CN105156701A - 调压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调压阀，属于机械加工设备领域。该调压阀包括阀体，该阀体包括阀腔和设置阀腔两侧且彼此连通的进口和出口；阀芯组件，该阀芯组件设置在阀腔中以实现打开和关闭调压阀的阀口；阀座组件，该阀座组件设置有膜片，膜片设置在阀芯组件的上方；手柄，该手柄与阀座组件的上端连接，通过手柄的旋转使得阀座组件在阀腔中上下移动；阻尼口，该阻尼口设置在阀腔的出口侧处，通过阀座组件的膜片在阀腔中的上下移动调节阻尼口的大小；复位弹簧，该复位弹簧的一端设置在阀芯组件的底端并且另一端固定连接在阀腔底部的阀体上；在使用时，通过作用在阀座组件的膜片上的力平衡和溢流来维持和调定在出口处的输出压力。

Description

调压阀

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，特别涉及调压阀。

背景技术

气动系统与液压系统彼此是不同的两个系统，其不同之处在于，对于液压系统来说，每个系统都需要有一套液压能源装置(液压站)，而在气动系统中则不然。

通常，在气动系统中需要统一地建立空气压缩机站，通过空气压缩机站输出压缩空气，并将压缩空气供给多套气动装置使用。而由于气动系统中气体的压力比液压系统中的液压压力低，并且气体压力波动比液压压力波动大。因此，在使用时经常是将需要用于气动系统中的压力气体存放在储气罐中，但是此时储气罐中压力气体的压力值是不稳定的，这样就造成了许多安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种调压阀。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种调压阀。

根据本发明的一个方面，提供了一种调压阀，所述调压阀包括：

阀体，所述阀体包括阀腔和设置阀腔两侧且彼此连通的进口和出口；

阀芯组件，所述阀芯组件设置在所述阀腔中以实现打开和关闭所述调压阀的阀腔内的阀口；

阀座组件，所述阀座组件设置有膜片，所述膜片设置在所述阀芯组件的上方；

手柄，所述手柄与所述阀座组件的上端连接，通过所述手柄的旋转使得所述阀座组件在所述阀腔中上下移动；

阻尼口，所述阻尼口设置在所述阀腔的出口侧处，通过所述阀座组件的所述膜片在所述阀腔中的上下移动调节所述阻尼口的大小；

复位弹簧，所述复位弹簧的一端设置在所述阀芯组件的底端并且另一端固定连接在所述阀腔底部的所述阀体上；

在使用时，通过作用在所述阀座组件的所述膜片上的力平衡和溢流来维持和调定在所述出口处的输出压力。

具体地，所述阀腔包括通过在所述阀体中间向内突出的台阶部分隔成上部腔体和下部腔体，所述上部腔体内设置有所述阀座组件，所述下部腔体设置有阀芯组件。

进一步地，所述阀座组件包括从上到下依次的弹簧座、调压弹簧和阀座，所述弹簧座的上端与所述手柄的底端连接，所述调压弹簧的两端分别与所述弹簧座和所述阀座连接，所述阀座设置在所述台阶部的上方。

具体地，所述阀座上设置有沿所述调压阀的纵长方向设置的溢流孔，所述溢流孔贯穿所述阀座的上表面和下表面。

具体地，所述阀芯组件包括阀芯和阀杆，所述阀杆具有上端和下端，所述阀芯设置在所述阀杆的上端和下端之间并分别与它们连接。

进一步地，在所述膜片的中间部位设置有圆孔，所述圆孔与所述溢流孔和所述阀杆彼此对应设置，

在使用时，所述阀杆的上端能够在依次穿过所述台阶部中的开口和所述膜片的圆孔后与在所述阀座下表面的所述溢流孔端部相配合以打开或者封闭所述溢流孔。

具体地，在所述阀杆的上端与所述溢流孔端部相接触时，所述阀杆的顶端封闭所述阀座的溢流孔，当所述阀杆的上端向下移动，所述阀杆与所述阀座的下表面分离开。

具体地，在所述下部腔体的阀腔底部设置有与所述阀杆下端相配合的阀杆凹槽，

在所述阀杆下移动时，所述阀杆的下端能够活动地插入到所述阀体底部的阀杆凹槽中。

进一步地，在所述阀体上还设置有用于排气的排气孔，所述排气孔与所述上部腔体连通。

具体地，在所述阀芯上沿所述阀杆的纵长方向设置有凹槽，且在所述台阶部上设置与所述凹槽配合的突出部，

在使用时，当所述阀杆带动所述阀芯向上移动时，所述突出部与所述凹槽的底表面接触以关闭所述阀口，

当所述阀杆带动所述阀芯向下移动时，所述突出部离开所述凹槽以打开所述阀口。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的调压阀，能够将储气罐中的的压力气体调节到每套气动装置实际需要的压力，并保证该压力值的稳定；

