CN105431794B - 用于调整气体压力的设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提供一种用于调整气体源的流率的压力调整器。压力调整器包括：壳体，其具有与气体源连通的入口、可运行来以给定的压力和流率供应气体的出口、在入口和出口之间延伸的导管；限制装置，其位于导管中，并且可定位成控制通过其中的气体流；偏压组件，其对限制装置应用预定偏压；以及选择装置，其可运行来选择偏压组件和限制装置的多个预定离散偏移构造中的一个，以在所述出口处提供离散的一组气体压力。出口包括选自特定的一组固定大小的孔的固定大小的孔，使得所述选择装置的可选择位置和孔的组合对所述出口下游的应用提供一组离散流率/压力组合。通过提供这种组件，预先限定的一组离散的可选择气体压力和一部分固定的孔大小的组合提供取决于应用而降低浪涌可能性的一组特定流率/压力组合。

Description

用于调整气体压力的设备

技术领域

本发明涉及用于调整气体的压力的方法和设备。更特别地，本发明涉及用于调整气体的压力，以避免所述气体在使用时有过压或浪涌状况的方法和设备。

背景技术

压缩气罐是设计成容纳处于高压(即，处于显著大于大气压力的压力)的气体的压力器皿。压缩气罐在广泛范围的市场中使用，从低成本的一般工业市场到医疗市场，到较高成本的应用，诸如利用高纯度的腐蚀性、有毒或自燃的特殊气体的电子器件制造。通常，加压气体容器包含钢、铝或复合材料，而且能够存储压缩、液化或溶解气体，对于大多数气体来说，最大填充压力高达450巴，以及对于诸如氢和氦的气体来说，最大填充压力高达900巴。

为了有效且可控制地从气罐或其它压力器皿中分配气体，需要调整器或阀组件。阀提供可控制气体流的机构。调整器能够调整气体流，使得气体在恒定压力下或者可由用户改变的压力下分配。

为了有效且可控制地从气罐或其它压力器皿中分配气体，需要调整器。调整器能够调整气体流，使得气体在恒定压力下或者可由用户改变的压力下分配。

但是，在实践中，这往往难以实现。示例应用是对金属惰性气体/金属活性气体(MIG/MAG)或钨惰性气体(TIG)焊接提供防护。这种应用需要流控制，使得气体在使用时接近大气压力而以规定速率输送，例如15升/分钟。

图1显示MIG/MAG焊接的传统组件。气罐10存储处于高压的气体，例如，200巴至300巴。气罐10具有气罐本体12，气罐本体12包括大体圆柱形容器，容器具有平坦基部，基部布置成使得气罐10能够在无支承的情况下直立在平坦表面上。

气罐本体12由钢、铝和/或复合材料形成，并且适合且布置成经受住由于存储高压气体而引起的非常大的内部压力。

主调整器14位于气罐10的下游，主调整器14包括控制阀，控制阀采用反馈机构，使得在主调整器14下游的点处保持恒定压力。安全卸压阀16布置在压力调整器14的下游。

调整器14以固定压力将气体供应给连接到其上的MIG/MAG焊接装备18。

上游/下游压力比可从当气罐10全满时的100：1变成当气罐10内的气体压力接近其下游压力时的1：1。随着压力比减小，通常出口压力改变。在许多情况下，压力可升高、下降或保持恒定，这取决于调整器类型。

标准EN ISO22435规定了压力变化的性能极限。关闭压力升高可典型地比标称设定固定压力高10%，而且可允许关闭压力升高比标称设定固定压力大高达30%的值。由于下游流率随压力改变，所以这个变化可影响流性能，这取决于连接在下游的装备。

一般通过限制典型地通过阀或孔的气体流来控制流率。可通过控制固定孔大小上的上游压力来精确地计量气体流，其中下游压力显著低于上游压力。

例如考虑焊接应用装备。在这样的组件中，通过焊接机中的通往焊炬的软管和管道系统的压力显著低于气罐中的上游压力。因此，在这样的情况下，位于压力源附近的孔可起主要限制的作用，其中流率由孔的上游不远处的压力确定。

但是，如果流例如由于连接到焊接弧控制器上的螺线管开/关阀而在软管和管道系统的端部处停止，则压力将在孔下游的系统中升高，直到压力等于上游压力。系统压力在流动状况(动态)和静止状况之间的这个上升可产生不合需要的作用。

已知下游装备可影响气体流系统的端部处的最终流率。例如，长度较长的软管、窄孔管、阀或连接器中的孔全部都可在气体流系统内产生额外的压降，从而限制离开系统的流率。不幸的是，即使当给定相同的上游压力和孔状况时，针对不同的焊接装备和软管长度而预测来自系统的最终流率不是始终可行的。

