CN116816984A - 一种减压阀结构 - Google Patents

Abstract

一种减压阀结构，包括：阀体，设有阀腔，阀腔设有进气口和出气口；外阀芯，设置于阀腔内部且可沿上下方向移动，外阀芯的上部设有第一外芯段且下部设有第二外芯段，阀腔的内周壁、上侧壁与第一外芯段之间形成第一外腔，进气口连通至第一外腔；阀腔的内周壁设有位于第二外芯段的下方的承压台，阀腔的内周壁、承压台和第二外芯段之间形成第二外腔，外阀芯内设有连通至第一外腔的进气孔、连通进气孔和第二外腔的分流孔、一端连通进气孔且另一端贯通至外阀芯底部的减压腔；外弹性件，设置于阀腔和外阀芯之间。上述方案不仅实现了对气体的有效减压，而且由于气体流动性好，因此外阀芯能够很快取得动态平衡，不易被扰动，且可靠性好。

Description

一种减压阀结构

技术领域

本发明涉及减压阀的技术领域，具体涉及一种减压阀结构。

背景技术

减压阀是一种用于将气体的输入压力减至某一需要的输出压力，并依靠气体介质本身的流动使输出气压保持稳定的阀门。减压阀一般包括阀体、阀芯和弹簧，阀体设有阀腔、高压进气口和低压出气口；阀芯设置于阀腔的内部，并在弹簧的推力作用下与高压进气口相配合，当阀芯与高压进气口之间的间距越小，则能够流入阀腔的高压气体就越少，最终从低压出气口输出的气压就越低，减压效果越明显；而当阀芯与高压进气口之间的间距越大，则能够流入阀腔的高压气体就越多，最终从低压出气口流出的气压就越高，减压效果越不明显。可以看出，此类减压阀是通过对阀芯与高压进气口之间的开合程度的控制，达到调节输出气压功能的。

在现有方案中，当高压进气口的高压气体作用于阀芯的正向推力等于弹簧对阀芯以及阀腔内气体对阀芯的反向总推力时，阀芯即达到暂时的稳定状态，此时阀芯与高压进气口之间的间距保持不变，低压出气口稳定输出气压。然而，这种现有方案主要靠弹簧来抵消高压进气口的高压气体对阀芯的推力，一旦当高压进气口的气压出现波动时，由于弹簧本身存在容易振荡、不稳定的问题，就会导致阀芯振荡，进而导致阀腔内部气压产生剧烈波动，对低压出气口的输出气压造成了不利影响。

此外，现有技术中也有部分减压阀通过在阀体设置多个溢流孔，在正常工作工况下溢流孔被阀芯所封闭，高压进气口流入的气体正常经阀腔减压并流至低压出气口；而当高压进气口的气体压力过大时，阀芯将受到高压进气口的气体推力而发生移动，使得溢流孔打开，阀腔内部通过溢流孔与外界连通，从而提升阀腔内气体的减压效果。这种方式的减压阀在阀芯刚打开溢流孔时同样会导致阀腔内部气压产生剧烈波动，进而对低压出气口的输出气压造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的减压阀的阀腔内部气压容易被扰动，导致输出气压不稳定的问题。

为解决上述问题，本发明提供的一种减压阀结构，包括：

阀体，设有阀腔，所述阀腔的顶部设有进气口且底部设有出气口；

外阀芯，沿竖向设置于所述阀腔内部且可沿上下方向移动，所述外阀芯的顶部设有用于配合进气口的外堵头，所述外阀芯的上部设有第一外芯段且下部设有第二外芯段，所述阀腔的内周壁、上侧壁与第一外芯段之间形成第一外腔，所述进气口连通至所述第一外腔，当第一外腔充气时外阀芯受到向下的气推力作用；所述阀腔的内周壁凸起形成有位于第二外芯段的下方的承压台，所述阀腔的内周壁、承压台和第二外芯段之间形成第二外腔，所述外阀芯内设有连通至第一外腔的进气孔、连通进气孔和第二外腔的分流孔、一端连通进气孔且另一端贯通至外阀芯底部的减压腔，当第二外腔充气时外阀芯受到向上的气推力作用；

