CN106090363A - 一种二级气体减压阀 - Google Patents

Abstract

一种二级气体减压阀，由两个减压阀组成，左侧一级减压阀正装，右侧二级减压阀反装，二级减压阀的入口与一级减压阀的出口相连，中间设置有节流孔板。高压气体通过一级减压阀减压与稳压后得到一定值的中压气体，中压气体通过节流孔板进入二级减压阀，二级减压阀继续将中压气体减压与稳压，使中压气体减压并稳压至所需的低压气体，来满足气体管路系统的要求。本发明与现有技术相比，其显著优点：1）出口压力控制精度高、压力稳定、动态特性好，调压幅度大、减压效果明显；2）在调压时敏感元件与节流阀芯同时反应，减少了反应后效，使调压响应更快、更精准。

Description

一种二级气体减压阀

技术领域

本发明涉及气体减压阀领域，具体是一种二级气体减压阀。

背景技术

气体减压阀是一种通过改变阀座部位的节流面积，使介质质点的流速及动能发生改变，造成不同的压降，从而达到并保持出口侧不同的压力，并利用本身能量使出口压力自动满足预定要求的阀门，气体管路系统中广泛使用气体减压阀把高压气体减压至所需低压，来满足系统的需要。

目前国内制造的气体减压阀多为单级的典型结构,主要元件有敏感元件、节流组件、基准载荷元件、卸荷元件。单级减压阀虽然具备降压与稳压的功能，但是其出口压力的精度与稳定性受入口压力的扰动与压力调节弹簧的制造精度影响较大。因此对于出口压力控制精度高、压力稳定、动态特性好的场合，单级典型气体减压阀就不能满足要求。

发明内容

本发明专利解决了进口压力变化对出口压力的扰动，使整定压力稳定在一个很小的范围内工作，提供了一种新型的二级气体减压阀。

这种二级气体减压阀，其特征在于，由两个减压阀组成，左侧一级减压阀正装，右侧二级减压阀反装，二级减压阀的入口与一级减压阀的出口相连，中间设置有节流孔板。

一级阀体内腔安装活门组件与节流阀座，上端连接一级阀盖，一级阀盖上端连接一级调节螺母，一级阀盖上腔与一级调节螺母内部形成一个长度可以调节的腔体，腔体内从上往下依次安装一级弹簧上托、一级调节弹簧、一级弹簧下托、一级活塞压紧圈；一级弹簧下托下端是一个锥尖，它与一级活塞压紧圈上端的锥形凹槽配合，使一级调节弹簧的预紧力可以全部作用在一级活塞压紧圈上，一级活塞压紧圈的下端是活门组件，活门组件是用两个六角螺母将活塞与节流阀芯连成一体，活塞与节流阀芯间的连接部位靠O形圈挡圈与O形圈密封；活塞下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与一级阀盖下端组成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座内部是一个空腔，上端外圆与阀体内腔组成一个环形通道，上端外圆径向有一圈圆周均布孔，该孔将环形通道与节流阀座内部空腔连通，称为出口腔；一级阀体中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是一级减压阀的测压接口，另一个孔是一级减压阀的出口；节流阀座下端的密封凸台与节流阀芯形成一个开度可调的节流环缝，节流阀座下端与一级阀体组成的腔体称为入口腔。

二级阀体内腔安装活门组件与节流阀座，下端连接二级阀盖，二级阀盖下端连接二级调节螺盖，螺盖下端连接锁紧螺母与二级调节螺钉；二级阀盖与二级调节螺盖内部形成一个腔体，腔体内从上往下依次安装二级活塞压紧圈、二级调节弹簧、二级弹簧支撑，二级活塞压紧圈的上端是活门组件，活门组件与一级减压阀的活门组件相同；活塞下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与二级阀盖形成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座与一级减压阀节流阀座相同，二级阀体中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是二级减压阀的测压接口，另一个孔是二级减压阀3的出口。

本发明专利的工作原理：

高压气体通过一级减压阀减压与稳压后得到一定值的中压气体，中压气体通过节流孔板进入二级减压阀，二级减压阀继续将中压气体减压与稳压，使中压气体减压并稳压至所需的低压气体，来满足气体管路系统的要求。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1）出口压力控制精度高、压力稳定、动态特性好；

2）节流阀芯与节流阀座的密封面采用金属对非金属的密封组合，降低了密封必须比压，密封面本身能够吸附杂质，使密封更稳定、可靠；

3）在一级减压阀与二级减压阀之间增设限流元件“孔板”，用来减缓入口压力的突然变化对出口压力造成的影响，改善启动条件；

4）调压幅度大、减压效果明显，当入口压力为 P1的高压气体通过一级减压后出口压力为P2，通过二级减压后出口压力为P3，则P3小于P2，P2小于P1;