以上问题在使用中共同引起“浪涌”情况。浪涌是当气体从静止状况变成流动状况时(例如当最终关闭阀打开时)发生的现象。

在打开阀之后，在最初起动气体流和实现稳态状况之间存在过渡时间。在此时间期间，应用装备中的压力从存储器中的静压力(等于上游压力)减小到接近大气压力的低得多的水平。由于这个压力梯度，流率将更高，从而导致与所需的相比，需要使用更多气体，达简短但大量的时间。

另一个负载问题在于装备设计设置的变化可显著地影响浪涌现象。然而另外，运行工作循环(即，气体相对于气体供给关闭的时间而流动的时间)也可影响浪涌体积。例如在平头焊接应用中所必需的那样，快速开/关循环可能要求关闭时间的比例类似于“打开”时间的比例，从而导致严重的浪涌问题。

图2是示出这个现象的曲线图。可从此图中看出，在流在工作循环中停止之前，流率永久无法变成稳态的恒定流状况(诸如当阀始终打开时)。难以用传统的焊接管球流检查器来精确地设置这种间歇流，因为这个循环快。

多种现有组件试图解决以上问题。例如：焊接浪涌保护器；两级调整器(其特别地设计成减小主最高压力源的变化)；以及在焊接应用装备中提供额外的孔在本领域中是已知的。

但是，各个现有解决办法都具有缺点。首先，它们包括额外的装备，以将其添加到焊接系统，这会增加这种装备的大小、复杂性和成本。

另外，以上解决办法仅在装备设置和循环能力的特定组合批准这种组件的情况下相关或有效。对于每个焊接应用不必具有这种装备，从而导致需要针对不同的目的来修改设备。

此外，必须设置调节器，以及针对各个装备设置单独地调整调节器。如果循环开-关时间快，则难以可靠地实现这一点。为了从这样的解决办法中受益，需要专家知识和良好的训练以及有效的制造控制系统，这使得它们不灵活和效率低下。

EP-A-0916891和US-A-6,314,986描述了一种气体控制装置，它包括一组集成构件，使得提供必要的控制、关闭和安全功能。但是，即使诸如这些应用中公开的构件，也无法在每个最终用户应用中控制浪涌。

因此，本领域中需要一种改进的压力调整器，它可运行来降低当用于可变流率的系统或具有快速开/关循环的系统时有浪涌的风险。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种用于调整气体源的流率的压力调整器，压力调整器包括：壳体，其具有与气体源连通的入口、可运行来以给定的压力和流率供应气体的出口、在入口和出口之间延伸的导管；限制装置，其位于导管中，并且可定位成控制通过其中的气体流；偏压组件，其对限制装置应用预定偏压；以及选择装置，其可运行来选择偏压组件和限制装置的多个预定离散构造中的一个，以在所述出口处提供离散的一组气体压力，以及其中，出口包括选自特定的一组固定大小的孔的固定大小的孔，使得所述选择装置的可选择位置和孔的组合对所述出口下游的应用提供一组离散流率/压力组合。

通过提供这种组件，预先限定的一组离散的可选择气体压力和一部分固定孔大小的组合提供取决于应用而降低浪涌的可能性的一组特定流率/压力组合。

换句话说，本发明使得能够通过结合预设的可选择压力调整器模块与可互换的固定大小的孔模块来在设定流率下进行流量控制，所确定的大小使得全部范围的模块对一系列下游装备提供计量流量和最佳浪涌。

相比之下，已知组件对于优化焊接状况是复杂的。例如，已知组件要求用户调节调整器、流控制阀或节约器，并且然后用流管确认计量流。这种反复优化浪费时间、资源和装备。

根据本发明的第一方面，提供一种用于调整气体源的流率的压力调整器，压力调整器包括：壳体，其具有与气体源连通的入口、可运行来以给定压力和流率供应气体的出口、在入口和出口之间延伸的导管；限制装置，其位于导管中，并且可定位成控制通过其中的气体流；对限制装置应用预定偏压的偏压组件；以及选择装置，其可运行来选择偏压组件和限制装置的多个预定离散构造中的一个，以在针对出口处的气体压力提供离散的一组压力设定，其中，出口包括选自特定的一组可互换的固定大小的孔的固定大小的孔，使得孔和离散压力设定的组合对所述出口下游的可变流率应用提供一组离散流率/压力组合，以及其中，对于特定离散流率，取决于可变流率应用的工作循环来选择固定大小的孔和离散压力设定的组合。