外弹性件，设置于所述阀腔和外阀芯之间并用于向外阀芯提供向下的弹性推力作用；

当外阀芯受到的向下的气推力和外弹性件的弹性推力之和等于外阀芯受到的向上的气体推力时，所述外阀芯达到稳定状态。

在闲置状态下外阀芯在阀腔内为静止状态，而当高压气体从进气口进入第一外腔时，外阀芯将受到第一外腔的高压气体的向下的气推力作用，此时第一外腔内的一部分气体将从进气孔流向减压腔并在实现减压后再流向出气口，另一部分气体则将从进气孔经分流孔流向第二外腔，使得第二外腔内气压持续上升，外阀芯将受到第二外腔内气体施加的向上的气推力作用；当外阀芯受到的向下的气推力和外弹性件的弹性推力之和等于外阀芯受到的向上的气推力时，所述外阀芯达到受力平衡的稳定状态，此时外堵头与进气口间距保持稳定，出气口即输出稳定的低压气体；此处应当说明，外阀芯受到的向上的气推力不仅包括由第二外腔施加在外阀芯上的，还包括减压腔、外阀芯的底面受到的向上的气推力。当进气口流入第一外腔的气压增大时，外阀芯受到的向下的气推力作用将增大，导致外阀芯将向下移动，此时第二外腔内气体因压缩而气压上升，使得外阀芯快速地重新达到受力平衡状态；当进气口流入第一外腔的气压减小时，外阀芯受到的向下的气推力作用将减小，导致外阀芯将向上移动，此时第二外腔内气体因膨胀而气压下降，使得外阀芯快速地重新达到受力平衡状态。

与现有技术相比，上述方案通过在外阀芯设置的分流孔，使得第一外腔的气体能够进入第二外腔，从而凭借第二外腔内气体对外阀芯的向上的气推力作用来抵抗进气口的高压气体对外阀芯的向下的气推力作用，代替现有技术中仅依靠弹簧抵消高压气体的向下推力的方案，避免了由弹簧振荡导致的阀芯振荡、进而使得出气口气压不稳定的问题。同时，上述方案的外阀芯在上下气推力的互相抵消过程中，还借助了外弹性件提供的向下的弹性推力；具体来说，当进气口气压突然增高时，原本处于稳定状态的外阀芯将向下移动，鉴于气体流动性因素，减压腔的气压和第二外腔的气压随之升高，同时正是由于外阀芯向下运动，外弹性件的向外阀芯施加的向下的弹性推力减小，使得进气口气压突然升高对第二外腔气压的影响得以减弱，有效减弱了外阀芯被扰动的程度，进而确保了减压腔输出的气体气压稳定；换句话说，与现有技术相比，本方案的外弹性件通过向外阀芯施加向下的弹性推力作用，对外阀芯受到的向下气推力波动进行了补偿，在同等条件下，第二外腔的气压只需要更小的变化和更短的时间，就可以重新抵消因进气口气压突然增大导致的外阀芯受到的向下的气推力增大的影响，使外阀芯更快地重新达到稳态。反之，当进气口气压突然降低时，原本处于稳定状态的外阀芯将被向上移动，鉴于气体流动性因素，减压腔的气压和第二外腔的气压随第一外腔的气压减小而降低，同时正是由于阀芯向上移动，外弹性件向外阀芯施加的向下的弹性推力增大，使得进气口气压突然降低对外阀芯的影响得以减弱，有效减弱了外阀芯被扰动的程度，进而确保了减压腔输出的气体气压稳定；同样地，由于外弹性件通过向外阀芯施加向下的弹性推力作用，对外阀芯受到的向下气推力波动进行了补偿，在同等条件下，第二外腔的气压只需要更小的变化和更短的时间，就可以重新抵消因进气口气压突然减小导致的外阀芯受到的向下的气推力减小的影响，使外阀芯更快地重新达到稳态。

作为优选的，所述外阀芯的外周壁设有环形的容纳槽，所述外弹性件为弹簧且套设于所述容纳槽内，所述外弹性件的上端连接至阀腔且下端抵接至容纳槽的槽壁，所述阀体的侧壁设有连通容纳槽和阀体外侧的外透气孔，从而一方面保证结构紧凑，另一方面阀腔与容纳槽之间的区域通过外透气孔与外界连通，当外阀芯上下移动时保证了阀腔与容纳槽之间的区域的气压始终为稳定状态。

作为优选的，所述第一外芯段外周壁的上部与阀腔内周壁之间留有空隙，所述第一外芯段外周壁的下部凸起形成环状的第一外接台，所述第一外接台的外周壁滑动配合至阀腔的内周壁且第一外接台和阀腔之间相互密封，所述第一外腔由所述阀腔的内周壁、上侧壁和第一外芯段的上部以及第一外接台围合形成，从而保证当第一外腔内充气时第一外接台将受到向下推力，进而使得外阀芯产生向下移动的趋势。

