CN114658904A - 一种燃气稳压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气稳压阀，包括阀座和设于所述阀座的端盖，所述端盖的顶部具有调节套筒和设于所述调节套筒的调节装置，所述调节装置包括调节旋钮和移动块，所述移动块位于所述调节套筒的内部并与所述调节套筒沿轴向方向滑动配合，所述切换弹簧向上支撑所述移动块；所述调节旋钮的转动配合部伸入所述调节套筒的内部并与所述调节套筒沿周向方向转动配合，所述转动配合部的下端设有螺旋曲面，所述移动块的上端设有与所述螺旋曲面相接触的调节接触部。该燃气稳压阀在进行操作时，只需要直接转动调节旋钮即可，无需拆装任何零部件，快捷方便，而且，在不同地区气压存在略微差异时，可在调节范围内精确地实现无级调控。

Description

一种燃气稳压阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其是在燃气设备上用于稳定燃气压力的燃气稳压阀。

背景技术

如图1、图2所示，一种典型的燃气稳压阀主要由阀座1、密封块2，稳压膜片3、调节弹簧4、切换弹簧5、端盖6、调节装置7以及防尘帽8等组成，阀体1的内部设置有进气口101、压差口102、压差腔103，以及出气口104。工作时，天然气(气压2KPa)由进气口101通过压差口102进入压差腔103作用于膜片3上，在调节弹簧4和膜片相对作用下，带动密封块2相对运动。当进气压升高时，密封块往上移动，当进气压降低时，密封块往下移动，自动调节密封块2与压差口102之间的高度H，从而自动调节流通面积大小，达到出气口104压力始终恒定的效果。

如上所述，当进气压略微变化下，燃气稳压阀会自动调压达到稳压作用。而当气体工况变更时，例如从天然气(气压2KPa)切换为液化气(气压2.8KPa)时，原先的平衡机构无法满足稳压要求，需要变更作用在膜片上的弹簧力。从图1可以看出，在燃气为天然气的情况下，切换弹簧5只是坐落在膜片3上，无任何作用力，只有调压弹簧4作用于膜片2上。当使用液化气时，需要将调节装置7上的调节面703切换为调节面702(见图3、图4)，与切换弹簧5相接触，从而是切换弹簧5形成弹簧力作用于膜片2上，满足液化气体下所需的平衡力，从新达到在液化气体气压略微变化下自动稳压的效果。

进行工况切换操作的步骤为：先将防尘帽8从调节装置7上取下，然后将调节装置7上的螺纹段701从端盖6上的螺纹段601拧出，然后调转调节装置7，将调节装置7上的调节面703换成调节面702，接着将调节装置7上的调节面702对准切换弹簧5拧入端盖6中，最后将防尘帽8扣于调节装置7上。

此切换过程为了改变调压弹簧4和切换弹簧5的受力状态，需要在原先的结构上进行拆解、旋出、调转、重新旋入等操作，使更换较为繁琐。另外，当阀体竖直安装或者朝维修人员反向安装时，由于调节装置7与切换弹簧5较难精准配合安装，会进一步加大操作的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速切换气体工况的燃气稳压阀。

为实现上述目的，本发明提供一种燃气稳压阀，包括阀座和设于所述阀座的端盖，所述阀座与端盖之间设有稳压膜片，所述阀座内设有与所述稳压膜片相连接的阀芯，所述端盖的内部设有位于所述稳压膜片上方的调节弹簧和切换弹簧，所述端盖的顶部具有调节套筒和设于所述调节套筒的调节装置，所述调节装置包括调节旋钮和移动块，所述移动块位于所述调节套筒的内部并与所述调节套筒沿轴向方向滑动配合，所述切换弹簧向上支撑所述移动块；所述调节旋钮的转动配合部伸入所述调节套筒的内部并与所述调节套筒沿周向方向转动配合，所述转动配合部的下端设有螺旋曲面，所述移动块的上端设有与所述螺旋曲面相接触的调节接触部；所述调节旋钮转动时通过所述螺旋曲面与调节接触部的配合使所述移动块沿轴向方向移动，以压紧或放松所述切换弹簧。

