CN1169782A - 三级气压调节器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可与现有单级或多级压力调节器一起使用的辅助压力调节器。它还可方便地用于一种新颖的两级压力平衡调节器而构成一三级真空要求压力调节器而用来调节用作发动机燃料的压缩气体的压力,例如用于天然气开动的车辆的天然气的压力调节。本发明压力调节器是一种既可用于原设备制造厂又可用作零配件的坚固、紧凑、高流率、低“低落”、低压力降、低设定点漂移和低“蠕升”的调节器。

Description

三级气压调节器

技术领域

本发明涉及一种新颖压力调节器，它特别可用作控制并调节在发动机中用作燃料的压缩天然气或丙烷的压力的真空要求压力调节装置的一部分。它可用作现有单级或多级压力调节器的辅助压力调节器或用作一新颖的三级压力调节器的第三级。

背景技术

内燃机中日益普遍使用丙烷或天然气之类的所谓的代用燃料。使用汽油之类主要燃料的车辆可改装成使用两种或多种代用燃料中的一种燃料，例如丙烷或天然气，从而操作者可视这些燃料的来源情况和价格在其中选用。

尽管改装成使用这些代用燃料的车辆在大多数情况下装有汽油油箱、把汽油从油箱输送到发动机的泵以及把燃料和一定量的燃烧空气喷入发动机的汽化器或燃料喷嘴，但改装的车辆一般需要加装用来储存代用燃料的部件以及把一定量的代用燃料以一定压力输送到车辆发动机的部件。

丙烷和天然气之类的代用气体燃料一般存储在加压罐中而把气体压缩成可使用的体积。用加压油罐把油压提高到最高安全油压可提高油罐的储油量，从而可提高车辆在再次加油前的行驶距离。油罐的压力一般为2000-5000Ibs/in²。尽管油罐压力在大多数情况下可把燃料输送到发动机，但发动机无法在油罐的一般高压下工作。燃气压力必须降到发动机可安全工作的大小并保持在变动不大的低压下以确保发动机的有效工作。此外，这类车辆常常需要有一真空要求燃料装置以把燃料大致以与燃烧空气相同的压力送入发动机。在这类装置中，燃料不是用泵或压力压入发动机，而是靠燃烧空气在吸入发动机时的压力降吸入发动机。在这类装置中，必须确保空气和燃气的相对压力不变以确保发动机中的空气和燃气的比例合适。

因此，燃料压力在下降时必须进行调节以尽可能减小会影响该压力调节装置的输出压力的诸因素的影响并确保进入发动机的燃料压力即使在油罐中的压力降低时也保持不变。同时，该压力调节还必须保证从油罐输送的燃料尽可能多并在保持足以把燃气经该压力调节装置送入发动机的压力的同时必须使油罐压力降低到尽可能接近发动机的工作压力。

具有一级或多级降压调节器的现有压力调节器是公知的并早就被用来降低压力并调节压缩气体的流率。某些这类压力调节器称为压力平衡调节器。它们一般使用种种布置的弹簧、膜片和机加工部件来平衡该调节器各级上的压力和流率。

例如，F.J.Warner等人的美国专利No.2,794,321公开了一种据说可用来降低并调节用作内燃机燃料的丙烷之类燃料的压力的单级燃料压力调节器。

某些压力调节器、例如常用于氧气或乙炔之类压缩气气罐的压力调节器设计成容许操作者调节每一级上的压力降。其他压力调节器、例如一般用在燃料供应装置中的压力调节器是预设好的，因此不容许操作者进行调节或只容许操作者作“微调”，虽然指定的维修人员可作大范围的调节。

现有压力调节器存在着若干本发明辅助压力调节器要加以克服的缺点。

现有压力调节器的主要问题之一称为“低落”，即调节器的输出不稳定。这一不稳定性随燃料流率和储罐中的压力而变。“低落”会使发动机无法正常工作，因为比方说，现代车辆中常用的燃料喷嘴须在燃气压力不变的情况下工作，一般的汽化文丘里管混合器要求燃气压力与空气压力匹配以确保正确控制燃料-空气混合物。原先提出的办法是使用温度和压力传感器检测燃料温度和压力的变动而对发动机的运行作出合适的调整。本发明则无需对发动机的运行进行调节即可克服或减轻“低落”问题。

另一个问题是“蠕升”，即当关闭喷嘴或关闭汽化式发动机的关闭螺线管也即切断发动机的供油时调节器中在调节器下游的压力升。这有时称为零流率压力升，它由包括燃油关闭螺线管在内的调节器诸部件的密封不严而引起。尽管为了减轻蠕升可增大调节器中的密封力，但这常常需要修改调节器的结构以便不仅施加更大的密封力，而且还得平衡它们，以便确保在再次向发动机供油时容易打开调节器。

零流率压力升还会造成油从调节器泄漏到大气中。

现有调节器的另一个问题是设定点漂移，即调节器输出压力会因工作温度的变动或发动机对燃料或空气流率的要求发生变动而显得不稳定或发生变动。设定点漂移会比方说由于汽化文丘里管混合器要求油压与空气压力匹配以确保正确控制油-气混合物而对发动机的正常运行带来问题。

从油罐送到一压力调节器的燃料的流率一般由一装在调节器上、可由车辆驾驶员仅在点火之前打开的螺线管控制阀控制。螺线管控制阀一般克服罐压而打开时燃料就经调节器流到发动机。在现有调节组件中，燃料流到喷嘴并达到所需工作压力得化几秒的时间。若车辆驾驶员等不及就点火，车辆就无法正确起动或根本起动不了。

在基于弹簧-膜片的现有调节器中，输出压力随许多变量而变，包括调节器的输入压力；输出流率；膜片的特性，包括其面积和伸展情况；基准压力；孔的面积和形状；针栓面积和形状；弹簧常数和工作温度。这些变量的变动会造成输出压力的变动，从而要求这类调节器的输出压力设定成高于确保燃料始终能到达发动机所需的最佳压力。这就降低了运行效率并造成燃料压力高于所需发射压力。此外，尽管调节器可设定在最佳空转状态下，但这些变量的变动会造成车辆在经一段时间的高速运转后调节器再回到这些最佳状态时发生延迟，从而造成发动机的失速。

现有真空要求压力调节器对基准压力的变动非常敏感，在空转状态下更是如此。若对基准压力的微小变动不及时作出反应的话，调节器相对于发动机的空气输入压力的基准压力就会发生误差。这一基准压力误差由于空气和燃料压力的匹配不当会造成汽化文丘里管混合器的反应失当。它还会造成发动机的供油被切断从而发动机可能发生失速。

因此，本发明的一个目的是提供一种反应快、对输入压力的变动极其敏感并减小输出压力的变动的改进的压力调节器。

本发明的另一个目的是提供一种即使油罐压力很高也能迅速打开的改进的压力调节器，从而调节器几乎可立时达到工作压力。

本发明的另一个目的是提供一种即使油罐压力很低供油系统也能有效工作的压力调节器，从而延长了车辆在再加油之前的运行时间。

本发明的公开

本发明提供一种可与现有单级或多级压力调节器一起使用的辅助压力调节器。它还可方便地用于一种新颖的两级压力平衡调节器而构成一三级真空要求压力调节器而用来调节用作发动机燃料的压缩气体的压力，例如用于天然气开动的车辆的天然气的压力调节。本发明压力调节器是一种既可用于原设备制造厂又可用作零配件的坚固、紧凑、高流率、低“低落”、低压力降、低设定点漂移和低“蠕升”的调节器。