作为优选的，所述第二外芯段外周壁的上部 凸起形成环状的第二外接台，所述第二外接台的外周壁滑动配合至阀腔的内周壁，所述第二外芯段外周壁的下部与阀腔的内周壁之间留有空隙，所述第二外腔由所述阀腔的内周壁、承压台和第二外芯段的下部以及第二外接台围合形成，从而保证当第二外腔内充气时第二外接台将受到向上推力，进而使得外阀芯产生向上移动的趋势。

作为优选的，所述进气孔包括竖向孔段和至少两个横向孔段，所述横向孔段均从第一外芯段的上部外周壁连通至第一外腔，所述横向孔段相对竖向孔段呈中心对称式分布，所述竖向孔段的上端连通所有横向孔段且下端供减压腔连通，从而使得第一外腔的高压气体经横向孔段和竖向孔段初步减压后再流向减压腔和分流孔，避免减压腔和分流孔内的气压变化过大。

作为优选的，所述分流孔至少为两个且相对竖向孔段呈中心对称式分布，所述分流孔的上端连通至竖向孔段且下端从第二外芯段的外周壁连通至第二外腔，从而保证气体能够经分流孔更为均匀地流入第二外腔，且分流孔越多，第一外腔的气体也就能够更快流入第二外腔。

作为优选的，所述外阀芯的底部密封连接有封盖，所述封盖设有沿竖向设置的气嘴，所述气嘴的上端与减压腔相连通且下端与出气口呈错开设置，从而使得气嘴下端与阀腔底面之间的间距即决定了能够从减压腔流至出气口的气体流量，结构简单，控制稳定。

作为优选的，上述方案还包括内阀芯和内弹性件，所述内阀芯沿竖向设置于所述减压腔内部且可沿上下方向移动，所述内阀芯的顶部设有用于配合竖向孔段的内堵头，所述内阀芯的上部和减压腔内周壁、上侧壁之间形成有第一内腔，所述竖向孔段连通至所述第一内腔，当第一内腔充气时内阀芯受到向下的气推力作用；所述内阀芯的下部、所述减压腔的内周壁和封盖之间形成有第二内腔，所述内阀芯内设有连通至第一内腔的内气孔、连通内气孔和第二内腔的导气孔，所述气嘴的内径小于所述第二内腔的内径，当第二内腔充气时内阀芯受到向上的气推力作用；所述内弹性件设置于所述减压腔和内阀芯之间并用于向内阀芯提供向下的弹性推力作用，当内阀芯受到的向下的气推力和内弹性件的弹性推力之和等于内阀芯受到的向上的气推力时，所述内阀芯达到稳定状态。内阀芯的设置实现了二级减压功能。

作为优选的，所述减压腔内周壁的上部设有内径缩小的第一腔段，所述内阀芯外周壁的上部凸起形成环状的第一内接台，所述第一内接台滑动配合至所述第一腔段且第一内接台和第一腔段之间相互密封，所述第一内腔由所述减压腔的上侧壁、内周壁和内阀芯的上部、第一内接台围合形成，从而保证当第一内腔内充气时第一内接台将受到向下的气推力，进而使得内阀芯产生向下移动的趋势。

作为优选的，所述减压腔内周壁的下部设有内径扩大的第二腔段，所述内阀芯外周壁的下部凸起形成环状的第二内接台，所述第二内接台滑动配合至所述第二腔段且第二内接台和第二腔段之间相互密封，所述第二内腔由所述减压腔的内周壁、内阀芯的下部、第二内接台以及封盖围合形成，从而保证当第二内腔内充气时第二内接台将受到向上的气推力，进而使得内阀芯产生向上移动的趋势。

作为优选的，所述减压腔还包括位于第一腔段和第二腔段之间的第三腔段，所述第三腔段的内径介于第一腔段和第二腔段之间，所述内弹性件为弹簧且套设于所述内阀芯的外侧并位于第三腔段内，所述内弹性件的上端连接至第三腔段且下端抵接至第二内接台的上侧，所述第二腔段的内周壁设有贯通至容纳槽的内透气孔，从而一方面保证结构紧凑，另一方面第三腔段与内阀芯之间的区域通过内透气孔与容纳槽相连通，当内阀芯上下移动时保证了第三腔段与内阀芯之间的区域的气压始终为稳定状态；此外，由于内透气孔位于第一腔段和第二腔段之间，因此有利于内阀芯的上部和下部的压力平衡。

