CN103821977A - 一种自动燃气调压器 - Google Patents

Abstract

一种自动燃气调压器，涉及一种气体介质输送管道上的调压器，本发明阀芯利用骨关节的结构以及磁铁同性相斥的原理进行柔性连接和自动对中，能与阀口进行完美吻合。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明内的阀芯利用磁铁同极相斥和骨关节连接的原理进行柔性连接，不仅解决了因制造和装配精度或者长时间使用磨损加剧而造成的阀芯和阀口吻合度降低，稳定性下降，从而使调压器的关闭压力升高，以至于超出了压力系统所要求的关闭压力精度的问题。同时因为本阀芯内部具有磁铁，可以在不影响阀芯的运作的情况下吸附燃气气流内的细微铁屑，防止细微铁屑冲击调压器和下游管内壁。

Description

一种自动燃气调压器

技术领域

 本发明涉及一种气体介质输送管道上的调压器，尤其是一种燃气调压器。

背景技术

 燃气调压器俗称燃气减压阀，是通过自动改变调压器的节流口节流面积，从而将系统压力降低至某个范围，同时也必须满足下游的流量要求的设备。通常分为直接作用式和间接作用式两种。当下游用户无流量需求时，调压器阀芯靠近阀口，缩小通道以限制流量。当下游流量增加时，阀芯远离阀口，增加其打开程度，增大流量。从流体力学的观点看，调压器是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制系统(主要由主膜片与主弹簧构成)与调节系统(主要指连接膜片的主阀杆及与其连接的杠杆、阀杆、阀芯、节流口等)的调节，使下游压力保持在一个相对稳定的值。

燃气调压器应能够将上游压力减低到一个稳定的下游压力；同时当下游无流量需求时，上游高压力燃气不能泄露入下游低压力燃气，以免下游发生超压，即关闭压力要在一定的范围内，这就要求调压器的阀芯与阀口有较好的吻合度才能关闭严实。现有的燃气调节装置阀芯都采用刚性连接，由于制造和装配的误差以及长时间使用时的磨损，极易造成阀芯与阀口的吻合度下降，从而造成关闭压力比理论上的关闭压力高。又因为采用刚性连接时长时间受到燃气气流的冲击，尤其是流体内具有杂质和腐蚀性成分时，会造成阀芯的磨损加剧，出现阀芯与阀口吻合偏差，不能精确的相互对中，对关闭压力精度也造成了影响。

发明内容

 本发明针对现有技术中的不足，提供了一种自动燃气调压器，本发明内的阀芯利用磁铁同极相斥和骨关节连接的原理进行柔性连接，不仅解决了因制造和装配精度或者长时间使用磨损加剧而造成的阀芯和阀口吻合度降低，稳定性下降，从而使调压器的关闭压力升高，以至于超出了压力系统所要求的关闭压力精度的问题。同时因为本阀芯内部具有磁铁，可以在不影响阀芯的运作的情况下吸附燃气气流内的细微铁屑，防止细微铁屑冲击调压器和下游管内壁。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种自动燃气调压器，包括壳体和调压装置，所述的壳体内设有甲通道和乙通道，所述的甲通道和所述的乙通道之间设有阀口，所述的阀口正上方设置有阀芯，所述的阀芯包括阀杆、阀座、甲固定座、乙固定座和活动座，所述的活动座活动设置在所述的甲固定座上，所述的甲固定座固定连接有所述的阀座，所述的阀座上设置有通孔，所述的乙固定座固定设置在所述的通孔内，所述的活动座上设置有甲磁铁，所述的乙固定座上设置有与所述甲磁铁相对应的乙磁铁，所述的甲磁铁与所述乙磁铁同极相对，所述的阀杆一端连接有所述的调压装置，另一端穿过所述的甲固定座连接有所述的活动座。这样设置， 活动座与甲固定座柔性连接，活动座连接阀杆，在阀杆带动活动座时，活动座与甲固定座之间可以发生偏移转动，提高活动座和阀口的吻合度。又因为同极磁铁同性相斥，利用磁铁同性相斥的原理又能使活动座与甲固定座自动对中，恢复竖直状态，让阀座可以竖直对中阀口。同时磁铁的磁力较为恒定，在使用过程中可以长久使用。阀座底部设置有开口，磁铁始终与外部联通，这样磁铁可以吸取燃气气流中的细微铁屑，保护整个装置受到铁屑冲击。