本发明改进的辅助压力调节器通过使调节器的若干部件取得最佳平衡而减小了若干影响调节器输出压力的稳定性的因素的影响。本发明辅助压力调节器的针栓组件的平衡消除了造成总“低落”的最主要因素之一的输入压力的影响。由于使用了本发明的平衡的调节器，因此使用小得多的调节器就可达到所需大小的“低落”。较小的调节器较之同样功能的较大调节器反应快而制造成本低。

本发明辅助压力调节器缩短了对输入压力波动的反应时间。

本发明辅助压力调节器包括其中装有一气密膜片的中空壳体。该壳体可方便地拆成两个壳体件，这两个壳体件装在一起时边缘抵靠在一起，这两个壳体件可用任何常用部件紧固在一起而形成调节器壳体。膜片可方便地夹持在两壳体件的相抵靠边缘之间。膜片表面积与调节器内部体积的比例大大高于现有压力调节器的常见的这一比例。膜片的一面通过一基准孔对着可以是大气压的一不变压力，或者，若为涡轮增压发动机，则对着空气和燃料混合处的压力。膜片的另一面通过一燃料入口对着相对基准压力不变的调节压力的气流，在优选实施例中，则对着与基准压力大致相同的压力。

调节器壳体上装有打开和关闭从调节器入口到调节器壳体的加压气流的关闭螺线管装置以及在起动和空转时让燃料从调节器入口流到发动机的起动和空转螺线管装置。一设置在调节器的气体入口与调节器壳体之间的压力调节针栓组件控制流过调节器的气流，它与膜片连接而在壳体中构成压力调节组件。

关闭螺线管装置可与压力调节针栓组件制成一体以在所调节的供油切断时确保调节器完全关闭并形成一紧凑而空间得到充分利用的组件。

膜片的压力调节边与压力调节燃料所要到达的发动机连通。发动机在工作时，发动机的燃料入口的压力由于流到发动机的燃烧空气流过该燃料入口而一般低于调节器壳体中所调节的压力。

在本发明一优选实施例中，基准压力为空气供应源的压力(可以是大气压或涡轮增压)，而调节器出口的燃料压力须大致等于该基准压力。发动机工作时，燃烧空气被吸入或被压入，流过一入口文丘里管的空气流在文丘里管的喉部造成低压而使压力经调节的燃气从调节器流入发动机。

膜片由至少一个装在膜片一边、最好是压力调节边的中部的支撑板来加强。该支撑板用枢轴连接在用来调节经一针栓孔流入调节器室的气流的针栓阀组件上。当调节压力偏离基准压力时，膜片移向调节器的压力较低边。这一移动使得针栓阀组件在针栓孔中移动而改变该孔的大小以及加压燃气流入调节壳体的压力调节边的流率。流率的这一变动使调节壳体中的压力恢复平衡。可在膜片的基准压力一边设置第二支撑板。针栓和针栓孔的形状可以改变以便针栓组件周围和针栓孔中的加压燃气的流率最有效。

尽管使用一块或两块支撑板加强膜片的中心部位并用作把膜片连接到针栓组件上的部件，但应看到，支撑板的直径必须比膜片足够小，膜片才能在调节器壳体中正确移动。

本发明辅助压力调节器的某些部件的新颖设计使得调节器实现本发明的目的。

本发明的新颖针栓组件在其优选实施例中使用了全金属针栓，从而减小了调节器设定点的波动和漂移，即预定的输出压力由于工作温度和发动机燃料和发动机空气流率的变动而发生变动。此外，它装有一一体式螺线管在零流率状态下密封针栓孔。

针栓组件可用一很轻的模铸杆或塑料杆连接到膜片上，从而针栓对膜片的力的比例较高，在优选实施例中该比例约为6∶1。该杆可用合适的枢轴件连接到针栓上，例如弹簧加压滑配接头。针栓组件可用一用Zytel之类低质量、低摩擦材料制成的块件连接到膜片上，以便膜片相对该杆作横向移动。

膜片支撑板可方便地用铝冲压而成，从而比现有调节器所使用的支撑板薄得多。

由于在调节器壳体内部表面上使用了一膜片档圈，并在针栓杆身与针栓销之间装有弹簧加压滑配接头之类的枢轴件，因此可使用较薄的支撑板。该档圈抵住支撑板而在发动机使用汽油之类主燃料时把调节器膜片支撑在其最极端位置或全冲程位置。此时，膜片受到全文丘里管真空，但没有燃气流入调节器壳体中取代由真空排走的空气。膜片和支撑板向调节器的调节边移动而抵住限制膜片移动的档圈，同时调节器的气量只有极微小的减少。

若调节器的压力由于发动机回火或节流阀迅速关闭而过高，针栓杆身与枢轴之间的弹簧加压滑配接头可使膜片移动到底而碰上底盖，从而大大降低膜片杆和支撑板的强度要求。

膜片腔和盖板可设计成在调节器的正常工作压力下提供一合适的安全因数，这一正常工作压力一般为约25psig。

本发明辅助压力调节器提供一关闭螺线管组件，包括一与第三级针栓组件制成一体的螺线管活塞。该螺线管活塞在打开位置时用来引导针栓，在关闭位置时密封针栓孔而防止燃气从中通过。在这种结构下，由于针栓复位弹簧的力的作用方向与加到螺线管活塞密封上的压力方向相反，因此如下文所述，可使用低安培-匝数线圈。

螺线管活塞布置成：当螺线管通电而螺线管活塞打开时，它在由气压和针栓组件的调节弹簧的方向相反的力的作用下保持在平衡位置上的针栓上不施加力。

当切断螺线管中的电流时，弹簧的弹力向下压动螺线管而使之抵靠针栓而使针栓压靠针栓孔而切断针栓孔中的气流。螺线管一旦密封针栓孔，打开位置时作用在针栓上的压力消失，调节器弹簧的作用力以螺线管打开的方向而与螺线管关闭的力相反，从而减小打开螺线管所需的磁力。

压力调节器的某些应用场合无需使用关闭螺线管，此时可用一塞头塞住针栓腔并支撑针栓。

本发明辅助压力调节器可包括一有时称为增力阀的可调节孔调节调节器出口处的燃气流率。该增力阀可使用一螺杆，从而用手或用该增力阀中的一电动机上下旋动其上的一阀盘而调节调节器出口的大小。

本发明辅助压力调节器还可包括一空转螺线管组件和一起动螺线管组件，可用针栓腔上的一钻孔或其他孔形成的本发明辅助调节器的入口把燃气直接供应给它们。空转和起动螺线管组件中的螺线管可大致相同。起动孔和空转孔都可在调节器壳体中机加工而成，从而降低制造成本。此外，这两个螺线管腔设计成具有相同的螺线管芯管，从而可在调节器中通用。该芯管由磁性法兰和止档以及非磁性套筒构成。这三个部件即止档、法兰和套筒钎焊在一起而形成一可承受约四倍于调节器正常工作状态下的最高压力的压力的气密密封。

