CN112747162A - 一种燃气比例阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供的燃气比例阀，通过对比例调节装置的优化设计，使其包括静铁芯、动铁芯、调节阀杆以及膜片组件，动铁芯与调节阀杆固定连接或为一体结构并位于静铁芯的上方位置，当比例调节装置通电时膜片组件相对靠近阀口形成第一距离，当比例调节装置断电时，膜片组件相对远离阀口并形成第二距离，第二距离大于第一距离从而影响阀口开度，能够实现燃气比例阀的低压出口压力调节模式。

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，同样能够实现燃气比例阀的高压或低压两种出口压力调节模式。

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、调节阀杆以及膜片组件，动铁芯位于静铁芯的上方，动铁芯与调节阀杆固定连接或为一体结构，调节阀杆的下端与膜片组件固定连接或限位连接，动铁芯能够带着调节阀杆靠近或远离静铁芯，比例调节装置还包括外壳件和线圈部件，当线圈部件通电时，动铁芯带着所述调节阀杆向下运动以靠近静铁芯，膜片组件相对靠近阀口并与阀口形成第一距离，当线圈断电时，动铁芯带着调节阀杆向上运动以远离静铁芯，膜片组件相对远离阀口并与阀口形成第二距离，第二距离大于第一距离。

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计，当线圈部件通电时，膜片组件相对靠近所述阀口并与阀口形成有第一距离，当线圈部件断电时，膜片组件相对远离阀口并与阀口形成有第二距离，第二距离大于第一距离，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比例调节装置剖面结构示意图；

图6为本发明提供的燃气比例阀的比例调节阀装置分别在断电或通电模式状态下的结构示意图；

图7为本发明提供的应用图3结构的燃气比例阀整体结构示意图；

具体实施方式

如图7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，且动铁芯23位于静铁芯21的上方并相对靠近外壳件29的顶壁，外壳件29与静铁芯21的下端固定连接或限位连接，线圈部件位于静铁芯以及动铁芯的外周部且大致由具有导磁性的外壳件29覆盖，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，调节阀杆22能够带着动铁芯23一起靠近静铁芯21，膜片组件24相对靠近阀口103并与阀口形成第一距离，阀口103开度减少，受压力作用，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高压出口压力调节模式，反之将比例调节装置20进行断电，电磁力消失，调节阀杆22带着动铁芯23逐渐远离静铁芯21，膜片组件24相对远离阀口103并与阀口形成第二距离，第二距离大于第一距离，阀口开度增大，聚集于流道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的开度减小，由主阀口32流向出口1b的燃气流量减少以形成相对低压出口压力调节模式，本发明通过将背景技术的两个独立的比例调节装置与电磁驱动装置的结构集成为一体，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入后可通过使比例调节装置处于断电或通电状态控制膜片组件与阀口的距离从而影响阀口开度，进一步实现燃气比例阀的高压或者低压出口压力调节，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。