5）启动过程不产生自激振荡，工作稳定，使用寿命长；

6）该阀将敏感元件与节流阀芯组合成活门组件，在调压时敏感元件与节流阀芯同时反应，减少了反应后效，使调压响应更快、更精准；

7）提高了气源的利用率，更节能环保；

附图说明：

图1是本发明专利的结构原理图

图2是本发明专利的主视图

图3是本发明专利的右视剖面图

图4是本发明专利活门组件的剖面图

图中，1：一级减压阀；2：节流孔板；3：二级减压阀；4：一级调节螺母；5一级阀盖；6：一级阀体；7：二级阀体；8：二级阀盖；9：二级调节螺盖；10：锁紧螺母；11：二级调节螺钉；12：一级弹簧上托；13：一级调节弹簧；14：一级弹簧下托；15：一级活塞压紧圈；16：活门组件；17：节流阀座；18：二级活塞压紧圈；19：二级调节弹簧；20：二级弹簧支撑；21：六角螺母；22：活塞；23：O形圈挡圈；24：节流阀芯。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明专利的技术方案作进一步说明。

在图1中：左侧一级减压阀1正装，右侧二级减压阀3反装，二级减压阀3的入口与一级减压阀1的出口相连，中间设置节流孔板2。

在图2中：高压气体从左侧的一级阀体6下端流入，经两次减压与稳压后从右侧的二级阀体7中间流出，出口通径大于入口通径。

在图3中：一级阀体6内腔安装活门组件16与节流阀座17，上端连接一级阀盖5，一级阀盖5上端连接一级调节螺母4，一级阀盖5上腔与一级调节螺母4内部形成一个长度可以调节的腔体，腔体内从上往下依次安装一级弹簧上托12、一级调节弹簧13、一级弹簧下托14、一级活塞压紧圈15；一级弹簧下托14下端是一个锥尖，它与一级活塞压紧圈15上端的锥形凹槽配合，使一级调节弹簧13的预紧力可以全部作用在一级活塞压紧圈15上，一级活塞压紧圈15的下端是活门组件16，活门组件16是用两个六角螺母21将活塞22与节流阀芯24连成一体，活塞22与节流阀芯24间的连接部位靠O形圈挡圈23与O形圈密封；活塞22下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与一级阀盖5下端组成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座17内部是一个空腔，上端外圆与阀体内腔组成一个环形通道，上端外圆径向有一圈圆周均布孔，该孔将环形通道与节流阀座17内部空腔连通，称为出口腔；一级阀体6中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是一级减压阀1的测压接口，另一个孔是一级减压阀1的出口；节流阀座17下端的密封凸台与节流阀芯24形成一个开度可调的节流环缝，节流阀座17下端与一级阀体6组成的腔体称为入口腔。

二级阀体7内腔安装活门组件16与节流阀座17，下端连接二级阀盖8，二级阀盖8下端连接二级调节螺盖9，二级调节螺盖9下端连接锁紧螺母10与二级调节螺钉11；二级阀盖8与二级调节螺盖9内部形成一个腔体，腔体内从上往下依次安装二级活塞压紧圈18、二级调节弹簧19、二级弹簧支撑20，二级活塞压紧圈18的上端是活门组件16，活门组件16与一级减压阀1的活门组件16相同；活塞22下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与二级阀盖8形成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座17与一级减压阀1节流阀座相同，二级阀体7中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是二级减压阀3的测压接口，另一个孔是二级减压阀3的出口。

调节一级调节螺母4，使一级调节弹簧13压缩后产生向下的弹簧预紧力，弹簧预紧力通过一级弹簧下托14传递给一级活塞压紧圈15，推动一级减压阀1的活门组件16向下运动，一级减压阀1活门打开，高压气体通过活门节流后压力降低至中压气体；中压气体流入一级减压阀1节流阀座17上端分成两路：一路由一级阀盖5与活门组件16形成的阻尼环缝进入活门组件16下端的阻尼腔，此时活门组件16向上的介质推力与一级调节弹簧13的预紧力形成动态平衡，中压气体得到稳压；另一路由节流孔板2流入二级减压阀3的入口腔；

调节二级调节螺钉11，使二级调节弹簧19压缩后产生向上的弹簧预紧力，弹簧预紧力通过二级活塞压紧圈18推动二级减压阀3的活门组件16向上运动，二级减压阀3活门打开，中压气体通过活门节流后压力降低至低压气体；低压气体流入二级减压阀3节流阀座17下端分成两路：一路由二级阀盖8与活门组件16形成的阻尼环缝进入活门组件16上端的阻尼腔，此时活门组件16向下的介质推力与二级调节弹簧19的预紧力形成动态平衡，低压气体得到稳压；另一路由二级减压阀3的出口流出，系统得到稳定的低压气体。

在图4中：活门组件16在一级减压阀1与二级减压阀3中各一个，它是用两个六角螺母21将活塞20与节流阀芯22连成一体；中间的O形圈挡圈21位于O形圈密封活塞22与节流阀芯24间的连接部位；活塞22下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，其作用是与一级阀盖5、二级阀盖8形成阻尼环缝和阻尼腔；节流阀芯24中间的密封面嵌入非金属材料，其作用是减小密封比压。

