CN105757278A - 一种方便控制燃气出气压力的降压主阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，包括阀体，所述阀体上设置有进气孔和出气孔，进气孔和出气孔通过减压部相连，所述减压部包括第二阀芯和阀座，所述阀体上还设置有导向板，活塞部与阀体之间形成一个活塞腔，第二阀芯上还设置有均压流道，活塞腔中还设置有第二弹簧，阀体上还设置有出气压力微调部；所述出气压力微调部包括第一膜片和第二膜片，第一膜片和第二膜片之间还设置有微调阀座，微调阀座包括微调座和第一阀芯，第一阀芯与阀体之间还设置有第一弹簧。本发明结构简单、出气压力精确度高、具有压力自稳定性能。

Description

一种方便控制燃气出气压力的降压主阀

技术领域

本发明涉及压缩气体减压装置领域，特别是涉及一种方便控制燃气出气压力的降压主阀。

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，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。

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、使用稳定性差的问题，本发明提供了一种方便控制燃气出气压力的降压主阀。

为解决上述问题，本发明提供的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀通过以下技术要点来解决问题：一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，包括阀体，所述阀体上设置有进气孔和出气孔，进气孔和出气孔通过减压部相连，所述减压部包括第二阀芯和设置在阀体上的阀座，所述阀体上还设置有导向板，所述导向板上设置有导向孔，所述第二阀芯包括导向杆部、减压锥形段和活塞部，所述导向杆部与导向孔间隙配合，减压锥形段设置在阀座内，活塞部与阀体之间形成一个活塞腔，第二阀芯上还设置有连通出气孔和活塞腔的均压流道，活塞腔中还设置有用于向活塞部施加弹应力的第二弹簧，阀体上还设置有用于向第二阀芯施加压应力的出气压力微调部；

所述出气压力微调部包括第一膜片和第二膜片，所述第一膜片和第二膜片均位于第二阀芯设置导向杆部的一侧，且自由状态下第一膜片和第二膜片所处平面与第二阀芯的运动方向垂直，第一膜片和第二膜片之间还设置有微调阀座，所述微调阀座的前端为与进气孔相通的中腔，微调阀座的后端由第一膜片和第二膜片围成上腔，微调阀座包括微调座和第一阀芯，第一阀芯与阀体之间还设置有用于实现微调阀座密封的第一弹簧，第一膜片与第一阀芯接触，第二膜片与第二阀芯相接触。

具体的，设置的减压部用于形成进气孔和出气孔的流通通道，并通过调整第二阀芯与阀座之间的间隙达到减压的目的，而以上间隙的调整通过第二膜片对第二阀芯上导向杆部端部的压应力加以实现：本发明中，中腔由于与进气孔相通，在第一膜片对第一阀芯施加压应力时，微调座与第一阀芯之间形成流通通道，这样，上腔中内压增高，第二膜片在以上内压下实现对第二阀芯的制动；设置的第一弹簧和第二弹簧分别用于施加实现本发明在停用状态下减压部和微调阀座的截断的压应力。以上结构中，由于第一膜片和第二膜片均具有弹性，这样，当上腔中内压变化时，第一膜片和第二膜片均可以通过弹性变形来适应上腔内压的变化，这样，便于通过对上腔中内压的微调实现对第二阀芯位置的控制，使得本发明具有精确的出气压力输出。

设置的均压流道用于向活塞腔中内压的调整，而以上活塞腔中的内压与出气孔中的压应力成正比，同时活塞腔中的内压与第二膜片对第二阀芯的压应力形成反作用力，这样，在出气孔中压力升高后，活塞部的端面压力迫使第二阀芯朝着第二膜片的一端运动，可使得阀座与减压锥形段之间的间隙变小，从而使得本发明提供的降压主阀具有压力自稳定性能。

更进一步的技术方案为：

为使得第一阀芯和第二阀芯能够平稳运动，利于本发明的压力调整响应精度和响应速度，所述减压部和微调阀座上均设置有分别与第二阀芯和第一阀芯配合的轴瓦。由于现有燃气输送过程中难免会接触到金属容器或金属管道，所述轴瓦的优选材质为轴承合金，这样，在燃气中具有杂质时，优选的轴瓦具有良好的耐磨性。

