CN111911683A - 一种减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减压阀，包括：壳体，所述的壳体设有进口及出口，且在端部位置处设有副弹簧座；阀座，其设置于壳体内；阀芯组件，所述阀芯组件设置于阀座上，且顶部设有副弹簧外套，所述的副弹簧外套与副弹簧座设有副弹簧，所述的副弹簧对阀芯组件施加向下的预紧力；阻尼盘，其设置于阀芯组件下方，所述的阻尼盘沿着圆周方向上开设有若干个反馈孔；顶针、膜片，所述的膜片设置于阻尼盘下方，所述的顶针一端与膜片的一侧接触，另一端穿过所述的阻尼盘顶住所述阀芯组件底部；主弹簧座、主弹簧、支撑盘，所述的主弹簧设置于主弹簧座与支撑盘之间，所述的支撑盘接触于膜片的另一侧；调节件，其连接于所述的主弹簧座。

Description

一种减压阀

技术领域

本发明特别涉及一种减压阀。

背景技术

减压阀常应用于需要对气源进行减压，并提供稳定压力或流量气体的场合，用于将不太稳定的入口压力减压并稳定在一定范围内。现有减压阀在东北的冬天，长时间处于室外工作，其温度会达到零下40度，现有减压阀密封圈在该温度下不能实现可靠密封，导致出现漏气、进而引起出口压力不稳定现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种减压阀，可以精确的控制出口气体的压力，同时适应低温的工作环境。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种减压阀，其特点是，包括：

壳体，所述的壳体设有进口及出口，且在端部位置处设有副弹簧座；

阀座，其设置于壳体内；

阀芯组件，所述阀芯组件设置于阀座上，且顶部设有副弹簧外套，所述的副弹簧外套与副弹簧座设有副弹簧，所述的副弹簧对阀芯组件施加向下的预紧力；

阻尼盘，其设置于阀芯组件下方，所述的阻尼盘沿着圆周方向上开设有若干个反馈孔；

顶针、膜片，所述的膜片设置于阻尼盘下方，所述的顶针一端与膜片的一侧接触，另一端穿过所述的阻尼盘顶住所述阀芯组件底部；

主弹簧座、主弹簧、支撑盘，所述的主弹簧设置于主弹簧座与支撑盘之间，所述的支撑盘接触于膜片的另一侧；

调节件，其连接于所述的主弹簧座。

还包括：

一衬套，所述的衬套设置于阀芯组件与壳体内壁之间；

所述的衬套与阀芯组件之间设有一密封件，形成第一道密封；

所述的衬套与壳体之间设有一密封件，形成第二道密封。

所述的阀芯组件包括：阀芯基体，所述的阀芯基体底部端面设有密封环，所述的密封环与阀芯基体之间设有阀芯密封圈。

旋转所述的调节件，主弹簧处于自然状态，阀芯组件在副弹簧的向下预紧力作用下向下运动，使得阀芯组件与阀座接触，形成第三道密封。

所述的阀芯组件和副弹簧外套中设有贯通的气体通道，阀芯组件底部的高压气体通过气体通道流至副弹簧外套与副弹簧座之间的腔体内，使得高压气体对阀芯组件施加向下的作用力。

所述的进口通入高压气体，旋转所述的调节件，所述主弹簧逐渐被压缩，推动阀芯组件逐渐向上运动，使得所述阀芯组件与阀座之间形成间隙，进而所述出口输出预设压力范围内的低压气体。

所述的阀芯组件底部端面与出口之间的部分空间设为低压腔，低压腔内的部分低压气体通过阻尼盘上的反馈孔，进入到阻尼盘与膜片形成的封闭空间中，使得膜片产生向下的压力，并使得阀芯组件达到平衡状态；

当进口压力改变时，低压腔内的气体压力随之改变，膜片产生向下的压力也随之改变，进而使得阀芯组件向上或向下运动，改变与阀座之间的间隙，调节出口的气体压力。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