作为优选的，所述进气口沿竖向贯通至阀腔的顶部且孔径从上向下逐渐增大，所述外堵头为直径从上向下逐渐增大的圆锥形结构，所述出气口沿横向贯通至阀腔的底部的内周壁，从而一方面保证进气口的高压气体能够更为均匀稳定地流入第一外腔，另一方面进气口与出气口的轴线相互垂直设置，有利于减压。

附图说明

图1为本发明的一种减压阀的示意图；

图2为本发明的一种减压阀的俯视示意图；

图3为沿图2中A-A剖面线的剖视示意图a；

图4为沿图2中A-A剖面线的剖视示意图b；

图5为沿图3中B-B剖面线的剖视示意图；

图6为沿图3中C-C剖面线的剖视示意图；

图7为沿图3中D-D剖面线的剖视示意图。

附图标记说明，

1、阀体；11、阀腔；11a、第一外腔；11b、第二外腔；12、进气口；13、出气口；14、外透气孔；15、承压台；2、外阀芯；201、第一外芯段；202、第二外芯段；203、第一外接台；204、第二外接台；21、外堵头；22、封盖；221、气嘴；23、进气孔；231、横向孔段；232、竖向孔段；24、减压腔；241、第一腔段；241a、第一内腔；242、第二腔段；242a、第二内腔；243、第三腔段；25、分流孔；26、容纳槽；27、内透气孔；3、外弹性件；4、内阀芯；401、第一内接台；402、第二内接台；41、内堵头；42、内气孔；43、导气孔；5、内弹性件；6、密封圈。

具体实施例

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、内、外）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

请参阅图1-图7，本发明的实施例提供一种减压阀结构，包括：

阀体1，设有阀腔11，阀腔11的顶部设有进气口12且底部设有出气口13；

外阀芯2，沿竖向设置于阀腔11内部且可沿上下方向移动，外阀芯2的顶部设有用于配合进气口12的外堵头21，外阀芯2的上部设有第一外芯段201且下部设有第二外芯段202，阀腔11的内周壁、上侧壁与第一外芯段201之间形成第一外腔11a，进气口12连通至第一外腔11a，当第一外腔11a充气时外阀芯2受到向下的气推力作用；阀腔11的内周壁凸起形成有位于第二外芯段202的下方的承压台15，阀腔11的内周壁、承压台15和第二外芯段202之间形成第二外腔11b，外阀芯2内设有连通至第一外腔11a的进气孔23、连通进气孔23和第二外腔11b的分流孔25、一端连通进气孔23且另一端贯通至外阀芯2底部的减压腔24，当第二外腔11b充气时外阀芯2受到向上的气推力作用；

外弹性件3，设置于阀腔11和外阀芯2之间并用于向外阀芯2提供向下的弹性推力作用;

当外阀芯2受到的向下的气推力和外弹性件3的弹性推力之和等于外阀芯2受到的向上的气推力时，所述外阀芯2达到稳定状态。

在闲置状态下外阀芯2在阀腔11内为静止状态，而当高压气体从进气口12进入第一外腔11a时，外阀芯2将受到第一外腔11a的高压气体的向下的气推力作用，此时第一外腔11a内的一部分气体将从进气孔23流向减压腔24并在实现减压后再流向出气口13，另一部分气体则将从进气孔23经分流孔25流向第二外腔11b，使得第二外腔11b内气压持续上升，外阀芯2将受到第二外腔11b内气体施加的向上的气推力作用；当外阀芯2受到的向下的气推力和外弹性件3的弹性推力之和等于外阀芯2受到的向上的气推力时，所述外阀芯2达到受力平衡的稳定状态，此时外堵头21与进气口12间距保持稳定，出气口13即输出稳定的低压气体；此处应当说明，外阀芯2受到的向上的气推力不仅包括由第二外腔11b施加在外阀芯2上的，还包括减压腔24、外阀芯2的底面受到的向上的气推力。当进气口12流入第一外腔11a的气压增大时，外阀芯2受到的向下的气推力作用将增大，导致外阀芯2将向下移动，此时第二外腔11b内气体因压缩而气压上升，使得外阀芯2快速地重新达到受力平衡状态；当进气口12流入第一外腔11a的气压减小时，外阀芯2受到的向下的气推力作用将减小，导致外阀芯2将向上移动，此时第二外腔11b内气体因膨胀而气压下降，使得外阀芯2快速地重新达到受力平衡状态。