下面结合图1-图2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，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，可相对减少了安全阀的数量，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3详细介绍本发明提供的燃气比例阀的安全控制结构的第一一种结构，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，第二外套管19b位于线圈12的内孔，至少部分第二外套管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固定连接或限位连接，第一套筒部142的下端与第一密封部143嵌合，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在容纳腔A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，安全控制装置还包括第一腔体，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，至少部分第二动铁芯151位于第一腔体且能够沿第一套筒部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，至少部分第二弹性件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，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，本实施例中第一套筒142或阀杆152的下端通过限位方式分别与第一密封部以及第二密封部连接，具体地，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，此外第一套筒142或阀杆152的下端也可通过过盈等方式分别与第一密封部或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，需要说明的是为了使第一密封部143能够关闭第一阀口101，需将第一弹性件16的弹力设置为大于第二弹性件17的弹力与第一阀口101的封阀力之和，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至少部分位于贯通孔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，需要说明的是为了保障阀杆152能够带着第二动铁芯151顺利向下关闭第二阀口，需将第二弹性件17的弹力设置成大于第三弹性件18的弹力，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的第一种实施方式，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以及膜片组件24，动铁芯23位于容纳腔B，调节阀杆22可选用非导磁性材料与动铁芯固定连接或为一体结构，调节阀杆22与动铁芯23是由两种不同的材料制成的，将调节阀杆22设置成非导磁性的材料以防止比例调节装置通电时外壳件29的顶壁吸合着调节阀杆22，从而导致动铁芯23无法带动调节阀杆22向下移动。比例调节装置还包括套管28、外壳件29以及线圈部件，线圈部件位于静铁芯21的外周部，外壳件29具有导磁性且大致将线圈部件包围，外壳件与静铁芯的下端固定连接或限位连接，套管28与静铁芯21的上端固定连接或限位连接，且套管28与静铁芯21大致限定容纳腔B，动铁芯23能够带着调节阀杆22沿着套管28的套管壁在容纳腔B进行轴向升降运动，动铁芯23整体呈倒凸字型位于静铁芯21的上方，在线圈部件通电的场合下受励磁作用，动铁芯23带着调节阀杆22整体向下移动逐渐靠近静铁芯21，膜片组件24随之向下运动并相对靠近阀口103并与阀口形成第一距离L1，此时阀口103的开度较小燃气由进口1a进入后通过第一阀口101以及第二阀口102后进入流道151，此时聚集于流道151内的流道压力较高，受流道151内的高压影响压差调节装置30的背压腔压力也增大，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高压出口压力调节模式；在线圈部件断电的场合下励磁作用消失，动铁芯23带着调节阀杆22整体向上移动并逐渐远离静铁芯21，膜片组件24随之向上移动并逐渐远离阀口103并与阀口形成第二距离L2，此时阀口103的开度较大，燃气由进口1a进入后通过第一阀口101以及第二阀口102后进入流道151，此时聚集于流道151内的流道从较大开度的阀口103通过泄压通道17流向燃气比例阀的出口，压力得到释放，第二距离L2大于第一距离L1，膜片组件24与发欧103的形成的距离影响阀口103的开度大小，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的开度减小，由主阀口32流向出口1b的燃气流量减少以形成相对低压出口压力调节模式。下面详细介绍比例调节装置的调节阀杆22的结构调节阀杆22包括本体部221、上端部222以及下端部223，需要说明的是本实施例中上端部222与下端部223是直径小于本体部221的结构，也可以是设置成等径的调节阀杆结构，或者是上端部222与本体部221是等径的下端部223不与两者同等径的结构，在此不对调节阀杆22的具体结构作限制，这里的上端部指代相对靠近外壳件29的顶壁由动铁芯23的上端面伸出的部分，下端部指代相对靠近膜片组件24并由静铁芯21的下端部伸出的部分，当线圈部件断电时，动铁芯23能够带着调节阀杆22向上运动且上端部能够与外壳件29的顶壁相抵以对动铁芯的向上的作动进行限位，上端部222随着动铁芯23的轴向升降运动能够接近或远离外壳件29的顶壁，静铁芯21包括第一凹陷部211、第一贯通孔212以及第二凹陷部213，第一凹陷部211位于静铁芯21的上部位置，第二凹陷部213位于静铁芯21的下部位置，第一贯通孔212能够连通第一凹陷部211以及第二凹陷部213，动铁芯23包括第二贯通孔231以及凸起部232，该凸起部232是直径相较动铁芯23的大径部233较小的小径部，凸起部232与第一凹陷部211相适配，当线圈部件通电时受励磁作用，动铁芯23与调节阀杆22一起向下运动与静铁芯21相吸合，凸起部232能够伸入第一凹陷部211，当线圈部件断电时励磁作用消失，动铁芯23与调节阀杆22一起向上运动相对远离静铁芯21，凸起部232相对远离第一凹陷部211，大径部233的外周壁能够沿着套筒壁在容纳腔B进行轴向移动，第一贯通孔212与第二贯通孔231同轴设置，调节阀杆22由上往下依次通过第二贯通孔231、第一凹陷部211、第一贯通孔212以及第二凹陷部213，至少部分本体部221位于第一贯通孔212和第二贯通孔231，下端部223位于第二凹陷部213，静铁芯21还包括下端214，下端214与外壳件29固定连接，膜片组件24包括密封部241、膜片242、弹簧座243以及弹簧244，调节阀杆22的下端能够与膜片组件24固定连接或限位连接，本实施例中调节阀杆22与膜片组件24通过限位方式连接调节阀杆22的下端部223嵌入弹簧座243，弹簧座243可为柔性的橡胶材质制成，这里嵌入弹簧座243的指代通过柔性变形以使调节阀杆22的下端部223与弹簧座243进行紧密连接，另外调节阀杆22的下端也可通过与弹簧座243进行过盈等方式实现与膜片组件24的固定连接，弹簧244套设于密封部214的突起且一端与弹簧座243相抵另一端与密封部214相抵，弹簧座243以及至少部分弹簧244位于第二凹陷部211。