在一个实施例中，可从固定大小的孔和离散压力设定的两个组合获得特定离散流率。

在一个实施例中，可选择的离散偏移位置的数量为五个或更少。

在一个实施例中，可选择的离散偏移位置的数量为三个或更少。

在一个实施例中，选择装置包括可运行来选择所述离散构造中的一个的旋转控制部件，所述旋转控制部件可运行来锁定在各个所述离散构造中。

在一个实施例中，所述旋转控制部件可运行来将控制装置移动到预定数量的线性偏移位置中的一个，来自所述偏压组件的偏压取决于所述线性位置。

在一个实施例中，偏压组件包括至少一个控制压缩弹簧，并且控制压缩弹簧的偏压取决于所述控制装置的线性偏移。

在一个实施例中，所述控制装置包括可运行来在对应的通道内滑动的至少一个销，所述销和通道控制所述控制装置的线性移动。

在一个实施例中，该通道或各个通道包括用于接收对应的销或各个对应的销的多个定位凹口，各个定位凹口限定所述选择装置的离散构造。

在一个实施例中，选择装置包括有弹性的元件，以将该销或各个销偏压到相应的定位凹口中。

在一个实施例中，选择装置进一步包括可抓握式可旋转把手。

在一个实施例中，所述可抓握式可旋转把手可旋转小于180°的角范围，以选择所述离散位置中的任何一个。

在一个实施例中，限制装置包括可线性移动的阀，它连接到隔板或活塞上。

在一个实施例中，所述固定大小的孔是可互换的。

根据本发明的第二方面，提供一种阀组件，它包括第一方面的压力调整器。

根据本发明的第三方面，提供一种气罐组件，它包括气罐本体和第二方面的阀组件。

附图说明

现在将参照附图来详细描述本发明的实施例，其中：

图1是气罐和调整器组件的示意图；

图2是显示快速循环焊接应用的流率随时间而改变的曲线图；

图3是根据实施例的阀和压力调整器组件的等距视图；

图4是图3的阀和压力调整器的构件的示意图；

图5是在图3中显示的方向A-A上的通过图3的阀得到的横截面图；

图6是图5的压力调整器的放大视图；

图7是图3的阀组件的等距剖面图；

图8是图3和7的阀组件的圆柱形导引件的等距视图；

图9是通过图8的圆柱形导引件得到的横截面；

图10是适合用于图3和7的阀组件的备选圆柱形导引件的等距视图；

图11是通过图10的圆柱形导引件得到的横截面；

图12是连接到气罐上的图3的阀组件的等距视图；

图13是图10的气罐和阀组件的局部剖面图，其显示阀组件的处于各种运行位置的可抓握控制把手；

图14是类似于图13的视图，但显示在使用中从外部观察者的角度看到的气罐和阀组件；

图15是在图3中显示的B-B方向上，通过图3的阀的一部分而得到的横截面图；

图16是类似于图6的通过阀组件的第二实施例的横截面图；

图17是阀组件的第三实施例的一般示意图；以及

图18是示出可由不同的压力选择和孔大小实现的不同的流率的曲线图。

具体实施方式

图3显示根据本发明的实施例的阀和压力调整器组件100的等距视图。图3显示阀组件100的等距视图。图4显示根据本发明的实施例的阀组件100的一般的示意性构件。阀组件100适合连接到气罐12上，如后面的图中显示的那样。

阀组件100例如可包括VIPR(具有集成压力调整器的阀)。阀100包括阀本体102。导管104形成于阀本体102中，并且在入口106和出口108之间延伸通过阀本体102的内部，以使得气体能够以受控制的方式从气罐12流到出口108下游的最终用户应用。

阀本体102包括螺纹，螺纹在入口106附近，以与气罐12的颈部处的互补孔口接合。出口108适合且布置成使得气罐12能够连接到气体组件中的其它构件上；例如，软管、管或另外的压力阀或调整器。

填充端口110包括阀112，填充端口110位于从导管104延伸的分支管中。填充端口110使得气罐12在使用中能够填充气体。残余压力断流阀114在导管104中位于气罐12下游。

过滤器116位于断流阀114的下游。在过滤器116的下游定位有压力调整器118。压力调整器118可运行来对出口108提供固定的经调整压力输出，如将在后面描述的那样。压力可由可旋转可抓握把手120选择(如图3中显示的那样)，而且可设定成离散压力值。将在后面参照图5至8更详细地描述压力调整器118的构件。

阀组件100进一步包括安全卸压阀122，其位于压力调整器118的下游和出口108的上游。出口108包括选自一组孔的流限制孔，这将在后面描述。

图5、6和7更详细地显示阀组件100。图5显示在图3的方向A-A上，通过阀组件100得到的横截面。图6显示图5的更详细的视图。现在将参照图5和6更详细地描述压力调整器118。仅在图6中标出详细构件。