与现有技术相比，上述方案通过在外阀芯2设置的分流孔25，使得第一外腔11a的气体能够进入第二外腔11b，从而凭借第二外腔11b内气体对外阀芯2的向上的气推力作用来抵抗进气口12的高压气体对外阀芯2的向下的气推力作用，代替现有技术中仅依靠弹簧抵消高压气体的向下推力的方案，避免了由弹簧振荡导致的阀芯振荡、进而使得出气口13气压不稳定的问题。同时，上述方案的外阀芯2在上下气推力的互相抵消过程中，还借助了外弹性件3提供的向下的弹性推力；具体来说，当进气口12气压突然增高时，原本处于稳定状态的外阀芯2将向下移动，鉴于气体流动性因素，减压腔24的气压和第二外腔11b的气压随之升高，同时正是由于外阀芯2向下运动，外弹性件3的向外阀芯2施加的向下的弹性推力减小，使得进气口12气压突然升高对第二外腔11b气压的影响得以减弱，有效减弱了外阀芯2被扰动的程度，进而确保了减压腔24输出的气体气压稳定；换句话说，与现有技术相比，本方案的外弹性件3通过向外阀芯2施加向下的弹性推力作用，对外阀芯2受到的向下气推力波动进行了补偿，在同等条件下，第二外腔11b的气压只需要更小的变化和更短的时间，就可以重新抵消因进气口12气压突然增大导致的外阀芯2受到的向下的气推力增大的影响，使外阀芯2更快地重新达到稳态。反之，当进气口12气压突然降低时，原本处于稳定状态的外阀芯2将被向上移动，鉴于气体流动性因素，减压腔24的气压和第二外腔11b的气压随第一外腔11a的气压减小而降低，同时正是由于阀芯向上移动，外弹性件3向外阀芯2施加的向下的弹性推力增大，使得进气口12气压突然降低对外阀芯2的影响得以减弱，有效减弱了外阀芯2被扰动的程度，进而确保了减压腔24输出的气体气压稳定；同样地，由于外弹性件3通过向外阀芯2施加向下的弹性推力作用，对外阀芯2受到的向下气推力波动进行了补偿，在同等条件下，第二外腔11b的气压只需要更小的变化和更短的时间，就可以重新抵消因进气口12气压突然减小导致的外阀芯2受到的向下的气推力减小的影响，使外阀芯2更快地重新达到稳态。

应当理解，阀腔11或外阀芯2的横截面形状可以根据需要进行设计，例如圆形或多边形。而在本实施例中，阀腔11为横截面呈圆形的腔体，而外阀芯2则为圆柱形结构，从而使得外阀芯2在阀腔11内上下移动时更为稳定。

在本实施例中，第一外芯段201外周壁的上部与阀腔11的内周壁之间留有空隙，第一外芯段201外周壁的下部凸起形成有环状的第一外接台203，第一外接台203的外周壁滑动配合至阀腔11的内周壁且第一外接台203与阀腔11之间相互密封，第一外腔11a由阀腔11的内周壁、上侧壁和第一外芯段201的上部以及第一外接台203围合形成，从而保证当第一外腔11a内充气时第一外接台203将受到向下的气推力，进而使得外阀芯2产生向下移动的趋势。进一步的，第一外接台203的上侧设有密封圈6且该密封圈6抵接至阀腔11的内周壁，从而保证第一外接台203与阀腔11之间较好的密封性。

第二外芯段202外周壁的上部凸起形成有环状的第二外接台204，第二外接台204的外周壁滑动配合至阀腔11的内周壁且第二外接台204与阀腔11之间相互密封，第二外芯段202外周壁的下部与阀腔11的内周壁之间留有空隙，第二外腔11b由阀腔11的内周壁、承压台15和第二外芯段202的下部以及第二外接台204围合形成，从而保证当第二外腔11b内充气时第二外接台204将受到向上的气推力，进而使得外阀芯2产生向上运动的趋势。进一步的，第二外接台204的下侧设有密封圈6且该密封圈6抵接至阀腔11的内周壁，从而保证第二外接台204与阀腔11之间较好的密封性。

在本实施例中，外阀芯2的中部的外周壁设有环形的容纳槽26，容纳槽26位于第一外芯段201和第二外芯段202之间的位置。外弹性件3为弹簧，外弹性件3套设于外阀芯2的外侧且位于容纳槽26内，外弹性件3的上端连接至阀腔11且下端抵接至容纳槽26的槽壁，阀体1的侧壁设有连通容纳槽26和阀体1外侧的外透气孔14，从而一方面保证结构紧凑，另一方面阀腔11与容纳槽26之间的区域通过外透气孔14与外界连通，当外阀芯2上下移动时保证了阀腔11与容纳槽26之间的区域的气压始终为稳定状态。应当理解，容纳槽26也可以设置在外阀芯2外周壁的上部或下部，只要能够供外弹性件3容纳即可；外弹性件3可以是其他形式，例如碟簧、塔簧等，只要能够向外阀芯2施加向下的弹性作用力即可。

