CN112747161A - 一种燃气比例阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃气比例阀，通过对比例调节装置结构的优化设计使膜片组件接近或远离阀口并与其形成距离，从而影响阀口的开度大小，能够实现高压或低压的出口压力调节模式，使燃气比例阀整体结构得到优化整体结构更为简单也能够实现两种出口压力调节模式。

Description

一种燃气比例阀

技术领域

本发明涉及燃气控制技术领域，特别涉及一种燃气比例阀。

背景技术

目前市场上的燃气比例阀一般包括安全控制装置、电磁驱动装置、比例调节装置以及压差调节装置，其中安全控制装置用于控制燃气流道的开启和安全关闭，通常由两个独立的电磁阀对两个阀口进行打开或关闭，电磁驱动装置分别通过与两个独立设置的比例调节装置配合对压差调节装置的主阀口开度进行调节，从而实现燃气比例阀的高压或低压出口压力调节模式。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新结构的燃气比例阀，同样能够实现高压或低压出口压力调节模式。

本发明提供一种燃气比例阀，包括阀口以及比例调节装置，比例调节装置包括静铁芯、动铁芯、调节阀杆、弹性件以及膜片组件，调节阀杆与动铁芯固定连接或为一体结构，动铁芯位于静铁芯的下方，动铁芯能够带着调节阀杆接近或远离静铁芯，调节阀杆的下端与膜片组件固定连接或限位连接，弹性件的一端与静铁芯相抵另一端与调节阀杆或动铁芯相抵，比例调节装置还包括外壳件以及线圈部件，当线圈部件通电时，动铁芯带着所述调节阀杆向上运动以靠近静铁芯，膜片组件相对远离所述阀口并与阀口形成有第一距离，当线圈部件断电时，动铁芯带着调节阀杆向下运动以远离静铁芯，膜片组件相对靠近阀口并与阀口形成有第二距离，第一距离大于第二距离。

本发明还提供另一种燃气比例阀，包括阀口以及比例调节装置，比例调节装置包括静铁芯、动铁芯、弹性件以及膜片组件，动铁芯位于静铁芯的下方，动铁芯能够接近或远离静铁芯，动铁芯的下端包括第二凸起部，第二凸起部与膜片组件固定连接或限位连接，弹性件的一端与静铁芯相抵另一端与动铁芯相抵，比例调节装置还包括外壳件以及线圈部件，当线圈部件通电时，动铁芯向上运动以靠近静铁芯，膜片组件相对远离阀口并与阀口形成有第一距离，当线圈部件断电时，动铁芯向下运动以远离静铁芯，膜片组件相对靠近阀口并与阀口形成有第二距离，第一距离大于第二距离。

本发明提供的燃气比例阀通过对比例调节装置结构进行优化设置，当线圈部件通电时，膜片组件相对远离所述阀口并与阀口形成有第一距离，当线圈部件断电时，膜片组件相对靠近阀口并与阀口形成有第二距离，第一距离大于第二距离，从而能够实现燃气比例阀的高压或低压出口压力调节模式。

附图说明

图1为本发明提供的燃气比例阀的第一种结构的安全控制装置在关阀状态下的剖面结构示意图；

图2为本发明提供的燃气比例阀的第一种结构的安全控制装置在开阀状态下的剖面结构示意图；

图3为本发明提供的燃气比例阀的第二种结构的安全控制装置剖面结构示意图；

图4为本发明提供的燃气比例阀的第三种结构的安全控制装置剖面结构示意图；

图5为本发明提供的燃气比例阀的整体结构以及燃气比例阀的比例调节装置在通电状态下的结构示意图；

图6为本发明提供的燃气比例阀的整体结构以及燃气比例阀的比例调节装置在断电状态下的结构示意图；

图7为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第二种实施方式；

图8为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第三种实施方式；

图9为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第四种实施方式；

图10为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第五种实施方式；

图11为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第六种实施方式；

图12为本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置的第七种实施方式；

具体实施方式

如图1所示的燃气比例阀，包括本体1、进口1a以及出口1b，本体1内形成有燃气主流道1c，燃气从进口1a流入由出口1b流出，本体1可以由铝合金压铸成型，本体1设有第一阀口101、第二阀口102、阀口103，该燃气比例阀还包括安全驱动装置10、比例调节装置20以及压差调节装置30，该安全驱动装置10、比例调节装置20以及压差调节装置30可与本体1固定连接。