本发明所提供的燃气稳压阀将调节装置设计为转动调节的方式，其调节旋钮的下端具有螺旋曲面，与移动块上的调节接触部相配合，当转动调节旋钮时，可以通过螺旋曲面与调节接触部的配合使移动块向上或向下移动，从而压紧或放松切换弹簧，达到切换工况的目的，在进行操作时，只需要直接转动调节旋钮即可，无需拆装任何零部件，快捷方便，而且，在不同地区气压存在略微差异时，可在调节范围内精确地实现无级调控。此外，调节旋钮在旋转后还具有一定的自锁力，在可调范围内能够任意停止而不易发生松动。

附图说明

图1为一种典型的燃气稳压阀处于天然气工况时的结构示意图；

图2为图1所示燃气稳压阀处于液化气工况时的结构示意图；

图3为图1中所示调节装置的结构示意图；

图4为图3所示调节装置的轴侧图；

图5为本发明实施例公开的一种燃气稳压阀的结构示意图；

图6为图5所示燃气稳压阀的俯视图；

图7为图5中所示调节旋钮的结构示意图；

图8为图7所示调节旋钮的A-A视图；

图9为图7所示调节旋钮的轴侧图；

图10为图7所示调节旋钮在另一视角下的轴侧图；

图11为图5中所示移动块的轴侧图；

图12为图11所示移动块在另一视角下的轴侧图；

图13为图5中所示端盖的轴侧图；

图14为图13所示端盖的剖视图；

图15为图13所示端盖另一视角下的轴侧图；

图16为调节旋钮在初始位置与移动块接触配合的示意图；

图17为调节旋钮在旋转170°之后与移动块接触配合的示意图；

图18为本发明实施例公开的第二种调节旋钮的结构示意图；

图19为图18中所示的旋钮操作部和主转动配合部的结构示意图；

图20为图18中所示的副转动配合部的结构示意图；

图21为图18所示调节旋钮在初始位置与移动块接触配合的示意图；

图22为图18所示调节旋钮在旋转170°之后与移动块接触配合的示意图；

图23为本发明实施例公开的第二种燃气稳压阀处于天然气工况时的结构示意图；

图24为图23的俯视图；

图25为本发明实施例公开的第二种燃气稳压阀处于液化气工况时的结构示意图；

图26为图25的俯视图；

图27为移动块实际运动轨迹坐标图；

图28为本发明实施例公开的第三种燃气稳压阀的调节旋钮和移动块的结构示意图。

图中：

1.阀座 101.进气口 102.压差口 103.压差腔 104.出气口 2.密封块 3.稳压膜片 4.调节弹簧 5.切换弹簧 6.端盖 601.螺纹段 7.调节装置 701.螺纹段 702.调节面703.调节面 8.防尘帽 9.调节旋钮 901.防尘槽 902.呼吸孔 903.限位段 904.弹性卡扣905.螺旋曲面 906.卡槽 90.主转动配合部 10.副转动配合部 1001.卡扣 1002.卡环1003.螺旋曲面 11.移动块 1101.调节凸点 1102.限位凸点 1103.弹簧固定端 1104.向上的螺旋曲面 12.端盖 1201.限位环 1202.卡环 1203.限位槽 1204.调节套筒

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，说明书文字有对方向定义的部分，优先采用文字定义的方向，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图5、图6所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的燃气稳压阀具有阀座1和设于阀座的端盖12，阀座1与端盖12之间设有稳压膜片3，阀座1内设有与稳压膜片3相连接的密封块2，可以驱动密封块2上下移动，端盖12的内部设有位于稳压膜片3上方的调节弹簧4和切换弹簧5，调节弹簧4的直径较大、高度较矮，切换弹簧5的直径较小、高度较大，切换弹簧5套装在调节弹簧4的内部，调节弹簧4和切换弹簧5的下端均支撑在稳压膜片3，调节弹簧4的上端支撑于端盖12的内顶部，切换弹簧5的上端则支撑于下述移动块11。