为便于提高减压部和微调阀座的流量可控性，所述减压部和微调阀座上的密封面均为锥形密封面。

为使得第二膜片的变形能够与出气压力相响应，提高本发明的压力自恒定能力，所述第二膜片远离第一膜片的一侧与出气孔相通。

为进一步提高本发明输出压力的可控性，所述活塞腔的侧面还设置有泄放孔，所述泄放孔对介质的流通能力大于均压流道对介质的流通能力，以上泄放孔用于调整活塞腔中的压力。

为进一步提高本发明输出压力的可控性，所述上腔中的气压可调。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明结构简单，加工制造容易，设置的减压部用于形成进气孔和出气孔的流通通道，并通过调整第二阀芯与阀座之间的间隙达到减压的目的，而以上间隙的调整通过第二膜片对第二阀芯上导向杆部端部的压应力加以实现：本发明中，中腔由于与进气孔相通，在第一膜片对第一阀芯施加压应力时，微调座与第一阀芯之间形成流通通道，这样，上腔中内压增高，第二膜片在以上内压下实现对第二阀芯的制动；设置的第一弹簧和第二弹簧分别用于施加实现本发明在停用状态下减压部和微调阀座的截断的压应力。以上结构中，由于第一膜片和第二膜片均具有弹性，这样，当上腔中内压变化时，第一膜片和第二膜片均可以通过弹性变形来适应上腔内压的变化，这样，便于通过对上腔中内压的微调实现对第二阀芯位置的控制，使得本发明具有精确的出气压力输出。

2、设置的均压流道用于向活塞腔中内压的调整，而以上活塞腔中的内压与出气孔中的压应力成正比，同时活塞腔中的内压与第二膜片对第二阀芯的压应力形成反作用力，这样，在出气孔中压力升高后，活塞部的端面压力迫使第二阀芯朝着第二膜片的一端运动，可使得阀座与减压锥形段之间的间隙变小，从而使得本发明提供的降压主阀具有压力自稳定性能。

附图说明

图1为本发明所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀一个具体实施例的结构示意图。

图中标记分别为：1、阀体，2、进气孔，3、活塞部，4、第一弹簧，5、微调座，6、第一膜片，7、第一阀芯，8、第二膜片，9、导向板，10、第二阀芯，11、出气孔，12、均压流道，13、第二弹簧，14、轴瓦，15、泄放孔，111、上腔，112、中腔。

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，一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，包括阀体1，所述阀体1上设置有进气孔2和出气孔11，进气孔2和出气孔11通过减压部相连，所述减压部包括第二阀芯10和设置在阀体1上的阀座，所述阀体1上还设置有导向板9，所述导向板9上设置有导向孔，所述第二阀芯10包括导向杆部、减压锥形段和活塞部3，所述导向杆部与导向孔间隙配合，减压锥形段设置在阀座内，活塞部3与阀体1之间形成一个活塞腔，第二阀芯10上还设置有连通出气孔11和活塞腔的均压流道12，活塞腔中还设置有用于向活塞部3施加弹应力的第二弹簧13，阀体1上还设置有用于向第二阀芯10施加压应力的出气压力微调部；

所述出气压力微调部包括第一膜片6和第二膜片8，所述第一膜片6和第二膜片8均位于第二阀芯10设置导向杆部的一侧，且自由状态下第一膜片6和第二膜片8所处平面与第二阀芯10的运动方向垂直，第一膜片6和第二膜片8之间还设置有微调阀座，所述微调阀座的前端为与进气孔2相通的中腔112，微调阀座的后端由第一膜片6和第二膜片8围成上腔111，微调阀座包括微调座5和第一阀芯7，第一阀芯7与阀体1之间还设置有用于实现微调阀座密封的第一弹簧4，第一膜片6与第一阀芯7接触，第二膜片8与第二阀芯10相接触。

本实施例中，设置的减压部用于形成进气孔2和出气孔11的流通通道，并通过调整第二阀芯10与阀座之间的间隙达到减压的目的，而以上间隙的调整通过第二膜片8对第二阀芯10上导向杆部端部的压应力加以实现：本发明中，中腔112由于与进气孔2相通，在第一膜片6对第一阀芯7施加压应力时，微调座5与第一阀芯7之间形成流通通道，这样，上腔111中内压增高，第二膜片8在以上内压下实现对第二阀芯10的制动；设置的第一弹簧4和第二弹簧13分别用于施加实现本发明在停用状态下减压部和微调阀座的截断的压应力。以上结构中，由于第一膜片6和第二膜片8均具有弹性，这样，当上腔111中内压变化时，第一膜片6和第二膜片8均可以通过弹性变形来适应上腔111内压的变化，这样，便于通过对上腔111中内压的微调实现对第二阀芯10位置的控制，使得本发明具有精确的出气压力输出。