安全控制装置10包括第一芯体组件14以及第二芯体组件15，第一芯体组件14能够关闭第一阀口101，第二芯体组件15能够关闭第二阀口102，安全驱动装置10与第一阀口101以及第二阀口102配合形成双阀门式的电磁控制机构，作为燃气比例阀燃气流道的重要控制部件，用于控制燃气流道的开启和安全关闭，能够有效防止燃气的泄漏，比例调节装置20包括静铁芯21、调节阀杆22、动铁芯23、弹性件25以及膜片组件24，调节阀杆22与动铁芯23固定连接或为一体结构，需调节燃气比例阀出口压力时，燃气由进口1a进入，第一芯体组件14相对远离第一阀口101，第二芯体组件15相对远离第二阀口102，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入燃气主流道1c，通电状态下，受电磁线圈励磁作用，动铁芯23能够带着调节阀杆22一起向上运动以靠近静铁芯21，膜片组件24相对远离阀口103并与阀口103形成有第一距离L1，阀口103的开度相对增大，聚集于流道151内的压力一部分通过阀口103由泄压通道17流出出口，随着流道151内的压力减小，压差调节装置30的背压腔31的压力减小，主阀口32的开度也随之减小，由主阀口32流向出口1b的燃气流量减少以形成相对较低的出口压力调节模式；反之比例调节装置20的线圈部件断电，电磁力消失，受弹性件25的封阀作用力下动铁芯23带着调节阀杆22逐渐远离静铁芯21向下运动，膜片组件24相对靠近阀口103并与阀口103形成第二距离L2，阀口103的开度相对减小，第一距离L1大于第二距离L2，聚集于流道151内的压力增大，背压腔31的压力增大，压差膜片33克服主阀弹簧34的作用力使主阀密封部35逐渐开启主阀口32，主阀口32的开度增大，由主阀口32流向出口1b的燃气流量减大以形成相对较高的出口压力调节模式，本发明提供的燃气比例阀使燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入后可直接通过比例调节装置对燃气流量进行比例调节控制，能够减少零部件数量，在燃气比例阀的整体结构相对简单的基础上仍然能够实现高压或低压出口压力调节模式。

下面结合图1-3详细介绍安全驱动装置10的结构，包括外套管、线圈12、第一芯体组件14以及第二芯体组件15，至少部分外套管位于线圈12的内孔，第一芯体组件14能够接近或远离第一阀口101以对其打开或关闭，第二芯体组件15能够接近或远离第二阀口102以对其打开或关闭，且在第一芯体组件14失效未能关闭第一阀口101时，第二芯体组件15仍然能够关闭第二阀口102，保证燃气比例阀的使用安全防止燃气的泄漏，通过对安全驱动装置的优化设计，使其形成两段式的芯体组件各自控制阀口，使燃气比例阀整体结构相对更加简单基础上仍然能够保障使用安全性。

下面结合图1详细介绍本发明提供燃气比例阀的安全控制装置的第一种结构，该实施例中燃气比例阀的安全驱动装置10可螺钉等方式与本体1固定连接，安全驱动装置10包括具有导磁性的外壳11、线圈12、第二静铁芯13b以及第二外套管19b，至少部分第二外套管19b位于线圈12的内孔，第二外套管19b与第二静铁芯13b固定连接或限位连接，第二外套管19b与第二静铁芯13b大致限定形成安全驱动装置10的容纳腔A，第二静铁芯13b包括锥状部131b，第二外套管19b大致呈上下均开口的筒状管，第二外套管19b的上端部与第二静铁芯13b的外壁固定连接或限位连接，线圈骨架121位于第二静铁芯13b与第二外套管19b的外周部，线圈12缠绕于线圈骨架121上，外壳11大致整体将线圈12罩设。安全驱动装置10还包括第一芯体组件14、第二芯体组件15、第一弹性件16以及第二弹性件17，第一芯体组件14包括第一动铁芯141、第一套筒部142以及第一密封部143，第一动铁芯141包括凹陷部，该凹陷部与锥状部131b相适配，其中第一套筒部142与第一动铁芯141固定连接，第一套筒部142的下端与第一密封部143固定连接或限位连接，第一弹性件16套设于第一密封部143，第一动铁芯141能够带动第一套筒部142以及第一密封部143进行轴向升降运动以使第一密封部143接近或远离第一阀口101，第一动铁芯141能够沿第二外套管19b的第二外套管壁进行轴向升降运动，安全控制装置包括第一腔体，第一套筒部142与第一密封部143大致限定该第一腔体，第一密封部143包括开口1432。第二芯体组件15包括第二动铁芯151、阀杆152以及第二密封部153，第二动铁芯151包括贯通孔1511，第二动铁芯151至少部分位于第一腔体且能够在第一腔体沿第一套筒部142的套筒壁进行轴向运动，第二动铁芯151能够与第一动铁芯141相抵，阀杆152的下端部与第二密封部153固定连接或限位连接，至少部分阀杆152伸入贯通孔1511，阀杆152能够带动第二动铁芯151向下运动以使第二密封部153关闭第二阀口102，第二弹性件17位于贯通孔1511且第二弹性件17的一端与第一动铁芯141相抵另一端与阀杆152相抵。