Claims (6)

1.一种二级气体减压阀，其特征在于，由两个减压阀组成，左侧一级减压阀正装，右侧二级减压阀反装，二级减压阀的入口与一级减压阀的出口相连，中间设置有节流孔板。

2.根据权利要求1所述的一种二级气体减压阀，其特征在于，一级阀体内腔安装活门组件与节流阀座，上端连接一级阀盖，一级阀盖上端连接一级调节螺母，一级阀盖上腔与一级调节螺母内部形成一个长度可以调节的腔体，腔体内从上往下依次安装一级弹簧上托、一级调节弹簧、一级弹簧下托、一级活塞压紧圈；一级弹簧下托下端是一个锥尖，它与一级活塞压紧圈上端的锥形凹槽配合，使一级调节弹簧的预紧力可以全部作用在一级活塞压紧圈上，一级活塞压紧圈的下端是活门组件，活门组件是用两个六角螺母将活塞与节流阀芯连成一体，活塞与节流阀芯间的连接部位靠O形圈挡圈与O形圈密封；活塞下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与一级阀盖下端组成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座内部是一个空腔，上端外圆与阀体内腔组成一个环形通道，上端外圆径向有一圈圆周均布孔，该孔将环形通道与节流阀座内部空腔连通，称为出口腔；一级阀体中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是一级减压阀的测压接口，另一个孔是一级减压阀的出口；节流阀座下端的密封凸台与节流阀芯形成一个开度可调的节流环缝，节流阀座下端与一级阀体组成的腔体称为入口腔。

3.根据权利要求1所述的一种二级气体减压阀，其特征在于，二级阀体内腔安装活门组件与节流阀座，下端连接二级阀盖，二级阀盖下端连接二级调节螺盖，二级调节螺盖下端连接锁紧螺母与二级调节螺钉；二级阀盖与二级调节螺盖内部形成一个腔体，腔体内从上往下依次安装二级活塞压紧圈、二级调节弹簧、二级弹簧支撑，二级活塞压紧圈的上端是活门组件，活门组件与一级减压阀的活门组件相同；活塞下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，与二级阀盖形成阻尼环缝和阻尼腔，节流阀座与一级减压阀节流阀座相同，二级阀体中部开两个孔与出口腔连通，一个孔是二级减压阀的测压接口，另一个孔是二级减压阀的出口。

4.根据权利要求1所述的一种二级气体减压阀，其特征在于，活门组件（16）在一级减压阀（1）与二级减压阀（3）中各一个，它是用两个六角螺母（21）将活塞（20）与节流阀芯（22）连成一体；中间的O形圈挡圈（21）位于O形圈密封活塞（22）与节流阀芯（24）间的连接部位；活塞（22）下端有一个凸台，凸台根部开一个环形槽，其作用是与一级阀盖（5）、二级阀盖（8）形成阻尼环缝和阻尼腔；节流阀芯（24）中间的密封面嵌入非金属材料。

5.根据权利要求1所述的一种二级气体减压阀的减压方法，其特征在于，高压气体通过一级减压阀减压与稳压后得到一定值的中压气体，中压气体通过节流孔板进入二级减压阀，二级减压阀继续将中压气体减压与稳压，使中压气体减压并稳压至所需的低压气体，来满足气体管路系统的要求。

6.根据权利要求1所述的一种二级气体减压阀的减压方法，其特征在于，调节一级调节螺母（4），使一级调节弹簧（13）压缩后产生向下的弹簧预紧力，弹簧预紧力通过一级弹簧下托（14）传递给一级活塞压紧圈（15），推动一级减压阀（1）的活门组件（16）向下运动，一级减压阀（1）活门打开，高压气体通过活门节流后压力降低至中压气体；中压气体流入一级减压阀（1）节流阀座（17）上端分成两路：一路由一级阀盖（5）与活门组件（16）形成的阻尼环缝进入活门组件（16）下端的阻尼腔，此时活门组件（16）向上的介质推力与一级调节弹簧（13）的预紧力形成动态平衡，中压气体得到稳压；另一路由节流孔板（2）流入二级减压阀（3）的入口腔；

调节二级调节螺钉（11），使二级调节弹簧（19）压缩后产生向上的弹簧预紧力，弹簧预紧力通过二级活塞压紧圈（18）推动二级减压阀（3）的活门组件（16）向上运动，二级减压阀（3）活门打开，中压气体通过活门节流后压力降低至低压气体；低压气体流入二级减压阀（3）节流阀座（17）下端分成两路：一路由二级阀盖（8）与活门组件（16）形成的阻尼环缝进入活门组件（16）上端的阻尼腔，此时活门组件（16）向下的介质推力与二级调节弹簧（19）的预紧力形成动态平衡，低压气体得到稳压；另一路由二级减压阀（3）的出口流出，系统得到稳定的低压气体。