CN104595498A - 一种汽车减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车减压阀，包括阀体，进气口，出气口，减压腔，控制部，所述减压腔包括第二减压腔和第一减压腔，所述控制部为两个； 用于控制第一减压腔的控制部包括第一弹簧、第一阀杆、第一膜片、杠杆块和第一档板；用于控制第二减压腔的控制部包括第二弹簧、第二阀杆、第二膜片和第二档板。本发明结构简单，最大出气压力便于控制，同时第一膜片和第二膜片受到的压应力不会过大，本发明使用寿命长。

Description

一种汽车减压阀

技术领域

本发明涉及压缩气体减压装置领域，特别是涉及一种汽车减压阀。

背景技术

随着天然气运用越来越广泛，各种形式的减压阀层出不穷，对天然气减压阀结构的进一步优化将进一步推动天然气的运用。以环保意识为例，天然气用于车辆发动机的燃料可大大减小车辆尾气污染，但为了提高以天然气为燃料的车辆的单次充气行程，车辆上均设置有高压气瓶用于容置天然气，而最后引入到汽缸的天然气压力一般为几千帕斯卡，这样，对高压天然气进行减压的减压阀显得尤为重要，同时在实际运用中，以上减压阀性能的稳定性也直观的反应到了车辆的动力上甚至行车安全上。

现有技术中高压气瓶的罐内压力可达到20Mpa或者更高，高压气体减压阀是一种用于高压气体管路系统中的压力控制装置，其输出值直接影响到后续设备的运行状态，现有技术中高压气体减压阀结构主要是膜片式和活塞式。无论哪种结构减压阀，由于降压比大，而两种形式减压性能受其中设置的膜片或弹簧影响较大，而膜片的老花、弹簧加工精度和屈服变形，两者在使用过程中的力学性能变化可控性差，这样，使得传统的高压气体减压阀的调压范围小、调压精度低、使用稳定性差，同时膜片易损。

发明内容

针对上述现有的减压性能受其中设置的膜片或弹簧影响较大，而膜片的老花、弹簧加工精度和屈服变形，两者在使用过程中的力学性能变化可控性差，这样，使得传统的高压气体减压阀的调压范围小、调压精度低、使用稳定性差，同时膜片易损的问题，本发明提供了一种汽车减压阀。

为解决上述问题，本发明提供的一种汽车减压阀通过以下技术要点来解决问题：一种汽车减压阀，包括阀体，所述阀体上设置有进气口和出气口，阀体内设置有减压腔，减压腔中设置有减压部和用于控制出气压力的控制部，所述减压腔包括第二减压腔和第一减压腔，所述控制部为两个，且每个控制部分别作用于第二减压腔和第一减压腔；

所述第一减压腔与进气口通过第一减压部相连，第一减压腔与第二减压腔通过第二减压部相连，出气口连接在第二减压腔上；

用于控制第一减压腔的控制部包括第一弹簧、第一阀杆、第一膜片、杠杆块和第一档板，第一膜片设置在背离第一减压腔的一侧，第一膜片的两侧分别连接第一阀杆和第一弹簧的一端，第一弹簧的另一端与阀体接触，第一阀杆的另一端位于第一减压腔内，杠杆块位于第一阀杆和第一减压部之间用于两者之间力的传递；

用于控制第二减压腔的控制部包括第二弹簧、第二阀杆、第二膜片和第二档板，第二膜片设置在背离第二减压腔的一侧，第二膜片的两侧分别连接第二阀杆和第二弹簧的一端，第二弹簧的另一端与阀体接触，第二阀杆的另一端位于第二减压腔内，第二阀杆与阀体之间形成第二减压部。