下面简单介绍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，与第一种实施方式不同在于静铁芯与动铁芯的结构，该实施例中动铁芯23包括了第三凹陷部以及第二贯通孔231，静铁芯21整体呈正凸字型包括第一凸起部、第一贯通孔212以及第二凹陷部，且第一凸起部与第三凹陷部相适配。

下面简单介绍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，该实施例中动铁芯以及静铁芯的既没有凸起也没有凹陷部，整体大致呈圆柱状且上下壁都呈平面状的结构，静铁芯包括第一贯通孔212、平状顶壁以及第二凹陷部213，动铁芯包括第二贯通管控、平状底壁，且平状顶壁与平状底壁相抵。

比例调节装置20还包括导磁部组件50，该导磁部组件50包括第一导磁部52和第二导磁部51，第二导磁部51套设于静铁芯21的外周部并与其相抵，第一导磁部52套设于套管28的外周部并与其相抵，第一导磁部靠近外壳件的上部，第二导磁部51包括第二直段以及第二翻边段，第一导磁部52包括第一直段以及第一翻边段，第二直段与静铁芯21的外周部相抵，第二翻边段分别与线圈部件的下端骨架以及外壳件29的底壁相抵，第一直段与套筒28的外周部相抵，且动铁芯23通过套管28与至少部分第一直段相抵第一翻边段分别与线圈部件的上端骨架以及外壳件29的顶壁相抵，通过对比例调节装置进行通电，励磁作用下，线圈部件产生的磁力传递至整个外壳件29，静铁芯21的下端214与外壳件29固定连接，即静铁芯与外壳件具有一定的导磁面积，磁力可传递至静铁芯，通过设置第二导磁部51，增大与静铁芯21的配合面积可进一步增强磁力，另一部分磁力通过外壳件29的上部外壳传递至第一导磁部52，磁力可通过第一直段与动铁芯23的相抵的面积将磁力传递至动铁芯23，以使动铁芯和静铁芯两者相吸合进行产品的作动，通过设置导磁部组件增强了比例调节装置整体作动时候的导磁性能。

下面详细介绍实现燃气比例阀高压或低压出口压力调节模式的作动原理，燃气从燃气比例阀的进口1a进入，第一芯体组件14开启第一阀口101，第二芯体组件15打开第二阀口102，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入主流道1c，当需要实现燃气比例阀的高压出口压力调节模式时，可以将比例调节装置的线圈部件进行通电，在励磁作用下，调节阀杆22带着动铁芯23一起向下运动靠近静铁芯21，凸起部232逐渐伸入第一凹陷部211直至与其相抵，调节阀杆22对弹簧244施加作用力，弹簧244受压作用于膜片组件24，密封部214相对靠近阀口103并与阀口103形成第一距离L1，阀口103的开度随之减小，流道151内的压力逐渐增大，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，主阀口32的开度逐渐增大，由主阀口32流向出口1b的燃气流量增大，最终流向外部燃烧室的燃气流量增大，实现了燃气比例阀的较高的出口压力调节模式，反之当需要实现燃气比例阀的低压出口压力调节模式时，可以将比例调节装置断电，电磁作用消失，磁力消失，调节阀杆22带着动铁芯23一起向上运动逐渐远离静铁芯21，凸起部232逐渐远离第一凹陷部211直至调节阀杆22的上端部222与外壳件29的顶壁相抵，通过上端部222与外壳件29的顶壁相抵以防止动铁芯23继续向上运动，即对动铁芯23的向上作动具有限位作用，此时弹簧244所受的作用力相对减弱，膜片组件24的密封部241相对远离阀口103并与其形成有第二距离L2，阀口103的开度随之增大，流道151内的压力的部分压力从泄压流道17流出，流道151内的压力逐渐减小，压差调节装置30的背压腔31的压力也随之减小，主阀密封部35逐渐靠近主阀口32，主阀口32的开度减小，由主阀口32流向出口1b的燃气流量减小，最终流向外部燃烧室的燃气流量减小，实现了燃气比例阀的较低的出口压力调节模式，燃气比例阀内设置的流道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、第二流道151b以及第三流道151c三者相互连通，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入流道151内，通过阀口103的开度增大或减小能够直接影响流道151内压力的变化，进而影响压差调节装置30的背压腔的压力变化，最终影响主阀口的开度大小，第一流道151a相对靠近安全控制装置10且一端与第二阀口102连通，第二流道151b一端与阀口连通，第三流道151c相对靠近压差调节装置30且一端与背压腔31连通，通过流道151能够分别连通安全控制装置10、比例调节装置20以及压差调节装置30，本发明提供的燃气比例阀通过对比例调节装置的结构进行优化设计，燃气由第一阀口101以及第二阀口102进入后可通过使比例调节装置处于断电或通电状态控制膜片组件与阀口的距离从而影响阀口开度，进一步实现燃气比例阀的高压或者低压出口压力调节，使燃气比例阀整体结构较为简单的基础上能够实现高压或者低压出口压力调节。

