外环面紧贴所述下阀体的对应内壁，塞装于所述气流腔的底侧的密封圈的内环面紧贴所述平衡活塞的前端的对应外壁； 
所述端盖通过卡簧固定在所述下阀体的底端；
所述上阀体和所述下阀体通过螺丝紧固连接。
采用本发明后，空气依次通过外部进气口、进气腔进入本发明，由于节流面的存在，使得当气压通过进气阀口后气压会变化，变化后的气流依次通过出气阀口、出气腔、外部出气口离开本发明；当进气压力增大时，气流腔的压力也增大，由于引流腔与气流腔相通，所以引流腔的压力也增大，这就使得平衡阀芯受力从而发生位移，下阀体因为开有大气连通口所以大气连通腔的压力等于大气压力，当引流腔内的压力等于大气压力与弹簧力之和时，平衡阀芯会达到平衡从而使得位置稳定下来，所以节流面的大小发生变化，从而外部出气口的空气的流量也发生变化。因此本发明控制方便，且避免了流量固定的问题。
附图说明
图1为本发明的组合示意图；
图2为本发明的上阀体示意图；
图3为本发明的下阀体示意图；
图4为本发明的活塞柱示意图；
图5为本发明的工作原理图；
图6为本发明工作时平衡阀芯的受力示意图。
具体实施方式
见图1~图4，一种调压阀，其包括上阀体1、下阀体2、平衡阀芯3，上阀体1、下阀体2、平衡阀芯3的材料为金属或者塑料，平衡阀芯3位于下阀体2的内部腔体内，上阀体1盖装于下阀体2后、下阀体2和上阀体1的内侧端面间形成气流腔4，下阀体2的末端盖装有端盖5，其特征在于：上阀体1内部设置有各自独立的进气腔6、出气腔7，进气腔6连通外部进气口8，出气腔7连通外部出气口9，平衡阀芯3的前部外凸并深入气流腔4，平衡阀芯3的中心位置开有引流腔10，引流腔10的前端分别通过侧流道11连通气流腔4，平衡阀芯3的后部为凸台压盖结构12，凸台压盖结构12的前端和气流腔4后端壁之间形成大气连通腔13，大气连通腔13通过侧部的大气连通口14连通外部，凸台压盖结构12的前端和气流腔4后端壁之间设置有平衡弹簧15，引流腔10贯穿凸台压盖结构12后朝向端盖，上阀体1的内侧端面上分别开有进气阀口16、出气阀口17，进气阀口16正对着平衡阀芯3的前端面，进气阀口16的两侧分别连通气流腔4、进气腔6，进气阀口16和平衡阀芯3的前端面间的空隙形成节流面A，进气阀口16和平衡阀芯3的前端面间的空隙的范围为0~1.6mm，出气阀口17的两侧分别连通气流腔4、出气腔7；平衡阀芯3的顶端开有密封垫槽18，密封垫槽18中紧固有密封垫19，密封垫19的前端面正对着进气阀口16的出口，且密封垫19的端面面积大于进气阀口16的出口面积；上阀体1下设置有底圈20，底圈20和端盖5的外环面均开有O型密封槽21，O型密封槽21内紧固有O型密封圈；凸台压盖结构12的外环面、气流腔4的底部开有U型密封槽22，U型密封槽内紧固有U型密封圈，O型密封圈和U型密封槽22的外环面均紧贴下阀体2的对应内壁，气流腔4的底部的U型密封圈22的内环面紧贴平衡阀芯3的前端的对应外壁；端盖5通过卡簧23固定在下阀体2的底端。
见图5和图6，输入压力P1经外部进气口8到进气腔6（Q1），经过节流面A后，流到气流腔4（Q2），由于节流面A的作用压力由P1下降到P2，流量为V，再经外部出气口9流出，其中，流到气流腔4（Q2）内的压力通过平衡阀芯3的引流腔10流入到压力反馈腔室Q3，平衡弹簧15的弹簧力和大气压力的合力与Q3内的压力相互平衡。Q3内形成压力F2=P2×S2（S2为P2作用压力平衡阀芯3上的反馈面24的有效面积），大气连通腔13（Q4）内形成压力F0=P0×S0 （P0为大气压力，S0为大气平衡压力作用在压力平衡阀芯3上的作用面25的面积），平衡弹簧15的弹簧力为F，当F2=F0+F时平衡阀芯3静止。
