CN206145207U - 比例减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种减压阀，尤其是比例减压阀，包括阀体、阀芯、阀座和弹簧；所述阀座与阀体连接，所述弹簧套在阀芯上，阀芯安装在阀体内部，弹簧一端与阀体连接，另一端与阀芯连接；所述阀体接头远离阀体座的端面设有滤芯槽，滤芯槽内装有滤芯。所述端面环形槽内设有阀体O型密封圈。还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母安装在阀体座的阀体座外螺纹上。还包括气路接口，所述气路接口拧在接头内螺纹孔上。本实用新型提供的比例减压阀结构简单可靠、重量轻、尺寸小、压力稳定、充气迅速。

Description

比例减压阀

技术领域

本实用新型涉及一种减压阀，尤其是比例减压阀。

背景技术

自动隔绝式压缩氧气自救器主要用于煤矿井下或环境空气发生有毒有害气体污染及缺氧、窒息性灾害时，现场人员迅速佩戴，保护人员与有毒有害气体隔绝并提供正常呼吸功能，保护人员撤离灾区。广泛适用于煤矿、化工、石油、建筑等领域在有毒有害气体或缺氧环境中使用。压缩氧气主要是存储在氧气瓶中，为了减小自救器的大小，氧气瓶采用通用的0.4L氧气瓶，气瓶内压力为20MPa，要求输出的压力为0.35MPa，而常用的气瓶减压阀尺寸较大，重达1.5Kg，而自救器重量要求不超过2.5 Kg，外形尺寸较小，方便存储与使用，因此常用的气瓶减压阀不能满足使用要求，而市场上也没用其他适用的减压阀。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种重量轻、安全可靠的比例减压阀，具体技术方案为：

比例减压阀，包括阀体、阀芯、阀座和弹簧；所述阀座与阀体连接，阀芯安装在阀体内部，弹簧套在阀芯上，弹簧一端与阀体连接，另一端与阀芯连接；

所述阀体包括阀体接头和阀体座；阀体接头和阀体座均为圆柱体，阀体接头的直径小于阀体座的直径，阀体接头与阀体座连接，阀体接头与阀体座在同一轴线上；

阀体接头与阀体座连接的端面设有圆台，圆台的大圆面与阀体接头连接，小圆面朝向阀体座，圆台与阀体接头在同一轴线上；

阀体接头的轴心设有阀体进气孔，阀体进气孔为贯穿阀体接头和圆台的通孔，阀体进气孔的直径小于圆台小圆面的直径；

阀体接头的外圆面设有阀体接头外螺纹；

所述阀体座与阀体接头连接的端面为阀体座连接端面，阀体座的另一个端面为阀体座端面，阀体座端面设有阀体座槽，阀体座槽为圆柱形槽，且与阀体座同轴心；所述弹簧的一端插在阀体座槽内，弹簧的端面与阀体座槽的底面连接；

所述阀体座槽的中心设有阀芯导柱，阀芯导柱远离阀体接头的端面低于阀体座端面，阀芯导柱的轴心设有阀芯孔，阀芯孔与阀体接头设有圆台的端面连接，阀芯孔的直径大于圆台的大圆面的直径，阀体座端面设有阀体座外螺纹；

所述阀芯为阶梯轴，阶梯轴的轴心设有阀芯进气孔，阀芯进气孔为贯穿阶梯轴的通孔，阶梯轴包括依次连接且直径依次增大的圆台密封轴、阀芯孔密封轴、弹簧限位轴和阀座密封轴；

所述圆台密封轴包括高压密封垫槽和径向进气孔，所述高压密封垫槽设在圆台密封轴远离阀芯孔密封轴的端面，高压密封垫槽为圆柱形槽，与圆台密封轴在同一轴线上，高压密封垫槽的直径大于圆台小圆面的直径；所述高压密封垫槽内装有高压密封垫；所述径向进气孔为径向贯穿圆台密封轴的通孔，位于高压密封垫槽后方，径向进气孔与阀芯进气孔相通；

