CN204900956U - 一种开启压力可变的稳压阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开启压力可变的稳压阀，包括工作端壳体，压力源端壳体、密封橡胶圈、芯杆、斜面橡胶塞、安全阀和高压气瓶。所述工作端壳体与压力源端壳体固连，压力源端壳体的另一端与安全阀固连，安全阀与高压气瓶固连，芯杆位于压力源端壳体内的一端设有密封橡胶圈，芯杆设置在工作端壳体内的一端设有斜面橡胶塞。采用的原理是利用安全阀芯杆所受外压等于内压，这种安全阀不依靠某个构件的形变来承受压力，不存在金属疲劳的问题，本实用新型结构简单，安装方便，开启压力值变化范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于阀，特别是涉及一种开启压力可变的稳压阀。
背景技术
在不同的压强环境下的燃烧特性是推进剂的重要指标，在实验室中研究推进剂的在不同压强环境下的燃烧特性，常用的方法是将推进剂在密闭容器中点燃进行研究，但是推进剂燃烧时会产生大量的气体，使容器中的压强发生改变，导致推进剂在容器中的燃烧不是恒压强燃烧，这使得实验结果误差偏大。赵志博在《NEPE高能推进剂凝相燃烧产物的特性分析》一文中采用的是，在刘佩进设计的稳压燃烧室的基础上通过排水泄压的方法让燃烧室内的压力波动减小，但是当推进剂在燃烧时燃烧室的压力仍然会发生改变。
传统的安全阀由于没有外压与内压平衡，导致安全阀几乎是都是靠某一结构承担外力，这就造成了安全阀的开启压力要么不可调，要么可调整的范围比小。如市场上常见的膜片式和弹簧薄膜式稳压阀。薄膜式的稳压阀的开启压力一般都不可调，弹簧式的压力阀开启压力调节范围有限，另外，对于这种靠部件变形来调节开启压力的安全阀容易使部件疲劳断裂，造成安全隐患。中国专利号为201410616038.1公开了一种安全阀，其采用的方案中使用多根弹簧。这种安全阀结构复杂，不适合在试验中加工使用。中国专利号为201420084076.2公开了一种新型安全阀，也属于弹簧式安全阀，采用上述弹簧式的安全阀由于弹簧的刚度有限，这种安全阀也不能在大的范围内调节安全阀的开启压力。测试固体推进剂在不同的压力下燃烧时燃烧室的压力范围会变化比较大，采用开启压力变化比较小的稳压阀时要频繁更换，在更换安全阀拧紧的过程中容易移动燃烧室，这样要重新对光，实验效率低下。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种开启压力可变的稳压阀，常见安全阀开启压力范围变化小的问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种开启压力可变的稳压阀，包括工作端壳体，压力源端壳体、密封橡胶圈、芯杆、斜面橡胶塞、安全阀和高压气瓶；所述工作端壳体与压力源端壳体固连，压力源端壳体的另一端与安全阀固连，安全阀与高压气瓶固连，芯杆一端设置在与工作端壳体内，另一端设置在压力源端壳体内，芯杆位于压力源端壳体内的一端设有密封橡胶圈，芯杆设置在工作端壳体内的一端设有斜面橡胶塞。
所述工作端壳体包括依次连接的第一圆筒、第二圆筒和第三圆筒，第一圆筒和第二圆筒内径相同，第一圆筒外径小于第二圆筒的外径，第二圆筒和第三圆筒外径相同，第二圆筒的内径小于第三圆筒的内径，第二圆筒和第三圆筒的内壁交界处的台阶面为第一台阶面；
所述压力源端壳体包括依次连接的第四圆筒、第五圆筒和第六圆筒，第四圆筒和第五圆筒外径相同，第四圆筒的内径大于第五圆筒的内径，第五圆筒外径大于第六圆筒外径，第五圆筒的内径不大于第六圆筒的内径；第六圆筒的另一端与安全阀连接，安全阀再与高压气瓶连接。
所述工作端壳体的第三圆筒与压力源端壳体的第四圆筒固连，第四圆筒与第二圆筒之间的第三圆筒的筒身上开有若干个排气孔。
所述芯杆包括圆柱形杆身和U形定向环，在杆身的一端设有至少一圈环形凹槽，密封橡胶圈设置在所述环形凹槽中，杆身另一端设有定位环；定位环与第一台阶面配合，实现对芯杆轴向定位，带有环形凹槽的一端位于第五圆筒中；定位环位于第三圆筒，定位环与杆身的接触面上，且靠近端部的一侧设有斜面橡胶塞，若干个U形定向环沿周向均匀分布在杆身上，U形定向环的凸起上开有通孔；带有U形定向环杆身位于第三圆筒中，U形定向环端面与第三圆筒接触，防止芯杆径向摆动。
