CN203703283U - 平衡式阀芯结构的车用cng减压器 - Google Patents

Abstract

平衡式阀芯结构的车用CNG减压器涉及天然气汽车发动机的燃气系统中的减压阀装置。其阀座（3）外螺纹与阀体（9）上部内螺纹啮合连接，阀杆（4）从上往下依次插入阀座（3）中心孔、阀体（9）中下部的高压腔室沉孔（11）内，阀体（9）下部有小孔（12），堵头螺栓（8）从下往上压住玻纤过滤网（7）与阀体（9）的底端内螺纹啮合，阀座（3）下端呈倒锥形的阀座火山口（31）与阀芯（2）的阀芯上端面（21）圆环线接触密封开启或关闭减压进气通道，阀杆（4）中上部上圆环凸台（41）外套有阀芯（2）、中下部两圆环凸台之间凹槽（42）从上往下外套密封O型圈（5）、O型挡圈（6）。平衡式减压阀阀芯结构，消除了进气压力P₁对出气压力P₂的影响，减压阀不因外界气瓶压力变化而受到影响，减压阀调压、稳压效果好。

Description

平衡式阀芯结构的车用CNG减压器

技术领域

本实用新型涉及天然气汽车发动机的燃气系统中的减压阀装置，特别实用于车用CNG减压阀的高压腔室内阀芯平衡的结构。 

技术背景

CNG减压阀是燃气系统中关键零部件之一，压力特性是减压阀主要性能指标之一，在输出流量基本不变的条件下，出口压力和进口压力的关系。进口压力变化时，出口压力变化越小或者保持基本不变，减压阀的特性就越好。目前很多减压阀因外界气瓶压力波动变化而受到的干扰影响很大。在不同的进气压力之下，减压阀输出的压力变化较大。从而导致减压阀在使用过程中性能的不稳定。 

发明内容

为了克服一般减压阀因受外界气瓶压力波动变化而引起的减压阀输出压力的不稳定，本实用新型针对减压阀阀芯结构提出了一种新的解决方案。 

本实用新型解决其技术问题的技术方案，阀体的高压腔室中由阀芯、阀座、阀杆、密封O型圈、O型挡圈、玻纤过滤网、堵头螺栓组成，前述的阀体中部有进气孔，其阀座外螺纹与阀体上部内螺纹啮合连接，阀杆从上往下依次插入阀座中心孔、阀体中下部的高压腔室沉孔内，阀体下部有小孔，堵头螺栓从下往上压住玻纤过滤网与阀体的底端内螺纹啮合，阀座下端呈倒锥形的阀座火山口与阀芯的阀芯上端面圆环线接触密封开启或关闭减压进气通道，阀杆中上部上圆环凸台外套有阀芯、中下部两圆环凸台之间凹槽从上往下外套密封O型圈、O型挡圈。 

还有，阀座火山口与阀芯上端面圆环线接触处直径d₁与高压腔室内密封O型圈处高压腔沉孔d₂直径相等。 

还有，高压腔室底端设有与大气相通小孔的直径约1-2mm。 

本实用新型，阀芯受力，根据力的平衡得到式1： 

   (式1)

     （式2）

如果d₁=d₂ ，则式2可以简化为：

            （式3）

其中F₁—主弹簧调压力

F₂—复位弹簧力

P₀—大气压力

P₁—进气口压力

P₂—出气口压力

  A—膜片有效面积

d₁—作用于阀芯火山口直径

d₂—O型密封圈直径

由上式可以看出，如果阀芯减压处阀座火山口与阀芯圆环线接触密封点直径d₁与高压腔室底端密封O形圈处高压腔室沉孔直径d₂相同，就可以消除进气压力P₁变化对出气压力P₂变化造成的影响。出气压力P₂仅与主调弹簧、复位弹簧、膜片有效面积以及火山口大小有关。

本实用新型的有益效果是：平衡式减压阀阀芯结构，消除了进气压力P₁对出气压力P₂的影响，减压阀不因外界气瓶压力变化而受到影响，减压阀调压、稳压效果好。 

附图说明

下面结合附图进一步说明本实用新型。 

图1是本实用新型剖视结构示意图； 

图2是本实用新型的高压腔室内平衡阀芯受力分析简图。

图中：1-高压腔室  2-阀芯  3-阀座  4-阀杆  5-密封O型圈  6-O型挡圈  7-玻纤过滤网  8-堵头螺栓  9-阀体  10-进气孔  11-高压腔室沉孔  12-小孔  21-阀芯上端面  31-阀座火山口  41-上圆环凸台  42-凹槽。 