在本发明的某些实施例中，可无需使用空转螺线管和或起动螺线管或所有这两个螺线管。此时，可用合适的塞头塞住该孔，从而可在各种应用场合使用标准化的调节器壳体。

尽管本发明改进的辅助压力调节器可与现有单级或多级压力调节器一起使用，但它可最有效地与共同未决专利申请No.2,131,108所公开的新颖两级压力调节器一起使用。

该申请所公开的新颖两级调节器提供了可减小各可动部件的质量、从而对运行状态的变动反应更快的第一和第二级。这两级都使用了两个反绕的弹簧以减小弹簧常数和所需的弹簧塔的高度。第一级除针栓之外的所有可动部件都用具有合适强度和导热率的铝或其他轻型材料制成。

第一级和第二级都使用一卷起的膜片而使膜片的有效面积在膜片的整个运动范围内保持不变。这种膜片比平直膜片更耐用、制造裕量更大并且在很大程度上消除了平直膜片的滞后效应。这种形状的膜片具有极长的工作寿命、良好的冷天性能和强度。

在该调节器中，第一级弹簧塔与环境密封而以第二级的压力为基准。

第一和第二级都包括一可防止漏油的新颖针栓组件。

该调节器的第一和第二级的结构大致相同，只是所使用的针栓密封和弹簧塔结构的细节不同。第二级针栓密封可使用一O形环，因为该密封所受到的最大压力只有约170psig。第二级弹簧塔可包括一压力调节螺钉，从而调节第二级的压力并从而调节该调节器的第二级的输出压力。

上述同时申请的压力调节器可包括一在第一调节级万一失灵的情况下起作用的减压阀(PRV)。该减压阀装在第一和第二级之间并由一低质量活塞、一PRV弹簧和一PRV塔构成。PRV中一旦达到预定压力，活塞移动而打得很开而立时减压。

该两级调节器设有温度控制流体管道控制所调节燃气的温度并补偿燃气膨胀时的热损耗。本发明辅助调节器使用可选择的增力阀补偿燃气温度的变动。

上述同时申请所公开的两级压力调节器只须稍作改动即可与本发明辅助调节器一起使用，从而它是三级调节器设计的基础。调节器壳体需要一些微小的机械加工方面的改动。最主要的改动是，不钻出口管道，而是在左面新加一个出口和0形环表面密封套。此外，不再使用左面上的原来安装螺钉，而是在表面密封套旁增加安装螺纹。后面可增加一用于一可选择的冷却液螺线管的装置；这需要在调节器壳体的合适位置上另加一钻孔和塞头。第一和第二级弹簧可代之以弹力较弱的弹簧，以便产生分别为60-170和23-26psig的第一和第二级压力而与本发明辅助压力调节器一起使用。

本发明的辅助压力调节器与该两级调节器一起使用而构成一比现有调节器紧凑得多的三级调节器。

工作时，储存压力为150-5000psig的加压燃气流过可以是上述专利申请所公开的压力初步调节装置。燃气压力减小到范围较窄的经调节压力，一般约为21-28、最好为23-26psig(或可通过选择合适的弹簧常数保持在其他压力下)。

天然气或其他燃气在此减低的压力下流入连接本发明压力调节器的管道并在关闭螺线管打开的情况下从该管道经针栓孔流到调节器壳体内部。若关闭螺线管关闭，则燃气经起动供油管道流到起动和空转螺线管组件。该压力初步调节装置与本发明压力调节器之间的接口可设计成确保燃气在这两个调节器之间最有效地流动。

在正常工作状态下，随着燃气开始流动，螺线管打开而容许针栓组件移动，从而打开针栓孔。为了确保针栓迅速打开，可用部件平衡针栓两边的压力而使燃气直接流到调节器壳体而帮助打开针栓而使加压燃气流到发动机。

在起动和空转状态下，流到发动机的燃气流率很低，基准压力的变动或波动会造成针栓孔的暂时关闭。因此，另外使用可选择的起动和空转组件以适应这些情况。起动组件包括一电控螺线管，起动时打开而让燃气直接流到发动机。该螺线管用电控制而以输送一定流率的燃气所需的速率使起动螺线管发生脉动，从而把调节器的输出压力保持在大致等于基准压力的压力上。当起动螺线管接受来自辅助压力调节器入口的燃气时，其输出不受起动时发生在辅助压力调节器中的变动的影响。

为了确保在所有工作状态下都能对发动机正常供油而不管第一压力调节器的特性如何，本发明压力调节器可布置成向发动机提供可靠的空转燃气气流以确保发动机空转状态下正常工作。

空转管路使用一螺线管组件而在空转状态下确保不断地把一机械可调节的一定量的燃气气流供应给发动机。由于该管路也源自第二级压力，因此其输出也不受第三级输出压力或基准压力的瞬时波动的影响。

附图简要说明

图1为用作一三级压力调节器的第三级的本发明压力调节器的壳体的优选实施例的局部剖视俯视图。

图2为本发明压力调节器壳体的外表面的立体图。

图3为图2所示本发明压力调节器壳体的俯视立体图。

图4为本发明压力调节器壳体的内表面的立体图。

图5为本发明压力调节器的底盖的内表面的立体图。

图6为沿图1中6-6线剖取的剖面图。

图7为沿图1中7-7线剖取的增力阀组件的剖面图。

图8为沿图1中8-8线剖取的空转螺线管组件和起动螺线管组件的剖面图。

图9A和9B分别为用于本发明针栓组件的针栓杆的俯视图和正视图。

图10A和10B分别为用于本发明针栓组件的滑动接头的俯视图和剖面图。

图11为沿与图1中6-6线同一直线剖取的作为一三级压力调节器的第三级的本发明辅助压力调节器的一优选实施例的剖面图。

图12为本发明调节器的另一实施例的剖面图。

图13A为用于图12实施例的一优选膜片组件的俯视图。

图13B为用于本发明一优选膜片组件的抗皱环的俯视图。

图13C为可用于图12实施例的一优选膜片组件的剖面图。

图14为可用于本发明压力调节器的一优选关闭螺线管组件的剖面图。

图15A为图12调节器的局部俯视图，示出减压阀、燃气温度传感器和第三级关闭螺线管。

图15B为沿图15A中E-E线剖取的剖面图，示出图12调节器的减压阀、燃气温度传感器和第三级关闭螺线管腔的结构。

图16A为图12实施例的膜片杆组件的侧视图。

图16B为图12实施例的膜片杆组件的俯视图。

图16C为用于图13A-13C的优选膜片组件的针栓滑动接头的端视图。

图17为沿与图1中6-6线同一直线剖取的本发明调节器的另一实施例的剖面图。

本发明的实施方式

在其优选实施例之一中，本发明辅助压力调节器与一平衡的两级压力调节器一起使用而构作成可把这一压力调节器安装并支撑其上。下面特别结合上述用法说明本发明辅助压力调节器，尽管本领域技术人员不难看出，本发明辅助压力调节器的结构经改动后即可用于其他场合或与其他压力调节器一起使用。

