CN108662224B - 一种稳压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压阀，该稳压阀设有第一波纹管，可以快速精准地作出开度改变的预反应；还设有类似直线轴承结构的阀杆定位装置，减少了随动阀杆的摩擦，同时结合双向锥弹簧，辅助类似直线轴承的定位结构，实现导向精准，阀杆不偏曲，轴向移动摩擦少，增加阀芯反馈灵敏度；应用该稳压阀可以解决现有稳压阀迟滞的问题。

Description

一种稳压阀

技术领域

本发明属于阀门领域，特别是涉及稳压阀。

背景技术

稳压阀又称减压阀，是一种自动降低管路工作压力的专门装置，它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平，减压阀广泛应用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合，以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。

现有的稳压阀，在调节压力时通过弹簧压力调节旋钮来实现一个稳定的调节，但是现有的压力调节旋钮结构设置简单，在使用时长时间的使用就会出现旋钮松动，旋钮松动就会造成压力的调节不太稳定，影响到使用的效果。

专利号为CN206503955U中国实用新型专利就公开了一种稳压阀，它包体阀体，阀盖，阀体与阀盖之间设置有膜片，膜片与阀体之间设置有腔室，腔室与出液口设置用于连通的阻尼管，进液口和出液口之间设置有连通口，连通口处设置有连通或封闭连通口用的阀芯，膜片与阀芯连接，膜片的上端设置有调节组件，调节组件包括有弹簧安装座，弹簧安装座与膜片之间设置有调压弹簧，阀盖上设置有安装孔，弹簧安装座与阀盖之间设置有与安装孔螺纹连接且驱动弹簧安装座上下移动的调节旋钮，调节旋钮包括有壳体及设置在壳体内的圆珠，壳体内还设置有驱动圆珠上下移动的驱动弹簧，弹簧安装座上设置有与圆珠抵触的凹槽。该稳压阀在压力调节时压力稳定，能有效避免调节旋钮松动时造成的压力不稳定的现象。但是该稳压阀依然存在阀杆摩擦过大，压差变化剧烈时，依然压力不稳定。尤其是频繁压力大幅波动时，很容易导致调节滞后，使得压力变化更大，不能适应于很多控制场合。

发明内容

本发明的发明目的是为了解决现有稳压阀迟滞等问题，提供一种能够快速，精准调整压力的稳压阀。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种稳压阀，包括阀本体和阀芯，阀本体两端包括流体进入部、流体出部；阀芯位于流体进入部和流体出部之间；阀本体还包括阀芯安装部；阀芯安装部包括上安装腔部、下安装腔部和连通流体进入部和流体出部的流道；阀芯包括第一锥簧、随动膜片、第一波纹管、随动阀杆、阀芯堵块、第二波纹管和第二锥簧；第一锥簧、随动膜片、第一波纹管位于上安装腔部内，阀芯堵块、第二波纹管和第二锥簧安装在下安装腔部上；随动阀杆上部伸入上安装腔部内，下部固定连接阀芯堵块并伸入下安装腔部内；第二波纹管上端密封且固定连接阀芯堵块，第二波纹管下端密封连接在下安装腔部上端的阀本体外壁口；第二锥簧下端固定在下安装腔部底部，上端固定连接所述阀芯堵块底部；第一锥簧上端固定在上安装腔部顶部，第一锥簧下端连接随动膜片的中部；第一波纹管下端密封连接在流道顶端开口处，第一波纹管上端密封连接在随动膜片的中部；随动阀杆上端固定连接在所述随动膜片的中心，随动阀杆下部固定连接在所述阀芯堵块中部并其下端贯穿至下安装腔部内；所述随动膜片密封在上安装腔部中部，随动膜片下方和所述第一波纹管外侧部构成用于所述随动膜片的中部上下移动的流体压力平衡腔；所述流道侧部的输出端连接所述流体出部，流体出部和流体压力平衡腔之间设有两通两者之间的压力平衡支管；所述阀芯堵块在流体进入部的进口和流道进口之间，在随动膜片的中部的移动下，阀芯堵块可跟随随动阀杆并沿随动阀杆长度方向上弹簧移动，进而改变流体输出开度。

作为优选，在上安装腔部内，第一锥簧的内侧设有用于随动阀杆上下活动的上定位装置；在下安装腔部内，第二锥簧内设有用于随动阀杆上下活动的下定位装置；上定位装置和下定位装置结构相同，均包括固定支架以及导向定位环，导向定位环内设有一圈滚珠；随动阀杆伸入导向定位环内且与所述滚珠松配合。