端盖12为金属冲压件，其边缘部位呈正方形，以便与阀座1相连接，中间呈凸起的圆盘形，内部形成有用于容纳稳压膜片3、调节弹簧4和切换弹簧5的内腔，端盖12的顶部在中央位置设有向上延伸的调节套筒1204，调节装置安装于调节套筒1204。

具体地，调节装置主要由调节旋钮9和移动块11组成，其中，移动块11位于调节套筒1204的内部并与调节套筒沿轴向方向滑动配合，切换弹簧5向上支撑移动块11，调节旋钮9的转动配合部伸入调节套筒1204的内部并与调节套筒1204沿周向方向转动配合，调节旋钮9的旋钮操作部位于调节套筒1204的外部，以便于从外部进行操作。

转动配合部的下端设有螺旋曲面905，移动块11的上端设有与螺旋曲面905相接触的调节接触部，在进行调节时，转动调节旋钮9，由调节旋钮9通过螺旋曲面905与调节接触部的配合使移动块11沿轴向方向移动，以压紧或放松所述切换弹簧5，达到切换工况的目的。

如图7、图8、图9、图10所示，调节旋钮9的旋钮操作部设计成一字型，转动配合部大体呈圆柱形，调节旋钮9的转动配合部具有中空的内腔，调节旋钮9的旋钮操作部设有横向贯通的防尘槽901，转动配合部的内腔通过直径较小的竖向呼吸孔902与防尘槽901相连通，防尘槽901呈倒“U”形，其底部在中间位置具有隆起部位，隆起部位的顶部呈弧形，呼吸孔902的上端口位于隆起部位的顶部。

由于呼吸孔902的上端口可以隐藏在由防尘槽901形成的桥型结构的下方，而且，隆起部位的顶部呈弧形，不易沉积灰尘，且呼吸孔902的直径较小，因此灰尘不易从呼吸孔901的上端口进入调节旋钮9的内部，具有非常好的防尘效果。此外，由于防尘结构与调节旋钮9一体成型，因此不再需要单独设置防尘装置，在进行调节时，省去了拆卸防尘装置的步骤，极大的简化了操作步骤，使调节变的更加方便、快捷、高效。

转动配合部的外壁上设有两个左右对称的切向缺口槽，各缺口槽的顶面具有向下延伸的弹性卡扣904，弹性卡扣904的卡勾朝向外侧，其下端与缺口槽的底面留有间隙，缺口槽能够为弹性卡扣904向内变形提供充足的弹性空间；同时，转动配合部的外壁上还设有限位段903，在竖向方向上，限位段903位于其中一个弹性卡扣904的上方。当然，限位段903也可以设置在周向上的其他位置。

转动配合部下端的螺旋曲面905为两个沿周向方向旋转对称的向下的螺旋曲面，每一个向下的螺旋曲面的螺旋角度为170°，两个向下的螺旋曲面环绕一段直径小于主体部分的空心圆柱体。

调节旋钮9和移动块11可采用塑料或者橡胶等轻便材质制成。这样，由于重量较小，其自身重量对切换弹簧5的变形所造成的影响相对较小。

如图11、图12所示，移动块11大体呈扁平的圆盘形，其上端面在边缘部位形成有两个向上延伸的调节凸点1101，两个调节凸点1101大体呈长方体形状且径向对称，形成调节接触部，在组装后，移动块11的两个调节凸点1101的顶部与调节旋钮9的螺旋曲面905相接触，以便将作用于调节旋钮9的操作力传递至移动块11。