图1示出本发明压力调节器1100的壳体1102的局部剖面图。在本发明该优选实施例中，该调节器壳体有一顶面1116可与共同未决的加拿大专利申请No.2,131,108所示两级压力调节器之类的单级或多级压力调节器配合或啮合。调节器壳体的表面1116上有一垂直向上的安装面1118，该安装面上有若干安装凸耳1122，从而可用任何常见的适当部件把上述两级压力调节器紧固到该第三级调节器壳体上。垂直面1118中有一用作燃气入口的输送管道1120供所调节燃气从主压力调节器流到本发明辅助压力调节器内部。

调节器壳体1102的外表面上有一起动螺线管塔1202和一空转螺线管塔1302。在图1所示本发明实施例中，该螺线管塔1202中有一起动螺线管腔1204，而在螺线管塔1302中有一空转螺线管腔1304。此外，有一关闭螺线管塔1402和一压力调节塔1406，关闭螺线管塔中有一关闭螺线管腔1404。调节器壳体1102的顶面1116上还布置有一增力阀调节塔1502和一增力阀塔延长部(未示出)，一增力阀出口1506安装其上或与之连成一体。

在图1所示实施例中，起动、空转和关闭螺线管塔以及压力调节塔的各部件可从调节器壳体外表面用常见方法紧固在壳体上。

壳体圆周边上有安装凸耳1106，这些凸耳上有供螺钉、螺栓之类(未示出)穿过的孔1108。

本发明辅助压力调节器的壳体1102和底盖1104可用任何常见方法制成，例如模制或铸造，而孔和腔可用常见的机加工方法形成。壳体1102和底盖1104以及螺线管塔和关闭塔的外部部件可用金属或塑料之类材料制成。

图2示出本发明辅助压力调节器一优选实施例的壳体1102的外表面或安装面。在本发明该优选实施例中，该调节器壳体有一顶面1116可与同时申请的加拿大专利No.2,131,108所示两级压力调节器之类的单级或多级压力调节器配合或啮合。调节器壳体的表面1116上有一垂直向上的安装面1118，该安装面上有若干安装凸耳1122，从而可用任何常见的部件把上述两级压力调节器紧固到该第三级调节器壳体上。垂直面1118中有一用作燃气入口的输送管道1120供所调节燃气从主压力调节器流到本发明辅助压力调节器内部。

调节器壳体1102的外表面上布置有一起动螺线管塔1202、一空转螺线管塔1302、一关闭螺线管塔1402和一第三级压力调节塔1406。调节器壳体1102的顶面1116上还布置有一增力阀调节塔1502和一增力阀塔延长部1504，一增力阀出口1506安装其上或与之连成一体。

在本发明该实施例中，起动螺线管腔1204和空转螺线管腔1304的形成与第三级关闭螺线管腔1404一样都与图1实施例相同。增力阀调节塔1502可与调节器壳体1102制成一体并构作成增力阀可从调节器壳体内部装入其中。

壳体圆周边上有安装凸耳1106，这些凸耳上有供螺钉、螺栓之类(未示出)穿过的孔1108。

图3为图2所示本发明调节器壳体的顶视立体图。从图3中可看到，除了图2所示部件，还有一供可选择的常见燃气温度传感组件(未示出)插入的燃气温度传感器孔1110。若不使用燃气温度传感组件则该孔可用塞子塞住。图3还示出一在调节器壳体1102中从起动螺线管腔1204穿过空转螺线管腔1304到达第三级关闭螺线管腔1404的供油管道1206，从而较少量燃气分别在起动和空转时可从起动和空转螺线管组件流到第三级关闭螺线管组件。

如结合图2所述，一具有一延长部1506的增力阀调节塔1502可与调节器壳体1102模制成一体。

图4示出图2以及其壳体1102的底面、特别示出一可与底盖(见图5)配合而在调节器壳体中界定一内腔(如图6所示)的圆周凸缘或法兰1150，它与底盖(见图5)装配在一起时夹持膜片(未示出)的圆周边缘。调节器壳体1102上可有与之连成一体的支撑肋1152用来加强顶面1116(图2所示)和一中部支撑肋和膜片档圈1154。支撑肋1152视用来制作调节器壳体的材料的强度而用来加强调节器壳体1102。一起动螺线管管道1206穿过表面1116到达起动螺线管腔(见图2)，一空转螺线管管道1306穿过顶面1116而与空转螺线管腔(见图2)连通。

该壳体内装有用来安装膜片杆(见图9A和9B)的膜片杆安装块1130，这在下文详述。

支撑肋1152、中部支撑肋和膜片档圈1154以及膜片杆安装块1130可与调节器壳体1102模制或锻造成一体。

一针栓孔1408与关闭螺线管腔连通而成为待调节燃气从关闭螺线管组件1400针栓孔1408流入调节器壳体的腔1105中的入口件。

在该优选实施例中穿过增力阀组件1500的一出口管道1508成为压力经调节燃气从该压力调节器流到发动机的出口件。该管道1508中有一增力阀换档槽1510防止下文结合图7详述的流率控制盘转动。

图5示出本发明调节器外壳的底盖1104，它与调节器壳体1102一起界定图6所示的一圆形内室或内腔1105。底盖中有一连通调节器外壳的内部与一套在一基准压力孔1140中的基准压力套筒1142的基准压力管道1138。底盖圆周边缘上有与调节器壳体对应的安装凸耳1106，其上有供螺钉、螺栓之类紧固件穿过的孔1108。在本发明一优选实施例中，该基准压力孔1140(套筒1142？)的大小与出口管道1508大致相同。

图6为沿图1中6-6线剖取的本发明调节器的剖面图。图6示出由顶部壳体1102和底盖1104用穿过凸耳1106上的孔1108的螺栓或其他常见紧固件1114装配而成的调节器外壳1100。壳体1102和底盖1104的相抵靠边缘之间可有一密封圈1112保持外壳气密并用来夹持膜片1680，该膜片与密封圈1112一起，其圆周边缘被夹紧在壳体1102与底盖1104的相抵靠边缘之间。如图5所示，有一螺线管塔1402，其上有一延长部1406。塔1402中有一与第一到第二级的管道1120(见图1)和第三级针栓孔连通的腔1404。腔1404与第三级孔1408之间有一用作过渡的颈圈1410，其形状做成如下文详述的那样供针栓组件1600插入并使腔1404与孔1408之间的流率最佳。

螺线管塔1402上装有一关闭螺线管组件1400，它由一螺线管操纵的活塞1422构成，该活塞的顶端中有一供一活塞复位弹簧1422插入并固定其中的凹座1421。该螺线管操纵的活塞1420可在腔1404中滑动。活塞1420的底面上有一O形环1424或其他密封件与颈圈1410抵靠而形成气密。活塞的底端中有一供下文详述的针栓组件1600插入的孔1426。

活塞1420可由一装在一螺线管磁轭1432中的关闭螺线管组件1430操纵。螺钉1434把磁轭与关闭螺线管1430紧固在一起，从而形成一关闭组件1400而形成一从线圈的顶部到底部的磁路。调节螺钉1434把磁轭固定在螺线管活塞1420上，从而它们都夹紧螺线管线圈1430而形成一从线圈的顶部到底部的磁路。