作为优选，所述上安装腔部顶部设有第一气压平衡孔，第一气压平衡孔连通所述随动膜片上方的安装腔; 下安装腔部设有第二气压平衡孔, 第二气压平衡孔连通所述第二波纹管内侧下方的内腔。

作为优选，第一气压平衡孔下方与所述随动阀杆与所述滚珠配合处位置对应；所述随动阀杆中心设有注油孔，所述注油孔两端开口，注油孔下部设有多个引流小孔，引流小孔输出端连接所述随动阀杆下端部的外周壁。

作为优选，流道进口是圆形孔，所述阀芯堵块为圆盘形堵块；所述阀芯堵块和流道进口上下对应，阀芯堵块的上部的封堵面积是所述流道进口的1.3-1.6倍。

作为优选，上安装腔部的上部是阀盖，阀盖下端通过螺纹与阀本体连接，第一气压平衡位于阀盖中心。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种稳压阀， 具有如下有益效果：

一、在压力快速变化之时，可以提早利用上述下端密封连接在流道顶端开口处的第一波纹管，第一波纹管上端密封连接在随动膜片的中部的连接结构，快速精准地作出开度改变的预反应，防止在压力波动过大或高频时失灵。

二、通过利用类似直线轴承结构的阀杆定位装置，减少了随动阀杆的摩擦，同时结合双向锥弹簧，辅助类似直线轴承的定位结构，实现导向精准，阀杆不偏曲，轴向移动摩擦少，增加阀芯反馈灵敏度。同时，由于锥弹簧的结构，构成了定位装置的容纳空间，使得稳压阀整体体积小。

三、通过流体出部和流体压力平衡腔之间设有两通两者之间的压力平衡支管，以及随动膜片上下的压差和弹簧力量差之间的平衡，最终实现高频压差变化时，直接预反馈阀体开度，先过度关小开度，后张开，同时利用了流体压力平衡腔去整平压差。而低频压力变化时，只启用压力平衡支管、流体压力平衡腔，完成随动阀杆的驱动来慢反馈，维持稳压。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例的立体结构切剖示意图。

图3为本发明实施例的剖面结构示意图。

图4为本发明实施例的图3中A处的放大结构示意图。

图5为本发明实施例的图3中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例：

如图1至5所示的一种稳压阀，该稳压阀是针对现有的稳压阀进行的改进，从根本上解决了压力在短时间变化之时，能够维持稳定的问题。同时，还解决了现有技术中因为阀芯为了同时需要阀芯定位和定位过程为了限制阀杆或阀芯而产生的导向摩擦等问题。这些摩擦导致的阀芯开度变化会由于具有不可避免的静摩擦，而压力变化的随动过程需要大于静摩擦的过度力量才能推动其内部开度的实时变化，因此，该问题实质上会导致稳压过程灵敏度低的问题。概括来说，现有的稳压阀，最终阀门在灵敏度和反馈迟滞上出现难以克服的技术问题。本阀门实施例的稳压阀包括阀本体1和阀芯2。其中，阀本体1两端包括流体进入部11和流体出部12。阀本体1还包括阀芯安装部，阀芯安装部位于流体进入部11和流体出部12之间，阀芯安装部为长条形，贯穿上下。阀芯安装部包括上安装腔部1a、下安装腔部1b和连通流体进入部11和流体出部12的流道1c，相应地，阀芯2包括第一锥簧21、随动膜片22、第一波纹管23、随动阀杆24、阀芯堵块25、第二波纹管26和第二锥簧27。

其中，第一锥簧21、随动膜片22、第一波纹管23位于上安装腔部1a内；阀芯堵块25、第二波纹管26和第二锥簧27安装在下安装腔部1b上。随动阀杆24上部伸入上安装腔部1a内，下部固定连接阀芯堵块25并伸入下安装腔部1b内。第一锥簧21上端固定在上安装腔部1a顶部，第一锥簧21下端连接随动膜片22的中部。而随动膜片22密封在上安装腔部1a中部，随动膜片22下方和所述第一波纹管23外侧部构成用于所述随动膜片22的中部上下移动的流体压力平衡腔13。上述流道1c侧部的输出端连接所述流体出部12，流体出部和流体压力平衡腔13之间设有两通两者之间的压力平衡支管14。