具体地，第一阀口101与第二阀口102为同轴设置，为保障密封性第二静铁芯13b可以固定连接有O型密封圈，第一动铁芯141也可以固定连接有O型密封圈进行气密性连接，第二外套管19b以及第一套筒142可以是通过拉伸等工艺形成的不锈钢件或铜件等非导磁性材料制成，本实施例中第一密封部143以及第二密封部153可以是橡胶件各自与第一套筒142的翻边以及阀杆152的下端部嵌入套合，第一套筒142的翻边或阀杆152的下端部通过橡胶件的柔性变形作用挤入橡胶件内与其紧配，需要说明的是第一套筒部142与第一密封部也可通过过盈配合等方式固定连接，阀杆152的下端也可通过过盈配合等方式与第二密封部固定连接，第一密封部143包括帽状金属件1430以及橡胶件1431，该帽状金属件1430大致包覆橡胶件1431，第一密封部143还包括朝静铁芯13方向凸出的第一凸起部1433，第一弹性件16的一端套设于该第一凸起部1433的外周部，另一端套设于外壳11的外壳凸起，且第一弹性件16的一端与第一密封部143相抵另一端与外壳11相抵，第一弹性件16为主阀弹簧，阀关阀状态时，对第一密封部143起到封阀作用力使其保持与第一阀口101的配合，阀杆152包括上杆部1521、凸缘部1522以及阀杆本体1523，阀杆本体1523的直径可以设置成大于上杆部1521的直径，当然阀杆也可以设置成上下直径相同的等径结构，上杆部1521伸入贯通孔1511且能够沿第二动铁芯151的内壁151a进行轴向运动，阀杆本体1523由开口1432向下伸出，凸缘部1522由上杆部1521向外周凸出，第二弹性件17位于贯通孔1511且套设于阀杆152，第二弹性件17的一端与阀杆152相抵另一端与第一动铁芯141相抵，具体地，第二弹性件17套设于上杆部1521的第二凸起部1521a，第二弹性件17的一端与第一动铁芯141下端部的第一端面1410相抵，另一端与凸缘部1522相抵，第二弹性件17可作为副阀弹簧，在闭阀状态时对阀杆152施加封阀力作用使其保持与第二阀口102的配合，且线圈通电作用下，开始由开阀切换到关阀模式时，通过副阀弹簧的封阀力作用使第二动铁芯151和第一动铁芯141顺利脱开且同时施加封阀力给阀杆152，从而使阀杆152能够带动第二动铁芯151顺利往下移动以关闭第二阀口102。第二动铁芯151还包括小径部1512、大径部1513以及第二端面1516，该小径部1512和大径部1513两者过渡形成有第一台阶1514，第二动铁芯151内部还设有第二台阶1515，第二端面1516能够与第一端面1410相相抵。当闭阀状态时，第一密封部143关闭第一阀口101以及第二密封部153关闭第二阀口102，第二端面1516与第一端面1410相相抵，凸缘部1522与第二台阶1515之间形成间隙L1。

该安全驱动装置10还包括第三弹性件18，第三弹性件套设于第一动铁芯141且第三弹性件18的一端与第一动铁芯141相抵另一端与第一密封部143相抵，具体地，第三弹性件18套设于小径部1512的外周部，且其一端与第一台阶1514相抵另一端与第一密封部143的底壁相抵，这里第三弹性件18可作为复位弹簧，第三弹性件18的弹力大于第二动铁芯151的重力，第三弹性件18能够克服第二动铁芯151的重力使第二动铁芯151能够与第一动铁芯141相相抵，通过设置该第三弹性件18在电磁线圈通电时，因为第一动铁芯141相距第二动铁芯151比静铁芯13来得更近，根据距离越近越容易吸合的原理，第一动铁芯141能够优先与第二动铁芯151发生吸合，从而带动其向上运动进而带动第二密封部153一起抬升顺利开启第二阀口101。

进一步地，该安全驱动装置10还包括第一导磁体20a，该第一导磁体大致呈带翻边的筒状部，该第一导磁体20a套设于第二外套管19b的外周部，第一导磁体20a包括第一直段部21a以及第一翻边部22a，第一翻边部22a的下端面与外壳11相抵上端面与线圈骨架121相抵，第一翻边部22a嵌入线圈骨架121与外壳11形成的间隙之间，第一直段部21a的外壁可以与线圈骨架121相抵，线圈通电时，一部分磁力通过外壳11的上部传递至第二静铁芯13b，另一部分通过外壳11的下部传递至第一动铁芯141以及第二动铁芯151，因第一导磁体20a的设置，外壳11的外壳凸起部111至第一直段部21a的部位都具有电磁力，导磁面积增大，从而电磁力增大形成较强的电磁回路，使第一动铁芯141带动第二动铁芯151进行向上运动以打开第一阀口以及第二阀口。