(2)本发明提供的调压阀为溢流式直动调压阀，主要依靠阀口处节流作用减压；

(3)本发明提供的调压阀能够根据作用在膜片上的力平衡和溢流来维持和调定所输出的压力；

(4)本发明提供的调压阀在调定压力值时是依靠旋转手柄，继而改变弹簧预压缩量来进行压力调定的。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的调压阀100的结构示意图。

其中，100调压阀，10阀体，11入口，12出口，13阀口，14上部腔体，15下部腔体，16台阶部，161突出部，17排气孔，20阀芯组件，21阀芯，22阀杆，221阀杆的上端，222阀杆的下端，223阀杆凹槽，30阀座组件，31膜片，32弹簧座，33调压弹簧，34阀座，341溢流孔，40手柄，50阻尼口，60复位弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，其示出了根据本发明的一个实施例的调压阀100。调压阀100包括阀体10、阀芯组件20、阀座组件30、手柄40、阻尼口50、复位弹簧60。具体地，阀体10包括阀腔和设置阀腔两侧且彼此连通的进口11和出口12，阀芯组件20设置在阀腔中以实现打开和关闭调压阀100的阀口13；阀座组件30设置有膜片31，膜片31设置在阀芯组件20的上方；手柄40与阀座组件30的上端连接，通过手柄40的旋转使得阀座组件30在阀腔中上下移动；阻尼口50设置在阀腔的出口侧处，通过阀座组件50的膜片31在阀腔中的上下移动调节阻尼口50的大小；复位弹簧60的一端设置在阀芯组件20的底端并且另一端固定连接在阀腔底部的阀体10上。在使用时，通过作用在阀座组件30的膜片31上的力平衡和溢流来维持和调定在出口12处的输出压力。

调压阀是调整输出压力的阀，但经它调定之后的输出压力值总是低于输入压力，因此它实际上是起到减压作用，所以也叫做减压阀。

如图1所示，阀腔包括上部腔体14和下部腔体15。上部腔体14和下部腔体15通过在阀体10中间的向内突出的台阶部16分隔而成。在上部腔体14内设置有阀座组件30。具体地，阀座组件30包括从上到下依次设置的弹簧座32、调压弹簧33和阀座34。其中，弹簧座32的上端与手柄40的底端连接。具体如图1所示，手柄40具有手柄部和与手柄部连接的杆身，弹簧座32的上表面与杆身的底端相连接，而手柄部位于调压阀100的外面，用于旋转手柄40。

调压弹簧33的两端分别与弹簧座32和阀座34连接，而阀座34设置在台阶部16的上方。阀座34上设置有沿调压阀100的纵长方向设置的溢流孔341，具体地，溢流孔341贯穿阀座34的上表面和下表面。在本发明的一个示例中，在阀体10上设置有用于排气的排气孔17，排气孔17与上部腔体14连通。

在下部腔体15中设置有阀芯组件20。阀芯组件20包括阀芯21和阀杆22。阀杆22具有上端221和下端222，阀芯21设置在阀杆22的上端221和下端222之间，且阀杆22的上端221与阀芯21的上表面连接，阀杆22的下端222与阀芯21的下表面连接。在阀芯21上沿阀杆22的纵长方向设置有凹槽，相应地在台阶部16上设置有与凹槽配合的突出部161。阀口13为凹槽与突出部161彼此之间形成的空间。在使用时，当阀杆22带动阀芯21向上移动时，突出部161插入凹槽中以关闭阀口13；当阀杆22带动阀芯21向下移动时，突出部161离开凹槽以打开阀口13。

再次参见图1，在阀座34的底表面上密封连接有膜片31，在本发明的一个示例中，在膜片31的中间部位设置有用于阀杆22穿过的圆孔(未示出)，圆孔分别与溢流孔341和阀杆22彼此对应设置。由此，同样地在调压阀100的台阶部16上设置有与膜片31上的圆孔、阀座34的溢流孔341和阀杆22相对应的开口(未示出)。通过这样的设计，使得阀杆22的上端221能够在使用时依次穿过台阶部16中的开口(未示出)和膜片31的圆孔，之后与在阀座34的下表面上的溢流孔341的端部相配合以打开或者封闭溢流孔341。

在下部腔体15的阀腔底部设置有与阀杆22的下端相配合的阀杆凹槽223。复位弹簧60一端固定在阀杆凹槽223的两侧的阀腔底部，另一端与阀芯21的下表面固定连接。在阀杆22向下移动时，阀杆22的下端能够活动地插入到阀体底部的阀杆凹槽223中。