在这个实施例中，压力调整器118包括单活塞调整器。但是，本领域技术人员将容易地认识到可用于本发明的变型；例如，隔板调整器(如将在后面的实施例中描述的那样)或其它组件。

调整器118包括与入口106和出口108连通的阀区域126。阀区域126包括位于阀座130附近的提升阀128。提升阀128连接到活塞132上，活塞132构造成使得提升阀128能够沿着轴线X-X朝向和远离阀座130进行平移移动，以分别关闭和打开它们之间的孔口134。

活塞132有弹性地被偏压组件偏压，偏压组件呈控制弹簧136的形式，它围绕轴线X-X定位。但是，可在合适的时候使用其它偏压组件，例如其它有弹性的器件或基于压力的装置。本领域技术人员将容易地认识到将落在本发明的范围内的变型。

提供另一个相反的弹簧138，以使其对提升阀128直接起作用，以在提升阀128上提供稳定和居中力。

调整器118可运行来接收来自气罐12的处于全气罐压力(例如100-900巴)的气体，但将处于基本恒定的固定低压(例如5巴)的气体输送到出口108。这由反馈机构实现，由此孔口134下游的气体压力可运行来对活塞132起作用，对抗弹簧136的偏压力。这个抗衡作用提供系统处于平衡的特定压力。因而，在期望的特定设定压力下，弹簧和气体力选择为相等的。

因此，如果活塞132附近的区域中的气体压力超过规定水平，则活塞132可运行来沿着轴线X-X移动(朝向图5和6的左边)。因此，提升阀128移动得更接近阀座130，从而减小孔口134的大小，并且因此，限制从入口106到出口108的气体流。相伴地，如果气体压力降低，则提升阀128布置成移动远离阀座130，并且孔口134的大小增大。

现在将描述可用来设定压力的机构。可将气体的压力设定成预定离散压力。换句话说，调整器118不可运行来使得气体压力不可持续地改变，而是仅可由用户选择离散的一组由隔开预定间隔的预定压力值。

可抓握把手120(在图3、5和6中显示)使得用户能够规定压力调整器118的压力设定。可抓握把手120包括中心轴套(boss)140和附连到其上的可抓握臂142。中心轴套140可围绕轴线X-X旋转，并且借助于螺钉或其它可释放连接件而连接到阀本体102上。

如图5至7中显示的那样，压力调整器118包括被圆柱形导引件146包围的中心套管144。中心套管144布置成在圆柱形导引件146内旋转，并且沿着轴线X-X相对于圆柱形导引件146前后平移。

参照图5至7，中心套管144包括一对等距隔开的销148。销148位于中心套管144的相反的侧部处，并且从中心套管144向外延伸。

如在图7至9中最清楚地显示的那样，圆柱形导引件146包括一对通道150。各个销148接收在相应的通道150中，并且延伸通过通道。各个通道150围绕圆柱形导引件146的周边，相对于轴线X-X成锐角延伸。换句话说，各个通道150具有沿着轴线X-X延伸的长度分量。因此，通过使销148在相应的通道150中的移动，中心套管144相对于圆柱形导引件146的旋转移动将使中心套管144沿着轴线X-X朝向和远离活塞132而前后平移。

销148的远侧端通过使用簧环或其它连接器件来连接到可抓握把手120的中心轴套140上。因而，在使用中，可抓握臂142可旋转地由用户操纵，以使销148在通道150内移动，并且因此使中心套管144沿着轴线X-X前后平移。

如图8和9中显示的那样，各个通道150包括第一区段152和第二区段154。第一区段152和第二区段154在这个实施例中是基本线性的，但不必是这样。不同形状、路径或角度的通道150或第一区段152和第二区段154例如可用来对中心套管144提供不同的线性移动速度或加速。本领域技术人员将容易地认识到将落在本发明的范围内的变型。

各个通道150进一步包括第一定位凹口156、第二定位凹口158和第三定位凹口160。第一定位凹口156和第三定位凹口158位于各个通道150的任一端处。第二定位凹口位于第一区段152和第二区段156之间。各个定位凹口156、158、160在形状和尺寸上设置成将相应的销148接收在基本在旋转方面稳定的位置，如将描述的那样。

如图5和6中显示的那样，在中心套管144和圆柱形导引件146的端表面之间提供弹簧162。提供另一个弹簧162，它与压缩弹簧136成嵌套构造。换句话说，弹簧162包围压缩弹簧136的一部分，并且基本与其平行。