空转螺线管腔1304和起动螺线管腔1204经管道1206与腔1404连通。

塔延长部1406中有一供第三级调节弹簧1442座落其中的弹簧孔1440，该弹簧可调节地装在第三级调节螺钉1444与第三级调节活塞1443之间而与针栓组件1600的销1636连接。该调节器的工作压力可用第三级调节螺钉1444调节，该调节螺钉上有一O形密封圈1448而确保调节螺钉1444的工作气密。塔延长部1406上设有安全塞1446用来防止不希望的调节顶部压力。

如图6所示，针栓组件1600以枢轴装在针栓杆安装块1130(见图4)上。

针栓组件1600包括一以枢轴安装在一针栓杆组件1630上的针栓1610，图9A和9B详细示出针栓杆组件1630。

该针栓杆组件详细示出在图9A中。该针栓杆组件1630包括一针栓杆1632，该针栓杆上有一可用任何常见方法以枢轴安装到针栓杆安装块1130(见图4)上的横向枢轴臂1634。针栓杆1632的一端上有一可与第三级调节活塞1443(见图6)上的对应孔啮合的销1636。针栓杆1632的另一端为可与图10A和10B所示滑动接头1652啮合的膜片销1638。

针栓杆中在横向枢轴臂1634的与销1636相对的一边有一可与针栓1610啮合的孔1640和穿过与孔1640垂直的针栓杆1632的轴承安装孔1642。

回到图6，针栓1610的底端中有一可供啮合在孔1642中的一轴或轴承插入的孔(未示出)。这样，针栓就以枢轴连接到针栓杆1630上。

销1632与枢轴臂1634的中心之间的距离、枢轴臂1634的中心与针栓1610的转动中心之间的距离以及第三级调节弹簧1442和针栓叶簧1672的弹簧常数选择成确保弹簧1442和叶簧1672所施加的力在枢轴臂1634的转动中心处互相平衡。

针栓组件1600包括其上装有一针栓法兰1610的针栓杆身1612，该法兰在针栓位于关闭位置时抵靠环形颈圈1410和O形环1424而形成气密。针栓1610的顶端有一可滑动地插入在活塞1420上的孔1426中的针栓头1616。针栓杆身的底端上有一圆形凹槽1697用来夹持销1696。针栓杆身在轴承1692中滑动而由弹簧1695和夹子1696夹持。

针栓1610、对应的环形颈圈1410以及针栓孔的形状选择成使针栓1610周围和针栓孔1408中的气流最有效。这可确保燃气流过调节器时压力损耗得到最大程度的控制而尽可能减小无法控制或调节的损耗。

弹簧加力滑配接头使得针栓在(枢轴轴承1642)以关闭方向作用在针栓上的力超过用作吸震器而缓冲针栓组件1600与膜片组件1650的相对运动的弹簧1673的弹力时可在枢轴轴承1642中滑动。这使得膜片支撑板在过高压力加到第三级膜片上时(在发动机回火、气流需求锐减或安装工在出口鼓风时压力会过高)抵靠底盖，从而支撑板、接头或针栓杆不会受到很大的力。

使用滑动接头在上述诸种情况下还降低了针栓座所受到的冲力，从而减小了针栓座的磨损从而减小了与之相联的设定点漂移。

这里，使用滑动接头减小了设定点漂移并使支撑板、接头和针栓杆更轻，从而提高了瞬态响应。

如图10所示，针栓杆1630的底端与一位于上部膜片支撑板1650上的滑动接头1652啮合。

可用螺钉1671把一叶簧1672装在壳体1102上而构成一悬臂弹簧组件。装配时偏转该弹簧即可在针栓杆身1612上施加一力，从而与由燃气在针栓1610上的高压所造成的、由弹簧1442作用在转动中心上的力平衡。

由于使用了弹簧1672，因此大部分调节弹簧力可直接作用在针栓底部上。小部分调节弹簧力通过弹簧1442用来调节压力。叶簧1672和圈簧1442并联工作，它们在针栓组件上的力叠加。由于大部分的力直接作用在针栓上，因此弹簧1442所需施加的力大大减小，从而作用在针栓杆枢轴上的力大大减小。因此，由枢轴摩擦造成的滞后效应较之把弹簧调节力只施加在针栓杆上的设计大大下降。此外，叶簧使(从针栓孔喷出的)气流偏离开膜片，从而减小或消除膜片上的局部压力变动从而降低膜片发生倾斜的可能性。此外，气流中可能携带的碎屑也偏离开膜片，从而不会在膜片上造成穿孔。

图7详示出增力阀组件1500的一优选实施例。该组件用作一可调节阀而调节一定温度和压力下进入发动机的燃气量。该组件包括一增力阀塔1502和增力阀塔延长部1504，它们都可与上部壳体1102比方说模制或铸造成一体。塔1502中有一腔1503。腔1503中有一沿轴向安装在一调节螺钉1512上的流率控制盘1510。一预加载弹簧1514把该流率控制盘1510推向关闭位置。转动调节螺钉1512可使流率控制盘在塔1502中上下移动，从而调节供加压燃气通过的开口的大小。一端部止动螺钉1520防止流率控制盘1510脱出调节螺钉1512的端部。

腔1503与天然气出口1506连通，而该出口以常见方法与发动机连接。

该调节螺钉的端部有一O形环隔离压力升，且该端部座落在一斜底孔中而消除颤动。一内部弹簧防止调节盘摇动并在高压力升时防止调节螺钉被推出。可用调节器壳体上的换档凹槽防止调节盘的转动。这种结构适于使用步进电机。

图8示出起动螺线管组件1200和空转螺线管组件1300。起动螺线管组件1200装在壳体1102中的起动螺线管腔1204的上方。腔1204通过空转供油管道1206与第三级关闭螺线管腔1404和空转螺线管腔1304连通。

起动螺线管组件1200可包括能克服该调节器中常见压力而打开螺线管活塞1212的任何常见螺线管1210。一气流管道1214使起动螺线管腔1214与第三级膜片腔1105连通。

空转螺线管组件1300装在空转螺线管腔1304上方，而该腔通过空转供油管道1206与第三级关闭螺线管腔1404和起动螺线管腔1204连通。

该空转螺线管组件可包括能克服该调节器中常见压力而打开螺线管活塞1312的任何常见螺线管1310。

一气流管道1314使空转螺线管腔1304与空转气流调节腔1316连通。

空转气流调节腔1316中有一带螺纹的空转气流调节销1318。该空转气流调节腔1316呈锥形，从而向着调节器内部渐渐变小。空转气流调节销1318的端部1320同样呈锥形，该端部位于空转气流调节腔中而形成一大小可调、供燃气流过的环形通道。转动空转气流调节销时，其上的螺纹轴在腔1316的螺纹部中转动，从而该锥形端部在腔1316中移进移出，从而调节环形通道的大小。

空转气流调节销1318调节空转气流的调节范围为20-95SCFH。在本发明另一实施例中，可用一针阀代替空转气流调节销1318而调低和调高发动机所需空转气流。该空转气流调节销1318包括一与一锥形销相连的带螺纹细轴，该锥形销每边的锥度约为1.5度。螺钉头部1319有一O形环密封圈提供密封。可在第三级调节器壳体中机加工出孔座以降低制造成本。