由于在衬套与阀芯组件之间、衬套与壳体之间、以及阀芯组件与阀座之间设有密封结构，保证低温下压缩率仍然能满足密封要求，提高产品的密封性能。

随着减压阀的进口气体压力、出口压力变化，减压阀将始终处于动态平衡的工作状态，保证入口压力波动的情况下，出口压力仍然控制在一定范围内，满足下游设备的压力需求。

附图说明

图1为本发明一种减压阀的结构示意图；

图2为本发明阀芯组件的结构图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种减压阀，包括：壳体2，所述的壳体设有进口及出口，且在端部位置处设有副弹簧座4；阀座8，其设置于壳体2内；阀芯组件1，所述阀芯组件1设置于阀座8上，且顶部设有副弹簧外套3，所述的副弹簧外套3与副弹簧座4设有副弹簧19，所述的副弹簧对阀芯组件施加向下的预紧力；阻尼盘，其设置于阀芯组件下方，所述的阻尼盘11沿着圆周方向上开设有若干个反馈孔11a；顶针14、膜片13，所述的膜片13设置于阻尼盘11下方，所述的顶针14一端与膜片13的一侧接触，另一端穿过所述的阻尼盘11顶住所述阀芯组件底部；主弹簧座16、主弹簧18、支撑盘10，所述的主弹簧18设置于主弹簧座16与支撑盘10之间，所述的支撑盘10接触于膜片13的另一侧；主弹簧套筒12，其设置于壳体2的另一端部位置处，用于设置主弹簧座16、主弹簧18、支撑盘10；调节件24，其连接于所述的主弹簧座16，所述的进口对应连接进口接头20，此处进入气体为压力在一定范围内波动的高压气体，所述的出口对应连接出口接头17，此处排出气体为压力稳定在一定范围内的低压气体，出口气体压力可以通过旋转调节件24调整至指定压力。

进口接头20和出口接头17分别通过螺钉与壳体2连接，并且依靠橡胶圈21实现密封。阀芯组件1、顶杆14、膜片13和支撑盘10在主弹簧18和副弹簧19的压力作用下保持接触，并且可同步在壳体2内部上下移动。

阀芯组件1同时受到高压气体向下的作用力、副弹簧19向下的作用力、顶杆14向上的作用力和低压气体向上的作用力，其中顶杆14向上的作用力受到主弹簧16的预紧力、膜片13感受的低压作用力的影响，会在减压阀动平衡过程中实时变化。

在具体实施例中，上述的减压阀，还包括：

一衬套7，所述的衬套7设置于阀芯组件1与壳体2内壁之间；所述的衬套7与阀芯组件1之间设有一第一密封件23，形成第一道密封；所述的衬套7与壳体2之间设有一第二密封件22，形成第二道密封。

如图2所示，所述的阀芯组件1包括：阀芯基体1c，所述的阀芯基体1c底部端面设有密封环1a，所述的密封环1a与阀芯基体1c之间设有阀芯密封圈1b。

旋转所述的调节件24，主弹簧18处于自然状态，阀芯组件1在副弹簧的向下预紧力作用下向下运动，使得阀芯组件1与阀座8接触，形成第三道密封。

进一步地，初始状态下，旋转调节件24，主弹簧18处于自然状态，没有轴向预紧力，阀芯组件1在副弹簧19的向下预紧力作用下向下运动至其与阀座8接触，并保持压紧状态、达到一定的密封比压，此时入口供气的状态下，有三处密封防止气体泄漏：(1)阀芯组件1与阀座8在副弹簧19预紧力的作用下，保持紧密接触并形成密封，防止气体到达出口接头17；(2)第二密封件22在衬套7与阀芯组件1之间保持一定的压缩率，形成密封，防止气体从该处泄漏；(3)第一密封件23在衬套7与壳体2之间保持一定的压缩率，形成密封，防止气体从该处泄漏。进一步地，上述的密封件均采用泛塞圈结构，泛塞圈中间均带有弹性金属骨架，外表包覆层为非金属件，金属骨架主要是提供压紧力的作用，非金属件主要起密封作用，低温状态下，非金属收缩率较大，如果没有金属骨架，可能会由于收缩导致压缩率下降，最终出现气体泄漏。增加金属骨架后，低温收缩的情况下，由于金属骨架有一定的预压缩量，会补偿非金属的收缩产生的压缩率，保证低温下压缩率仍然能满足密封要求，提高产品的密封性能。

进一步地，所述的阀芯组件1和副弹簧外套3中设有贯通的气体通道，阀芯组件底部的高压气体通过气体通道流至副弹簧外套与副弹簧座之间的腔体内，使得高压气体对阀芯组件施加向下的作用力。

所述的进口通入高压气体，旋转所述的调节件24，所述主弹簧18逐渐被压缩，推动阀芯组件1逐渐向上运动，使得所述阀芯组件1与阀座8之间形成间隙，进而所述出口输出预设压力范围内的低压气体。

所述的阀芯组件1底部端面与出口之间的部分空间设为低压腔，低压腔内的部分低压气体通过阻尼盘11上的反馈孔11a，进入到阻尼盘11与膜片13形成的封闭空间中，使得膜片13产生向下的压力，并使得阀芯组件1达到平衡状态；当进口压力改变时，低压腔内的气体压力随之改变，膜片13产生向下的压力也随之改变，进而使得阀芯组件1向上或向下运动，改变与阀座之间的间隙，调节出口的气体压力。