弹簧162可运行来沿轴线X-X的方向偏压中心套管144远离活塞132。因而，为了使销148和中心套管144沿着第一通道152从第一定位凹口156移动到第二定位凹口158，力必须与弹簧162的偏压相反。当使销148和中心套管144沿着第二通道154从第二定位凹口158移动到第三定位凹口160，也是这样。

另外，弹簧162沿纵向应用的偏压使销148保持在相应的凹口156、158、160中，从而提供具有三个离散运行位置的基本在旋转方面稳定的系统。

由于凹口的形状和弹簧162的偏压，与使销148沿着第一区段152或第二区段154中的任一个移动相比，需要更大扭矩来使销148移动离开定位凹口156、158、160。

因此，如显示和描述的那样，各个通道150因而为在通道150中移动的销148限定三个稳定位置。三个稳定位置中的各个限定压力调整器118的三个离散压力设定。总括地说，选择器包括弹簧机构，弹簧机构可运行来将压力调整器118锁定和保持在一组离散预设位置中的一个中。

如上面描述的那样，压缩弹簧136可运行来对活塞132起作用，对抗对活塞132起作用的气体压力。如图5和6中显示的那样，压缩弹簧沿着轴线X-X在活塞132和中心套管144的端壁之间延伸。

因此，中心套管144朝活塞132移动将提高压缩弹簧136的压缩。因此，这将对活塞132施加更大的力，并且因此将需要更大的气体压力来关闭孔口134，从而将气体调整设定成较高的压力。

换句话说，本发明提供一种可运行来使得能够在多个预设位置处选择控制压缩弹簧136的压缩长度的组件。

因而，总括地说，可抓握把手120的旋转使得用户能够在三个可选择位置中的一个之间调节压缩弹簧136的偏压力。在这个实施例中，第一定位凹口156限定“关”，其中位置孔口134被提升阀128关闭，而且那里没有气体流。第二定位凹口158和第三定位凹口160限定两个不同且离散的工作压力，其中第三定位凹口160限定最高气体压力设定。

仅可在压力调整器118上选择这三个设定。如果选择与定位凹口156、158、160所限定的一个设定不同的位置，则弹簧162的偏压将使机构移动到顺列的下一个凹口，即，如果在第二凹口158和第三凹口160之间选择位置，则弹簧162、气体压力和压缩弹簧134的联合偏压将沿着通道150的第二部分将销148推回第二定位凹口158。这也适用于试图设定第二凹口156和第一凹口158之间的点处的压力。

可提供备选组件，而且它们落在本发明的范围内。例如，可提供不同数量的定位凹口，以增加可用的离散偏移设定的数量。

图10和11显示包括通道182的圆柱形导引件180的备选实施例。各个通道182包括五个定位凹口184、186、188、190、192。定位凹口184、186、188、190、192基本类似于前面描述的那些。但是，使用圆柱形导引件180使得能够在压力调整器118上选择五个离散设定。

在备选方案中，可按要求提供任何数量的定位凹口，以提供必要数量的预定压力设定。

如将在后面描述的那样，独特地使用预设离散压力设定会以用户简单且快速地设置的方式提供减轻浪涌的可能性，而不需要费力且复杂地反复测量系统和构件压力。

图12显示阀组件100连接到气罐12上。气罐12包括大体圆柱形压力器皿，它具有平坦基部(未显示)，压力器皿布置成使得气罐12能够在无支承的情况下直立在平坦表面上。

气罐12具有本体，本体由钢、铝和/或复合材料形成，并且适合且布置成经受住高达大约900巴的内部压力。颈部12a位于气罐12的与基部相反的近侧端处，并且限定孔口，孔口允许接近气罐的内部。颈部12a包括适于接收阀组件100的螺纹(未显示)。

如所描述的那样，阀组件通过入口106和导管104与气罐12的内部连通。导管104延伸到气罐12的中心区段中。阀本体102具有连接到气罐12的颈部12a上的互补螺纹部分。

气罐100限定具有内部容积的压力器皿。任何适当的流体都可容纳在气罐100内。但是，本实施例涉及(但不专有地局限于)没有诸如灰尘和/或水分的杂质的纯净永久气体。这样的气体的非穷尽性示例可为：氧、氮、氩、氦、氢、甲烷、三氯化氮、一氧化碳、氪或氖。

用户能够借助于旋转可抓握把手120来选择期望输出压力(在这个实施例中，期望输出压力包括一个关闭设定和两个不同的压力设定)。可抓握把手120包括可抓握臂142，用户可在三个可选择位置之间旋转可抓握臂142。这在图13和14中有显示。