图11示出与一两级平衡压力调节器一起使用而用作第三级的本发明辅助压力调节器的另一实施例。第一级弹簧塔500以外部平面图示出，它包括一弹簧塔盖502，该弹簧塔盖包括顶壁503和侧壁504。顶壁503与侧壁504之间有一颈圈部506。该弹簧塔的结构详情可见上述共同未决的加拿大专利申请。

第一级弹簧塔中装有一个或多个弹簧，其弹簧常数选择成可获得所需输出压力并延长调节器及其各部件的寿命。

弹簧塔盖502可用安装螺栓之类紧固装置(未输出)安装到底座100上。

图11示出第二级弹簧塔700和图6所示本发明辅助压力调节器的剖面图。第二级弹簧塔700包括一具有顶面703、侧壁704和下部法兰705的弹簧塔盖702。侧壁704与顶面703之间有一颈圈部706。第二级塔中的压力以第三级的输出压力为基准，而第三级的输出压力通过盖702上或其他某一方便位置上的孔或口，可以是大气压。

第二级针栓组件708位于该压力调节器的第二级弹簧中。一锁紧环707把第二弹簧塔组件紧固到该底座上。

该第二弹簧塔组件中装有第一和第二盘簧710和712，它们在该优选实施例中方向相反。弹簧710和712的顶端抵住一弹簧调节端帽720，该端帽可用一定位调节螺钉722上下移动，从而调节弹簧710和712顶住针栓组件708的力。可用任何现有安全装置724防止对定位调节螺钉进行未经授权的调节。该弹簧塔的孔比对应输出室的孔大，从而在针栓失灵时防止膜片活塞剪切膜片。

第二级塔组件中使用两个反绕的弹簧以减小塔高和弹簧常数。由于减小了一定弹簧塔高下的弹簧常数，因此这种弹簧配置使得工作压力的不稳定性(“低落”)降低。两弹簧反绕可防止弹簧伸缩时相邻的弹簧卷缠绕在一起。

如上所述，卷匝的存在具有若干优点，包括膜片的工作寿命提高和膜片的制造裕量加大。该卷匝还消除了平直膜片在工作位移中会发生的滞后现象。在另一优选实施例中，可用一具有更长卷匝的“高顶黑色大礼帽”式膜片(未示出)取代具有预制卷匝的膜片。这可用来减小膜片面积因针栓组件的位置变动而发生的变动。

如图11所示，第二级针栓组件由一大致位于水平方向上的膜片752构成，但该膜片752上有一向上伸出的卷匝711而使该膜片的性能有所提高。

膜片752装在下边一膜片止档758上，该膜片止档包括一向下卷起的外边713和穿过膜片752中心的中央凸台760。该膜片用膜片活塞754和一锁紧环762夹持在下部膜片止档上。一弹簧缓冲件764夹持在锁紧环762与膜片活塞754的向上伸出的外圆周之间。弹簧缓冲件764紧抵弹簧塔的侧壁704(见图4)，但当第二级针栓组件移动时可在该侧壁上滑动。

下部膜片止档的中央凸台中装着一针栓杆身765，它包括一狭长中央部和一用针栓固定件763固定在该凸台760中的头部766。在第一级针栓组件的底端有一用螺纹连接到针栓杆身765上的针栓阀770。该针栓阀外套有一用橡胶模制成的密封774。由于第二级压力室中的燃气压力比第一级压力室低得多，因此可使用用橡胶模制成的密封而不至于造成密封变形。需要时，可在膜片752与膜片活塞754之间加一特氟隆垫圈在冷天加强保护。特氟隆垫圈可减慢向膜片752的传热。也可在膜片活塞754和下部膜片止档758上用一陶瓷涂层提高冷天性能。此外，也可改变弹簧塔室(714)的构形而在膜片752与下部止档758之间形成一“滞留气体”集气部而提高冷天性能。

从图11中还可看到，加压燃气从入口103(见图1)进入该外壳中后流过上述共同未决的专利申请中所述的那种过滤组件。燃气经进气口(未示出)进入该压力调节器的第一级而来到其压力大致为油罐压力的第一级针栓室。燃气在第一级弹簧塔中受控地流过第一级针栓密封与针栓室壁之间的间隙后流到第一级压力恢复部。

第一级弹簧塔中的气流受调节弹簧和膜片的把针栓组件推向打开位置的合力的调节，而针栓室中作用在膜片552上的气体压力把针栓推向关上位置。

第二级针栓室中的气流受弹簧710、712和膜片的把第二级针栓组件推向打开位置的合力的调节。针栓室180中作用在膜片752上的气体压力形成一把第二级针栓推向关上位置的反向力。膜片752用作密封防止气体向上流入第二级弹簧塔并使针栓在关上与打开位置之间的垂直移动平稳。下部膜片止档758形成第二级输出室的上部216的顶壁。

输出室216中有一突起部717抵靠下部膜片止档758的外边713而防止第二级针栓组件的位移超过一预定点。第二级输出室中有一螺旋形斜坡(未示出)以进一步减小“低落”。该斜坡提高了气流流速并使气流更顺利地流向出口。该斜坡可用成本比机加工低的锻造技术制成在该底座上。经调节的气体然后流过与图1所示出气口106相通的输出气道156。

一可卸下的端盖780用来封住第二级针栓室的180的底部。一O形环782用作调节器底座100与第二级端盖780之间的密封。

图12为沿与图1中6-6线同一直线剖取的本发明调节器的第二实施例的剖面图。图12示出由上部壳体2102和调节器底盖2104装配而成的调节器外壳2100。调节器壳体2102和底盖2104都呈碗形，由于该调节器中的压力较低，因此它们都可用塑料或其他轻型材料制成。

调节器壳体2102和底盖2104的中部都有向里伸出的凸脊2114和2115用来加强调节器壳体并用作支撑而抵住膜片组件2700。调节器壳体2102上可有与调节器壳体2104模制成或制成一体的向上伸出的支撑件2103用来支撑主调节器和或两级调节器。该支撑件2103把主调节器(未示出)固定在与安装面2118大致垂直的位置上而确保这两调节器之间气密。壳体2102和底盖2104的相抵靠边缘之间有一密封圈2112保持外壳气密并用来固定与密封圈2112一起被夹持在壳体2102和底盖2104的相抵靠边缘之间的膜片2680的外部圆周边缘。在本发明一优选实施例中，膜片2680和密封圈2112可模制成一体而减小部件数和本发明调节器的装配时间。上部壳体2102和底盖2104的外边缘互相紧密配合而形成气密。上部壳体2102和底盖2104的圆周上分别有圆周凸缘2106和2107，从而可用夹紧带或其他部件把壳体2102和底盖2104气密地夹持在一起。

调节器壳体2102包括一横截面一般呈圆形、具有一外伸延长部2406的螺线管塔2402，这从比方说图15A中也可看到。螺线管塔2402中装有螺线管组件2400和下文详述的调节弹簧组件2440。在螺线管塔2402中有一腔2406，该腔有通向本发明调节器的入口并在一实施例中与主调节器(如图16所示)的出口1120和针栓孔2408连通。腔2404与针栓孔2408之间的过渡部为一环2410，如下详述，其形状做成可装入针栓组件2600，并使腔2404与针栓孔2408之间的气流最佳。

