CN203131058U - 一种活塞装置及使用所述活塞装置的调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活塞装置及使用所述活塞装置的调压器，所述活塞装置包括活塞本体，以及表面设有开孔的隔板，所述隔板设于所述活塞本体内，并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域和第二区域。

Description

一种活塞装置及使用所述活塞装置的调压器

技术领域

本实用新型涉及一种活塞装置及使用所述活塞装置的调压器。

背景技术

在调压器中，活塞装置通过一端连接阀杆被驱动用来控制对出口压力的调节。入口100和出口200之间设有阀口300，阀杆110的一端连接活塞装置120，阀杆110带动活塞装置120上下运动控制阀口300的开合大小来调节出口200的压力。

一般工程师会在活塞装置的顶部设置开孔的隔板130，来自入口100的介质可以隔板130流入活塞装置，这样隔板130以上的压力就等于隔板下表面的压力，但是这种设计仅是基于静态介质的假设。一旦当介质流动时，介质会经过隔板130上部区域A进入隔板130的下部区域B，介质在隔板130上部的区域A的流速将明显大于隔板130下部区域B的流速。因此区域A的流体流态非常不稳定，使得隔板130的受力也不稳定，影响了下游出口200介质供应的稳定性。再者，因为隔板下腔是密闭的，里面的介质流速非常慢，因为速度与压力为反比，即速度快则压力小，速度小则压力大，所以隔板130下面的压力大于隔板130上面的压力，导致活塞装置上下受力不平衡，同样会影响下游供应的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种活塞装置，可以改善当流体介质流经活塞装置时，活塞装置的隔板上下的受力状况，提高整个系统的稳定性。

本实用新型的具体技术实施例提供了一种活塞装置，包括活塞本体，以及表面设有开孔的隔板，所述隔板设于所述活塞本体内，并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域和第二区域。

上述隔板与所述活塞本体的上端部距离大于或等于3mm.

上述隔板与所述活塞本体的上端部距离为4mm至35mm。

上述隔板与所述活塞本体的上端部距离为5mm，10mm，15mm，20mm，25mm或30mm。

上述活塞本体上还设有关闭元件，上述隔板与上述活塞本体的上端部距离指的是上述隔板与上述关闭元件之间的距离。

上述关闭元件为刃口，橡胶件或金属端面。

上述活塞本体的外部还设有定位套筒，所述定位套筒和所述活塞本体之间还设有密封圈。所述密封圈为O形，Y型或星型。

上述定位套筒和上述活塞本体之间还设有导向带，上述活塞本体与上述隔板为一体式或分体式设计。

上述活塞本体与上述隔板为螺纹安装。

本实用新型的具体技术实施例提供的一种活塞装置，通过将隔板设于活塞本体内，并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域和第二区域。这样流经活塞装置的流体介质可以进入活塞的第一区域和通过开孔的隔板进入第二区域，流体介质将在第一区域得到缓冲，使得流体介质在第一区域和第二区域得到平衡。同样的本实用新型实施例提供的活塞装置也同样适用于气体介质。

进一步的，本发明人发现当所述隔板与所述活塞本体的上端部距离大于或等于3mm时，整个活塞装置的系统性能趋于稳定。尤其是当所述隔板与所述活塞本体的上端部距离等于4mm，5mm，10mm，15mm，20mm，25mm至30mm时，系统稳定性最好。活塞本体上还设有关闭元件，帮助活塞装置与阀口之间实现更好的密封效果。

上述隔板与上述活塞本体的上端部距离指的是上述隔板与上述关闭元件之间的距离。

当上述的关闭元件为刃口，此时所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述隔板与所述刃口之间的距离。当上述的关闭元件为橡胶件，此时所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述隔板与所述橡胶件之间的距离。当上述的关闭元件为金属端面，此时所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述隔板与所述金属端面之间的距离。

再进一步的，通过在活塞本体的外部还设有定位套筒，这样可以把活塞装置紧紧包住，使得活塞装置在上下运动时不会产生径向位移。

再有，在定位套筒和活塞本体之间设有密封圈，当活塞装置和阀口接触后，使用所述活塞装置的调压器实现了关闭，此时，定位套筒和活塞本体之间的密封圈起到了密封的作用，阻止了从进口而来的介质进入到出口一侧。