此外通过对燃气比例阀的比例调节装置接入直流恒流电源时，出口1b的阀体出口压可进行比例线性调压，通过在燃气进口输入一次压即燃气进气压也可用P1表示，I表示电流，P2表示二次压即出口压，比例调节装置的输入电源与阀体出口压成正比关系，即电流越小动铁芯23通过弹簧对膜片组件的压缩力越小，即主阀口32的开度较小，电流越大主阀口32的开度越大，通过控制比例调节装置的输入电流线性，能够实现燃气比例阀出口压等比线性调节。

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、调节阀杆以及膜片组件，所述动铁芯位于所述静铁芯的上方，所述动铁芯与所述调节阀杆固定连接或为一体结构，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，所述动铁芯能够带着所述调节阀杆靠近或远离所述静铁芯，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下运动以靠近所述静铁芯，所述膜片组件相对靠近所述阀口并与所述阀口形成第一距离，当所述线圈断电时，所述动铁芯带着所述调节阀杆向上运动以远离所述静铁芯，所述膜片组件相对远离所述阀口并与所述阀口形成第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

2.根据权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于，所述调节阀杆包括上端部，所述上端部能够接近或远离所述外壳件的顶壁，当所述线圈部件断电时，所述动铁芯能够带着所述调节阀杆向上运动，，所述上端部能够与所述外壳件的所述顶壁相抵以对所述动铁芯向上的作动进行限位。

3.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述静铁芯包括第一凹陷部、第一贯通孔以及第二凹陷部，所述第一贯通孔连通所述第一凹陷部以及所述第二凹陷部，所述动铁芯包括第二贯通孔以及凸起部，所述第一凹陷部与所述凸起部相适配，所述第一贯通孔与所述第二贯通孔连通并同轴设置，至少部分所述调节阀杆的本体部位于所述第一贯通孔以及所述第二贯通孔，所述调节阀杆的下端部深入所述第二凹陷部的内腔。

4.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述动铁芯包括第三凹陷部以及第二贯通孔，所述静铁芯包括第一凸起部、第一贯通孔以及第二凹陷部，所述第一凸起部与所述第三凹陷部相适配。

5.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述静铁芯包括第一贯通孔、平状顶壁以及第二凹陷部，所述动铁芯包括第二贯通孔以及平状底壁，所述平状顶壁能够与所述平状底壁相抵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的燃气比例阀，其特征在于，所述膜片组件包括膜片、密封部、弹簧座以及弹簧件，所述调节阀杆的所述下端部嵌入所述弹簧座，所述弹簧件套设于所述弹簧座的外周部，所述弹簧件的一端与所述弹簧座相抵另一端与所述密封部相抵。

7.根据权利要求1-5所述的任一一项所述的燃气比例阀，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。

8.根据权利要求1-5任一项所述的燃气比例阀，其特征在于，所述比例调节装置还包括套管，所述套管与所述静铁芯的上端固定连接或限位连接，所述线圈部件位于所述套管的外周部，所述比例调节装置包括容纳腔，所述套管与所述静铁芯大致限定所述容纳腔，所述动铁芯能够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所述的燃气比例阀，其特征在于，所述比例调节装置还包括第一导磁部，所述第一导磁部套设于所述套管的外周部且所述第一导磁部靠近所述外壳件的上部，所述第一导磁部包括第一直段和第一翻边段，所述动铁芯能够通过所述套管与至少部分所述第一直段相抵，所述第一翻边段分别与所述线圈部件的上端骨架以及所述外壳件的顶壁相抵。

10.根据权利要求9所述的燃气比例阀，其特征在于，所述比例调节装置还包括第二导磁部，所述第二导磁部套设于所述静铁芯的外周部且所述第二导磁部靠近所述外壳件的下部，所述第二导磁部包括第二直段和第二翻边段，所述第二直段与所述静铁芯的外周壁相抵，所述第二翻边部分别与所述线圈部件的下端骨架以及所述外壳件的底壁相抵。

Images