如下面结合图14所详述的，本发明调节器提供一关闭螺线管组件2400，它包括一螺线管操纵活塞2420，活塞的顶部中有一凹座2421用来插入并固定一活塞复位弹簧2422。螺线管操纵活塞2420可在腔2404中移动。活塞2420的底面上有一O形环2424或其他密封件可抵靠环2410而与之形成气密。该活塞的底端有一轴向孔可供下文详述的针栓组件1600的顶端插入。

活塞2420可由一装在一螺线管磁轭2432中的关闭螺线管2430操纵。调节螺钉2434把磁轭2432固定在螺线管活塞2420上，从而它们都夹紧螺线管线圈2430而形成一从线圈的顶部到底部的磁路。

空转螺线管腔2304和起动螺线管腔2204经管道2206与腔2406连通。

针栓孔2408的底部的形状由一衬套2412界定，它可用金属制成而提供一供燃气在上流过的耐用表面并可用螺纹或其他常见方法固定在调节器壳体2102中。使用这类衬套可保持针栓孔须界定的耐用并形状保持不变的表面，从而调节器的其他大部分可用低成本的轻型材料制成。衬套2412和针栓组件2600构作成可为流过调节器的气流提供所需特性，这在下文详述。

塔延长部2406中有一调节弹簧组件2440，它包括其两端都有弹簧帽2443的调节弹簧2442。调节弹簧2442位于一调节活塞2446与一装在针栓组件2600上的销2636之间。两弹簧帽2443分别抵住调节活塞2446和销1636。调节活塞2446位于弹簧腔2438中而被夹持在调节弹簧2442与调节螺钉2450之间。调节螺钉2450旋入在腔2438的顶端中；转动该螺钉即可调节其在腔2438中的上下位置。从而可用该调节螺钉2450调节该调节器的工作压力，该调节螺钉上有一O形密封环2448确保调节螺钉2450工作时气密。塔延长部2406中可用一安全塞2452防止未经许可的调节顶部燃料压力。

如图12所示，针栓组件2600为一以枢轴装在如图16A和16B所详示的针栓杆组件2630上的针栓2610。

针栓2610更清楚地表示在图14中，它包括一与针栓基座2614光滑相连的针栓杆身2612，该针栓基座可与衬套2412配合。螺线管活塞2420上有一O形密封环2424，从而在针栓处于关闭位置时在螺线管活塞2420与环2410之间形成气密。针栓2610的顶端有一可在螺线管活塞2420的孔2426中滑动的针栓头部2616。针栓基座2614的下方有一下部针栓杆身2616，其上紧固有一针栓支撑销2618，它抵靠在下文详述的针栓杆组件2630上而受其支撑。

针栓2610、对应的环2410以及针栓孔衬套2412的形状选择成使针栓2610周围和针栓孔2408中的气流最有效。这可确保燃气流过调节器时压力损耗得到最大程度的控制而尽可能减小无法控制或调节的压力损耗。

针栓杆组件2630详示在图16A和16B中。该针栓杆组件2630包括一针栓杆2632，它在靠近一端处可转动地套在一安装销2634上。该杆2632的该端有一支撑销2636可插入弹簧帽2443的对应孔中。针栓杆2632的另一端有一可与图16B和16C所示滑动接头2652连接的连接销2637。

如图16A和16B所示，针栓支撑杆2632装在针栓引导组件2638的用来支撑针栓支撑销2618的一边上，该针栓支撑小2618抵靠在该针栓引导组件2638上。

如图14所详示，针栓引导组件2638包括横向支撑2640、一中心轴2642、一弹簧支撑2644和一弹簧2646。轴2642的底面上装有弹簧钩2648。另一头的弹簧钩在针栓孔2408的两边由衬套2412夹持在螺线管塔2402的底面上。两对弹簧钩2648与2650之间装有针栓支撑弹簧2652。

销2632与枢轴销2634的中心之间的距离、枢轴销2634的中心与针栓引导组件的中心2618之间的距离以及调节弹簧2442、针栓支撑弹簧2652和弹簧2646的弹簧常数选择成确保弹簧2442、2646和2652所施加的力与燃气在针栓2610上所施加的高压互相平衡。

弹簧2646上顶针栓组件2610而通常把针栓组件2610推离针栓杆组件2630从而使得针栓杆组件即使在针栓基座2616完全座落在衬套2412上而针栓孔2408全部关闭后仍继续向下移动。这使得膜片支撑板抵靠底盖，从而即使有过高压力施加在第三级膜片上支撑板、接头或针栓杆也不至于受到过高的力。这类过高压力发生在发动机回火、燃气需求锐减或装配工在出口鼓风之时。这使得针栓杆组件2630可用轻型材料制成。

使用弹簧2646在上述诸种情况下还降低了针栓座所受到的冲力，从而减小了针栓座的磨损并从而减小了与之相联的设定点漂移。

使用弹簧2646减小了设定点漂移并使支撑板、接头和针栓杆更轻，从而提高了调节器的瞬态响应。

针栓杆2632的下端与膜片上部支撑板2704上的滑动接头2652连接，其工作方式与图10所示滑动接头相同。

由于使用了弹簧2652，因此大部分调节弹簧力可直接作用在针栓2610的基座上。小部分调节弹簧力通过调节弹簧2442用来调节向上作用在针栓上的压力。弹簧2652与弹簧2442并联工作，它们在针栓组件上的力叠加。与图6实施例一样，由于大部分的力直接作用在针栓上，因此弹簧2442所需施加的力比在现有压力调节器中大大减小，从而作用在针栓杆枢轴上的力大大减小。因此，由枢轴摩擦造成的滞后效应较之把弹簧调节力只施加在针栓杆上的设计大大下降。

图14为图12的螺线管塔的与图12剖面图成直角的剖面图。如图14所示，针栓组件2600不仅受针栓杆组件2630的支撑，而且还受钩住在弹簧钩2648和2650上的弹簧2652的支撑。从而流过针栓孔2408的燃气的向下的压力被弹簧2652和调节弹簧2442的向上的力所平衡。

图15A和15B详示出另一优选增力阀组件2500。该组件作为一可调节阀而调节全功率下进入发动机的燃气量而确保输出气流在所有流率下都非常充足。该增力阀组件2500装在一增力阀塔2502和增力阀塔延长部2504中，它们都可与上部壳体2102比方说模制或铸造成一体。塔2502中有一圆柱形腔2503。该腔2503与天然气出口2506连通，而该出口可用常见方法与发动机连接。腔2503中有一与该腔的纵向轴线垂直而沿轴向安装在一调节螺钉2512(图中未示出)上的流率控制盘2510。一预加载弹簧2514把该流率控制盘推向关闭位置。调节螺钉2512的顶端穿过增力阀组件的顶端而露出在外，从而转动调节螺钉1512可使流率控制盘在塔2502中上下移动，从而调节供加压燃气通过的开口的大小。一端部止动螺钉2520防止流率控制盘1510脱出调节螺钉2512的端部。