进气孔23优选为包括竖向孔段232和至少两个横向孔段231。在本实施例中，横向孔段231为四个且均沿外阀芯2的径向设置，相邻的横向孔段231的夹角为90°，横向孔段231相对竖向孔段232呈中心对称式分布。横向孔段231从第一外芯段201的侧面连通至第一外腔11a，竖向孔段232的上端连通所有横向孔段231，减压腔24连通至竖向孔段232的下端，从而使得第一外腔11a的高压气体经横向孔段231和竖向孔段232初步减压后再流向减压腔24和分流孔25，避免减压腔24和分流孔25内的气压变化过大。

分流孔25至少为两个且相对竖向孔段232呈中心对称式分布。在本实施例中，分流孔25为六个，相邻的分流孔25的夹角为90°。分流孔25的上端连通至竖向孔段232的中部且下端从第二外芯段202的外周壁连通至第二外腔11b，从而保证气体能够经分流孔25更为均匀地流入第二外腔11b，且分流孔25越多，第一外腔11a的气体也就能够更快流入第二外腔11b。

在本实施例中，外阀芯2的底部密封连接有封盖22，封盖22设有沿竖向设置的气嘴221，气嘴221呈管状，气嘴221的上端与减压腔24相连通且下端与出气口13呈错开设置。气嘴221的下端与出气口13的错开设置是指二者并不直接连通，即当气嘴221的下端与阀腔11的下侧壁相抵接时减压腔24与出气口13被相互阻断，只有当气嘴221的下端与阀腔11的下侧壁相分离时减压腔24与出气口13才相互连通，从而使得气嘴221下端与阀腔11底面之间的间距即决定了能够从减压腔24流至出气口13的气体流量，结构简单，控制稳定。

作为对上述实施例的进一步扩展，上述方案还包括内阀芯4和内弹性件5，内阀芯4沿竖向设置于减压腔24内部且可沿上下方向移动，内阀芯4的顶端设有朝向竖向孔段232设置的内堵头41，内堵头41与竖向孔段232的下端的间距大小即对应能够从竖向孔段232流入减压腔24的气体的多少；内阀芯4的上部和减压腔24内周壁、上侧壁之间形成有第一内腔241a，竖向孔段232连通至所述第一内腔241a，当第一内腔241a充气时内阀芯4受到向下的气推力作用。内阀芯4的下部、所述减压腔24的内周壁和封盖22之间形成有第二内腔242a，所述内阀芯4内设有连通至第一内腔241a的内气孔42、连通内气孔42和第二内腔242a的导气孔43，气嘴221的内径小于第二内腔242a的内径，当第二内腔242a充气时内阀芯4受到向上的气推力作用。内弹性件5设置于减压腔24和内阀芯4之间并用于向内阀芯4提供向下的弹性推力作用，当内阀芯4受到的向下的气推力和内弹性件5的弹性推力之和等于内阀芯4受到的向上的气推力时，所述内阀芯4达到稳定状态。在正常工况下，气体从竖向孔段232向下流动并进入第一内腔241a，然后依次经内气孔42、导向孔流入第二内腔242a，最终从封盖22的气嘴221流出；由于气嘴221内芯小于第二内腔242a的内径，因此第二内腔242a的内部气压将增大并向内阀芯4施加向上的气推力作用，当第二内腔242a内的气体对内阀芯4的向上推力等于内弹性件5对内阀芯4和第一内腔241a内气体对内阀芯4的向下推力之和时，内阀芯4即可取得稳定状态，此时内堵头41与竖向孔段232间距保持稳定，气体可以稳定地从竖向孔段232流向封盖22的气嘴221。内阀芯4的设置实现了对减压腔24内的气体的二级减压功能。