需要说明的是该实施例中也可以取消第三弹性件18的设置，此时第二动铁芯151因不受第三弹性件18的作用力受重力作用可与阀杆152的台阶相抵，为了保证在电磁线圈通电时，第一动铁芯141能够和第二动铁芯151顺利相吸合使第二动铁芯151带动阀杆152向上抬升打开第二阀口102，可以将第一动铁芯141以及第二动铁芯151之间的间距设置成小于第一动铁芯141与静铁芯13之间的间距，仍然能实现相同的技术效果。

下面简单介绍安全驱动装置的驱动原理，如图所示是安全驱动装置处于闭阀的位置状态，此时线圈12为断电状态，第一动铁芯141相对远离第二静铁芯13b，第一密封部143关闭第一阀口101，第二密封部153关闭第二阀口102，第三弹性件18克服第二动铁芯151的重力使其第二端面1516与第一动铁芯141的第一端面1410相相抵，当线圈12开始切换为通电状态时，受电磁力作用影响，第一动铁芯141距离第二动铁芯151较近，因此第一动铁芯141优先吸合第二动铁芯151，而后第一动铁芯141带动第一套管部142以及第一密封部143以及第二动铁芯151一起朝第二静铁芯13b方向抬升，以克服第一弹性件16即主阀弹簧的弹性力，第一密封部143开启第一阀口101，同时随着第二动铁芯151的向上抬升，第二台阶1515逐渐靠近凸缘部1522，凸缘部1522与第二台阶1515之间形成的间隙L1逐渐消失直至凸缘部1522与第二台阶1515两者相抵，第二动铁芯151带着阀杆152一起向上抬升，第二密封部153开启第二阀口102，直至形成图三的第一动铁芯141与第二静铁芯13b相吸合，安全驱动装置处于开阀位置状态。需要说明的是在阀杆152和第二动铁芯151之间设置间隙L1，是因为产品在加工过程中不可避免地存在位置差，如第一阀口101与第二阀口102，当两者没有间隙L1时，很可能存在第二阀口102闭阀不到位的情况，从而存在燃气泄漏的安全隐患，,间隙L1用于消除第一阀口101和第二阀口102的位置差，保证两道阀门密封安全性，另外如两者之间未留有间隙，阀杆152容易带着第二动铁芯151往下移动，通电瞬间第一动铁芯141可能优先与静铁芯13优先吸合，由于吸合速度快，第二动铁芯151无法快速响应跟随第一动铁芯141运动，从而无法顺利开启第二阀口102。

当安全驱动装置处于开阀的位置状态，此时线圈12为通电状态，第一动铁芯141与第二静铁芯13b相相抵，凸缘部1522与第二台阶1515相抵，第一动铁芯141与第二动铁芯151相相抵，阀杆第一密封部143相对远离第一阀口101，第二密封部153相对远离第二阀口102，当线圈12开始切换为断电状态时，第一动铁芯141与第二静铁芯13b开始脱离，第二动铁芯151与第一动铁芯141为相抵状态，因此第二动铁芯151随第一动铁芯141也进行关闭动作，而受第二弹性件17即封阀弹性的作用力第二芯体组件15要先于第一芯体组件14关闭口，即第二阀口102先关闭，第一阀口101再关闭，受第二弹性件17作用第二动铁芯151与第一动铁芯141脱离形成一定的间隙，且受第二弹性件17施加的封阀力作用，阀杆152与第二动铁芯151相抵并带动第二动铁芯151向下运动直至关闭第二阀口102，在第二密封部153关闭第二阀口102后，阀杆152受封阀作用保持不动，第一动铁芯141推动第二动铁芯151继续向下移动逐渐消除之前第二动铁芯151与第一动铁芯141之间形成的间隙，使阀杆152和第二动铁芯151形成间隙L1，最终第一密封部143关闭第一阀口101。