图13显示通过阀组件100和气罐12的一部分的复合截面。图14显示类似的视图，它显示阀组件100和气罐12在使用中对于外部观察者看上去如何。

参照图13，可看到可抓握臂142提供清楚的视觉指示器，用户可通过该视觉指示器粗略地一瞥而确定气罐12是否正在使用，以及附连的管线是否被加压。另外，在简单的视觉检查之后可在视觉上清楚地指示选择的压力设定。

另外，可抓握把手120和相关联的组件提供优于已知组件的显著优点。当与已知阀组件相比时，可抓握把手142仅需要在开位置和关位置之间旋转较小的角。可抓握把手120必须在极端位置之间旋转的角小于180°，并且优选地90°或更小。这与现有组件相反，在现有组件中，抽头或阀控制器必须转动多次来关闭或打开相应的阀。

另外，当位于直立气罐12上时，可抓握把手120可围绕基本水平轴线旋转。这对于用户来说操作起来简单且直观。另外，可抓握臂142在可选择的压力设定之间的角移动在基本竖平面上进行，从而有助于用户观察。

参见图13和14，提供防护组件164，以在使用中保护阀组件100。如图13中显示的那样，防护装置164由三个构件形成：第一壳体166和第二壳体168和可旋转帽170。第一壳体166和第二壳体168布置成形成蛤壳结构，它在上端处由可旋转帽170连接，并且在下端处由固定器件(诸如螺钉)连接。

当组装好时，第一壳体166和第二壳体168和可旋转帽170形成防护装置164。防护装置164基本为椭圆形，并且具有圆形横截面。可在防护装置164的结构内提供一个或多个检修孔(未显示)。这些检修孔可包括诸如显示器的项目，或者允许接近出口108或填充端口110。

防护组件164布置成包围阀组件16和保护结构100，并且对阀16和有关构件提供结构和环境保护两者。换句话说，防护装置164形成用于阀16的壳体或盖。

另外，防护装置164改进气罐组件10的外观，并且使得能够将另外的项目容纳在其内；例如，电子显示器(布置成装配在形成于第一壳体120中的孔口120a中)或运行气罐组件10所需的额外的电子器件或构件。

可旋转帽170布置成围绕气罐12的纵向轴线和围绕防护装置164和保护结构100的上端旋转，使得当处于直立位置，在用户一只手抓着可旋转帽170的同时，用户可滚动气罐组件10。然后固定器件在防护装置164的下端处用来将第一壳体166和第二壳体168彼此固定，并且将它们固定到阀16上。

第一壳体166和第二壳体168可由任何适当的材料制成。尽管如此，由于制造简单和设计自由的范围的原因，注射模塑塑料材料是优选的材料选择。在非限制性和非穷尽性示例中，可使用塑料材料，诸如ABS或聚碳酸酯。

如图14中显示的那样，孔口172形成于防护装置164中。孔口172呈通道的形式，并且设计成使得可抓握把手142的远侧端能够从防护装置164的内部内突出。因此，可抓握把手172可由用户容易地操纵，同时保持防护装置164的结构、美观和安全好处。这种构造将仅可由旋转的可抓握臂142实践，可抓握臂142在使用中在基本竖平面上移动。这使得能够在视觉上容易且明确地检查可抓握臂142的位置。

图15显示通过阀组件100的一部分的、在图3中显示的方向B-B上得到的另一个横截面。

图15显示出口108。出口108包括固定大小的流孔174和快速连接转接器176。快速连接转接器176适合且布置成使得气罐100能够连接到气体组件中的其它构件上；例如，软管、管或另外的压力阀或调整器。

固定大小的流孔174选自一组适当的孔，并且可取决于期望的最终应用、流率和所需工作循环而容易地互换。当与所描述的压力调整器118的离散压力设定相配时，各个可用的流控制孔174在大小上设置成提供标称应用流。当采用不同的压力设定时，各种可选择孔大小可提供的流量可在流量范围上重叠。但是，当用于不同的流率和工作循环时，各个组合提供特定优点。

换句话说，当用于压力调整器118的离散压力设定时，各个固定大小的流控制孔174布置成提供特定离散流率。这些离散流率是用于实现例如焊接目的的标称流率。至少一些流控制孔174的流量范围重叠，使得在使用中可通过流控制孔174和离散压力设定的至少两个不同的组合来实现相同的离散流率。

可对最终用户提供定大小导引件，或者使用点流量测量装备可确定流量选择器设定和孔大小的哪个组合对于应用和最大程度地减小焊接浪涌是最佳的。

在图16中显示本发明的第二实施例。第二实施例包括阀组件200。在图16的实施例中，阀组件200包括压力调整器218。压力调整器218基本类似于第一实施例的压力调整器116。但是，在第二实施例中，隔板232用来代替第一实施例的活塞132。

