CN105605262A - 一种无泄漏燃气减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无泄漏燃气减压装置，包括阀体，所述阀体上设置有入口通道和出口通道，阀体内有减压部，所述减压部包括阀芯和阀座，阀体上还螺纹连接有压座，压座与阀芯之间设置有弹簧，还包括调节阀和活塞腔，活塞腔中还设置有活塞，所述活塞靠近阀芯的一侧设置有连杆，所述出口接管上还设置有泄放阀，泄放阀的出口端与出口通道相连。本发明结构简单，出气压力调压精度高，利于节约用气和实现安全用气。

Description

一种无泄漏燃气减压装置

技术领域

本发明涉及压缩气体减压装置领域，特别是涉及一种无泄漏燃气减压装置。

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，而最后引入到气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的减压性能受其中设置的弹簧影响较大，而弹簧加工精度、单位变形弹性力大小、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。

发明内容

针对上述现有的无论哪种结构减压阀的减压性能受其中设置的弹簧影响较大，而弹簧加工精度、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、使用稳定性差的问题，本发明提供了一种无泄漏燃气减压装置。

为解决上述问题，本发明提供的一种无泄漏燃气减压装置通过以下技术要点来解决问题：一种无泄漏燃气减压装置，包括阀体，所述阀体上设置有入口通道和出口通道，阀体内有连通入口通道和出口通道的减压部，所述减压部包括阀芯和设置在阀体上的阀座，阀体上还螺纹连接有压座，压座与阀芯之间设置有弹簧，还包括调节阀和设置在阀体内的活塞腔，所述活塞腔设置在减压部靠近出口通道的一侧，活塞腔中还设置有活塞，所述活塞靠近阀芯的一侧设置有用于固定连接活塞和阀芯的连杆，调节阀的进气端通过入口接管与入口通道相通，调节阀的出气端通过出口接管与活塞腔相连，且活塞位于出口接管与活塞腔的连接点与出口通道之间，出口通道位于活塞靠近阀芯的一端与阀芯之间，所述出口接管上还设置有泄放阀，所述泄放阀的出口端连接在出口通道上。

具体的，设置的入口通道和出口通道分别用于连接原始高压气源管和减压后的气源管，设置的减压部为本发明的减压部件，即通过阀芯与阀座之间的间隙达到调整由入口通道到出口通道的气流量达到减压的目的。设置的弹簧用于通过压座对弹簧的压应力改变弹簧的压缩量，达到改变弹簧对阀芯压应力大小的目的，设置的调节阀用于向活塞腔中输入推动活塞朝阀座运动的气源，设置的泄放阀用于调整上述气源的压力大小，设置的弹簧用于传递压座位置对阀芯压应力大小的调整，这样，通过多个因素，上述气源的压力、活塞另一侧的气体压力、弹簧、阀芯的两侧气压共同作用以定位阀芯相对于阀座的位置，达到进一步精确减压部开度的发明目的。

通过以上设置，由于单个弹簧或部件对减压阀出气压力影响因素小，本发明在调压过程中可控点多，可使得本发明的出气压力调压精度达到1%左右，而现有技术中的高压气体减压阀压力调压精度一般为10%左右；通过将泄放阀的出口端连接在出口通道上，使得本发明在压力调整过程中或运行状态下无气体溢出，有利于节约用气和用气安全。

更进一步的技术方案为：

为减小阀芯在运动过程中阀芯与阀座之间用于气体流通的通道面积变化速度，即提高流通通道面积的可控性，所述阀座和阀芯的截面均呈锥形，且阀座和阀芯尺寸较大的一端靠近入口通道。以上结构还便于本发明在截断状态下阀芯与阀座的密封。

为便于本发明的加工、装配和维护，所述阀体上设置有直透孔，所述阀座为直透孔上的变径结构，直透孔的一端螺纹连接压座，直透孔的另一端通过与阀体螺纹连接的端盖密封，入口通道和出口通道均与直透孔相通，所述阀芯、弹簧、活塞、连杆和活塞腔均位于直透孔内，调节阀的进气端和出气端均与直透孔相连，且进气端与直透孔的连接端位于阀座靠近入口通道的一侧，出气端与直透孔的连接端位于阀座靠近入口通道的一侧。作为优选方案，阀芯与连杆之间采用螺纹连接，即在阀芯上设置内螺纹孔，将阀芯与活塞由减压部的两侧分别装入直透孔中。