具体的，本发明中，气流由进气口进入，经过第一减压部进入到第一减压腔，再由第二减压部进入到第二减压腔，再由出气口流出。以上过程中，在气流进入到第一减压腔中后，第一减压腔的气压增大，同时气压由第一档板与第一阀杆之间的间隙作用于第一膜片，当以上作用在第一膜片上的压力大于第一弹簧的弹应力时，第一阀杆朝着第一弹簧的一侧运动，这样，通过杠杆块在第一阀杆和第一减压部之间传递力，第一减压部关闭，此时第一减压腔中的压力达到最大值；同理，当气流进入到第二减压腔中后，在第二弹簧被进一步压缩时，第二减压部关闭，即出气压力此时达到最大值。以上结构中，初始状态下第一弹簧和第二弹簧均处于压缩状态，而第一膜片和第二膜片在本发明停用或两个减压腔中压力未达到最大值之前分别与第一档板和第二档板贴合，同时由于第一减压腔和第二减压腔中压力的最大值均便于控制，顾本发明的出气压力最大值便于控制，有利于后续发动机的用气安全，同时，不至于使得两个膜片受到的压力过大而导致膜片受损。

更进一步的技术方案为：

为便于简化杠杆块的结构，便于杠杆块的制造和在本发明中的装配，所述杠杆块的形状呈L形，杠杆块的拐点处通过一颗销钉与阀体销连接，杠杆块靠近第一阀杆的一端上设置有腰型孔，腰型孔中设置有固定在第一阀杆上的另一颗销钉。以上结构的杠杆块，在第一阀杆运动时，位于第一阀杆上的销钉施加在腰型孔侧壁上的剪应力迫使杠杆块绕固定在阀体上的销钉转动，杠杆块的自由端作用于第一减压部上用于减小或关闭第一减压部的流体流通空间，以上杠杆放大力的结构设计，还利于降低第一减压腔中的最大压力值，利于后续输出气的压力控制。

作为一种便于制造、流量大小便于控制和噪音小的减压部位，所述第一减压部和第二减压部均由一个锥形阀芯和设置在阀体上的锥形阀座组成，第二减压部上的锥形阀芯位于第二阀杆上。

由于对车用减压阀，由于进气口气源压力较大，为减小杠杆块与第一减压部作用两者摩擦力的大小，延长本发明中零部件的磨损失效时间，所述第一减压部的锥形阀芯上还设置有钢球，所述钢球位于杠杆块和第一减压部的锥形阀芯之间。以上钢球通过滚动摩擦避免杠杆块与第一减压部之间发生剧烈的滑动摩擦。

为便于调整本发明输出气压力的大小，所述阀体上还螺纹连接有第一调节螺钉和第二调节螺钉，所述第一调节螺钉和第二调节螺钉分别作用于第一弹簧和第二弹簧上用于分别调节两个弹簧的初始压缩量。即以上通过调整第一弹簧和第二弹簧的初始压缩量，达到调整第一减压腔和第二减压腔中压力的极大值和实现两个减压腔中压力在达到某值时，第一减压部和第二减压部开度大小控制。

为便于控制本发明的工作状态，所述阀体上还设置有用于控制进气口通断形态的电磁阀。

本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单，由于第一膜片和第二膜片在本发明停用或两个减压腔中压力未达到最大值之前分别与第一档板和第二档板贴合，同时由于第一减压腔和第二减压腔中压力的最大值均便于控制，顾本发明的出气压力最大值便于控制，有利于后续发动机的用气安全，同时，不至于使得两个膜片受到的压力过大而导致膜片受损，利于延长本发明的寿命。

附图说明

图1为本发明所述的一种汽车减压阀一个具体实施例的结构示意图。

图中标记分别为：1、第一弹簧，2、第一膜片，3、第一挡板，4、第一阀杆，41、第一调节螺钉，5、杠杆块，6、第二减压腔，7、第二弹簧，8、第二档板，9、第二膜片，10、第二阀杆，11、第二减压部，12、电磁阀，13、进气口，14、第一减压部，101、第二调节螺钉，15、钢球，16、第一减压腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1所示，一种汽车减压阀，包括阀体，所述阀体上设置有进气口13和出气口，阀体内设置有减压腔，减压腔中设置有减压部和用于控制出气压力的控制部，所述减压腔包括第二减压腔6和第一减压腔16，所述控制部为两个，且每个控制部分别作用于第二减压腔6和第一减压腔16；