上述技术方案中，优选的，所述的壳体内设置有衬套，所述的衬套设置在所述的阀口正方上，所述的阀芯还设置有支撑座，所述的支撑座固定设置在所述的衬套上，所述的阀杆一端连接有所述的调压装置，另一端穿过所述的支撑座和所述的甲固定座连接有所述的活动座。这样设置，设置有衬套，通过衬套和支撑座隔绝调压腔和甲通道，又使阀芯可以在衬套内上下调节，保持阀芯竖直调节的稳定性。

上述技术方案中，优选的，所述的甲固定座上设置有球形凹槽，所述的活动座上设置有与所述球形凹槽相配合的球形凸起，所述的阀杆穿过所述的球形凹槽连接所述的球形凸起。这样设置，球形凸起与球形凹槽类似骨关节结构，相互滑动较为顺畅，通过这种结构可以使甲固定座与活动座之间灵敏活动。

上述技术方案中，优选的，所述的甲固定座与所述的阀座之间固定设置有橡胶膜片，所述的橡胶膜片另一边固定设置在所述的衬套与所述支撑座之间，所述的支撑座与所述的甲固定座之间形成活动腔，所述的活动腔通过设置在所述的甲固定座上的甲传导孔和所述的甲固定座与所述活动座之间的缝隙连通有所述的甲通道。这样设置，甲固定座与支撑座之间形成活动腔，活动腔与甲通道连通，这样阀杆带动活动座和阀座移动时两边气压平衡。

上述技术方案中，优选的，所述的甲磁铁是圆饼形磁铁，所属的乙磁铁是圆环形磁铁，所述的甲磁铁与所述乙磁铁直径相等且上下对齐。 这样设置甲磁铁是圆饼形磁铁，乙磁铁是圆环形磁铁可以降低两块磁铁之间的力矩，使两块磁铁之间所受的力绝大多数为相斥力，减少吸引力。

上述技术方案中，优选的，所述的通孔下端设置有锥形开口，所述的锥形开口从里到外逐渐变大。这样设置，方便燃气气流中的细微铁屑被磁铁吸取。

 与现有技术相比，本发明的有益效果是：内的阀芯利用磁铁同极相斥和骨关节连接的原理进行柔性连接，不仅解决了因制造和装配精度或者长时间使用磨损加剧而造成的阀芯和阀口吻合度降低，稳定性下降，从而使调压器的关闭压力升高，以至于超出了压力系统所要求的关闭压力精度的问题。还因为本阀芯内部具有磁铁，可以在不影响阀芯的运作的情况下吸附燃气气流内的细微铁屑，防止细微铁屑冲击调压器和下游管内壁。

附图说明

图1是本发明剖视示意图。

图2是本发明阀芯示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1、图2所示，一种燃气调压器，包括壳体1，壳体1内设置有调压腔，调压腔在分隔膜片8的作用下分成两个互不连通的上调压腔2和下调压腔3，调压腔内设置有调压装置4。壳体1内还设有甲通道5和乙通道6，甲通道5和乙通道6之间设有阀口7，阀口7上方设置有阀芯9，阀芯9与调压装置4相连接，阀芯9包括阀杆91，阀杆91与调压装置4的一端设置有水平方向的乙通孔911。

