CN112460300A - 一种气用比例减压阀 - Google Patents

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杜广杰
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Abstract

本发明涉及一种气用比例减压阀，其中，阀内设置起减压作用的主阀芯和起稳压作用的副阀芯，同时，阀内设置有与阀杆配合的直线轴承，具有稳定阀杆的作用，可提高比例减压阀的开启性能和重复精度。本发明的气用比例减压阀体积小、结构简单、成本低，并具有稳定性高的优点，适用于连续运行变工况环境，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种气用比例减压阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种气用比例减压阀。
背景技术
比例减压阀作为执行器，是实现设备自动化控制的基础元件，主要用于调整控制系统介质压力，配合不同的电路实现预期的控制，保证控制的精度和灵活性。气动比例减压阀在种类多样的比例减压阀中占有一席之地，随着现代工业的不断发展，对气动比例减压阀的重复精度，整体稳定性等方面也提出了愈来愈高的要求。
目前，常用的气动比例减压阀一般先导级采用喷嘴挡板阀结构，阀的结构复杂，价格昂贵，而且主阀一般采用膜片式电气比例阀，可靠性差，寿命短，控制精度低。尤其应用到高铁上时，传统的气动比例减压阀就不能适应这种跨多区域，温差变化大，连续运行的工况。
发明内容
本发明提出一种结构简单，可靠性和重复精度高的气用比例减压阀。
本发明所采用的技术方案为：
一种气用比例减压阀，包括阀体、比例电磁铁、副阀芯、上密封套、阀杆、下密封套、主阀芯和端盖；
所述阀体上部开设副阀腔，下部开设主阀腔，所述副阀腔和所述主阀腔分别与外部相连通；所述上密封套与所述副阀腔相适配，并嵌设在所述副阀腔中；所述比例电磁铁固定在所述阀体顶部，所述副阀芯可上下滑动地设置在所述上密封套中，所述副阀芯底部固定设置有副阀芯密封垫；所述阀体右侧面顶部开设有与所述副阀腔相连通的排气口，所述上密封套上开设有与所述排气口相连通的斜孔；
所述下密封套与所述主阀腔相适配，并嵌设在所述主阀腔上部腔体中；所述阀杆包括自上而下依次连接且直径逐渐递减的限位段、出气段和主阀芯固定段，所述阀杆内开设有上下贯通的杆腔；所述阀杆自下而上穿过所述下密封套，并穿入所述副阀腔中，所述阀杆顶部与所述副阀芯密封垫抵靠，实现密封；所述出气段与所述下密封套间形成出气腔，所述出气段上还开设有一圈用于当所述阀杆向下移动时，连通所述出气腔和所述主阀腔下部腔体的环向槽；所述阀体右端面还开设有与所述主阀腔上部腔体相连通的出气口，所述下密封套上开设有连通所述出气口和所述出气腔的直孔；
所述主阀芯套设在所述主阀芯固定段上，通过所述出气段和所述主阀芯固定段形成的第一梯阶面，以及螺纹旋接在所述阀杆末端的凸型固定件限位固定，所述主阀芯顶部固定设置有用于密封所述下密封套和所述阀杆接合面的主阀芯密封垫；所述凸型固定件底部开设有与所述杆腔相连通的第一通孔，所述凸型固定件上套接有弹簧；所述端盖固定在所述阀体底部，所述端盖内侧面底部设置有沉槽，并形成一圈用于托住所述弹簧的第二梯阶面；所述阀体左侧面底部开设有与所述主阀腔下部腔体相连通的进气口；
所述气用比例减压阀还包括与所述阀杆的限位段相适配的直线轴承，所述副阀腔下方开设有与所述直线轴承相适配，且与所述副阀腔相连通的轴承腔，所述直线轴承套在所述限位段上，并设置在所述轴承腔中。
进一步地，所述端盖呈筒形，插入所述主阀腔中，所述端盖周向面上开设有与所述进气口相连通的第二通孔。
进一步地，所述端盖通过自带螺纹旋接固定在所述阀体底部。
进一步地，所述副阀芯底部开设有与所述副阀芯密封垫相适配的第一嵌槽，所述副阀芯密封垫嵌接在所述第一嵌槽中。