由上述分析可知，活塞因为减压部处的气流、杂质附着等因素，受力复杂，为优化活塞与活塞腔之间的密封性能，所述活塞的厚度不小于1.5cm，且活塞靠近阀座的一端与远离阀座的一端各自用于承受气压，在活塞的轴向上产生推力的面积比值介于1:0.45-0.7之间。所述面积比值的选择旨在提高本发明的输出压力范围。

为优化调压阀和泄放阀的流量调整性能，所述调节阀和泄放阀均为截止阀。

为进一步优化上述流量调整性能，所述截止阀的密封面为锥形。

本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单，设置的弹簧用于通过压座对弹簧的压应力改变弹簧的压缩量，达到改变弹簧对阀芯压应力大小的目的，设置的调节阀用于向活塞腔中输入推动活塞朝阀座运动的气源，设置的泄放阀用于调整上述气源的压力大小，设置的弹簧用于传递压座位置对阀芯压应力大小的调整，这样，通过多个因素，上述气源的压力、活塞另一侧的气体压力、弹簧、阀芯的两侧气压共同作用以定位阀芯相对于阀座的位置，通过以上设置，由于单个弹簧或部件对减压阀出气压力影响因素小，本发明在调压过程中可控点多，可使得本发明的出气压力调压精度达到1%左右，而现有技术中的高压气体减压阀压力调压精度一般为10%左右；通过将泄放阀的出口端连接在出口通道上，使得本发明在压力调整过程中或运行状态下无气体溢出，有利于节约用气和用气安全。

附图说明

图1为本发明所述的一种无泄漏燃气减压装置一个具体实施例的结构示意图。

图中标记分别为：1、阀座，2、压座，3、弹簧，4、阀芯，5、入口通道，6、出口通道，7、泄放阀，8、活塞，9、阀体，10、端盖，11、活塞腔，12、出口接管，13、调节阀，14、入口接管，15、连杆。

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，一种无泄漏燃气减压装置，包括阀体9，所述阀体9上设置有入口通道5和出口通道6，阀体9内有连通入口通道5和出口通道6的减压部，所述减压部包括阀芯4和设置在阀体9上的阀座1，阀体9上还螺纹连接有压座2，压座2与阀芯4之间设置有弹簧3，还包括调节阀和设置在阀体9内的活塞腔11，所述活塞腔11设置在减压部靠近出口通道6的一侧，活塞腔11中还设置有活塞8，所述活塞8靠近阀芯4的一侧设置有用于固定连接活塞8和阀芯4的连杆15，调节阀的进气端通过入口接管14与入口通道5相通，调节阀的出气端通过出口接管12与活塞腔11相连，且活塞8位于出口接管12与活塞腔11的连接点与出口通道6之间，出口通道6位于活塞8靠近阀芯4的一端与阀芯4之间，所述出口接管12上还设置有泄放阀7，所述泄放阀7的出口端连接在出口通道6上。

本实施例中，设置的入口通道5和出口通道6分别用于连接原始高压气源管和减压后的气源管，设置的减压部为本发明的减压部件，即通过阀芯4与阀座1之间的间隙达到调整由入口通道5到出口通道6的气流量达到减压的目的。设置的弹簧3用于通过压座2对弹簧3的压应力改变弹簧3的压缩量，达到改变弹簧3对阀芯4压应力大小的目的，设置的调节阀用于向活塞腔11中输入推动活塞8朝阀座1运动的气源，设置的泄放阀7用于调整上述气源的压力大小，设置的弹簧3用于传递压座2位置对阀芯4压应力大小的调整，这样，通过多个因素，上述气源的压力、活塞8另一侧的气体压力、弹簧3、阀芯4的两侧气压共同作用以定位阀芯4相对于阀座1的位置，达到进一步精确减压部开度的发明目的。

通过以上设置，由于单个弹簧或部件对减压阀出气压力影响因素小，本发明在调压过程中可控点多，可使得本发明的出气压力调压精度达到1%左右，而现有技术中的高压气体减压阀压力调压精度一般为10%左右；通过将泄放阀7的出口端连接在出口通道6上，使得本发明在压力调整过程中或运行状态下无气体溢出，有利于节约用气和用气安全。