具体实施方式

见图1，阀体9的高压腔室1中由阀芯2、阀座3、阀杆4、密封O型圈5、O型挡圈6、玻纤过滤网7、堵头螺栓8组成，前述的阀体9中部有进气孔10，其特征是阀座3外螺纹与阀体9上部内螺纹啮合连接，阀杆4从上往下依次插入阀座3中心孔、阀体9中下部的高压腔室沉孔11内，阀体9下部有小孔12，堵头螺栓8从下往上压住玻纤过滤网7与阀体9的底端内螺纹啮合，阀座3下端呈倒锥形的阀座火山口31与阀芯2的阀芯上端面21圆环线接触密封开启或关闭减压进气通道，阀杆4中上部上圆环凸台41外套有阀芯2、中下部两圆环凸台之间凹槽42从上往下外套密封O型圈5、O型挡圈6。 

还有，阀座火山口31与阀芯上端面21圆环线接触处直径d₁与高压腔室1内密封O型圈5处高压腔沉孔11d₂直径相等。 

还有，高压腔室1底端设有与大气相通小孔12的直径约1-2mm。 

下面结合附图进行详细说明，以便对本实用新型的目的，特征及优点进行更深入的理解。 

图1中，高压腔室内平衡式阀芯结构上端，减压阀阀口减压处由阀座3、阀芯2密封构成。阀座3螺纹连接阀体9上，阀芯2注塑在阀杆4的上圆凸台41上，通过阀杆上下轴向运动，阀芯21开启与关闭阀座火山口31高压气体经阀座火山口31处斜孔减压流入低压腔室。高压腔室内底端，O型密封圈5与O型挡圈6嵌在阀杆凹槽42内，O型密封圈5与高压腔室沉孔11径向密封，O型挡圈6位于O型密封圈5之下，保护O型密封圈5在高压气体作用下不被损坏。减压阀阀口上端密封阀座火山口31与阀芯2圆环线接触密封点直径d₁与高压腔室1底端密封O型圈5处高压腔室沉孔11直径d₂相同。高压气体在高压腔室中通过底端密封O型圈5压力与阀座火山口31阀芯上端面21出口端压力相同，消除了进气压力P₁变化对出气压力P₂造成的影响。为防止外界杂质对高压腔室造成影响，在高压腔室底部设有纤维过滤网7，小孔12与大气相通，堵头螺栓8通过螺纹紧固连接阀体9密封旋压住玻纤过滤网7。 

图2中，高压腔室内受力分析简图。其中F₁—主弹簧调压力、F₂—复位弹簧力、P₀—大气压力、P₁—进气口压力、P₂—出气口压力、A—膜片有效面积、d₁—作用于阀芯火山口直径、d₂—O型密封圈直径。通过上述式2与式3计算，如果阀芯减压处阀座火山口31与阀芯2圆环线接触密封点直径d₁与高压腔室底端密封O形圈5处高压腔室沉孔11直径d₂相同，则减压阀阀芯受力与进气压力P₁大小无关。出气压力P₂仅与主调弹簧、复位弹簧、膜片有效面积以及火山口大小有关。 

Claims (3)

1.一种平衡式阀芯结构的车用CNG减压器，阀体（9）的高压腔室（1）中由阀芯（2）、阀座（3）、阀杆（4）、密封O型圈（5）、O型挡圈（6）、玻纤过滤网（7）、堵头螺栓（8）组成，前述的阀体（9）中部有进气孔（10），其特征是阀座（3）外螺纹与阀体（9）上部内螺纹啮合连接，阀杆（4）从上往下依次插入阀座（3）中心孔、阀体（9）中下部的高压腔室沉孔（11）内，阀体（9）下部有小孔（12），堵头螺栓（8）从下往上压住玻纤过滤网（7）与阀体（9）的底端内螺纹啮合，阀座（3）下端呈倒锥形的阀座火山口（31）与阀芯（2）的阀芯上端面（21）圆环线接触密封开启或关闭减压进气通道，阀杆（4）中上部上圆环凸台（41）外套有阀芯（2）、中下部两圆环凸台之间凹槽（42）从上往下外套密封O型圈（5）、O型挡圈（6）。

2.根据权利要求1所述的一种平衡式阀芯结构的车用CNG减压器，其特征是阀座火山口（31）与阀芯上端面（21）圆环线接触处直径d₁与高压腔室（1）内密封O型圈（5）处高压腔沉孔（11）d₂直径相等。

3.根据权利要求1所述的一种平衡式阀芯结构的车用CNG减压器，其特征是高压腔室（1）底端设有与大气相通小孔（12）的直径约1-2mm。