所述芯杆的杆身的直径等于第五圆筒的内径。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）结构简单，安装方便；（2）开启压力值调节范围广。
附图说明
图1为本实用新型的一种开启压力可变的稳压阀的总体示意图。
图2为本实用新型的一种开启压力可变的稳压阀的工作端外壳的结构示意图。
图3为本实用新型的一种开启压力可变的稳压阀的压力源壳体的结构示意图。
图4为本实用新型的一种开启压力可变的稳压阀的芯杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1~图4，一种开启压力可变的稳压阀，包括工作端壳体1，压力源端壳体2、密封橡胶圈3、芯杆4、斜面橡胶塞5、安全阀6、高压气瓶7。所述工作端壳体1与压力源端壳体2固连，压力源端壳体2的另一端与安全阀6固连，安全阀6与高压气瓶7固连，芯杆4一端设置在与工作端壳体1内，另一端设置在压力源端壳体2内，芯杆4位于压力源端壳体2内的一端设有密封橡胶圈3，芯杆4设置在工作端壳体1内的一端设有斜面橡胶塞5。
工作端壳体1包括依次连接的第一圆筒、第二圆筒和第三圆筒，第一圆筒和第二圆筒内径相同，第一圆筒外径小于第二圆筒的外径，第二圆筒和第三圆筒外径相同，第二圆筒的内径小于第三圆筒的内径，第二圆筒和第三圆筒的内壁交界处的台阶面为第一台阶面。
压力源端壳体2包括依次连接的第四圆筒、第五圆筒和第六圆筒，第四圆筒和第五圆筒外径相同，第四圆筒的内径大于第五圆筒的内径，第五圆筒外径大于第六圆筒外径，第五圆筒的内径不大于第六圆筒的内径。第六圆筒的另一端与安全阀6通过接头连接，安全阀6再与高压气瓶7连接。
工作端壳体1的第三圆筒与压力源端壳体2的第四圆筒固连。第四圆筒与第二圆筒之间的第三圆筒的筒身上开有若干个排气孔，
芯杆4包括圆柱体的杆身和U形定向环4-3，在杆身的一端设有至少一圈环形凹槽4-2，密封橡胶圈3设置在所述环形凹槽4-2中，杆身另一端设有定位环4-1。定位环4-1与第一台阶面配合，实现对芯杆4轴向定位，带有环形凹槽4-2的一端位于第五圆筒中。定位环4-1位于第三圆筒，定位环4-1与杆身的接触面上，且靠近端部的一侧设有斜面橡胶塞5，防止定位环4-1与第一台阶面直接接触，且起到密封作用。带有U形定向环4-3杆身位于第三圆筒中，U形定向环4-3端面与第三圆筒接触，防止芯杆4径向摆动。若干个U形定向环4-3沿周向均匀分布在杆身上，U形定向环4-3的凸起上开有通孔，所述通孔的作用在于，假如第三圆筒与第四圆筒接触段有空气，芯杆4向第四圆筒方向运动，U形定向环4-3压缩其中的空气，空气从U形定向环4-3上的通孔穿过，经排气孔排出。
杆身的直径等于第五圆筒的内径。
实施例1
一种开启压力可变的稳压阀，包括工作端壳体1，压力源端壳体2、密封橡胶圈3、芯杆4、斜面橡胶塞5、安全阀6和高压气瓶7。所述工作端壳体1与压力源端壳体2固连，压力源端壳体2的另一端与安全阀6固连，安全阀6与高压气瓶7固连，芯杆4一端设置在与工作端壳体1内，另一端设置在压力源端壳体2内，芯杆4位于压力源端壳体2内的一端设有密封橡胶圈3，芯杆4设置在工作端壳体1内的一端设有斜面橡胶塞5。
工作端壳体1包括依次连接的第一圆筒、第二圆筒和第三圆筒，第一圆筒和第二圆筒内径相同，第一圆筒外径小于第二圆筒的外径，第二圆筒和第三圆筒外径相同，第二圆筒的内径小于第三圆筒的内径，第二圆筒和第三圆筒的内壁交界处的台阶面为第一台阶面。第一圆筒外壁设有外螺纹，与燃烧室连接。第三圆筒外壁设有外螺纹。
压力源端壳体2包括依次连接的第四圆筒、第五圆筒和第六圆筒，第四圆筒和第五圆筒外径相同，第四圆筒的内径大于第五圆筒的内径，第五圆筒外径大于第六圆筒外径，第五圆筒的内径小于第六圆筒的内径。第六圆筒外壁设有螺纹，与安全阀6通过接头连接，安全阀6再与高压气瓶7连接。第四圆筒外壁设有螺纹，与第三圆筒的外螺纹配合固定连接。
第四圆筒与第二圆筒之间的第三圆筒的筒身上，沿周向对称开有4个排气孔，
芯杆4包括圆柱体的杆身和四个U形定向环4-3，在杆身的一端设有两圈环形凹槽4-2，两个密封橡胶圈3分别设置在所述环形凹槽4-2中，杆身另一端设有定位环4-1。定位环4-1位于第三圆筒，定位环4-1与第一台阶面配合，实现对芯杆4轴向定位。带有环形凹槽4-2的一端位于第五圆筒中。定位环4-1与杆身的接触面上，且靠近端部的一侧设有斜面橡胶塞5，防止定位环4-1与第一台阶面直接接触，且起到密封作用。四个U形定向环4-3沿周向均匀分布在杆身上，U形定向环4-3的两根竖向凸起上开有相通的通孔。带有U形定向环4-3杆身位于第三圆筒中，U形定向环4-3端面与第三圆筒接触，防止芯杆4径向摆动。