所述第一减压腔16与进气口13通过第一减压部14相连，第一减压腔16与第二减压腔6通过第二减压部11相连，出气口连接在第二减压腔6上；

用于控制第一减压腔16的控制部包括第一弹簧1、第一阀杆4、第一膜片2、杠杆块5和第一档板3，第一膜片2设置在背离第一减压腔16的一侧，第一膜片2的两侧分别连接第一阀杆4和第一弹簧1的一端，第一弹簧1的另一端与阀体接触，第一阀杆4的另一端位于第一减压腔16内，杠杆块5位于第一阀杆4和第一减压部14之间用于两者之间力的传递；

用于控制第二减压腔6的控制部包括第二弹簧7、第二阀杆10、第二膜片9和第二档板8，第二膜片9设置在背离第二减压腔6的一侧，第二膜片9的两侧分别连接第二阀杆10和第二弹簧7的一端，第二弹簧7的另一端与阀体接触，第二阀杆10的另一端位于第二减压腔6内，第二阀杆10与阀体之间形成第二减压部11。

本实施例中，气流由进气口13进入，经过第一减压部14进入到第一减压腔16，再由第二减压部11进入到第二减压腔6，再由出气口流出。以上过程中，在气流进入到第一减压腔16中后，第一减压腔16的气压增大，同时气压由第一档板3与第一阀杆4之间的间隙作用于第一膜片2，当以上作用在第一膜片2上的压力大于第一弹簧1的弹应力时，第一阀杆4朝着第一弹簧1的一侧运动，这样，通过杠杆块5在第一阀杆4和第一减压部14之间传递力，第一减压部14关闭，此时第一减压腔16中的压力达到最大值；同理，当气流进入到第二减压腔6中后，在第二弹簧7被进一步压缩时，第二减压部11关闭，即出气压力此时达到最大值。以上结构中，初始状态下第一弹簧1和第二弹簧7均处于压缩状态，而第一膜片2和第二膜片9在本发明停用或两个减压腔中压力未达到最大值之前分别与第一档板3和第二档板8贴合，同时由于第一减压腔16和第二减压腔6中压力的最大值均便于控制，顾本发明的出气压力最大值便于控制，有利于后续发动机的用气安全，同时，不至于使得两个膜片受到的压力过大而导致膜片受损。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示，为便于简化杠杆块5的结构，便于杠杆块5的制造和在本发明中的装配，所述杠杆块5的形状呈L形，杠杆块5的拐点处通过一颗销钉与阀体销连接，杠杆块5靠近第一阀杆4的一端上设置有腰型孔，腰型孔中设置有固定在第一阀杆4上的另一颗销钉。以上结构的杠杆块5，在第一阀杆4运动时，位于第一阀杆4上的销钉施加在腰型孔侧壁上的剪应力迫使杠杆块5绕固定在阀体上的销钉转动，杠杆块5的自由端作用于第一减压部14上用于减小或关闭第一减压部14的流体流通空间，以上杠杆放大力的结构设计，还利于降低第一减压腔16中的最大压力值，利于后续输出气的压力控制。

作为一种便于制造、流量大小便于控制和噪音小的减压部位，所述第一减压部14和第二减压部11均由一个锥形阀芯和设置在阀体上的锥形阀座组成，第二减压部11上的锥形阀芯位于第二阀杆10上。

由于对车用减压阀，由于进气口13气源压力较大，为减小杠杆块5与第一减压部14作用两者摩擦力的大小，延长本发明中零部件的磨损失效时间，所述第一减压部14的锥形阀芯上还设置有钢球15，所述钢球15位于杠杆块5和第一减压部14的锥形阀芯之间。以上钢球15通过滚动摩擦避免杠杆块5与第一减压部14之间发生剧烈的滑动摩擦。