另有，在定位套筒和活塞本体之间再设有导向带。进一步将活塞装置包裹在定位套筒内，同时导向带进一步起到对活塞本体的导向和润滑作用。

上述活塞本体和隔板可以是分体式连接方便拆卸，活塞本体可以与隔板为螺纹安装。所述活塞本体和隔板可以是一体式设计。

另一方面，本实用新型的具体技术实施例还提供了一种调压器，包括上述任一的活塞装置，还包括入口，出口，阀口，和阀杆，所述阀口设于所述入口和出口之间，所述阀杆的一端连接所述活塞装置，所述阀杆带动所述活塞装置上下运动控制所述阀口的开合，控制从所述入口进入的介质流出所述出口的压力。

上述阀口与所述活塞装置相对的一面设有密封橡胶，刃口或金属端面。

上述阀杆的一端与所述隔板螺纹连接。

本实用新型提供的调压器除了具备以上活塞装置的优点外，同时具备性能稳定的优点。为了起到更好的密封效果，当所述活塞装置的关闭元件为刃口或金属端面时，所述阀口与所述活塞装置相对的一面设有密封橡胶。当所述活塞装置的关闭元件为密封橡胶时，所述阀口与所述活塞装置相对的一面设有刃口或金属端面。当所述活塞装置的关闭元件为金属端面时，所述阀口设有与之对应的金属端面或密封橡胶。总之，刃口或金属端面与密封橡胶相配套的设计可以使刃口或金属端面切入该密封橡胶内，进一步达到良好的密封作用。

附图说明

图1为现有技术的调压器中使用的活塞装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种活塞装置实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种调压器实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的活塞装置实施例的隔板高度与直径比例示意图；

图5为本实用新型提供的活塞装置实施例在一种调压器实施例的系统压力检测示意图之一；

图6为本实用新型提供的活塞装置实施例在一种调压器实施例的系统压力检测示意图之二。

具体实施例

以下结合附图以及具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。

实施例1

本实用新型提供了一种活塞装置的实施例，见图2所示，所述活塞装置包括活塞本体220以及表面设有开孔的隔板230。隔板230设于活塞本体220内，并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域C和第二区域B。这样当流动介质进入活塞本体时，通过第一区域C的缓冲，进入到了第二区域B，此时由于第一区域C有一定的空间，因此减轻了流动介质在第一区域C流动和第二区域B的流速差，因此就减轻了第一区域C和第二区域B之间的压力差，平稳了流体介质流经活塞装置的输入输出压力，提高了流体介质的稳定性。

本发明人进一步发现，当隔板与活塞本体的上端部距离大于或等于3mm时，也就是第一区域C的高度大于或等于3mm时，流体介质流经活塞装置的输入输出压力关系将趋于平稳。我们可以选取当隔板与活塞本体的上端部距离为4mm至35mm之间时，流体介质流经活塞装置的输入输出压力关系比较平稳。当所述隔板与上述活塞本体的上端部距离为5mm，10mm，15mm，20mm或25mm时，整个系统最为稳定。活塞本体的上部还设有关闭元件，与活塞装置以外的阀口进行配合使用。该关闭元件具体可以是刃口280或金属端面，此时阀口上会设置有密封橡胶与所述刃口或金属端面配合。所述刃口280或所述金属端面可以直接切入至密封橡胶内，进一步加强密封效果。所述关闭元件具体还可以是橡胶件，所述阀口上会设有刃口或金属端面与之配合。当然当所述关闭元件为金属端面时，所述阀口上也会设有与之对应的金属端面与之配合使用。所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述隔板与所述关闭元件之间的距离。

另外，为了进一步固定活塞装置，提高活塞装置的稳定性，可以在活塞本体220外部设有定位套筒270。定位套筒270可以把活塞装置紧紧包住，使得活塞装置在上下运动时不会产生径向位移。活塞本体与隔板可以是分体式连接方便拆卸，也可以是一体式设计，以保证系统的稳定性。

在定位套筒270和活塞本体220之间还分别设有密封圈240，250，当活塞装置与外部阀口接触时，密封圈240，250可以阻止进口压力进入到出口一侧。密封圈具体为O形，Y型或星型的密封圈。

另有，在定位套筒和活塞本体之间还设有导向带260。进一步将活塞装置包裹在定位套筒内，并起到导向和润滑的作用。

实施例2

本实用新型提供了一种调压器的实施例，包括如上述实施例1提供的活塞装置实施例，具体在此不做赘述。如图3所示，为调压器的一种实施例，该调压器实施例还包括入口400，出口500，阀口600，和阀杆310，所述阀口600设于所述入口400和出口500之间，所述阀口600与所述出口500之间形成第三区域A。所述阀杆310的一端连接所述活塞装置，所述阀杆310带动所述活塞装置上下运动控制所述阀口600的开合，控制从所述入口400进入的介质流出所述出口500的压力。所述阀杆310的一端与隔板330螺纹连接，以方便调压器拆卸。