设置的均压流道12用于向活塞腔中内压的调整，而以上活塞腔中的内压与出气孔11中的压应力成正比，同时活塞腔中的内压与第二膜片8对第二阀芯10的压应力形成反作用力，这样，在出气孔11中压力升高后，活塞部3的端面压力迫使第二阀芯10朝着第二膜片8的一端运动，可使得阀座与减压锥形段之间的间隙变小，从而使得本发明提供的降压主阀具有压力自稳定性能。

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，为使得第一阀芯7和第二阀芯10能够平稳运动，利于本发明的压力调整响应精度和响应速度，所述减压部和微调阀座上均设置有分别与第二阀芯10和第一阀芯7配合的轴瓦14。由于现有燃气输送过程中难免会接触到金属容器或金属管道，所述轴瓦14的优选材质为轴承合金，这样，在燃气中具有杂质时，优选的轴瓦14具有良好的耐磨性。

为便于提高减压部和微调阀座的流量可控性，所述减压部和微调阀座上的密封面均为锥形密封面。

为使得第二膜片8的变形能够与出气压力相响应，提高本发明的压力自恒定能力，所述第二膜片8远离第一膜片6的一侧与出气孔11相通。

为进一步提高本发明输出压力的可控性，所述活塞腔的侧面还设置有泄放孔15，所述泄放孔15对介质的流通能力大于均压流道12对介质的流通能力，以上泄放孔15用于调整活塞腔中的压力。

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，为进一步提高本发明输出压力的可控性，所述上腔111中的气压可调。

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)

1.一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，包括阀体（1），所述阀体（1）上设置有进气孔（2）和出气孔（11），进气孔（2）和出气孔（11）通过减压部相连，所述减压部包括第二阀芯（10）和设置在阀体（1）上的阀座，其特征在于，所述阀体（1）上还设置有导向板（9），所述导向板（9）上设置有导向孔，所述第二阀芯（10）包括导向杆部、减压锥形段和活塞部（3），所述导向杆部与导向孔间隙配合，减压锥形段设置在阀座内，活塞部（3）与阀体（1）之间形成一个活塞腔，第二阀芯（10）上还设置有连通出气孔（11）和活塞腔的均压流道（12），活塞腔中还设置有用于向活塞部（3）施加弹应力的第二弹簧（13），阀体（1）上还设置有用于向第二阀芯（10）施加压应力的出气压力微调部；

所述出气压力微调部包括第一膜片（6）和第二膜片（8），所述第一膜片（6）和第二膜片（8）均位于第二阀芯（10）设置导向杆部的一侧，且自由状态下第一膜片（6）和第二膜片（8）所处平面与第二阀芯（10）的运动方向垂直，第一膜片（6）和第二膜片（8）之间还设置有微调阀座，所述微调阀座的前端为与进气孔（2）相通的中腔（112），微调阀座的后端由第一膜片（6）和第二膜片（8）围成上腔（111），微调阀座包括微调座（5）和第一阀芯（7），第一阀芯（7）与阀体（1）之间还设置有用于实现微调阀座密封的第一弹簧（4），第一膜片（6）与第一阀芯（7）接触，第二膜片（8）与第二阀芯（10）相接触。

2.根据权利要求1所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，其特征在于，所述减压部和微调阀座上均设置有分别与第二阀芯（10）和第一阀芯（7）配合的轴瓦（14）。

3.根据权利要求1所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，其特征在于，所述减压部和微调阀座上的密封面均为锥形密封面。

4.根据权利要求1所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，其特征在于，所述第二膜片（8）远离第一膜片（6）的一侧与出气孔（11）相通。

5.根据权利要求1所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，其特征在于，所述活塞腔的侧面还设置有泄放孔（15），所述泄放孔（15）对介质的流通能力大于均压流道（12）对介质的流通能力。

6.根据权利要求1至5中任意一个所述的一种方便控制燃气出气压力的降压主阀，其特征在于，所述上腔（111）中的气压可调。