如图16中显示的那样，阀区域226包括位于阀座230附近的提升阀228。提升阀228连接到隔板232上，隔板232构造成使得提升阀228能够沿着轴线X-X朝向和远离阀座230进行平移移动，以分别关闭和打开它们之间的孔口234。隔板232在其端部处密封，并且可运行来响应于气体压力而移动。

隔板232被偏压组件有弹性地偏压，偏压组件呈控制弹簧236的形式，它围绕轴线X-X定位。提供另一个反作用弹簧238，以使其直接对提升阀228起作用，以在提升阀228上提供稳定和居中力。

调整器218可运行来接收来自气罐12的处于全气罐压力(例如100-900巴)的气体，但是将处于基本恒定的固定低压(例如5巴)的气体输送到出口108。这由反馈机构实现，由此在孔口234下游的气体压力可运行来在隔板232附近的腔室中对隔板232起作用，并且对抗弹簧236的偏压力。隔板232上的这个抗衡作用提供系统处于平衡的特定压力。因而，在期望的特定设定压力下，弹簧力和气体力被选择为相等的。

因此，如果在隔板232附近的区域中的气体的压力超过规定水平，则隔板232可运行来变形，并且使提升阀228沿着轴线X-X移动(朝向图5和6的左边)。因此，提升阀228移动得更靠近阀座230，从而减小孔口234的大小，并且因此限制从入口106到出口108的气体流。相伴地，如果气体压力降低，则隔板232恢复其原来的未变形形状，而且提升阀228移动远离阀座230，从而增加孔口134的大小。

在图17中显示本发明的第三实施例。图17中显示的第三实施例的特征与图3至16的第一和第二实施例一样，第三实施例的特征分配有相同的参考标号，并且在这里不再次描述。

第三实施例包括阀组件300。在图17的实施例中，能够通过提供微调选择器来进一步修改预定的离散可选择位置。如前面描述的那样，借助于在通道310内滑动的销308，可抓握把手302的旋转移动使中心套管304沿着轴线X-X相对于圆柱形导引件306移动。

但是，阀组件300进一步提供用于通过另一个套管312来调节通道310和销308的相对位置的机构。可借助于另外的微调把手314来调节套管312。这具有使得由定位凹口(未显示)限定的预设位置能够沿着轴线X-X平移以改进压力设定点的作用。

在其它方面，阀组件300对应于阀组件100，或者备选地，对应于图16的阀组件200。

在使用中，用户选择特定的压力调整器118设定和流限制孔176大小，以实现特定流率，特定的抗浪涌属性针对特定应用得到优化。换句话说，选择期望流率，并且取决于例如最终应用的工作循环，从可提供那个离散流率的可用组合中选择流控制孔174和离散压力设定的合适组合。

图15显示各种可用设定之间的典型流范围和重叠。

用户可基于可变流率的焊接应用的工作循环，来选择期望流率和关于那个流率的合适组合。对于普通焊接，用户将选择线A上的流率组合。线B指示对于最大程度地减少焊接浪涌来说最佳的压力和孔构造。换句话说，对于快速循环焊接，应当选择线B的选择方案。

如果以普通线A上的组合执行快速循环焊接，则将实现设定流，但焊接浪涌体积可能较高。

相伴地，如果使用快速循环线B组合，则可能的情况下，设定流量在焊接操作时间里降低成低于所需的值，这取决于下游的装备设置。如果存在短的管和软管，则流量下降可尤为剧烈。

因此，选择方案的选择允许定制最终用户要求和浪涌降低性能。

在使用中，具有15秒稳态焊接时间且需要15升/分钟的标称流量的应用将使用设定A和孔大小3。将典型地经历的焊接浪涌体积将为每次操作大约1升。

相同但以循环时间1秒开、1秒关(即，50%的工作循环)运行且流量为15升/分钟的装备仍然可使用设定A和孔大小3。但由于开的时间短，即过剩流量较高时的时间的比例短；在一些设备设置中，流量可能永远无法成为15升/分钟的稳态流量。将典型地经历的焊接浪涌体积为每次操作0.2升。

备选地，所选择的设定为设定A和孔大小4。不同的B设定会降低在静止状况中经历的峰值压力，最大程度地减小可能的浪涌体积，但仍然在使用时提供所需标称流。减小的过剩体积为0.1升。因此，使用设定B会使焊接浪涌体积减小50%。

以另一个示例的方式，下面的表1显示上面描述的具有两个离散位置的实施例的一些示例实测流率。使用各种快速连接流限制孔176，其特征在于它们能够支持的流率(升/分钟(LPM))。