所述阀芯孔密封轴的直径小于阀芯孔，阀芯孔密封轴的外圆面设有高压环形槽，高压环形槽位于阀芯孔密封轴与圆台密封轴连接的一端；所述高压环形槽内装有高压O型圈；

所述弹簧限位轴的直径小于弹簧的弹簧内径；

所述阀座密封轴与弹簧限位轴连接的端面为弹簧固定面，另一个端面为阀芯底面，阀芯底面设有上圆柱形腔体，上圆柱形腔体的底面设有下圆柱形腔体，下圆柱形腔体向弹簧限位轴内部延伸，上圆柱形腔体和下圆柱形腔体均与阀座密封轴同轴心，下圆柱形腔体的直径小于上圆柱形腔体的直径；阀座密封轴的外圆面设有低压环形槽；所述低压环形槽内装有低压O型圈；

所述阀芯的阀芯孔密封轴插在阀芯孔内，高压O型圈与阀芯孔紧配合；弹簧的另一端套在弹簧限位轴上，弹簧的端面与弹簧固定面连接；

所述阀座为圆柱体，包括连接端面和接头端面；所述连接端面设有阀座内螺纹孔，阀座内螺纹孔与阀体座外螺纹相配合，阀座内螺纹孔底面设有阀芯槽，阀芯槽为圆柱形槽，且与阀座同轴心，阀芯槽的直径大于阀座密封轴的直径；阀芯槽的轴心设有接头圆柱，接头圆柱的直径小于下圆柱形腔体的直径，接头圆柱朝向阀座内螺纹孔的接头内端面低于阀座内螺纹孔的底面；所述接头端面设有接头内螺纹孔，接头内螺纹孔为贯穿接头圆柱的螺纹通孔；

所述阀座密封轴套在阀芯槽内，低压O型圈与阀芯槽紧配合。

所述阀体接头远离阀体座的端面设有滤芯槽，滤芯槽内装有滤芯。

所述阀体座连接端面设有端面环形槽，所述端面环形槽的内侧面与阀体接头的外圆面相连；所述端面环形槽内设有阀体O型密封圈。

还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母安装在阀体座的阀体座外螺纹上。

所述阀体座槽底部设有弹簧限位槽，弹簧的一端位于弹簧限位槽内。

还包括气路接口，所述气路接口拧在接头内螺纹孔上。

比例减压阀输入端与氧气罐的连接，输出端与气囊连接，将高压氧气降为低压氧气，低压氧气充入气囊中，供使用者呼吸用。

比例减压阀工作原理

阀体接头与氧气瓶连接，为高压输入端，阀座通过气路接口与气囊连接，为低压输出端。

阀芯孔的直径为D1，阀芯槽的直径为D2，阀芯孔的截面积为S1，阀芯槽的截面积为S2，输入压强P1，P1= 20MPa，输出压强P2，P2= 0.35MPa。

弹簧的弹力为F。

比例减压阀工作状态

开启状态：P1*S1+F＞P2*S2

关闭状态：P1*S1+F＜P2*S2

平衡状态：P1*S1+F＝P2*S2

P1*S1为输入端的压力，P2*S2为输出端的压力。由于S1远小于S2，输入端还有弹簧的弹力F，因此P2的值较小，实现降压。

输入端的压力和弹簧的弹力之和大于输出端的压力时，将圆台密封轴推离圆台，高压气体由阀体进气孔进入阀芯孔，然后高压气体由径向进气孔进入阀芯进气孔，到达上圆柱形腔体和下圆柱形腔体内，而上圆柱形腔体和下圆柱形腔体的压强约为0.35MPa，当压强大于0.35MPa时，输出端的压力就大于输入端的压力，圆台密封轴压在圆台上，高压密封垫堵住圆台上的阀体进气孔，比例减压阀关闭。

当氧气罐刚开启时，比例减压阀提供快速充气，流量大于1.4L/min，为使用者提供足够的起始氧气。当输出处于稳定流量状态，比例减压阀处于连续的通断补充工作状态，为使用者提供稳定的压力补充。