移动块11的外壁上形成有两个径向对称的限位凸点1102，两个限位凸点1102的对称方向与两个调节凸点1101的对称方向相垂直。这样可以保证移动块11上下移动时的稳定性，使移动块11能够更加顺畅地移动，在移动过程中不易出现卡滞等现象。

此外，移动块11的底部还设有呈圆柱形的弹簧固定端1103，在组装后，切换弹簧5的上端套接于弹簧固定端1103，使切换弹簧5施加于移动块的作用力始终处于中心位置，保证移动块11不会偏斜。

如图13、图14、图15所示，端盖12的调节套筒1204在上端口的内壁上设有限位环1201，此限位环1201与调节旋钮外壁上的限位段903相配合，其在周向上的角度为170°，调节旋钮9转动时，限位段903可以从限位环1201的一端转动至另一端，在限位段903和限位环1201的限制下，调节旋钮9可以在170°范围内进行圆周旋转。

端盖12的调节套筒1204在内壁上加工有一圈卡环1202，此卡环1202与调节旋钮9外壁上的弹性卡扣904相配合，调节旋钮9的转动配合部伸入调节套筒1204之后，弹性卡扣904的卡勾进入卡环1202，进行紧固连接，将调节旋钮9保持在调节套筒1204上，不会向外脱出，同时，弹性卡扣904的卡勾能够在卡环1202内周向移动，不会影响调节旋钮9正常转动。

端盖12的调节套筒1204在下端口的内壁上设有轴向延伸的限位槽1203，此限位槽1203用于与移动块11侧壁上的限位凸点1102相配合，在组装之后，移动块11的两个限位凸点1102分别进入调节套筒1204的两个限位槽1203，与限位槽1203滑动配合，在限位槽1203的导向作用下，移动块11可以沿轴向方向上下移动，同时，在限位槽1203的限位作用下，移动块11不会发生转动。

如图16、图17所示，实际操作时，初始状态为天然气工况：调节旋钮9小段指向标识NG。此时移动块11在切换弹簧5的支撑下悬浮在端盖12内部，稳压膜片3只单纯受到调节弹簧4的反作用力。

当需要将工况从天然气转换成液化气时，只需要将调节旋钮9往标志LPG方向转动，在转动过程中，起初调节旋钮9上的螺旋曲面905的最深端与移动块上的调节凸点1101接触，当螺旋曲面905深度逐渐减小时，移动块11在调节凸点1101作用下匀速往下移动，从而作用于切换弹簧5上，进一步作用于稳压膜片3上，达到天然切换为液化气后的所需状态，整个切换过程只需要直接转动调节旋钮9即可，无需拆装任何零部件，快捷方便。

如图18至图22所示，本发明的第二实施例提供另一种燃气稳压阀，该燃气稳压阀与第一种燃气稳压阀相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

本实施例的燃气稳压阀的调节旋钮9的转动配合部为分体式结构，也就是说，调节旋钮9的转动配合部由两部分组成，分别为主转动配合部90和副转动配合部10，副转动配合部10位于主转动配合部90的下端，并通过连接结构与主转动配合部90相连接，螺旋曲面1003位于副转动配合部10的下端。

具体地，主转动配合部90设计呈圆筒形状，其内腔直径较大，壁厚相对较小，两侧的弹性卡扣904直接形成在外壁上，每一个弹性卡扣904的两侧分别具有两道竖向的豁槽，副转动配合部10的顶部设有两个向上延伸的卡扣1001，两个卡扣1001径向对称，主转动配合部90具有中空的内腔并在侧壁上设有卡槽906，副转动配合部10的卡扣1001伸入主转动配合部90的内腔从内侧与卡槽906卡接连接，卡扣1001的根部设有卡环1002，卡环1002伸入主转动配合部90的内腔并与内腔在下端口处嵌套配合，通过设置卡环1002，可以保证副转动配合部与主转动配合部的轴线重合，从而能够准确对接。