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，为减小阀芯4在运动过程中阀芯4与阀座1之间用于气体流通的通道面积变化速度，即提高流通通道面积的可控性，所述阀座1和阀芯4的截面均呈锥形，且阀座1和阀芯4尺寸较大的一端靠近入口通道5。以上结构还便于本发明在截断状态下阀芯4与阀座1的密封。

为便于本发明的加工、装配和维护，所述阀体9上设置有直透孔，所述阀座1为直透孔上的变径结构，直透孔的一端螺纹连接压座2，直透孔的另一端通过与阀体9螺纹连接的端盖10密封，入口通道5和出口通道6均与直透孔相通，所述阀芯4、弹簧3、活塞8、连杆15和活塞腔11均位于直透孔内，调节阀的进气端和出气端均与直透孔相连，且进气端与直透孔的连接端位于阀座1靠近入口通道5的一侧，出气端与直透孔的连接端位于阀座1靠近入口通道5的一侧。作为优选方案，阀芯4与连杆15之间采用螺纹连接，即在阀芯4上设置内螺纹孔，将阀芯4与活塞8由减压部的两侧分别装入直透孔中。

由上述分析可知，活塞8因为减压部处的气流、杂质附着等因素，受力复杂，为优化活塞8与活塞腔11之间的密封性能，所述活塞8的厚度不小于1.5cm，且活塞8靠近阀座1的一端与远离阀座1的一端各自用于承受气压，在活塞8的轴向上产生推力的面积比值介于1:0.45-0.7之间。所述面积比值的选择旨在提高本发明的输出压力范围。

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，为优化调压阀13和泄放阀7的流量调整性能，所述调节阀和泄放阀7均为截止阀。

为进一步优化上述流量调整性能，所述截止阀的密封面为锥形。

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)

1.一种无泄漏燃气减压装置，包括阀体（9），所述阀体（9）上设置有入口通道（5）和出口通道（6），阀体（9）内有连通入口通道（5）和出口通道（6）的减压部，所述减压部包括阀芯（4）和设置在阀体（9）上的阀座（1），阀体（9）上还螺纹连接有压座（2），压座（2）与阀芯（4）之间设置有弹簧（3），其特征在于，还包括调节阀（13）和设置在阀体（9）内的活塞腔（11），所述活塞腔（11）设置在减压部靠近出口通道（6）的一侧，活塞腔中还设置有活塞（8），所述活塞（8）靠近阀芯（4）的一侧设置有用于固定连接活塞（8）和阀芯（4）的连杆（15），调节阀（13）的进气端通过入口接管（14）与入口通道（5）相通，调节阀（13）的出气端通过出口接管（12）与活塞腔（11）相连，且活塞（8）位于出口接管（12）与活塞腔（11）的连接点与出口通道（6）之间，出口通道位于活塞（8）靠近阀芯（4）的一端与阀芯（4）之间，所述出口接管（12）上还设置有泄放阀（7），所述泄放阀（7）的出口端连接在出口通道（6）上。

2.根据权利要求1所述的一种无泄漏燃气减压装置，其特征在于，所述阀座（1）和阀芯（4）的截面均呈锥形，且阀座（1）和阀芯（4）尺寸较大的一端靠近入口通道（5）。

3.根据权利要求1所述的一种无泄漏燃气减压装置，其特征在于，所述阀体（9）上设置有直透孔，所述阀座（1）为直透孔上的变径结构，直透孔的一端螺纹连接压座（2），直透孔的另一端通过与阀体（9）螺纹连接的端盖（10）密封，入口通道（5）和出口通道（6）均与直透孔相通，所述阀芯（4）、弹簧（3）、活塞（8）、连杆（15）和活塞腔（11）均位于直透孔内，调节阀（13）的进气端和出气端均与直透孔相连，且进气端与直透孔的连接端位于阀座（1）靠近入口通道（5）的一侧，出气端与直透孔的连接端位于阀座（1）靠近入口通道（5）的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种无泄漏燃气减压装置，其特征在于，所述活塞（8）的厚度不小于1.5cm，且活塞（8）靠近阀座（1）的一端与远离阀座（1）的一端各自用于承受气压，在活塞（8）的轴向上产生推力的面积比值介于1:0.45-0.7之间。

5.根据权利要求1至4中任意一个所述的一种无泄漏燃气减压装置，其特征在于，所述调节阀（13）和泄放阀（7）均为截止阀。

6.根据权利要求5所述的一种无泄漏燃气减压装置，其特征在于，所述截止阀的密封面为锥形。