CN106931206B - 一种压力调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压力调节器，主要用于解决现有压力调节器出口压力额定点调整精度低、出口压力调整范围宽的产品结构尺寸较大的问题。所提供的压力调节器包括带有入口和出口的调节器主体、设在调节器主体上端的接管嘴，接管嘴内腔设有阀门组件，阀门组件包括阀芯和副弹簧，副弹簧安装在阀芯内；调节器主体下端从上到下依次贴合布置有金属膜片、托盘和弹簧座，阀芯和金属膜片间设有顶杆，顶杆和金属膜片在调节器主体内腔选择性的形成密封腔，其特征在于：弹簧座设有导向段，导向段内侧设有圆柱弹簧，圆柱弹簧的下端设有精调螺母，圆柱弹簧通过精调螺母压紧，导向段外侧设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的下端设有粗调螺母，蝶形弹簧通过粗调螺母压紧。

Description

一种压力调节器
技术领域
本发明涉及压力调节器，具体涉及一种提高出口压力额定点调整精度的压力调节器。
背景技术
压力调节器是通过调节压力调节器上的部件调节管路压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，压力调节器是一个局部阻力可以变化的节流原件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到调节压力的目的。然后依靠控制和调节系统的调节，使压力调节器压力的波动与弹簧力相平衡，使压力调节器压力在一定误差范围内保持恒定。
但是目前常用的压力调节器或减压阀采用圆柱弹簧加载元件和单级调整结构，出口压力额定点调整辨识度低、敏感性差，调整时易出现反复跨越额定点临界值，无法准确逼近定位，并且对于出口压力调整范围宽的产品结构尺寸较大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有压力调节器出口压力额定点调整精度低、出口压力调整范围宽的产品结构尺寸较大的问题，而提供一种空间尺寸小、调整精度高的压力调节器。
为了完成上述目的，本发明所提供的技术方案是：
所提供的压力调节器包括带有入口和出口的调节器主体、设在调节器主体上端的接管嘴，接管嘴内腔设有阀门组件，阀门组件包括阀芯和副弹簧，副弹簧安装在阀芯内；调节器主体下端从上到下依次贴合设置有金属膜片、托盘和弹簧座，金属膜片下设有压环，压环下设有压紧螺母，压紧螺母压紧压环，阀芯和金属膜片间设有顶杆，其特殊之处在于：弹簧座设有导向段，导向段内侧设有圆柱弹簧，圆柱弹簧的下端设有精调螺母，圆柱弹簧通过精调螺母压紧，导向段外侧设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的下端设有粗调螺母，蝶形弹簧通过粗调螺母压紧。
所述蝶形弹簧和粗调螺母组成粗调执行单元，圆柱弹簧和精调螺母组成精调执行单元，粗调执行单元实现大量程、宽范围的出口压力额定点快速逼近，精调执行单元实现0-0.4MPa小量程、窄范围的出口压力额定点临界位置精确调整。
进一步地，为了防止系统压力或流量波动冲击破坏金属膜片，托盘与金属膜片配合表面采用台阶过渡限位结构。
进一步地，所述的金属膜片采用波纹结构，波纹的高度为0.6mm。
进一步地，所述导向段为圆柱导向段。
进一步地，所述蝶形弹簧的刚度为6701.2N/mm，自由高度为2.18mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的压力调节器通过蝶形弹簧与圆柱弹簧联合加载，采用出口压力额定点粗放型和精细型两级调整模式，实现了出口压力额定点的高精度定位，并且在实现出口压力宽范围调整的同时缩小了压力调节器的尺寸，具有空间尺寸小、结构简单可靠、出口压力额定点调整范围宽、精度高的特点。
附图说明
附图1是本发明压力调节器的剖面结构示意图。
图中：1—调节器主体，2—接管嘴，3—副弹簧，4—阀芯，5—顶杆，6—金属膜片，7—托盘，8—弹簧座，9—蝶形弹簧，10—粗调螺母，11—圆柱弹簧，12—精调螺母，13—压环，14—压紧螺母，15—入口，16—出口。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明：
一种压力调节器，包括带有入口15和出口16的调节器主体1、设在调节器主体上端的接管嘴2，接管嘴内腔设有阀门组件，阀门组件包括阀芯4和副弹簧3，副弹簧3安装在阀芯4内；调节器主体1下端从上到下依次贴合布置有金属膜片6、托盘7和弹簧座8，金属膜片6下设有压环13，压环13下设有压紧螺母14，压紧螺母14压紧压环13，阀芯4和金属膜片6间设有顶杆5，顶杆5和金属膜片6在调节器主体内腔选择性的形成密封腔，当出口16压力超过调定值，给金属膜片6的压力增大，阀芯4开度减小，出口压力减小；当出口16压力低于调定值时，给金属膜片6的压力减小，阀芯4开度增大，出口压力增大；当出口16压力恢复调定值时，金属膜片6上的受力保持平衡状态。所述金属膜片6采用波纹结构，金属膜片6直径为39mm，厚度为0.2mm，波纹半径为6mm，波纹高度为0.6mm，所述托盘7直径为32mm，托盘7上台阶斜坡角度为30°，托盘7限位台阶高度为0.8mm，托盘7与金属膜片6配合表面采用台阶过渡限位结构，保证金属膜片6平面段与波纹段同时实现可靠支撑限位，防止系统压力或流量波动冲击破坏金属膜片。所述弹簧座8设有圆柱导向段，弹簧座圆柱导向段的内侧设有圆柱弹簧11，弹簧座圆柱导向段的外侧设有蝶形弹簧9，所述圆柱弹簧11的中径为8mm，钢丝直径为2mm，自由高度为18.4mm，工作负荷为200N，刚度为61.7N/mm，所述蝶形弹簧外径为25mm，内径为12.2mm，自由高度为2.18mm，工作负荷为2400N，刚度6701.2N/mm，圆柱弹簧11的下端设有精调螺母12，蝶形弹簧9的下端设有粗调螺母10，蝶形弹簧9与粗调螺母10组成粗调执行单元，圆柱弹簧11与精调螺母12组成精调执行单元。
所述的粗调单元利用蝶形弹簧刚度大的特点，实现大量程、宽范围的出口压力额定点快速逼近调整，精调执行单元利用圆柱弹簧刚度小的特点，实现小量程、窄范围的出口压力额定点临界位置精确调整，以达到出口压力额定点±0.02MPa的偏差要求；并且在实现出口压力0.2-4.5MPa连续可调的同时，可以减小加载元件安装空间。