下面通过详细描述调压阀100的工作原理来进一步说明调压阀100的具体结构。

溢流式直动调压阀100是直接通过用手柄40操纵以调节调压弹簧33实现调整所输出的压力。特点是在调压过程中，经常从排气孔17排出多余的气体，以维持气体压力在某一定值上。溢流式直动调压阀100在工作状态时，压缩空气由图1中的左侧入口11流入，之后经阀口13再从出口12流出。

具体地，在使用时，当顺时针旋转调压手柄40时，将施加的压力传递至弹簧座32上，并通过弹簧座32压缩调压弹簧33，使得压缩的调压弹簧33推动阀座34向下移动。向下移动的阀座34带动与之密封连接的膜片31下移与阀杆22接触。由于阀杆22的顶面为圆形，其直径大于阀座34上的溢流孔341的孔径，因此当阀座34的下表面与阀杆22的顶面相接触时，溢流孔341被封闭。

通过手柄40继续向调压弹簧60施加压力，阀座34在下移的过程中能够推动阀杆22向下移动，且同时阀芯21相连接的复位弹簧60被压缩，从而使得插入凹槽中的突出部161与凹槽相分离，从而打开了阀口13。随着手柄40所施加的压力的增大，阀口13的开度随着阀杆22的下移逐渐增大，这样通过出口12所输出的气流逐渐增多，从而使得与调压阀100相连接的设备的压力上升。

与此同时，通过阀口13输入的气流，经过阻尼口50输入到上部腔体14中。而此时由于在阀座34的下表面密封连接有膜片31，且膜片31的周长边与上部腔体14的内腔壁密封连接，从而使得在膜片31与台阶部16之间形成了一密闭腔体，即膜片室。由此通过阻尼口50进入上部腔体14中的气流聚集在了膜片室中。膜片室中的气流作用在膜片31的下表面上形成了一个向上的力。随着通过阻尼口50进入膜片室的气流的增多，使得膜片室中的气体压力逐渐上升，从而作用在膜片31的下表面上的推力加大，当推动膜片31的膜片室中的气体的推力、复位弹簧60的复位弹力与作用在阀芯21下表面的气体的推力之和与膜片31上方的弹簧力互相平衡时，调压阀100便有一个新的定值压力输出，此时输出压力比顺时针旋转调压手柄前增高了。

当入口11处的压力发生波动时，例如压力瞬时升高，由此阀口13处的压力也瞬时升高，使得作用在膜片31下表面的气体推力增大，从而破坏了原来的平衡，使得膜片31向上移动。由于膜片31向上移动从而推动阀座34同时向上移动，进而压缩调压弹簧33。

与此同时，由于入口11处的压力瞬时升高，使得作用在阀芯21下表面上的作用力也瞬时升高。该升高的作用力与复位弹簧60的复位弹力一起推动阀芯21向上移动，从而带动阀杆22向上移动，使得凹槽与突出部161逐渐接近，从而使得阀口13的开度逐渐减小，进而节流阻力增加，使得出口12处的输出压力下降，直到作用在膜片31上方与下方的压力达到一个新的平衡位置为止。

在阀杆22向上移动的过程中，阀杆22的顶端能够一直封闭阀座34的下表面上的溢流孔341端部，这是由于阀杆22能够向上移动的距离、突出部161插入凹槽所需移动的最大距离以及当手柄40旋紧调压弹簧33时阀座34至台阶部16的上表面的最大距离是彼此相等的。也就是说，当手柄40顺时针旋转压缩调压弹簧的过程中，阀杆22向上移动的最大距离等于突出部161至凹槽的底表面的最大距离，或者说阀杆22向上移动的最大距离等于阀口13的最大开度；且阀座34至台阶部16的上表面的最大距离与阀杆22向上移动的最大距离相等，并与阀口13的最大开度相等。由此在顺时针旋转手柄40的过程中，阀杆22能够使溢流孔341一直处于封闭状态。

当入口处的输入压力瞬时下降时，阀口13处的输出压力也随之下降。使得通过阻尼口50向膜片室内输入的压力下降，因此作用在膜片31的下表面上的作用力减小，且作用在阀芯21的下表面上的作用力同时变小，使得膜片31的下表面上的作用力、复位弹簧60的复位弹力与阀芯21上的气体作用力之和小于膜片31上方的调压弹簧33的压力，从而使得膜片31通过调压弹簧33被向下推动，进而推动阀杆22向下移动。

向下移动的阀杆22带动阀芯21向下移动，使得阀口13开度逐渐增大，进而使得调压阀100的节流作用减小，在出口12处的输出压力回升。这样通过调压阀100调节压力，能够使气体压力基本上维持在某一调定压力值上。