需要说明的是该安全驱动装置靠近静铁芯部分可以作出其他的相应变动，下面结合图3说明本发明提供的燃气比例阀的第二种安全控制装置的结构，与上述安全驱动控制装置不同之处在于靠近静铁芯部分的结构，该燃气比例阀的安全驱动装置还包括第一静铁芯13a以及第一外套管19a，第一静铁芯13a可与外壳11固定连接或限位连接，第一静铁芯13a包括大致呈U形状的凹部131a以及向下延伸的壁部132a，至少部分第一外套管19a位于线圈12的内孔且包括封闭端191a以及开口端192a，封闭端191a与凹部131a相适配且封闭端191a与壁部132a形成间隙配合，该第一外套管19a为无磁(不导磁)金属材料成型，大致呈筒状，用于对第一芯体组件14的轴向动作导向以及阀体气密性，第一动铁芯141能够带着第一套管部142以及第一密封部143沿第一外套管壁进行轴向升降运动，安全驱动装置包括容纳腔A'，第一外套管19a的内腔形成该容纳腔A'，安全驱动装置10由线圈12的绕组进行励磁作用，通过外壳11、第一导磁体20a、第一静铁芯13a以及第一动铁芯141、第二动铁芯151能够形成环形封闭磁路，线圈通电励磁时，磁场通过外壳11传导至第一导磁体20a以及第一静铁芯13a，第一导磁体20a端的磁极通过间隙传导至第一动铁芯141以及第二动铁芯151，线圈12通电励磁瞬间，由于第一静铁芯131a与第一动铁芯141的距离较近即第一动铁芯141相对靠近第一静铁芯131a的壁部132a且两者配合处大致呈U形，有助于提高通电瞬间的初始吸合力作用，起到磁路引导作用，第一动铁芯141容易顺利带着第一套筒部142以及第一密封部143一起朝第一静铁芯131a方向吸合靠近，通过第一动铁芯141传导的电磁场与第一静铁芯131a的壁部132a形成磁路引导，再通过U形端面与第一动铁芯141的端面形成相吸的电磁回路，该实施例中的阀杆152'包括凸缘部1522'以及阀杆本体1523'，凸缘部1522'位于第二动铁芯151的贯通孔1511且能够沿第二动铁芯151的内壁进行轴向移动，凸缘部1522'由阀杆本体1523'朝周向突起，关闭状态时，第一密封部143关闭第一阀口101，第二密封部153关闭第二阀口102，凸缘部1522'与第二台阶1515之间形成间隙。该实施例中的第一导磁体20a、第一芯体组件14、第二芯体组件15的相关具体结构以及通电或断电状态下的作动原理已在第一实施例作了详细陈述，在此不再一一赘述。

下面结合图4说明本发明提供的燃气比例阀的第三种安全控制装置的结构，与第二种安全控制装置结构的不同之处在于该实施例中取消了静铁芯部件的设置，采用导磁体来替代静铁芯的导磁作用，具体地，该燃气比例阀的安全驱动装置包括第一导磁体20a、第二导磁体20b、第一外套管19a、第一芯体组件14以及第二芯体组件15，第一导磁体20a以及第二导磁体20b均套设于第一外套管19a的外周，第一导磁体20a包括第一直段部21a以及第一翻边部22a，线圈骨架121的下端与外壳11之间形成有第一间隙S1，第一翻边部22a嵌入该第一间隙，第一直段部21a可以与线圈骨架121的内壁相相抵，第二导磁体20b包括第二直段部21b、第二翻边部22b、导向孔23b，第一动铁芯包括锥部24b，该锥部24b与第二导磁体20b的第二直段部21b之间形成有磁隙S3，封闭端191a伸入该导向孔23b，线圈骨架121的上端与外壳11之间形成有第二间隙S2，该第二翻边部22b嵌入第二间隙S2，第一导磁体20a以及第二导磁体20b为同中心轴设置，该实施例中第二导磁体20b相当于静铁芯作用，当线圈12通电产生励磁时，通过外壳11、第一导磁体20a、第二导磁体20b、第一动铁芯141以及第二动铁芯151形成环形封闭磁路，电磁场通过外壳11传递至第一导磁体20a以及第二导磁体20b，第一导磁体20a端的磁极传导至第二动铁芯151，因第二动铁芯151与第一动铁芯141相抵，再传导至第一动铁芯141，通过第一动铁芯151与第二导磁体20b之间形成的磁隙S3形成封闭的电磁回路，从而使第二导磁体20b上的电磁力将第一动铁芯151相吸，使第一动铁芯151向第二导磁体20b方向移动以实现阀门的开启，需要说明的是该锥部24b为在轴向上朝外壳11方向直径渐缩的缩径部，磁隙S3在第一动铁芯151与第二导磁体20b吸合时能够起到增强磁路的作用。该实施例中的阀杆结构同第二实施例，且第一芯体组件14、第二芯体组件15的相关具体结构以及通电或断电状态下的作动原理已在第一实施例作了详细陈述，在此不再一一赘述。

本发明提供的燃气比例阀，在线圈12断电状态下，如第一动铁芯141与第二静铁芯13b无法脱离保持相吸或意外卡住时，受第二弹性件17的封阀力作用第二动铁芯151与第一动铁芯141脱离，阀杆152仍然能够带动第二动铁芯151向下运动直至第二密封部153关闭第二阀口102，即在燃气比例阀进行作动，安全驱动装置的第一芯体组件14失效时，第二芯体组件15仍然能够关闭阀门以切断燃气的流通保障使用安全性，同样当第二芯体组件15失效时，第一芯体组件14仍然能关闭阀门切断燃气里的流通。