第二波纹管26上端密封且固定连接阀芯堵块25，第二波纹管26下端密封连接在下安装腔部1b上端的阀本体1外壁口。第二锥簧27下端固定在下安装腔部1b底部，上端固定连接所述阀芯堵块25底部。第一波纹管23下端密封连接在流道1c顶端开口处，第一波纹管23上端密封连接在随动膜片22的中部。随动阀杆24上端固定连接在随动膜片22的中心，随动阀杆24下部固定连接在所述阀芯堵块25中部并其下端贯穿至下安装腔部1b内。即上述阀芯2位于流体进入部11和流体出部12之间，阀芯2平时常开，其开度会随动阀杆24的移动带动阀芯堵块25，而阀芯堵块25在流体进入部11的进口和流道1c进口之间。由于阀芯堵块25可跟随随动阀杆24并沿随动阀杆24长度方向上弹簧移动，进而改变流体输出开度。因此，上述的随动阀杆24固定串接了上部的随动膜片22和下部的阀芯堵块25。

而为了定位和导向使得随动阀杆24，使得随动阀杆24最好位于中心轴向移动，在上安装腔部1a内，第一锥簧21的内侧设有用于随动阀杆24上下活动的上定位装置16。在下安装腔部1b内，第二锥簧27内设有用于随动阀杆上下活动的下定位装置17。上定位装置16和下定位装置17结构相同，均包括固定支架160以及以及导向定位环161，导向定位环161内设有一圈滚珠162，导向定位环161的结构类似于直线轴承，随动阀杆24的外侧替代了直线轴承的轴。随动阀杆24伸入导向定位环161内且与所述滚珠162松配合，从而减少摩擦力，又能顺利完成随动阀杆24移动的定位和导向。另外，依靠第一锥簧21和第二锥簧27良好的导向性同时，还给上述上定位装置16和下定位装置提供了容纳空间，使得固定支架160以及以及导向定位环161恰好嵌入在锥簧的内侧，减少整个稳压阀的体积。

进一步的，上安装腔部1a顶部设有第一气压平衡孔18，第一气压平衡18孔连通所述随动膜片22上方的安装腔。下安装腔部1b设有第二气压平衡孔19, 第二气压平衡19孔连通所述第二波纹管26内侧下方的内腔。第一气压平衡孔18下方与上述随动阀杆24与所述滚珠162配合处位置对应。所述随动阀杆24中心设有注油孔240，上述注油孔240两端开口，注油孔240下部设有多个引流小孔，引流小孔输出端连接所述随动阀杆24下端部的外周壁。上述的流道1c进口是圆形孔，阀芯堵块25为圆盘形堵块。所述阀芯堵块25和流道1c进口上下对应，阀芯堵块25的上部的封堵面积是所述流道1c进口的1.3-1.6倍，阀芯堵块25大于流道1c进口时，能够减少因为随动阀杆24偏移轴向而带来的开度误差。

为了使得上安装腔部1a的空间可调整，调整第一锥簧21的弹力，本实施例的上安装腔部1a的上部是阀盖1a1，阀盖1a1下端通过螺纹与阀本体1连接，第一气压平衡18位于阀盖1a1中心。