表1。

虽然已经参照两个运行位置和一个关闭的预设位置来描述了以上实施例，但本领域技术人员将容易地认识到将落在本申请的范围内的备选方案。例如，可对本发明使用任何适当的数量的离散可选择的位置。

另外，虽然已经参照控制单个控制压缩弹簧(第一实施例中的弹簧136)的压缩长度来描述了本发明，但本发明可包括不止一个压缩控制弹簧。例如，当选择预设压力时，本发明可运行来针对各个离散压力设定选择不同的弹簧，或者与别个不同的弹簧组合。

另外，本发明的旋转把手组件提供另外的好处。例如，把手在基本竖平面上移动使得把手能够包括锁定器件，以与例如防护装置164接合，以使得压力调整器118能够锁定在预定位置上。

虽然已经关于活塞调整器或隔板调整器来描述了以上实施例的压力调整器，但本领域技术人员可构想到其它组件，而且它们落在本发明的范围内。例如，为了代替隔膜或活塞，压力调整器可包括穹窿顶，其加载有固定密封基准压力，其中旋转臂改变密封基准的容积，并且因此改变压力。

已经特别地参照示出的示例来描述的本发明的实施例。虽然在图中显示了特定示例，并且在本文详细描述了特定示例，但应当理解的是，附图和详细描述不意于使本发明局限于公开的特定形式。将理解的是，可对在本发明的范围内描述的示例作出改变和修改。

相似的情形同样适用于高压力气罐所供应的其它气体应用，诸如在食品MAP、饮料分配系统中。

Claims (15)

1.一种用于调整气体源的流率的压力调整器，所述压力调整器包括：壳体，其具有与所述气体源连通的入口、可运行来以给定的压力和流率供应气体的出口、在所述入口和所述出口之间延伸的导管；限制装置，其位于所述导管中，并且可定位成控制通过其中的气体流；用以对所述限制装置应用预定偏压的偏压组件；以及选择装置，其可运行来选择所述偏压组件和所述限制装置的预定的多个离散构造中的一个，以为所述出口处的气体压力提供离散的压力设定选择，其中，所述出口包括选自特定的一组可互换的固定大小的孔的固定大小的孔，使得孔和离散压力设定的组合对所述出口下游的可变流率应用提供一组离散流率/压力组合，以及其中，对于特定离散流率，取决于所述可变流率应用的工作循环来选择所述固定大小的孔和离散压力设定的组合。

2.根据权利要求1所述的压力调整器，其特征在于，可从固定大小的孔和离散压力设定的两个不同的组合获得特定离散流率。

3.根据权利要求1或2所述的压力调整器，其特征在于，可选择离散位置的数量为五个或更少。

4.根据权利要求3所述的压力调整器，其特征在于，可选择离散位置的数量为三个或更少。

5.根据权利要求1、2或4所述的压力调整器，其特征在于，所述选择装置包括可运行来选择所述离散构造中的一个的旋转控制部件，所述选择装置可运行来锁定在所述离散构造中的各个中。

6.根据权利要求5所述的压力调整器，其特征在于，所述旋转控制部件可运行来使控制装置移动到预定数量的线性偏移位置中的一个，来自所述偏压组件的偏压取决于所述线性位置。

7.根据权利要求6所述的压力调整器，其特征在于，所述偏压组件包括至少一个控制压缩弹簧，并且所述控制压缩弹簧的偏压取决于所述控制装置的线性偏移。

8.根据权利要求6或7所述的压力调整器，其特征在于，所述控制装置包括可运行来在至少一个对应的通道内滑动的至少一个销，所述销和通道控制所述控制装置的线性移动。

9.根据权利要求8所述的压力调整器，其特征在于，所述通道或各个通道包括用于接收对应的销或各个对应的销的多个定位凹口，各个定位凹口限定所述选择装置的离散构造。

10.根据权利要求9所述的压力调整器，其特征在于，所述选择装置包括有弹性元件，以将所述或各个销偏压到相应的定位凹口中。

11.根据权利要求1、2、4、6、7、9或10所述的压力调整器，其特征在于，所述选择装置进一步包括可抓握式可旋转把手。

12.根据权利要求11所述的压力调整器，其特征在于，所述可抓握式可旋转把手可旋转小于180°的角范围，以选择所述离散位置中的任一个。

13.根据权利要求1、2、4、6、7、9、10或12所述的压力调整器，其特征在于，所述限制装置包括连接到隔板或活塞上的可线性移动阀。

14.一种阀组件，包括前述权利要求中的任一项所述的压力调整器。

15.一种气罐组件，包括气罐本体和权利要求14所述的阀组件。