如图23至图27所示，实际操作时，初始状态为天然气工况：调节旋钮9的小段指向标识NG。此时移动块11在切换弹簧5的支撑下悬浮在端盖12内部，稳压膜片3只单纯受到调节弹簧4的反作用力。当需要将工况从天然气转换成液化气时，只需要将调节旋钮9往标志LPG方向转动，由于副转动配合部10与主转动配合部90相互紧配，因此两者一起转动，起初副转动配合部10的螺旋曲面1003最深端与移动块11上的调节凸点1101接触，当螺旋曲面深度逐渐减小时，移动块11在调节凸点1101作用下匀速往下移动，从而作用于切换弹簧5上，进一步作用于稳压膜片3上，达到天然切换为液化气后的所需状态。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。

例如，在某些实施例中，转动配合部的螺旋曲面905设计为双螺旋曲面时，各螺旋曲面的螺旋角度设计为180°，或者小于等于170°，具体可以是90°、90°～120°、120°～150°、150°～170°等等。

或者，转动配合部的螺旋曲面905也可以是单螺旋曲面，其螺旋角度为0°～360°，相对于单螺旋曲面，双螺旋曲面的受力更加稳定，移动块11在移动时不易卡死。

或者，转动配合部的螺旋曲面905也可以设计成在周向上旋转对称的三个螺旋曲面或四个螺旋曲面。

在另外一些实施例中，移动块11上的调节接触部也可以设计成螺旋曲面的形式。如图28所示，移动块11的调节接触部为两个在周向上旋转对称的向上的螺旋曲面1104，与调节旋钮9向下的螺旋曲面相对应，各向上的螺旋曲面1104的成形体位于移动块11的上端面，在初始状态下，向上的螺旋曲面1101与向下的螺旋曲面相吻合，同样能够实现本发明目的。

由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本发明至少具有以下技术效果：

其一，制造成本降低：传统的调节装置采用黄铜车加工，同时呼吸孔细小加工困难，外带防尘帽，端盖需要后续攻牙加工。本发明的调节旋钮9和移动块11采用塑料或橡胶材料制成，呼吸孔902加工方便，而且防尘结构一体成型，消除了防尘帽遗失或漏装的隐患，端盖也无需攻牙。

其二，切换工况快捷：传统的调节方式在切换工况时需要拆装，存在零件遗失的风险，同时受到安装方向及位置的影响，而本发明直接转动调节旋钮9即可，无需拆装任何零件，快速方便。

其三，无级调控：传统的调节结构只能进行粗狂调节，调节后螺纹上紧，在不同地区气压存在略微差异时，无法精确调控。本发明在0°～170°的范围内可无级匀速精确调控，从图27中可以看出，螺旋线拉直后成直线运动，从而移动块11匀速向下移动；同时在弹性卡扣904的紧固力和切换弹簧5的反向作用力下，使调节旋钮5与端盖12存在较大的摩擦力，具有一定的自锁力，使旋钮在0°～170°的范围内可以停留在任意调控位置，不发生松动。

以上对本发明所提供的燃气稳压阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (16)

1.一种燃气稳压阀，包括阀座(1)和设于所述阀座的端盖(12)，所述阀座(1)与端盖(12)之间设有稳压膜片(3)，所述阀座(1)内设有与所述稳压膜片(3)相连接的阀芯，所述端盖(12)的内部设有位于所述稳压膜片(3)上方的调节弹簧(4)和切换弹簧(5)，所述端盖(12)的顶部具有调节套筒(1204)和设于所述调节套筒的调节装置，其特征在于，所述调节装置包括调节旋钮(9)和移动块(11)，所述移动块(11)位于所述调节套筒(1204)的内部并与所述调节套筒(1204)沿轴向方向滑动配合，所述切换弹簧(5)向上支撑所述移动块(11)；所述调节旋钮(9)的转动配合部伸入所述调节套筒(1204)的内部并与所述调节套筒(1204)沿周向方向转动配合，所述转动配合部的下端设有螺旋曲面(905)，所述移动块(11)的上端设有与所述螺旋曲面(905)相接触的调节接触部；所述调节旋钮(9)转动时通过所述螺旋曲面(905)与调节接触部的配合使所述移动块(11)沿轴向方向移动，以压紧或放松所述切换弹簧(5)。