杆身的直径等于第五圆筒的内径。
工作过程如下：
工作端壳体1的第一圆筒通过螺纹拧在需要稳压的密闭燃烧室中，打开高压气瓶7。
假设第二圆筒的内径为R1，第五圆筒的内径为R2，密闭燃烧室的需要的稳定压力值为P1，根据压力平衡公式，安全阀6的压力调节为P1（R1）2/（R2）2。
首先向燃烧室中通入一定量的气体，使燃烧室中的压力为P1，点燃推进剂，随着推进剂的燃烧，推进剂释放出大量气体，燃烧室中的压力大于P1，此时芯杆4所受合外力不平衡，由于燃烧室内的压力高，芯杆4向远离工作端壳体1第一圆筒的方向运动，此时斜面橡胶塞5与第一台阶面脱离，斜面橡胶塞5与第一台阶面之间产生间隙，燃烧室内的气体通过所述间隙进入第三圆筒，从第三圆筒上的排气孔排出，随着燃烧室内的气体的排出，燃烧室内的压力降至为P1，此时在芯杆4所受合外力平衡，芯杆4回到初始位置，斜面橡胶塞5与第一台阶面重新接触，斜面橡胶塞5与第一台阶面之间的间隙消失，燃烧室内的气体不在向外泄露，燃烧室内的压力维持为P1，一个压力调节过程完成。
Claims (4)
1.一种开启压力可变的稳压阀，其特征在于：包括工作端壳体（1），压力源端壳体（2）、密封橡胶圈（3）、芯杆（4）、斜面橡胶塞（5）、安全阀（6）和高压气瓶（7）；所述工作端壳体（1）与压力源端壳体（2）固连，压力源端壳体（2）的另一端与安全阀（6）固连，安全阀（6）与高压气瓶（7）固连，芯杆（4）一端设置在与工作端壳体（1）内，另一端设置在压力源端壳体（2）内，芯杆（4）位于压力源端壳体（2）内的一端设有密封橡胶圈（3），芯杆（4）设置在工作端壳体（1）内的一端设有斜面橡胶塞（5）。
2.根据权利要求1所述的开启压力可变的稳压阀，其特征在于：所述工作端壳体（1）包括依次连接的第一圆筒、第二圆筒和第三圆筒，第一圆筒和第二圆筒内径相同，第一圆筒外径小于第二圆筒的外径，第二圆筒和第三圆筒外径相同，第二圆筒的内径小于第三圆筒的内径，第二圆筒和第三圆筒的内壁交界处的台阶面为第一台阶面；
所述压力源端壳体（2）包括依次连接的第四圆筒、第五圆筒和第六圆筒，第四圆筒和第五圆筒外径相同，第四圆筒的内径大于第五圆筒的内径，第五圆筒外径大于第六圆筒外径，第五圆筒的内径不大于第六圆筒的内径；第六圆筒的另一端与安全阀（6）连接，安全阀（6）再与高压气瓶（7）连接；
所述工作端壳体（1）的第三圆筒与压力源端壳体（2）的第四圆筒固连，第四圆筒与第二圆筒之间的第三圆筒的筒身上开有若干个排气孔。
3.根据权利要求1或2所述的开启压力可变的稳压阀，其特征在于：所述芯杆（4）包括圆柱形杆身和U形定向环（4-3），在杆身的一端设有至少一圈环形凹槽（4-2），密封橡胶圈（3）设置在所述环形凹槽（4-2）中，杆身另一端设有定位环（4-1）；定位环（4-1）与第一台阶面配合，实现对芯杆（4）轴向定位，带有环形凹槽（4-2）的一端位于第五圆筒中；定位环（4-1）位于第三圆筒，定位环（4-1）与杆身的接触面上，且靠近端部的一侧设有斜面橡胶塞（5），若干个U形定向环（4-3）沿周向均匀分布在杆身上，U形定向环（4-3）的凸起上开有通孔；带有U形定向环（4-3）杆身位于第三圆筒中，U形定向环（4-3）端面与第三圆筒接触，防止芯杆（4）径向摆动。
4.根据权利要求3所述的开启压力可变的稳压阀，其特征在于：所述芯杆（4）的杆身的直径等于第五圆筒的内径。
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| CN201520592010.9U CN204900956U (zh) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 一种开启压力可变的稳压阀 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105003701A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-10-28 | 南京理工大学 | 一种开启压力可变的稳压阀 |
-
2015
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