调压装置4包括设置在上调压腔2内的调压弹簧41，调压弹簧41下端连接有甲连接柱42，甲连接柱42穿过分隔膜片8延伸到下调压腔3内，甲连接柱42下端设置有甲连接条43，甲连接柱42下部设置有水平方向的甲通孔421，甲连接条43穿过甲通孔421内并且固定在甲通孔421内，为了更好的使用效果，甲连接条43伸出在甲通孔421左右两端的部分长度对称。甲连接条43两端分别转动设置有甲夹持件441和乙夹持件442，甲夹持件441和乙夹持件442，分别转动连接有甲转动条451和乙转动条452。下调压腔3内固定设置有甲固定柱461和乙固定柱462，甲转动条451和乙转动条452上分别设置有甲固定孔453和乙固定孔454，甲转动条451和乙转动条452通过设置在甲固定孔453和乙固定孔454上的固定件转动固定在甲固定柱461和所述的乙固定柱462上。甲转动条451和乙转动条452的另一端伸入到阀杆91的乙通孔911内，且形状为球形，这样甲转动条451和乙转动条452就能与阀杆91无缝连接，同时相互活动更加顺畅反应更加灵敏。

通常而言，乙通道6为流体的上游，甲通道5为流体的下游，甲通道5连通有用户终端。上调压腔2与外界大气压相通，甲通道5与下调压腔3相通，同为流体的下游压力。分隔膜片8所受向上的气体压力与调压弹簧41向下的力平衡。当甲通道5内的下游流体需求增加时，甲通道5内压力下降，分隔膜片8向下运动，因为调压装置4使用杠杆原理，则阀芯9向上运动，使阀芯9与阀口7间节流面积增加，让甲通道5内的下游压力增加，从而又保持上调压腔2与下调压腔3之间的压力平衡。反之亦然，当甲通道5内的下游流体需求减少时，分隔膜片8向上运动，阀芯9向下运动使阀芯9与阀口7间节流面积减小，让甲通道5内的下游压力降低，随后保持上调压腔2与下调压腔3之间的压力平衡。当甲通道5内的下游流体无需求时，又因为调压装置4的杠杆原理，使得阀芯9会获得较大的关闭压力，提高了关闭压力的精度。

壳体1内设置有衬套10，衬套10设置在阀口7的正方上，阀芯9设置在衬套10上，阀芯9不仅包括阀杆91还包括支撑座92、阀座93、甲固定座94、乙固定座96和活动座95。支撑座92固定设置在衬套10上，阀杆91穿过支撑座92和甲固定座94连接有活动座95。甲固定座94固定连接阀座93，在甲固定座94和阀座93之间设置橡胶膜片11，橡胶膜片11另一边固定设置在衬套10与支撑座92之间。甲固定座94上设置有球形凹槽941，活动座95上设置有与球形凹槽941活动配合的球形凸起951，球形凸起951与球形凹槽941类似骨关节结构，相互滑动顺畅，通过这种结构可以灵敏调节甲固定座94与活动座95。阀座93上设置有通孔931，通孔931内固定设置有乙固定座96，乙固定座96与活动座95上下对齐，通孔931向下开口处设置有锥形开口932，锥形开口932从里到外逐渐变大。活动座95下端设置有甲磁铁952，甲磁铁952是一块圆饼形磁铁，乙固定座96上设置有与甲磁铁952同极相对上下对齐的的乙磁铁962，乙磁铁962是圆环形磁铁。这样设置，可以降低两块磁铁之间的力矩，使两块磁铁之间所受的力绝大多数为相斥力，减少吸引力。甲固定座94与支撑座92之间形成活动腔12，活动腔12通过设置在甲固定座94上的甲传导孔941和甲固定座94和活动座95之间的缝隙连通所述的甲通道5。这样可以在阀杆91进行调节时保持活动腔12和甲通道5之间的压力平衡。