在本实施例中，减压腔24的内周壁包括位于上部的第一腔段241和位于下部的第二腔段242，第二腔段242的内径大于第一腔段241。内阀芯4优选为圆轴状，内阀芯4外周壁的上部凸起形成环状的第一内接台401，第一内接台401滑动配合至第一腔段241且第一内接台401和第一腔段241之间相互密封，第一内腔241a由所述减压腔24的上侧壁、内周壁、内阀芯4的上部和第一内接台401围合形成，从而保证当第一内腔241a内充气时第一内接台401将受到向下的气推力，进而使得内阀芯4产生向下移动的趋势；进一步的，第一内接台401的上侧设有密封圈6且该密封圈6抵接至第一腔段241的内周壁，从而提升第一内接台401与第一腔段241之间的密封性。内阀芯4外周壁的下部凸起形成环状的第二内接台402，第二内接台402滑动配合至第二腔段242且第二内接台402和第二腔段242之间相互密封，第二内腔242a由减压腔24的内周壁、内阀芯4的下部、第二内接台402以及封盖22围合形成，从而保证当第二内腔242a内充气时第二内接台402将受到向上的气推力，进而使得内阀芯4产生向上移动的趋势；进一步的，第二内接台402的侧面设有密封圈6且该密封圈6抵接至第二腔段242的内周壁，从而提升第二内接台402与第二腔段242之间的密封性。

进一步的，减压腔24还包括位于第一腔段241和第二腔段242之间的第三腔段243，第三腔段243的内径介于第一腔段241和第二腔段242之间，内弹性件5为弹簧，内弹性件5套接于内阀芯4的中部的外侧且位于第三腔段243内，内弹性件5的上端连接至第三腔段243且下端抵接至第二内接台402的上侧，第三腔段243的孔壁设有连通至容纳槽26的内透气孔27，从而一方面保证结构紧凑，另一方面第三腔段243与内阀芯4之间的区域通过内透气孔27与容纳槽26相连通，当内阀芯4上下移动时保证了第三腔段243与内阀芯4之间的区域的气压始终为稳定状态；此外，由于内透气孔27位于第一腔段241和第二腔段242之间，因此有利于内阀芯4的上部和下部的压力平衡。

在本实施例中，进气口12沿竖向贯通至阀腔11的顶部且孔径从上向下逐渐增大，外堵头21为直径从上向下逐渐增大的圆锥形结构，出气口13沿横向贯通至阀腔11的底部的内周壁，从而一方面保证进气口12的高压气体能够更为均匀稳定地流入第一外腔11a，另一方面进气口12与出气口13的轴线相互垂直设置，有利于减压。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种减压阀结构，其特征在于，包括：

阀体（1），设有阀腔（11），所述阀腔（11）的顶部设有进气口（12）且底部设有出气口（13）；

外阀芯（2），沿竖向设置于所述阀腔（11）内部且可沿上下方向移动，所述外阀芯（2）的顶部设有用于配合进气口（12）的外堵头（21），所述外阀芯（2）的上部设有第一外芯段（201）且下部设有第二外芯段（202），所述阀腔（11）的内周壁、上侧壁与第一外芯段（201）之间形成第一外腔（11a），所述进气口（12）连通至所述第一外腔（11a），当第一外腔（11a）充气时外阀芯（2）受到向下的气推力作用；所述阀腔（11）的内周壁凸起形成有位于第二外芯段（202）的下方的承压台（15），所述阀腔（11）的内周壁、承压台（15）和第二外芯段（202）之间形成第二外腔（11b），所述外阀芯（2）内设有连通至第一外腔（11a）的进气孔（23）、连通进气孔（23）和第二外腔（11b）的分流孔（25）、一端连通进气孔（23）且另一端贯通至外阀芯（2）底部的减压腔（24），当第二外腔（11b）充气时外阀芯（2）受到向上的气推力作用；

外弹性件（3），设置于所述阀腔（11）和外阀芯（2）之间并用于向外阀芯（2）提供向下的弹性推力作用；

当外阀芯（2）受到的向下的气推力和外弹性件（3）的弹性推力之和等于外阀芯（2）受到的向上的气推力时，所述外阀芯（2）达到稳定状态。

2.根据权利要求1所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述外阀芯（2）的外周壁设有环形的容纳槽（26），所述外弹性件（3）为弹簧且套设于所述容纳槽（26）内，所述外弹性件（3）的上端连接至阀腔（11）且下端抵接至容纳槽（26）的槽壁，所述阀体（1）的侧壁设有连通容纳槽（26）和阀体（1）外侧的外透气孔（14）。

3.根据权利要求1所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述第一外芯段（201）外周壁的上部与阀腔（11）内周壁之间留有空隙，所述第一外芯段（201）外周壁的下部凸起形成环状的第一外接台（203），所述第一外接台（203）的外周壁滑动配合至阀腔（11）的内周壁且第一外接台（203）和阀腔（11）之间相互密封，所述第一外腔（11a）由所述阀腔（11）的内周壁、上侧壁和第一外芯段（201）的上部以及第一外接台（203）围合形成。

