CN201779322U - 平衡减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平衡减压阀，包括进气口、出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和敏感元件连接，敏感元件与阀体之间安装有调节弹簧，其特征是：阀芯后端设置有平衡腔。本实用新型的有益效果在于：通过平衡腔的设置，使阀芯无论是气瓶输出压力绝对数值的大小，阀芯两端压力始终处于平衡状态。那么决定输出压力只由活塞及调节弹簧确定，提高了阀芯控制的灵敏度，减小了反应时间，从而能保证有稳定的输出气压以保证车辆的正常运行。

Description

平衡减压阀

所属技术领域

本实用新型公开了一种阀门，尤其适合使用压缩天然气作为燃料的车辆使用。

背景技术

由于具有经济和环保方面的优势，目前越来越多的车辆都趋向于在汽油车上增加CNG系统而成两用燃料车，CNG主要使用天然气作为能源，由于常温、常压下的天然气密度非常低，为有效的储存天然气，一般采用将天然气压缩方式储存天然气，压缩天然气在车辆上的储存容器为气瓶。

气瓶内的压缩天然气(20MPa)要提供给汽车发动机(0.2MPa)使用，必须要经过一个减压过程，现阶段的减压都是使用减压阀，这种减压阀依靠机械部件来控制出气口压力，其缺陷在于：由于气瓶充满以后使用和在气源即将用尽的时候，上述两种情况下进气口天然气气体的压力变化范围很大(0.5MPa-20MPa)，而机械部件一旦设计制造安装以后，又不能调节，使得出气口压力不能保持稳定，严重影响了车辆发动机的性能和寿命。为了避免上述情况的产生，现在一般在减压阀后加装一个精度较高的二级减压装置(如膜片减压阀)，以补偿一件减压的误差，这样就增加了生产成本和系统的复杂性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种出气口气压稳定的平衡减压阀，以弥补现有技术不足。

本实用新型采用的技术方案是：平衡减压阀，包括进气口、出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和敏感元件连接，敏感元件与阀体之间安装有调节弹簧，其特征是：阀芯后端设置有平衡腔。

所述的平衡减压阀，其与特征是：敏感元件是活塞、膜片或波纹管。

本实用新型的有益效果在于：通过平衡腔的设置，使阀芯无论是气瓶输出压力绝对数值的大小，阀芯两端压力始终处于平衡状态。那么决定输出压力只由活塞及调节弹簧确定，提高了阀芯控制的灵敏度，减小了反应时间，从而能保证有稳定的输出气压以保证车辆的正常运行。

附图说明

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的装配剖面结构示意图；

图2是另一个实施例的结构示意图；

图3是第三个实施例的结构示意图。

平衡减压阀，包括进气口1、出气口2和阀体3，阀体3内有阀芯4，阀芯4前端和活塞5连接，活塞5与阀体3之间安装有调节弹簧6，其特征是：阀芯4后端设置有平衡腔7。

另外，在阀芯4上的挡板8和阀体3内的高压腔9腔体后段之间有复位弹簧10，锥形密封件11和阀座12配合完成密封任务，13为低压腔，14为出气压力管道，15为膜片，16为波纹管。

具体实施方式：

实施例1：

将所属的部件加工和装配好以后，即可正常工作。

当进气口1没有气压进入时，高压腔9内没有压力，调节弹簧6通过活塞5将阀芯4向后推开，锥形密封件11和阀座12之间缝隙处于最大开度。

当进气口1的压缩天然气进入后，气体进入高压腔9，并通过缝隙进入低压腔13，再从通道到出气口2，供车辆使用。

在此过程中，高压腔9和低压腔13内的气压在不断升高，这个压力当高到一定程度时(这个程度根据设计选定)，会克服调节弹簧的6力将阀芯4和活塞5向前推动，从而造成锥形密封件11和阀座12之间缝隙不断减小最后完全关闭。

这样的话，由于低压腔13内的气体是连续的流出被车辆使用，所以低压腔13内的气压又会降低，降低以后，调节弹簧6再次通过活塞5将阀芯4向后推开，锥形密封件11和阀座12之间缝隙又能进气到低压腔13。

如上所述，部件不断重复动作，形成工作循环，那阀芯4的动作实质上是频繁的动作，控制进气口1气源的进入量，从而达到控制出气口2气压的目的。

关键是，进气口气压如果波动范围较大的话，而机械设计的参数又只能设计为一个最佳的点，当进气口1压力和这个偏差较大时，机械部件又不能调整，所以导致出气口2压力的误差较大：比如：如果设计时各个部件设计根据较低进气压力选件，那么，在这个较低的设计压力情况下，工作过程没有问题，但是当进气压力偏大时，整个高压腔9的压力较大，当缝隙关闭后，即使是低压腔13内的气体压力减小后，调节弹簧6由于设计强度为低压进气时的状态，所以这时调节弹簧6仍然不能及时克服高压腔9的气体压力推开阀芯4，所以进气不能及时补充到低压腔13内，所以最后的结果是，输出的气压偏小，不能满足车辆的使用要求，设计时如果使用较高压力进行设计，那么在进气气压偏小时也会出现出气气压偏差较大的情况。

所以，申请人在长期的思考和摸索中，总结了以下经验：

在阀体3后端开了一个平衡腔7，平衡腔7一端和阀芯4的后端相连，另一端可以和出气压力管道14相连，也可以直接和大气相通，这样的话，出气口气压就会施压于阀芯4的后端面。那么，作为阀芯4来讲，其两端的外压就趋于平衡，在暂时不考虑机械弹簧的压力情况下，无论高压腔9和低压腔13内的气压大小，那么阀芯4始终趋于平衡状态而不会移动，所以就从根本上避免了进气口1气压变化对出气口2气压产生较大误差的现象。

在上述设置了平衡腔13以后，工作过程如下：初始状态，缝隙处于全开状态，当进气以后，气体进入高压腔9再到低压腔13，低压腔13内的压力施于活塞5上，这个压力随着进气量的增加而逐步增大，当大到设定值时，会克服调节弹簧6推动活塞向前移动，从而关闭缝隙。低压腔13内的气体取用压力减小后，调节弹簧6再度使缝隙打开，形成工作循环。

这样的话，进气压力仅仅是在低压腔13内施力于活塞5，而低压腔13内的压力是影响缝隙开度的唯一因素，无论是高压腔9的压力如何变化，对阀芯4都是不能使其动作的，阀芯4始终处于平衡状态，所以，无论进气压力如何变化，都能获得稳定的出气气压。决定输出压力只由活塞5及调节弹簧6确定。

实施例2：

主要部件和结构同实施例1，不同之处在于将敏感元件由活塞5改为塑胶制成的膜片15，依靠膜片15的变形来获得行程，膜片15的优点在于敏感度更高。

实施例3：

主要部件和结构同实施例1，不同之处在于将敏感元件由活塞5改为耐用的波纹管16，也是依靠波纹管的变形来获得行程。

Claims (2)

1.平衡减压阀，包括进气口、出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和敏感元件连接，敏感元件与阀体之间安装有调节弹簧，其特征是：阀芯后端设置有平衡腔。

2.如权利要求1所述的平衡减压阀，其与特征是：敏感元件是活塞、膜片或波纹管。

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