进一步地，所述主阀芯顶部开设有一圈与所述主阀芯密封垫相适配的第二嵌槽，所述主阀芯密封垫嵌接在所述第二嵌槽中。
进一步地，所述比例电磁铁通过螺钉固定在所述阀体顶部。
本发明的有益效果在于：
本发明的气用比例减压阀结构中设置有起减压作用的主阀芯和起稳压作用的副阀芯(相当于集成了安全阀)，同时，阀内设置有与阀杆配合的直线轴承，具有稳定阀杆的作用，可提高比例减压阀的开启性能和重复精度。本发明的气用比例减压阀体积小、结构简单、成本低，并具有稳定性高的优点，适用于连续运行变工况环境，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明的气用比例减压阀的结构示意图；
图2为阀杆的结构示意图；
图3为本发明的气用比例减压阀的立体结构示意图；
附图标记：1-阀体，2-比例电磁铁，3-副阀芯，4-副阀芯密封垫，5-上密封套，6-排气口，7-阀杆，701-杆腔，702-限位段，703-出气段，704-主阀芯固定段，705-环向槽，8-直线轴承，9-下密封套，10-出气口，11-主阀芯，12-主阀芯密封垫，13-进气口，14-凸型固定件，15-弹簧，16-端盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的气用比例减压阀作进一步地详细说明。
如图1至3所示，一种气用比例减压阀，包括阀体1、比例电磁铁2、副阀芯3、上密封套5、阀杆7、下密封套9、主阀芯11和端盖16。
阀体1上部开设副阀腔，下部开设主阀腔，副阀腔和主阀腔分别与外部相连通。上密封套5与副阀腔相适配，并嵌设在副阀腔中。比例电磁铁2固定在阀体1顶部，副阀芯3可上下滑动地设置在上密封套5中，副阀芯3底部固定设置有副阀芯密封垫4。阀体1右侧面顶部开设有与副阀腔相连通的排气口6，上密封套5上开设有与排气口6相连通的斜孔。
下密封套9与主阀腔相适配，并嵌设在主阀腔上部腔体中。阀杆7包括自上而下依次连接且直径逐渐递减的限位段702、出气段703和主阀芯固定段704，阀杆7内开设有上下贯通的杆腔701。阀杆7自下而上穿过下密封套9，并穿入副阀腔中，阀杆7顶部与副阀芯密封垫4抵靠，实现密封。出气段703与下密封套9间形成出气腔，出气段703上还开设有一圈用于当阀杆7向下移动时，连通出气腔和主阀腔下部腔体的环向槽705。阀体1右端面还开设有与主阀腔上部腔体相连通的出气口10，下密封套9上开设有连通出气口10和出气腔的直孔。
主阀芯11套设在主阀芯固定段704上，通过出气段703和主阀芯固定段704形成的第一梯阶面，以及螺纹旋接在阀杆7末端的凸型固定件14限位固定，主阀芯11顶部固定设置有用于密封下密封套9和阀杆7接合面的主阀芯密封垫12。凸型固定件14底部开设有与杆腔701相连通的第一通孔，凸型固定件14上套接有弹簧15。端盖16固定在阀体1底部，端盖16内侧面底部设置有沉槽，并形成一圈用于托住弹簧15的第二梯阶面。阀体1左侧面底部开设有与主阀腔下部腔体相连通的进气口13。
气用比例减压阀还包括与阀杆7的限位段702相适配的直线轴承8，副阀腔下方开设有与直线轴承8相适配，且与副阀腔相连通的轴承腔，直线轴承8套在限位段702上，并设置在轴承腔中。
具体地，副阀芯3底部开设有与副阀芯密封垫4相适配的第一嵌槽，副阀芯密封垫4嵌接在第一嵌槽中。主阀芯11顶部开设有一圈与主阀芯密封垫12相适配的第二嵌槽，主阀芯密封垫12嵌接在第二嵌槽中。
比例电磁铁2通过螺钉固定在阀体1顶部。
本实施例中，端盖16呈筒形，插入主阀腔中，端盖16周向面上开设有与进气口13相连通的第二通孔。端盖16通过自带螺纹旋接固定在阀体1底部。
本发明的气用比例减压阀的工作原理为：
如图1所示，工作时，气压为P1的气体通过进气口13进入主阀腔下部腔体中，在比例电磁铁2断电时，由于弹簧15的弹力和主阀芯密封垫12的作用，主阀芯11阀口是封闭的，此时，出气口10气体压力P2为零。