具体地，进口供气后，俯视顺时针旋转调节件24，主弹簧18逐渐被压缩，产生越来越大的轴向力，通过顶杆14给阀芯组件1施加越来越大的向上的轴向力，阀芯组件1在主弹簧18、副弹簧19和气体作用力下，阀芯组件1逐渐向上运动，与阀座8之间的间隙越来越大，即气体的流通面积越来越大，出口的气体压力随之升高，直到达到要求的压力范围。阀芯组件1的密封环至出口接头17的一部分空间称为低压腔，垫片15和膜片13被主弹簧套筒12、锁紧环26压紧在壳体2和阻尼盘11上，达到一定的密封比压，低压腔的气体在垫片15和膜片13的作用下实现密封，防止气体泄漏。

稳态工作过程中，通过阀芯产生的低压气体一部分通过阻尼盘11上的反馈孔11a，进入到阻尼盘11与膜片13形成的封闭空间中，使得膜片13产生向下的压力，克服一部分主弹簧18向上的轴向力，阀芯组件1达到平衡状态。入口压力升高时，阀芯组件1的位置不变，则低压腔气体压力升高，低压气体经阻尼盘11上的反馈孔作用到膜片上，向下的气体作用力随之增大，阀芯组件1将会向下运动，与阀座8之间的间隙减小，低压腔的气体压力将下降，达到调节好的压力区间。反之，当入口压力降低时，阀芯组件1的位置不变，则低压腔气体压力降低，低压气体经阻尼盘11上的反馈孔作用到膜片上，向下的气体作用力随之减小，阀芯组件1将会向上运动，与阀座8之间的间隙增大，低压腔的气体压力将升高，达到调节好的压力区间。

随着入口压力、出口压力变化，减压阀将始终处于动态平衡的工作状态，保证入口压力波动的情况下，出口压力仍然控制在一定范围内，满足下游设备的压力需求。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种减压阀，其特征在于，包括：

壳体，所述的壳体设有进口及出口，且在端部位置处设有副弹簧座；

阀座，其设置于壳体内；

阀芯组件，所述阀芯组件设置于阀座上，且顶部设有副弹簧外套，所述的副弹簧外套与副弹簧座设有副弹簧，所述的副弹簧对阀芯组件施加向下的预紧力；

阻尼盘，其设置于阀芯组件下方，所述的阻尼盘沿着圆周方向上开设有若干个反馈孔；

顶针、膜片，所述的膜片设置于阻尼盘下方，所述的顶针一端与膜片的一侧接触，另一端穿过所述的阻尼盘顶住所述阀芯组件底部；

主弹簧座、主弹簧、支撑盘，所述的主弹簧设置于主弹簧座与支撑盘之间，所述的支撑盘接触于膜片的另一侧；

调节件，其连接于所述的主弹簧座。

2.如权利要求1所述的减压阀，其特征在于，还包括：

一衬套，所述的衬套设置于阀芯组件与壳体内壁之间；

所述的衬套与阀芯组件之间设有一密封件，形成第一道密封；

所述的衬套与壳体之间设有一密封件，形成第二道密封。

3.如权利要求2所述的减压阀，其特征在于，所述的阀芯组件包括：阀芯基体，所述的阀芯基体底部端面设有密封环，所述的密封环与阀芯基体之间设有阀芯密封圈。

4.如权利要求2或3所述的减压阀，其特征在于，旋转所述的调节件，主弹簧处于自然状态，阀芯组件在副弹簧的向下预紧力作用下向下运动，使得阀芯组件与阀座接触，形成第三道密封。

5.如权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述的阀芯组件和副弹簧外套中设有贯通的气体通道，阀芯组件底部的高压气体通过气体通道流至副弹簧外套与副弹簧座之间的腔体内，使得高压气体对阀芯组件施加向下的作用力。

6.如权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述的进口通入高压气体，旋转所述的调节件，所述主弹簧逐渐被压缩，推动阀芯组件逐渐向上运动，使得所述阀芯组件与阀座之间形成间隙，进而所述出口输出预设压力范围内的低压气体。

7.如权利要求1或5或6所述的减压阀，其特征在于，所述的阀芯组件底部端面与出口之间的部分空间设为低压腔，低压腔内的部分低压气体通过阻尼盘上的反馈孔，进入到阻尼盘与膜片形成的封闭空间中，使得膜片产生向下的压力，并使得阀芯组件达到平衡状态；

当进口压力改变时，低压腔内的气体压力随之改变，膜片产生向下的压力也随之改变，进而使得阀芯组件向上或向下运动，改变与阀座之间的间隙，调节出口的气体压力。

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