当逆时针旋转调压手柄40时，使得调压弹簧33放松，从而作用在阀座34上的压力减小。使得膜片31下表面上的气体作用力、复位弹簧60的复位弹力与阀芯22下表面的气体作用力之和大于了膜片上方调压弹簧33的作用力，使得膜片31上移，且阀杆22带动阀芯21向上移动，从而使突出部161朝向凹槽移动，继而使阀口13的开度逐渐减小。当突出部161完全插入到凹槽中时，阀口13完全关闭。此时阀杆22的顶端已与阀座34相脱离，从而打开了溢流孔341，使得下部腔体15中的气体通过溢流孔341溢流至上部腔体14中，之后通过排气孔17将剩余的气体排出，从而实现输出压力下降或回零状态。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的调压阀，能够将储气罐中的的压力气体调节到每套气动装置实际需要的压力，并保证该压力值的稳定；

(2)本发明提供的调压阀为溢流式直动调压阀，主要依靠阀口处节流作用减压；

(3)本发明提供的调压阀能够根据作用在膜片上的力平衡和溢流来维持和调定所输出的压力；

(4)本发明提供的调压阀在调定压力值时是依靠旋转手柄，继而改变弹簧预压缩量来进行压力调定的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调压阀，其特征在于，

所述调压阀包括：

阀体，所述阀体包括阀腔和设置在阀腔两侧且彼此连通的进口和出口；

阀芯组件，所述阀芯组件设置在所述阀腔中以实现打开和关闭所述调压阀的阀腔内的阀口；

阀座组件，所述阀座组件设置有膜片，所述膜片设置在所述阀芯组件的上方；

手柄，所述手柄与所述阀座组件的上端连接，通过所述手柄的旋转使得所述阀座组件在所述阀腔中上下移动；

阻尼口，所述阻尼口设置在所述阀腔的出口侧处，通过所述阀座组件的所述膜片在所述阀腔中的上下移动调节所述阻尼口的大小；

复位弹簧，所述复位弹簧的一端设置在所述阀芯组件的底端并且另一端固定连接在所述阀腔底部的所述阀体上；

在使用时，通过作用在所述阀座组件的所述膜片上的力平衡和溢流来维持和调定在所述出口处的输出压力。

2.根据权利要求1所述的调压阀，其特征在于，

所述阀腔包括通过在所述阀体中间向内突出的台阶部分隔成上部腔体和下部腔体，所述上部腔体内设置有所述阀座组件，所述下部腔体设置有阀芯组件。

3.根据权利要求2所述的调压阀，其特征在于，

所述阀座组件包括从上到下依次设置的弹簧座、调压弹簧和阀座，所述弹簧座的上端与所述手柄的底端连接，所述调压弹簧的两端分别与所述弹簧座和所述阀座连接，所述阀座设置在所述台阶部的上方。

4.根据权利要求3所述的调压阀，其特征在于，

所述阀座上设置有沿所述调压阀的纵长方向设置的溢流孔，所述溢流孔贯穿所述阀座的上表面和下表面。

5.根据权利要求4所述的调压阀，其特征在于，

所述阀芯组件包括阀芯和阀杆，所述阀杆具有上端和下端，所述阀芯设置在所述阀杆的上端和下端之间并分别与它们连接。

6.根据权利要求5所述的调压阀，其特征在于，

在所述膜片的中间部位设置有圆孔，所述圆孔与所述溢流孔和所述阀杆彼此对应设置，

在使用时，所述阀杆的上端能够在依次穿过所述台阶部中的开口和所述膜片的圆孔后与在所述阀座下表面的所述溢流孔端部相配合以打开或者封闭所述溢流孔。

7.根据权利要求6所述的调压阀，其特征在于，

在所述阀杆的上端与所述溢流孔端部相接触时，所述阀杆的顶端封闭所述阀座的溢流孔，当所述阀杆的上端向下移动，所述阀杆与所述阀座的下表面分离开。

8.根据权利要求7所述的调压阀，其特征在于，

在所述下部腔体的阀腔底部设置有与所述阀杆下端相配合的阀杆凹槽，

在所述阀杆下移动时，所述阀杆的下端能够活动地插入到所述阀体底部的所述阀杆凹槽中。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的调压阀，其特征在于，

在所述阀体上还设置有用于排气的排气孔，所述排气孔与所述上部腔体连通。

10.根据权利要求9所述的调压阀，其特征在于，

在所述阀芯上沿所述阀杆的纵长方向设置有凹槽，且在所述台阶部上设置有与所述凹槽配合的突出部，

在使用时，当所述阀杆带动所述阀芯向上移动时，所述突出部插入所述凹槽以关闭所述阀口，

当所述阀杆带动所述阀芯向下移动时，所述突出部离开所述凹槽以打开所述阀口。