在比例电磁铁2通电给一定电流时，电磁铁受电，将电能转换成磁能产生磁力，电磁铁芯作用到副阀芯3上，然后推动阀杆7向下移动，让主阀芯11阀口打开一定的开度，进而实现气体减压的作用。随着比例电磁铁2的电流增加，电磁铁推力增加，主阀芯11的开度就会增加，出气口10气体压力P2也随之变化。当比例电磁铁2得到最大电流时，主阀芯11阀口完全打开，此时，进气口13气体压力P1和出气口10气体压力P2是相等的。比例电磁铁2推力一定的情况下，当进气口13气体压力P1增加时，增加的压力会通过阀杆7的杆腔701向上打开副阀芯3的阀口，让多余的气体通过排气口6排出去，进而实现出气口10气体压力P2不变。在阀杆7工作时，通过直线轴承8稳定阀杆7，进而实现出气口10出气压力稳定，并提高减压阀的可靠性。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气用比例减压阀，其特征在于，包括阀体(1)、比例电磁铁(2)、副阀芯(3)、上密封套(5)、阀杆(7)、下密封套(9)、主阀芯(11)和端盖(16)；
阀体(1)上部开设副阀腔，下部开设主阀腔，所述副阀腔和所述主阀腔分别与外部相连通；上密封套(5)与所述副阀腔相适配，并嵌设在所述副阀腔中；比例电磁铁(2)固定在阀体(1)顶部，副阀芯(3)可上下滑动地设置在上密封套(5)中，副阀芯(3)底部固定设置有副阀芯密封垫(4)；阀体(1)右侧面顶部开设有与所述副阀腔相连通的排气口(6)，上密封套(5)上开设有与排气口(6)相连通的斜孔；
下密封套(9)与所述主阀腔相适配，并嵌设在所述主阀腔上部腔体中；阀杆(7)包括自上而下依次连接且直径逐渐递减的限位段(702)、出气段(703)和主阀芯固定段(704)，阀杆(7)内开设有上下贯通的杆腔(701)；阀杆(7)自下而上穿过下密封套(9)，并穿入所述副阀腔中，阀杆(7)顶部与副阀芯密封垫(4)抵靠，实现密封；出气段(703)与下密封套(9)间形成出气腔，出气段(703)上还开设有一圈用于当阀杆(7)向下移动时，连通所述出气腔和所述主阀腔下部腔体的环向槽(705)；阀体(1)右端面还开设有与所述主阀腔上部腔体相连通的出气口(10)，下密封套(9)上开设有连通出气口(10)和所述出气腔的直孔；
主阀芯(11)套设在主阀芯固定段(704)上，通过出气段(703)和主阀芯固定段(704)形成的第一梯阶面，以及螺纹旋接在阀杆(7)末端的凸型固定件(14)限位固定，主阀芯(11)顶部固定设置有用于密封下密封套(9)和阀杆(7)接合面的主阀芯密封垫(12)；凸型固定件(14)底部开设有与杆腔(701)相连通的第一通孔，凸型固定件(14)上套接有弹簧(15)；端盖(16)固定在阀体(1)底部，端盖(16)内侧面底部设置有沉槽，并形成一圈用于托住弹簧(15)的第二梯阶面；阀体(1)左侧面底部开设有与所述主阀腔下部腔体相连通的进气口(13)；
所述气用比例减压阀还包括与阀杆(7)的限位段(702)相适配的直线轴承(8)，所述副阀腔下方开设有与直线轴承(8)相适配，且与所述副阀腔相连通的轴承腔，直线轴承(8)套在限位段(702)上，并设置在所述轴承腔中。
2.根据权利要求1所述的气用比例减压阀，其特征在于，端盖(16)呈筒形，插入所述主阀腔中，端盖(16)周向面上开设有与进气口(13)相连通的第二通孔。
3.根据权利要求1或2所述的气用比例减压阀，其特征在于，端盖(16)通过自带螺纹旋接固定在阀体(1)底部。
4.根据权利要求1所述的气用比例减压阀，其特征在于，副阀芯(3)底部开设有与副阀芯密封垫(4)相适配的第一嵌槽，副阀芯密封垫(4)嵌接在所述第一嵌槽中。
5.根据权利要求1所述的气用比例减压阀，其特征在于，主阀芯(11)顶部开设有一圈与主阀芯密封垫(12)相适配的第二嵌槽，主阀芯密封垫(12)嵌接在所述第二嵌槽中。
6.根据权利要求1所述的气用比例减压阀，其特征在于，比例电磁铁(2)通过螺钉固定在阀体(1)顶部。
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