燃气调压器的工作原理是：乙通道6为流体的上游，甲通道5为流体的下游，甲通道5连通有用户终端。上调压腔2与外界大气压相通，甲通道5与下调压腔3相通，同为流体的下游压力。燃气从乙通道6通过阀口7进入甲通道5，甲通道5与下调压腔3连通，上调压腔2一般与外界大气连通，分隔膜片8起到传感的作用，当甲通道5燃气气压低时，分隔膜片8向下运动，迫使调节装置4驱动阀芯9向上移动，增加从乙通道6进入甲通道5的气体流量；反之甲通道5燃气气流压力升高时，阀芯9向下移动，减少从乙通道6进入甲通道5的气体流量。这样燃气调压器始终能保持下游压力稳定。在关闭阀口7的过程中，因为阀芯9内部通过使用球形凸起951与球形凹槽941类似骨关节结构进行柔性连接，可以让活动座95先与阀口7吻合，然后在甲磁铁952和乙磁铁962同级相斥的作用下自动对中，使得在阀芯9关闭阀口7的过程中可以有效的克服实际调节压力比理论值大的问题。阀芯9具有一定的自变形能力的同时还具有自动回复竖直状态的能力，在长时间使用时保证了燃气调压器的稳定性，调压灵敏性和准确性。最后甲磁铁952和乙磁铁962与管路连通，能吸取燃气气流中细微铁屑，保护整个装置避免受到铁屑冲击。

Claims (6)

1.一种自动燃气调压器，包括壳体（1）和调压装置（4），所述的壳体（1）内设有甲通道（5）和乙通道（6），所述的甲通道（5）和所述的乙通道（6）之间设有阀口（7），其特征为，所述的阀口（7）正上方设置有阀芯（9），所述的阀芯（9）包括阀杆（91）、阀座（93）、甲固定座（94）、乙固定座（96）和活动座（95），所述的活动座（96）活动设置在所述的甲固定座（94）上，所述的甲固定座（94）固定连接有所述的阀座（93），所述的阀座（93）上设置有通孔（931），所述的乙固定座（96）固定设置在所述的通孔（931）内，所述的活动座（95）上设置有甲磁铁（952），所述的乙固定座（96）上设置有与所述甲磁铁（952）相对应的乙磁铁（962），所述的甲磁铁（952）与所述乙磁铁（962）同极相对，所述的阀杆（91）一端连接有所述的调压装置（4），另一端穿过所述的甲固定座（94）连接有所述的活动座（95）。

2.根据权利要求1所述的一种自动燃气调压器，其特征为，所述的壳体（1）内设置有衬套（10），所述的衬套（10）设置在所述的阀口（7）正方上，所述的阀芯（9）还设置有支撑座（92），所述的支撑座（92）固定设置在所述的衬套（10）上，所述的阀杆（91）一端连接有所述的调压装置（4），另一端穿过所述的支撑座（92）和所述的甲固定座（94）连接有所述的活动座（95）。

3.根据权利要求2所述的一种自动燃气调压器，其特征为，所述的甲固定座（94）上设置有球形凹槽（941），所述的活动座（95）上设置有与所述球形凹槽（941）相配合的球形凸起（951），所述的阀杆（91）穿过所述的球形凹槽（941）连接所述的球形凸起（951）。

4.根据权利要求2所述的一种自动燃气调压器，其特征为，所述的甲固定座（94）与所述的阀座（93）之间固定设置有橡胶膜片（11），所述的橡胶膜片（11）另一边固定设置在所述的衬套（10）与所述支撑座（92）之间，所述的支撑座（92）与所述的甲固定座（94）之间形成活动腔（12），所述的活动腔（12）通过设置在所述的甲固定座（94）上的甲传导孔（951）和所述的甲固定座（94）与所述活动座（95）之间的缝隙连通有所述的甲通道（5）。

5.根据权利要求1所述的一种自动燃气调压器，其特征为，所述的甲磁铁（952）是圆饼形磁铁，所属的乙磁铁（962）是圆环形磁铁，所述的甲磁铁（952）与所述乙磁铁（962）直径相等且上下对齐。

6.根据权利要求1所述的一种自动燃气调压器，其特征为，所述的通孔（931）下端设置有锥形开口（932），所述的锥形开口（932）从里到外逐渐变大。

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