使用时，流体从流体进入部11流入，经过阀芯堵块25和流道1c进口之间，然后从流体出部12流出，流出压力通过压力平衡支管14填平流体压力平衡腔13，使得流体压力平衡腔13的流体压力和流体出部12一致。而第一波纹管23下端密封连接在流道1c顶端开口处，第一波纹管23上端密封连接在随动膜片22的中部。即第一波纹管23的内侧是直连流道1c进口的。所以当压力大于设定值时，第一波纹管23会首先伸长，压缩第一锥簧21，进一步地，流体出部12的压力也上升，通过压力平衡支管14填平流体压力平衡腔13，流体压力平衡腔13增大时，随动膜片22大于外界大气压、第一锥簧21和第二锥簧27的弹力差，而使得随动膜片22上移，最终完成随动阀杆灵敏快速上移，带动阀芯堵块25上移，最终，减少开度来减压。当脉冲式高压来临之时，脉冲式高压力远大于设定值时，第一波纹管23被推长，直接带动随动阀杆24上移，完成开度减少，快速反馈来减压，第一时间先通过第一波纹管23内侧的直连推理，后在平衡流体压力平衡腔13回位，完成灵敏的稳压平衡。反之，当压力减少时，亦相反。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述为本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种稳压阀，包括阀本体（1）和阀芯（2），阀本体（1）两端包括流体进入部（11）、流体出部（12）；阀芯（2）位于流体进入部（11）和流体出部（12）之间；其特征在于：阀本体（1）还包括阀芯安装部；阀芯安装部包括上安装腔部（1a）、下安装腔部（1b）和连通流体进入部（11）和流体出部（12）的流道（1c）；阀芯（2）包括第一锥簧（21）、随动膜片（22）、第一波纹管（23）、随动阀杆（24）、阀芯堵块（25）、第二波纹管（26）和第二锥簧（27）；第一锥簧（21）、随动膜片（22）、第一波纹管（23）位于上安装腔部（1a）内，阀芯堵块（25）、第二波纹管（26）和第二锥簧（27）安装在下安装腔部（1b）上；随动阀杆（24）上部伸入上安装腔部（1a）内，下部固定连接阀芯堵块并伸入下安装腔部（1b）内；第二波纹管（26）上端密封且固定连接阀芯堵块（25），第二波纹管（26）下端密封连接在下安装腔部（1b）上端的阀本体（1）外壁口；第二锥簧（27）下端固定在下安装腔部（1b）底部，上端固定连接所述阀芯堵块（25）底部；第一锥簧（21）上端固定在上安装腔部（1a）顶部，第一锥簧（21）下端连接随动膜片（22）的中部；

第一波纹管（23）下端密封连接在流道（1c）顶端开口处，第一波纹管（23）上端密封连接在随动膜片（22）的中部；随动阀杆（24）上端固定连接在所述随动膜片（22）的中心，随动阀杆（24）下部固定连接在所述阀芯堵块（25）中部并其下端贯穿至下安装腔部（1b）内； 所述随动膜片（22）密封在上安装腔部（1a）中部，随动膜片（22）下方和所述第一波纹管（23）外侧部构成用于所述随动膜片的中部上下移动的流体压力平衡腔（13）；所述流道侧部的输出端连接所述流体出部（12），流体出部和流体压力平衡腔（13）之间设有两通两者之间的压力平衡支管（14）；所述阀芯堵块（25）在流体进入部（11）的进口和流道（1c）进口之间，在随动膜片的中部的移动下，阀芯堵块（25）可跟随随动阀杆（24）并沿随动阀杆（24）长度方向上弹簧移动，进而改变流体输出开度。

2.根据权利要求1所述的一种稳压阀，其特征在于：在上安装腔部（1a）内，第一锥簧（21）的内侧设有用于随动阀杆(24)上下活动的上定位装置(16)；在下安装腔部（1b）内，第二锥簧（27）内设有用于随动阀杆上下活动的下定位装置(17)；上定位装置(16)和下定位装置(17)结构相同，均包括固定支架(160)以及以及导向定位环(161)，导向定位环(161)内设有一圈滚珠(162)；随动阀杆（24）伸入导向定位环(161)内且与所述滚珠(162)松配合。

3.根据权利要求1所述的一种稳压阀，其特征在于：所述上安装腔部（1a）顶部设有第一气压平衡孔(18)，第一气压平衡孔(18)连通所述随动膜片（22）上方的安装腔; 下安装腔部（1b）设有第二气压平衡孔(19), 第二气压平衡孔(19)连通所述第二波纹管（26）内侧下方的内腔。

4.根据权利要求2所述的一种稳压阀，其特征在于：第一气压平衡孔(18)下方与所述随动阀杆（24）与所述滚珠(162)配合处位置对应；所述随动阀杆（24）中心设有注油孔（240），所述注油孔（240）两端开口，注油孔（240）下部设有多个引流小孔，引流小孔输出端连接所述随动阀杆（24）下端部的外周壁。

5.根据权利要求1所述的一种稳压阀，其特征在于：流道（1c）进口是圆形孔，所述阀芯堵块（25）为圆盘形堵块；所述阀芯堵块（25）和流道（1c）进口上下对应，阀芯堵块（25）的上部的封堵面积是所述流道（1c）进口的1.3-1.6倍。

6.根据权利要求1所述的一种稳压阀，其特征在于：上安装腔部（1a）的上部是阀盖（1a1），阀盖（1a1）下端通过螺纹与阀本体（1）连接，第一气压平衡孔(18)位于阀盖（1a1）中心。