当输入压力P1增大时，瞬间流过节流面A的压力也会增大，则P2也会相应的增大，则Q3内的压力即F2也增大，此时F2＞F0+F，破坏了平衡阀芯3的平衡。在F2力的作用下，平衡阀芯3朝着上阀体1的方向移动。当节流面A的距离减小时， P2就会相应的变小。同时，由于平衡弹簧15的长度起了变化，其所产生的弹簧力F也相应变化，直到F2与F0+F再次相等时，平衡阀芯3达到新的平衡并静止。经过这样调节后， P2 稳定在一定范围内，出口流量经过节流面A的节流调整也稳定在一定的范围内。
当输入压力P1减小时，瞬间流过节流面A的压力也会减小，则P2也会相应的减小，则Q3内的压力即F2减小，此时F2＜F0+F，破坏了平衡阀芯3的平衡。在F0+F力的作用下，平衡阀芯3朝着端盖5的方向移动。当节流面A增大时，P2就会相应的增大。同时，由于平衡弹簧15的长度起了变化，其所产生的弹簧力F也相应变化，直至F2=F0+F再次相等时，平衡阀芯3达到新的平衡并静止。经过这样调节后， P2 稳定在一定范围内，出口流量经过节流面A的节流调整也稳定在一定的范围内。

Claims (7)

1.一种调压阀，其包括上阀体、下阀体、平衡阀芯，所述平衡阀芯位于所述下阀体的内部腔体内，所述上阀体盖装于所述下阀体后、下阀体和上阀体的内侧端面间形成气流腔，所述下阀体的末端盖装有端盖，其特征在于：所述上阀体内部设置有各自独立的进气腔、出气腔，所述进气腔连通外部进气口，所述出气腔连通外部出气口，所述平衡阀芯的前部外凸并深入所述气流腔，所述平衡阀芯的中心位置开有引流腔，所述引流腔的前端分别通过侧流道连通气流腔，平衡阀芯的后部为凸台压盖结构，所述凸台压盖结构的前端和气流腔后端壁之间形成大气连通腔，所述大气连通腔通过侧部的大气连通口连通外部，所述凸台压盖结构的前端和所述气流腔后端壁之间设置有平衡弹簧，所述引流腔贯穿所述凸台压盖结构后朝向所述端盖，所述上阀体的内侧端面上分别开有进气阀口、出气阀口，所述进气阀口正对着所述平衡阀芯的前端面，所述进气阀口的两侧分别连通所述气流腔、进气腔，所述进气阀口和所述平衡阀芯的前端面间的空隙形成节流面，所述出气阀口的两侧分别连通所述气流腔、出气腔。
2.根据权利要求1所述的一种调压阀，其特征在于：所述平衡阀芯的顶端开有密封垫槽，所述密封垫槽中紧固有密封垫，所述密封垫的前端面正对着所述进气阀口的出口，且所述密封垫的端面面积大于所述进气阀口的出口面积。
3.根据权利要求2所述的一种调压阀，其特征在于：所述进气阀口和所述平衡阀芯的前端面间的空隙的范围为：0～1.6mm。
4.根据权利要求1所述的一种调压阀，其特征在于：所述上阀体内侧端面外凸有底圈，所述底圈的外环面、所述端盖的外环面、所述凸台压盖结构的外环面、所述气流腔的底侧均开有密封槽，所述密封槽内塞装有密封圈，所述密封圈的外环面紧贴所述下阀体的对应内壁，塞装于所述气流腔的底侧的密封圈的内环面紧贴所述平衡活塞的前端的对应外壁。
5.根据权利要求1所述的一种调压阀，其特征在于：所述端盖通过卡簧固定在所述下阀体的底端。
6.根据权利要求1所述的一种调压阀，其特征在于：所述上阀体和所述下阀体通过螺丝紧固连接。
7.根据权利要求1所述的一种调压阀，其特征在于：所述上阀体、所述下阀体、所述平衡阀芯的材料为金属或塑料。
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