4.根据权利要求1所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述第二外芯段（202）外周壁的上部凸起形成环状的第二外接台（204），所述第二外接台（204）的外周壁滑动配合至阀腔（11）的内周壁，所述第二外芯段（202）外周壁的下部与阀腔（11）的内周壁之间留有空隙，所述第二外腔（11b）由所述阀腔（11）的内周壁、承压台（15）和第二外芯段（202）的下部以及第二外接台（204）围合形成。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述进气孔（23）包括竖向孔段（232）和至少两个横向孔段（231），所述横向孔段（231）均从第一外芯段（201）的上部外周壁连通至第一外腔（11a），所述横向孔段（231）相对竖向孔段（232）呈中心对称式分布，所述竖向孔段（232）的上端连通所有横向孔段（231）且下端供减压腔（24）连通。

6.根据权利要求5所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述分流孔（25）至少为两个且相对竖向孔段（232）呈中心对称式分布，所述分流孔（25）的上端连通至竖向孔段（232）且下端从第二外芯段（202）的外周壁连通至第二外腔（11b）。

7.根据权利要求2所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述外阀芯（2）的底部密封连接有封盖（22），所述封盖（22）设有沿竖向设置的气嘴（221），所述气嘴（221）的上端与减压腔（24）相连通且下端相对出气口（13）呈错开设置。

8.根据权利要求7所述的一种减压阀结构，其特征在于，还包括内阀芯（4）和内弹性件（5），所述内阀芯（4）沿竖向设置于所述减压腔（24）内部且可沿上下方向移动，所述内阀芯（4）的顶部设有用于配合竖向孔段（232）的内堵头（41），所述内阀芯（4）的上部和减压腔（24）内周壁、上侧壁之间形成有第一内腔（241a），所述竖向孔段（232）连通至所述第一内腔（241a），当第一内腔（241a）充气时内阀芯（4）受到向下的气推力作用；所述内阀芯（4）的下部、所述减压腔（24）的内周壁和封盖（22）之间形成有第二内腔（242a），所述内阀芯（4）内设有连通至第一内腔（241a）的内气孔（42）、连通内气孔（42）和第二内腔（242a）的导气孔（43），所述气嘴（221）的内径小于所述第二内腔（242a）的内径，当第二内腔（242a）充气时内阀芯（4）受到向上的气推力作用；所述内弹性件（5）设置于所述减压腔（24）和内阀芯（4）之间并用于向内阀芯（4）提供向下的弹性推力作用；

当内阀芯（4）受到的向下的气推力和内弹性件（5）的弹性推力之和等于内阀芯（4）受到的向上的气推力时，所述内阀芯（4）达到稳定状态。

9.根据权利要求8所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述减压腔（24）内周壁的上部设有内径缩小的第一腔段（241），所述内阀芯（4）外周壁的上部凸起形成环状的第一内接台（401），所述第一内接台（401）滑动配合至所述第一腔段（241）且第一内接台（401）和第一腔段（241）之间相互密封，所述第一内腔（241a）由所述减压腔（24）的上侧壁、内周壁和内阀芯（4）的上部、第一内接台（401）围合形成。

10.根据权利要求9所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述减压腔（24）内周壁的下部设有内径扩大的第二腔段（242），所述内阀芯（4）外周壁的下部凸起形成环状的第二内接台（402），所述第二内接台（402）滑动配合至所述第二腔段（242）且第二内接台（402）和第二腔段（242）之间相互密封，所述第二内腔（242a）由所述减压腔（24）的内周壁、内阀芯（4）的下部、第二内接台（402）以及封盖（22）围合形成。

11.根据权利要求10所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述减压腔（24）还包括位于第一腔段（241）和第二腔段（242）之间的第三腔段（243），所述第三腔段（243）的内径介于第一腔段（241）和第二腔段（242）之间，所述内弹性件（5）为弹簧且套设于所述内阀芯（4）的外侧并位于第三腔段（243）内，所述内弹性件（5）的上端连接至第三腔段（243）且下端抵接至第二内接台（402）的上侧，所述第二腔段（242）的内周壁设有贯通至容纳槽（26）的内透气孔（27）。

12.根据权利要求1所述的一种减压阀结构，其特征在于，所述进气口（12）沿竖向贯通至阀腔（11）的顶部且孔径从上向下逐渐增大，所述外堵头（21）为直径从上向下逐渐增大的圆锥形结构，所述出气口（13）沿横向贯通至阀腔（11）的底部的内周壁。