下面结合图5-图6详细介绍比例调节装置20的第一种实施例，比例调节装置20包括容纳腔B、静铁芯21、调节阀杆22、动铁芯23、弹性件25以及膜片组件24，动铁芯23与调节阀杆22可作为一个动铁芯组件相对接近或远离静铁芯21，至少部分静铁芯21,、至少部分动铁芯23以及至少部分调节阀杆22位于容纳腔B，调节阀杆22可选用金属材料或塑料与动铁芯固定连接或者为一体结构，比例调节装置20还包括外壳件29、线圈部件、套管28，线圈部件位于静铁芯21以及动铁芯23的外周部，外壳件29与静铁芯21的上端固定连接或限位连接，本实施例中外壳件29的上方设有开口，静铁芯21设有向上的凸台，该凸台与开口相适配且外壳件29的底壁与凸台周缘壁相抵，外壳件29大致覆盖线圈部件，动铁芯23位于静铁芯21的下方位置且动铁芯23相对靠近膜片组件24，套管28通过焊接等方式与静铁芯21固定连接，或通过打点方式与静铁芯21进行限位连接，调节阀杆22能够带着动铁芯23沿套管壁进行轴向升降运动，静铁芯21包括第一凹部21a，弹性件25位于凹部21a，本实施例中一部分的调节阀杆22由动铁芯23的上端面伸出并伸入了第一凹部21a的内腔，通过第一凹部21a的侧壁可对调节阀杆22进行导向作用，且弹性件25的一端与第一凹部21a的顶壁相抵另一端套设于调节阀杆22的凸起部的外周并与调节阀杆22的台阶相抵，另外可也可以将弹性件25适当延伸至第一凹部21a外与调节阀杆22进行相抵也同样可实现本发明的技术效果，需要说明的是说明书中陈述的相抵包括直接相抵以及间接相抵，弹性件25也可通过额外增设的零部件例如减磨片等以实现与静铁芯21以及调节阀杆22的间接相抵，另外调节阀杆22还可包括止挡件，调节阀杆与止挡件固定连接或限位连接，弹性件25可与调节阀杆直接相抵也可通过止挡件与调节阀杆间接相抵，调节阀杆22的下端与膜片组件24固定连接或限位连接，膜片组件24包括弹簧座27、第一弹簧26、膜片241以及密封部242，密封部242能够接近或远离阀口103，弹簧座27可由柔性橡胶材质形成，通过形变与调节阀杆22的下端进行紧配，第一弹簧26的一端与弹簧座27相抵另一端与密封部242相抵，需要说明的是调节阀杆22也可通过下端与弹簧座27进行过盈配合等方式固定连接。

本发明提供的燃气比例阀还包括安全控制装置10以及压差调节装置30，还包括本体1以及位于本体的第一阀口101以及第二阀口102，本体1内设有流道151，流道151包括第一流道151a、第二流道151b以及第三流道151c，第一流道151a靠近安全控制装置且一端与第二阀口102连通，第二流道151b的一端与阀口103连通，第三流道151c靠近压差调节装置30且第三流道151c的一端与压差调节装置的背压腔31连通，第一流道151a、第二流道151b以及第三流道151c三者相互连通，当燃气比例阀的出口压力需要实现较低压力调节模式时，比例调节装置20的线圈部件实现通电模式，励磁作用下，动铁芯23带着调节阀杆22一起向上朝静铁芯21方向运动以靠近静铁芯21，弹性件25受压，弹簧座27也随调节阀杆22一起向上移动，位于弹簧座27与密封部242之间的第一弹簧26的弹簧力减弱，膜片组件24相对远离阀口103并与其形成第一距离L1，阀口103的开度增大，聚集于流道151内的压力一部分由阀口103从泄压通道17流向出口1b，压差调节装置30的背压腔31的压力也随之减小，主阀口32的开度逐渐减小，由主阀口32流向出口1b的燃气流量随之减小以实现较低的出口压力调节模式；反之当燃气比例阀的出口压力需要实现较高压力调节模式时，比例调节装置20的线圈部件进行断电，电磁力作用消失，在弹性件25的封阀作用力下调节阀杆22带着动铁芯23一起向下朝远离静铁芯21的方向运动，为了保障比例调节装置的顺利作动，需要说明的是弹性件25的封阀作用力是大于第一弹簧26的弹力，膜片组件24相对靠近阀口103并与其形成第二距离L2，密封部242相对靠近阀口103，第三阀口103的开度随之减小，第一距离L1大于第二距离L2，受压力作用聚集于流道151内的压力随之增大，压差调节装置30的背压腔31的压力也随之增大，压差膜片33克服主阀弹簧34的弹簧力推动压差阀杆使主阀密封部35顶开主阀口32，由主阀口32流出的燃气流量增大，实现较高的出口压力调节模式，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入流道151内，随着膜片组件24与阀口103之间形成的距离的变化即阀口103的开度增大或减小，从而影响流道151内压力的变化，而流道151内压力的变化又直接影响压差调节装置的背压腔31的压力变化，从而最终影响由压差调节装置30的主阀口流出的燃气流量的大小以实现燃气比例阀的高压或低压出口压力调节模式，、该燃气比例阀整体结构得到优化较为简单，且能够实现两种出口压力调节模式。