该调节螺钉的端部有一O形环隔离压力升，且该端部座落在一斜底孔中而消除颤动。一内部弹簧防止调节盘摇动并在高压力升时防止调节螺钉被推出。可用调节器壳体上的换档凹槽防止调节盘的转动。这种结构适于使用步进电机(图中均未示出)。

图15B为螺线管塔2402和带有颈圈衬套2410的针栓孔2408的剖面图。图15B示出用来钩住针栓支撑弹簧2652的弹簧钩2650。

图15B还示出其中装有一热敏电阻2801的温度传感器孔2800，热敏电阻的温度传感端伸入压力调节器的腔2408中。

图15A和15B还示出把空转螺线管腔2304与第三级关闭螺线管腔2404和起动螺线管腔2404连接起来的空转供油管道2306。

与图8实施例一样，一气流管道使空转螺线管塔2302中的空转螺线管腔与空转气流调节腔2316连通。

空转供油管道2306的端部处有一空转气流调节腔2316。空转气流调节腔2316中有一带螺纹的空转气流调节器(图15B中未示出，但与图8所示相同)。该空转气流调节腔2316呈锥形，从而向着调节器内部渐渐变小。如图8所示，空转气流调节销1318(见图8)的端部1320(见图8)同样呈锥形，该端部位于空转气流调节腔中而形成一大小可调、供燃气流过的环形通道。转动空转气流调节销2318时，其上的螺纹轴在腔2316的螺纹部中转动，从而该锥形端部在腔1316中移进移出，从而调节环形通道的大小。

图13A、13B和13C示出可用于图12所示调节器实施例的特别优选的膜片组件2700。

膜片组件2700包括一可用任何常见材料制成的膜片2702，其外边缘夹紧在调节器壳体2102与底盖2104(见图12)之间，其上还可有一与之模制成一体的密封圈。膜片上方有一膜片支撑板2604，该板上装有滑动接头2652，如图12所示。

膜片下方有一膜片弹簧2706和一抗皱环2712。支撑板2704、膜片弹簧2706和抗皱环2712用穿过膜片2702、但仍能保持调节器腔的上下部之间大致气密的铆钉2714或其他轻型紧固件紧固在一起。膜片弹簧2706可包括三个或多个从中心轮毂向外伸出的爪而以下述方式支撑抗皱环。

支撑板2704可以为一较平直的轻型金属或塑料片，它由若干辐条和一连续的外圆周构成以尽可能降低支撑板的重量同时又使膜片2702的中心部较平直并与调节器壳体的中心轴线平行。

同样，抗皱环2712的直径比支撑板2704大的外圆周环2710装在弹簧爪2706端部处的直立销2716上。该外圆周环在调节器处于正常位置或平衡位置时把膜片边缘上举到膜片中心部的高度之上。若腔2105上部的压力下降到该腔下部的基准压力以下，膜片的中心部会上移而补偿这些压力差。本发明膜片的新颖结构使膜片保持平直并提高了调节器的性能。

尽管在许多情况下调节器最好以平衡位置工作以减小燃气的输出压力，但在某些情况下，调节器可工作在不平衡位置上而确保调节器不断把一低输出压力送到发动机。

图17示出可确保调节器不断输出压力的图12压力调节器。该压力调节器的底盖上装有一弹簧塔组件2800，包括一装在底盖中、由一螺母2804定位的套筒2802。套筒2802中有两个夹持在弹簧板2810和2812之间的反绕弹簧2806和2808。弹簧板2812用铆钉2714紧固在膜片组件2700上，而弹簧板2810固持在套筒2802中并抵靠一旋入在套筒2802中的弹簧调节盘2814。转动弹簧调节盘2814即可加大或减小施加到膜片组件2700上的弹力。套筒2802的端部可有一安全帽2816，O形环2818和2820使调节器与外界压力隔绝。

Claims (7)

1，一种压力调节器，包括：

(a)一由第一和第二外壳件构成的外壳；

(b)所述外壳中一位于所述第一和第二外壳件之间的膜片；

(c)一以枢轴装在所述第一外壳件上的杆组件，所述杆组件的一端铰接在所述膜片上；

(d)调节流入所述外壳中的流体流率的阀装置，所述阀装置包括一以枢轴装在所述杆组件上的针栓组件；以及

(e)抵靠所述杆组件的另一端而把所述阀装置推入打开位置的弹簧件。

2，一种压力调节器，包括：

(a)一由第一和第二外壳件构成的外壳；

(b)所述外壳中一位于所述第一和第二外壳件之间的膜片，所述膜片和所述第一外壳件界定一在所述外壳中的第一室，而所述膜片和所述第二外壳件界定一在所述外壳中的第二室；

(c)一以枢轴装在所述第一外壳件上的杆组件，所述杆组件包括一具有第一和第二端的杆臂，所述杆臂的第一端铰接在所述膜片上；

(d)位于所述第一外壳件中、调节流入所述外壳中的流体流率的阀装置，所述阀装置包括一以枢轴装在所述杆组件上并位于所述第一外壳件的一孔中的针栓组件；以及

(e)装在所述第一外壳件中、抵靠所述杆臂的第二端而把所述阀装置推入打开位置的弹簧件。

3，一种调节和控制供给发动机的加压流体的流率的压力调节器，包括：

(a)一由第一和第二外壳件构成的外壳；

(b)所述外壳中一位于所述第一和第二外壳件之间的膜片，所述膜片和所述第一外壳件界定一在所述外壳中的第一室，而所述膜片和所述第二外壳件界定一在所述外壳中的第二室；

(c)所述第一外壳件有一与一高压流体源连通的入口孔，所述第二外壳件有一与一基准压力源连通的基准孔；

(d)一以枢轴装在所述第一外壳件上的杆组件，所述杆组件包括一具有第一和第二端的杆臂，所述杆臂的第一端铰接在所述膜片上；以及

(e)位于所述入口孔与所述第一室之间、调节流入所述外壳中的流体流率的阀装置，所述阀装置包括一以枢轴装在所述杆上的针栓组件和一与所述针栓组件配合的阀座，从而在所述发动机不需要流体时切断从所述入口孔流到所述第一室的流体；

(f)抵靠所述杆臂的第二端而把所述阀装置推入打开位置的弹簧件。

4，按权利要求3所述的压力调节器，其特征在于，所述第一室和所述第二室的容积大致相同。

5，按权利要求3所述的压力调节器，其特征在于，所述入口孔和所述出口孔的大小大致相同。

6，按权利要求3所述的压力调节器，其特征在于，所述阀装置还包括使所述针栓组件保持在关闭位置的部件。

7，一种压力调节器，包括：

(a)一由第一和第二外壳件构成的外壳；

(b)所述外壳中一位于所述第一和第二外壳件之间的膜片，所述膜片和所述第一外壳件界定一在所述外壳中的第一室，而所述膜片和所述第二外壳件界定一在所述外壳中的第二室；

(c)一以枢轴装在所述第一外壳件上的杆组件，所述杆组件包括一具有第一和第二端的杆臂，所述杆臂的第一端铰接在所述膜片上；

(d)调节流入所述外壳中的流体流率的阀装置，所述阀装置包括一以枢轴装在所述杆上的针栓组件；以及

(e)抵靠所述杆臂的第二端而把所述阀装置推入打开位置的弹簧件。

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