为便于调整本发明输出气压力的大小，所述阀体上还螺纹连接有第一调节螺钉41和第二调节螺钉101，所述第一调节螺钉41和第二调节螺钉101分别作用于第一弹簧1和第二弹簧7上用于分别调节两个弹簧的初始压缩量。即以上通过调整第一弹簧1和第二弹簧7的初始压缩量，达到调整第一减压腔16和第二减压腔6中压力的极大值和实现两个减压腔中压力在达到某值时，第一减压部14和第二减压部11开度大小控制。

实施例3：

本实施例在以上实施例的基础上作进一步限定，如图1所示，为便于控制本发明的工作状态，所述阀体上还设置有用于控制进气口13通断形态的电磁阀12。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车减压阀，包括阀体，所述阀体上设置有进气口（13）和出气口，阀体内设置有减压腔，减压腔中设置有减压部和用于控制出气压力的控制部，其特征在于，所述减压腔包括第二减压腔（6）和第一减压腔（16），所述控制部为两个，且每个控制部分别作用于第二减压腔（6）和第一减压腔（16）；

所述第一减压腔（16）与进气口（13）通过第一减压部（14）相连，第一减压腔（16）与第二减压腔（6）通过第二减压部（11）相连，出气口连接在第二减压腔（6）上；

用于控制第一减压腔（16）的控制部包括第一弹簧（1）、第一阀杆（4）、第一膜片（2）、杠杆块（5）和第一档板（3），第一膜片（2）设置在背离第一减压腔（16）的一侧，第一膜片（2）的两侧分别连接第一阀杆（4）和第一弹簧（1）的一端，第一弹簧（1）的另一端与阀体接触，第一阀杆（4）的另一端位于第一减压腔（16）内，杠杆块（5）位于第一阀杆（4）和第一减压部（14）之间用于两者之间力的传递；

用于控制第二减压腔（6）的控制部包括第二弹簧（7）、第二阀杆（10）、第二膜片（9）和第二档板（8），第二膜片（9）设置在背离第二减压腔（6）的一侧，第二膜片（9）的两侧分别连接第二阀杆（10）和第二弹簧（7）的一端，第二弹簧（7）的另一端与阀体接触，第二阀杆（10）的另一端位于第二减压腔（6）内，第二阀杆（10）与阀体之间形成第二减压部（11）。

2.根据权利要求1所述的一种汽车减压阀，其特征在于， 所述杠杆块（5）的形状呈L形，杠杆块（5）的拐点处通过一颗销钉与阀体销连接，杠杆块（5）靠近第一阀杆（4）的一端上设置有腰型孔，腰型孔中设置有固定在第一阀杆（4）上的另一颗销钉。

3.根据权利要求1所述的一种汽车减压阀，其特征在于，所述第一减压部（14）和第二减压部（11）均由一个锥形阀芯和设置在阀体上的锥形阀座组成，第二减压部（11）上的锥形阀芯位于第二阀杆（10）上。

4.根据权利要求3所述的一种汽车减压阀，其特征在于，所述第一减压部（14）的锥形阀芯上还设置有钢球（15），所述钢球（15）位于杠杆块（5）和第一减压部（14）的锥形阀芯之间。

5.根据权利要求1所述的一种汽车减压阀，其特征在于，所述阀体上还螺纹连接有第一调节螺钉（41）和第二调节螺钉（101），所述第一调节螺钉（41）和第二调节螺钉（101）分别作用于第一弹簧（1）和第二弹簧（7）上用于分别调节两个弹簧的初始压缩量。

6.根据权利要求1至5中任意一个所述的一种汽车减压阀，其特征在于，所述阀体上还设置有用于控制进气口（13）通断形态的电磁阀（12）。