2.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述转动配合部的螺旋曲面(905)包括沿周向方向旋转对称的至少两个向下的螺旋曲面，所述移动块(11)具有与各所述向下的螺旋曲面相对应的调节接触部。

3.根据权利要求2所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述移动块(11)的调节接触部包括与各所述向下的螺旋曲面相对应的调节凸点(1101)，各所述调节凸点(1101)从所述移动块(11)上端面的边缘部位向上延伸；

或者，所述移动块(11)的调节接触部包括与各所述向下的螺旋曲面相对应的向上的螺旋曲面(1104)，各所述向上的螺旋曲面(1104)的成形体位于所述移动块(11)的上端面。

4.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述转动配合部的螺旋曲面(905)为单螺旋曲面。

5.根据权利要求4所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述移动块(11)的调节接触部包括与所述单螺旋曲面相对应的调节凸点(1101)，所述调节凸点(1101)从所述移动块(11)上端面的边缘部位向上延伸；

或者，所述移动块(11)的调节接触部包括与所述单螺旋曲面相对应的向上的螺旋曲面(1104)，所述向上的螺旋曲面(1104)的成形体位于所述移动块(11)的上端面。

6.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节套筒(1204)在上端口的内壁上设有限位环(1201)，所述转动配合部的外壁在一侧设有与所述限位环(1201)相对应的限位段(903)，以通过所述限位段(903)与限位环(1201)的配合限制所述调节旋钮(9)的转动角度。

7.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节套筒(1204)的下端口的内壁上设有轴向延伸的限位槽(1203)，所述移动块(11)的外壁上设有与所述限位槽(1203)沿轴向方向滑动配合的限位凸点(1102)。

8.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节套筒(1204)的内壁上设有卡环(1202)，所述转动配合部的外壁上设有能够卡入所述卡环(1202)的弹性卡扣(904)。

9.根据权利要求8所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述弹性卡扣(904)的数量至少为两个，沿周向方向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节旋钮(9)的转动配合部具有中空的内腔，所述调节旋钮(9)的旋钮操作部设有横向贯通的防尘槽(901)，所述转动配合部的内腔通过呼吸孔(902)与所述防尘槽(901)相连通。

11.根据权利要求10所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述防尘槽(901)呈倒“U”形，其底部在中间位置具有隆起部位，所述呼吸孔(902)的上端口位于所述隆起部位的顶部。

12.根据权利要求11所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述隆起部位的顶部呈弧形。

13.根据权利要求1所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节旋钮(9)的转动配合部为分体式结构，包括主转动配合部(90)和副转动配合部(10)，所述副转动配合部(10)位于所述主转动配合部(90)的下端，并通过连接结构与所述主转动配合部(90)相连接，所述螺旋曲面(1003)位于所述副转动配合部(10)的下端。

14.根据权利要求13所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述连接结构包括设于所述副转动配合部(10)顶部的卡扣(1001)，所述主转动配合部(90)具有中空的内腔并在侧壁上设有卡槽(906)，所述副转动配合部(10)的卡扣(1001)伸入所述主转动配合部(90)的内腔从内侧与所述卡槽(906)卡接连接。

15.根据权利要求14所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述卡扣(1001)的根部设有卡环(1002)，所述卡环(1002)伸入所述主转动配合部(90)的内腔并与所述内腔在下端口处嵌套配合。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的燃气稳压阀，其特征在于，所述调节旋钮(9)和移动块(11)为塑料或橡胶材质。

Images