Claims (5)

1.一种压力调节器，包括带有入口和出口的调节器主体、设在调节器主体上端的接管嘴，接管嘴内腔设有阀门组件，阀门组件包括阀芯和副弹簧，副弹簧安装在阀芯内；调节器主体下端从上到下依次贴合设置有金属膜片、托盘和弹簧座，金属膜片下设有压环，压环下设有压紧螺母，压紧螺母压紧压环，阀芯和金属膜片间设有顶杆，其特征在于：弹簧座设有导向段，导向段内侧设有圆柱弹簧，圆柱弹簧的下端设有精调螺母，圆柱弹簧通过精调螺母压紧，导向段外侧设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的下端设有粗调螺母，蝶形弹簧通过粗调螺母压紧。
2.根据权利要求1所述的压力调节器，其特征在于：所述托盘与金属膜片配合表面采用台阶过渡限位结构。
3.根据权利要求1或2所述的压力调节器，其特征在于：所述的金属膜片采用波纹结构，波纹的高度为0.6mm。
4.根据权利要求3所述的压力调节器，其特征在于：所述弹簧座上的导向段为圆柱导向段。
5.根据权利要求4所述的压力调节器，其特征在于：所述蝶形弹簧的刚度为6701.2N/mm，自由高度为2.18mm。
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