下面结合图7介绍本发明提供的燃气比例阀的第二种实施例，与第一种实施例不同之处在于，调节阀杆22的上端低于动铁芯23的上端面，动铁芯23的上端面大致呈平面状，弹性件的25上端与第一凹部21a的顶壁相抵另一端可直接与动铁芯23的上端面相抵，通电状态时，受电磁力作用动铁芯23向上运动靠近静铁芯21，弹性件25受压，动铁芯23带着调节阀杆22上移，膜片组件24随之上移并逐渐远离阀口103并与阀口形成第一距离，通电时弹性件25施加封阀力作用至动铁芯23，使动铁芯23与静铁芯21两者脱离，动铁芯23带着调节阀杆22向下运动，膜片组件24随之下移并逐渐靠近阀口103并与阀口形成第二距离，从而影响阀口103的开度从而实现燃气比例阀的高压或低压出口压力调节模式，同样实现本发明的技术效果。

下面结合图8介绍本发明提供的燃气比例阀的第三种实施例，该实施例中静铁芯21具有向下凸起的第一凸起部21b，至少部分弹性件25套设于第一凸起部21b外周且上端与凸起周缘壁相抵，动铁芯23包括朝膜片组件方向凹陷的第二凹部23a，弹性件25的下端套设于调节阀杆的外周且与第二凹部23a的底壁相抵。

下面结合图9介绍本发明提供的燃气比例阀的第四种实施例，该实施例中静铁芯的结构与前三者实施例不同，既没有第一凸起部也没有设置第一凹部，静铁芯21的下端部就是一个平部，静铁芯包括呈水平状的下端底壁，动铁芯包括第二凹部23a，调节阀杆22的上端位于第二凹部23a且低于动铁芯的上端面，弹性件25的上端与下端底壁相抵，另一端与调节阀杆相抵，或者弹性件25的另一端套设于调节阀杆22的外周且与第二凹部23a的底壁相抵。

另外本发明提供的燃气比例阀的比例调节装置也可取消调节阀杆的设置，使比例调节装置包括静铁芯、动铁芯、弹性件以及膜片组件，动铁芯位于所述静铁芯的下方，动铁芯能够接近或远离静铁芯，动铁芯的下端包括第二凸起部，动铁芯与第二凸起部可作为一个整体部件一体加工成型也可以与第二凸起部23b固定连接或限位连接，第二凸起部23b与膜片组件24固定连接或限位连接，弹性件的一端与所述静铁芯相抵另一端与动铁芯相抵，比例调节装置还包括外壳件以及线圈部件，外壳件与静铁芯的上端固定连接或限位连接，当所述线圈部件通电时，动铁芯向上运动以靠近所述静铁芯，膜片组件相对远离阀口并与阀口形成有第一距离，当所述线圈部件断电时，动铁芯向下运动以远离静铁芯，膜片组件相对靠近所述阀口并与阀口形成有第二距离，第一距离大于第二距离。

下面结合图10介绍本发明提供的燃气比例阀的第五种实施例，该实施例中取消了调节阀杆22的设置，静铁芯21包括第一凹部21a，至少部分弹性件25位于第一凹部21a，即弹性件25的一端与顶壁相抵，至少另一部分弹性件25位于第二凹部23a且弹性件25的下端与第二凹部23a的底壁相抵。

下面结合图11介绍本发明提供的燃气比例阀的第六种实施例，该实施例中取消了调节阀杆22的设置，静铁芯21具有向下凸起的第一凸起部21b，至少部分弹性件25套设于第一凸起部21b外周且与上端与凸起周缘壁相抵，且弹性件25的下端与第二凹部23a的底壁相抵。

下面结合图12介绍本发明提供的燃气比例阀的第七种实施例，该实施例中动铁芯23包括向上凸出的第三凸起部23c，静铁芯21包括第一凹部21a，至少部分弹性件25位于第一凹部21a，即弹性件25的一端与顶壁相抵，至少另一部分弹性件25套设于第三凸起部23c的外周且与动铁芯23相抵。

本发明提供的燃气比例阀通过对比例调节装置结构的优化设置，能够将两级独立比例调节装置集成一体，通过膜片组件与阀口的距离控制影响阀口的开度大小，从而影响流道内压力大小通过与压差调节装置的配合实现燃气比例阀的高压或低压两种出口压力模式调节，相对减少零部件数量，使燃气比例阀的整体结构得到优化以及简单。

本发明通过将背景技术的两个独立的比例调节装置与安全驱动装置的配合集成为一体，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入后可直接通过比例调节装置进行燃气流量的比例调节控制，本发明提供的燃气比例阀机构使燃气比例阀整体结构简单且得到优化，且能够实现两种出口压力的调节。