当活塞装置远离阀口600时，流体介质从入口400流经第三区域A从所述出口500流出，同时进入活塞装置的第一区域C和第二区域B，通过第一区域C和第二区域B的缓冲，使得让活塞装置上下的压力趋于一致，减少活塞装置上下不平衡受力。其流出出口500的压力趋于稳定。

其中第一区域C的高度，或者隔板与活塞本体的上端部距离达到一定值时，整个调压器内部的压力趋于稳定。于下游出口500的介质供应压力趋于稳定。

本实用新型提供的调压器实施例还包括在阀口600上设有密封橡胶390，活塞装置上设有刃口380，当活塞装置靠近阀口时，刃口380将切入密封橡胶390内，以增强活塞和阀口的密封性。作为对阀口与关闭元件具体结构的一种替换，当关闭元件为密封橡胶时，阀口上可设有刃口或金属端面。

为了进一步说明本实用新型的技术效果，在此列举如下调压器实施例的系统压力检测数据：

附图4为本实用新型提供的活塞装置实施例的隔板高度与直径比例示意图，F是活塞装置的直径，E为隔板至活塞装置上端部的距离。当活塞装置上还设有关闭元件401时，E为隔板至关闭元件401的距离。

图5为本实用新型提供的活塞装置实施例在一种调压器实施例的系统压力检测示意图之一，我们选取了当活塞装置的直径为50mm，入口400的压力30bar，出口500的压力要控制在2.5bar，经过对数据的分析，我们通过图5可以看到，当隔板至活塞装置上端部的距离大于3mm小于38mm时，整个系统压力趋于平稳状态。当距离为4mm至31mm时，系统压力曲线上下浮动最为平稳。当距离为10mm±2mm，15mm，27mm±2mm时，系统压力曲线一致。

图6为本实用新型提供的活塞装置实施例在一种调压器实施例的系统压力检测示意图之二，我们选取了当活塞装置的直径为50mm，入口400的压力3bar，出口500的压力要控制在2.5bar，经过对数据的分析，我们通过图6可以看到，当隔板至活塞装置上端部的距离大于3mm小于38mm时，整个系统压力趋于平稳状态。其中在4mm，5mm，10mm，15mm，20mm，25mm，30mm，35mm时，压力曲线平稳。

当活塞装置靠近阀口600时，流体介质从入口400可以进入活塞装置的第一区域C和第二区域B，同样可以缓解入口400处与活塞装置和套筒的压力，减轻了整个调压器的系统负担。

本实用新型提供的调压器同样还具备实施例1提供的活塞装置实施例的优点。其中无论活塞装置是否靠近或者远离阀口，密封圈340，350都可以使得第一区域C和第二区域B内的介质被密封，而不会流入到下游出口500。密封圈具体为O形，Y型或星型的密封圈。

以上本实用新型提供的调压器除了可以调节液态介质外，同样可以调节气体介质。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种活塞装置，包括活塞本体，以及表面设有开孔的隔板，其特征在于，所述隔板设于所述活塞本体内，并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域和第二区域。

2.根据权利要求1所述的活塞装置，其特征在于，所述隔板与所述活塞本体的上端部距离大于或等于3mm.

3.根据权利要求2所述的活塞装置，其特征在于，所述隔板与所述活塞本体的上端部距离为4mm至35mm。

4.根据权利要求3所述的活塞装置，其特征在于，所述隔板与所述活塞本体的上端部距离为5mm，10mm，15mm，20mm，25mm或30mm。

5.根据权利要求1至4任一所述的活塞装置，其特征在于，所述活塞本体上还设有关闭元件，所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述隔板与所述关闭元件之间的距离。

6.根据权利要求5所述的活塞装置，其特征在于，所述关闭元件为刃口，橡胶件或金属端面。

7.根据权利要求1至4任一所述的活塞装置，其特征在于，所述活塞本体的外部还设有定位套筒，所述定位套筒和所述活塞本体之间还设有密封圈。

8.根据权利要求6所述的活塞装置，其特征在于，所述定位套筒和所述活塞本体之间还设有导向带，所述活塞本体与所述隔板为一体式或分体式设计。

9.一种调压器，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一所述活塞装置，还包括入口，出口，阀口，和阀杆，所述阀口设于所述入口和出口之间，所述阀杆的一端连接所述活塞装置，所述阀杆带动所述活塞装置上下运动控制所述阀口的开合，控制从所述入口进入的介质流出所述出口的压力。

10.根据权利要求9所述的调压器，其特征在于，所述阀口与所述活塞装置相对的一面设有密封橡胶，刃口，或金属端面。

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