CN201925545U - 压力容器平衡减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平衡减压阀，包括进气口、出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和活塞连接，活塞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，使阀芯无论是压力容器内的压力绝对数值的大小，阀芯两端压力始终处于平衡状态。那么输出压力只由敏感元件、复位弹簧及调节弹簧确定，提高了阀芯控制的灵敏度，减小了反应时间，克服了受输入压力变化的影响，从而能保证有稳定的输出气压。

Description

压力容器平衡减压阀

技术领域

本实用新型公开了一种阀门，尤其适合压力容器使用。

背景技术

为了运输和储存的需要，气体会压缩在压力容器内，比如医用氧气瓶、工业氧气瓶等。当需要使用是，再通过减压阀降低压力以供使用。

当压力容器随着使用时间的增加，其内的压力就会减小，而出口压力不能有大的变化，所以需要在减压阀上作调整，以保证出口压力在一个确定范围内。

现阶段的减压阀调节方式为：用人工使手柄旋转压迫弹簧，弹簧通过膜片压迫阀芯，阀芯开度发生变化，以达到出口压力的需要。这样的弊端是，受人为因素控制，误差较大，不能实现全方位自动调压。

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压力容器平衡减压阀，以弥补现有技术不足。

本实用新型采用的技术方案是：压力容器平衡减压阀，包括高压进气口、低压出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和敏感元件连接，活塞与阀体之间安装有调节弹簧，调节弹簧后有压板和调节手柄，其特征是：设置有平衡腔，平衡腔一端开口于阀芯后端，另一端开口于大气或者低压腔。

所述的压力容器平衡减压阀，其特征是：敏感元件是活塞、膜片或波纹管。

所述的压力容器平衡减压阀，其特征是：平衡腔截面面积与阀座通孔截面面积的比值为：1∶0.9-1.1。

本实用新型的有益效果在于：通过平衡腔的设置，使阀芯无论是压力容器内的压力绝对数值的大小，阀芯两端压力始终处于平衡状态。那么输出压力只由敏感元件、复位弹簧及调节弹簧确定，提高了阀芯控制的灵敏度，减小了反应时间，克服了受输入压力变化的影响，从而能保证有稳定的输出气压。

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是实施例1的装配剖面结构示意图；

图2是实施例2的装配剖面结构示意图；

图3是实施例3的装配剖面结构示意图；

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。5为阀体，13为压板，14为调节手柄。

当高压进气口15没有气压进入时，高压腔17内没有压力，调节弹簧10通过活塞9将阀芯1向前推，锥形密封件19和阀座2内的通孔22之间缝隙处于最大开度。

当高压进气口15的压缩气体进入后，气体进入高压腔17，并通过缝隙进入低压腔18，再到低压出气口16，以供使用。

在此过程中，高压腔17和低压腔18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)，活塞9会受左端面气体压力而克服调节弹簧10的弹力向后移动，与此同时，复位弹簧7会推动阀芯跟随向后移动，从而造成锥形密封件19和阀座2内的通孔22之间缝隙不断减小最后完全关闭。

这样的话，由于低压腔17内的气体是连续的流出被使用的，所以低压腔17内的气压又会降低，降低以后，调节弹簧10再次通过活塞9将阀芯1向前推开，锥形密封件19和阀座2内的通孔22之间缝隙又能进气到低压腔17。

如上所述，部件不断重复动作，形成工作循环，那阀芯1的动作实质上是频繁的动作，控制高压进气口15气源的进入量，从而达到控制低压出气口16出口气压的目的。

关键是，高压进气口15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，当高压进气口15压力和这个偏差较大时，机械部件又不能调整，所以导致低压出气口16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17的压力较大，当缝隙关闭后，即使是低压腔18内的气体压力减小后，调节弹簧10由于设计强度为低压进气时的状态，所以这时调节弹簧10仍然不能及时克服高压腔17的气体压力推开阀芯1，所以进气不能及时补充到低压腔18内，所以最后的结果是，输出的气压偏小，不能满足使用要求，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5后端开了一个平衡腔4，平衡腔4一端和阀芯1的后端相连，另一端可以和低压腔18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1的后端面。那么，作为阀芯1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17和低压腔18内的气压大小，那么阀芯1始终趋于平衡状态而不会移动，所以就从根本上避免了高压进气口15气压变化对低压出气口16气压产生较大误差的现象。

在上述设置了平衡腔4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17再到低压腔18，低压腔18内的压力施于活塞9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10推动活塞9向右移动，从而关闭缝隙。低压腔18内的气体取用压力减小后，调节弹簧10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18内施力于活塞9，而低压腔18内的压力是影响缝隙开度的唯一因素，无论是高压腔17的压力如何变化，对阀芯1都是不能使其动作的，阀芯1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9及调节弹簧10确定。

而且，从通过实验取得的效果来看，平衡腔4的截面面积和阀座通孔22的截面面积大致相同时效果最好。

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9改为塑胶制成的膜片20，依靠膜片20的变形来获得行程，膜片20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9改为耐用的波纹管21，也是依靠波纹管的变形来获得行程。

Claims (3)

1.平衡减压阀，包括进气口、出气口和阀体，阀体内有阀芯，阀芯前端和活塞连接，活塞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所述的压力容器平衡减压阀，其特征是：敏感元件是活塞、膜片或波纹管。

3.如权利要求1所述的压力容器平衡减压阀，其特征是：平衡腔截面面积与阀座通孔截面面积的比值为：1∶0.9-1.1。

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