需要说明的是本发明提供的燃气比例阀重点在于保护比例调节装置结构，对于安全驱动装置的结构以及实际应用可根据实际市场需要灵活设置。

需要说明的是本发明所提及的“第一、第二”等序数词以及“上、下”等方位词均是基于说明书附图进行的描述，仅仅为区分不同零部件的命名方式不应该认为对各零部件有相关次序上的限定，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明远离的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃气比例阀，其特征在于，包括阀口以及比例调节装置，所述比例调节装置包括静铁芯、动铁芯、调节阀杆、弹性件以及膜片组件，所述调节阀杆与所述动铁芯固定连接或为一体结构，所述动铁芯位于所述静铁芯的下方，所述动铁芯能够带着所述调节阀杆接近或远离所述静铁芯，所述调节阀杆的下端与所述膜片组件固定连接或限位连接，所述弹性件的一端与所述静铁芯相抵，另一端与所述调节阀杆或所述动铁芯相抵，所述比例调节装置还包括线圈部件，当所述线圈部件通电时，所述动铁芯带着所述调节阀杆向上运动以靠近所述静铁芯，所述膜片组件相对远离所述阀口并与所述阀口形成有第一距离，当所述线圈部件断电时，所述动铁芯带着所述调节阀杆向下运动以远离所述静铁芯，所述膜片组件相对靠近所述阀口并与所述阀口形成有第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

2.根据权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于，所述静铁芯包括第一凹部，至少部分所述弹性件位于所述凹部，或者所述静铁芯包括第一凸起部，至少部分所述弹性件套设于所述第一凸起部的外周。

3.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述凹部包括顶壁，所述弹性件的上端与所述顶壁相抵，所述调节阀杆的上端伸入所述第一凹部的内腔，所述第一凹部的侧壁对所述调节阀杆提供导向作用，所述弹性件的下端套设于所述调节阀杆的凸起部的外周并与所述调节阀杆的台阶相抵。

4.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述第一凹部包括顶壁，所述弹性件的上端与所述顶壁相抵，至少另一部分所述弹性件伸出所述第一凹部，所述动铁芯的上端面大致呈平面状，所述调节阀杆的上端低于所述动铁芯的上端面，且所述弹性件的下端与所述动铁芯的上端面相抵。

5.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述弹性件的上端与所述第一凸起部的周缘壁相抵，所述动铁芯还包括第二凹部，所述弹性件的下端套设于所述调节阀杆的外周且与所述第二凹部的底壁相抵。

6.根据权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于，所述静铁芯包括平面状的下端底壁，所述动铁芯包括第二凹部，所述调节阀杆的上端位于所述第二凹部且所述上端低于所述动铁芯的上端面，所述弹性件的上端与所述下端底壁相抵，另一端与所述调节阀杆或所述第二凹部的底壁相抵。

7.根据权利要求1-6任一项所述的燃气比例阀，其特征在于，所述膜片组件包括弹簧座、第一弹簧、密封部以及膜片，所述密封部能够接近或远离所述阀口，所述调节阀杆的下端与所述弹簧座嵌合，所述第一弹簧的一端与所述弹簧座相抵另一端与所述密封部相抵。

8.根据权利要求1-6任一所述的燃气比例阀，其特征在于，所述比例调节装置包括容纳腔，至少部分所述静铁芯位于所述容纳腔，至少部分调节阀杆以及至少部分所述动铁芯位于所述容纳腔，所述比例调节装置还包括套管，所述套管与所述静铁芯固定连接或限位连接，所述动铁芯能够带着所述调节阀杆沿所述套管的套管壁进行轴向升降运动。

9.根据权利要求1-6任一所述的燃气比例阀，其特征在于，所述燃气比例阀还包括安全控制装置以及压差调节装置，所述燃气比例阀包括本体以及位于本体的第一阀口以及第二阀口，还包括流道，所述流道包括第一流道、第二流道以及第三流道，所述第一流道靠近所述安全控制装置且一端与所述第二阀口连通，所述第二流道的一端与所述阀口连通，所述第三流道靠近所述压差调节装置且所述第三流道的一端与所述压差调节装置的背压腔连通，所述第一流道、所述第二流道以及所述第三流道三者相互连通。

10.一种燃气比例阀，其特征在于，包括阀口以及比例调节装置，所述比例调节装置包括静铁芯、动铁芯、弹性件以及膜片组件，所述动铁芯位于所述静铁芯的下方，所述动铁芯能够接近或远离所述静铁芯，所述动铁芯的下端包括第二凸起部，所述第二凸起部与所述膜片组件固定连接或限位连接，所述弹性件的一端与所述静铁芯相抵另一端与所述动铁芯相抵，所述比例调节装置还包括线圈部件，当所述线圈部件通电时，所述动铁芯向上运动以靠近所述静铁芯，所述膜片组件相对远离所述阀口并与所述阀口形成有第一距离，当所述线圈部件断电时，所述动铁芯向下运动以远离所述静铁芯，所述膜片组件相对靠近所述阀口并与所述阀口形成有第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

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