因为输入端为定量储存的压力供给方式，气源压力是一个变量，而比例阀工作方式为动态平衡方式，所以比例减压阀在整个使用周期能够提供一个相对稳定的压力输出。

通过调节阀体与阀座之间的距离实现弹簧弹力的调整，从而实现压力调整。

本比例减压阀采用合金制造，重量仅有300g。

滤芯可以过来氧气，提供干净的氧气。

锁紧螺母可以锁紧比例减压阀，防止阀体和阀座发生转到，压力发生变化。

本实用新型提供的比例减压阀结构简单可靠、重量轻、尺寸小、压力稳定、充气迅速。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是阀体的剖面结构示意图；

图3是阀芯的剖面结构示意图；

图4是阀座的剖面结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图4所示，比例减压阀，包括阀体2、阀芯6、阀座9和弹簧7；阀座9与阀体2连接，阀芯6安装在阀体2内部，弹簧7套在阀芯6上，弹簧7一端与阀体2连接，另一端与阀芯6连接；

阀体2包括阀体接头21和阀体座22；阀体接头21和阀体座22均为圆柱体，阀体接头21的直径小于阀体座22的直径，阀体接头21与阀体座22连接，阀体接头21与阀体座22在同一轴线上；

阀体接头21与阀体座22连接的端面设有圆台23，圆台23的大圆面与阀体接头21连接，小圆面朝向阀体座22，圆台23与阀体接头21在同一轴线上；

阀体接头21的轴心设有阀体进气孔24，阀体进气孔24为贯穿阀体接头21和圆台23的通孔，阀体进气孔24的直径小于圆台23小圆面的直径；

阀体接头21的外圆面设有阀体接头外螺纹28；

阀体座22与阀体接头21连接的端面为阀体座连接端面29，阀体座22的另一个端面为阀体座端面223，阀体座端面223设有阀体座槽221，阀体座槽221为圆柱形槽，且与阀体座22同轴心；弹簧7的一端插在阀体座槽221内，弹簧7的端面与阀体座槽221的底面连接；

阀体座槽221的中心设有阀芯导柱222，阀芯导柱222远离阀体接头21的端面低于阀体座端面223，阀芯导柱222的轴心设有阀芯孔224，阀芯孔224与阀体接头21设有圆台23的端面连接，阀芯孔224的直径大于圆台23的大圆面的直径，阀体座端面223设有阀体座外螺纹226；

阀芯6为阶梯轴，阶梯轴的轴心设有阀芯进气孔606，阀芯进气孔606为贯穿阶梯轴的通孔，阶梯轴包括依次连接且直径依次增大的圆台密封轴601、阀芯孔密封轴602、弹簧限位轴612和阀座密封轴607；

圆台密封轴601包括高压密封垫槽604和径向进气孔605，高压密封垫槽604设在圆台密封轴601远离阀芯孔密封轴602的端面，高压密封垫槽604为圆柱形槽，与圆台密封轴601在同一轴线上，高压密封垫槽604的直径大于圆台23小圆面的直径；高压密封垫槽604内装有高压密封垫3；径向进气孔605为径向贯穿圆台密封轴601的通孔，位于高压密封垫槽604后方，径向进气孔605与阀芯进气孔606相通；

阀芯孔密封轴602的直径小于阀芯孔224，阀芯孔密封轴602的外圆面设有高压环形槽603，高压环形槽603位于阀芯孔密封轴602与圆台密封轴601连接的一端；高压环形槽603内装有高压O型圈5；

弹簧限位轴612的直径小于弹簧7的弹簧内径；

阀座密封轴607与弹簧限位轴612连接的端面为弹簧固定面611，另一个端面为阀芯底面610，阀芯底面610设有上圆柱形腔体609，上圆柱形腔体609的底面设有下圆柱形腔体613，下圆柱形腔体613向弹簧限位轴612内部延伸，上圆柱形腔体609和下圆柱形腔体613均与阀座密封轴607同轴心，下圆柱形腔体613的直径小于上圆柱形腔体609的直径；阀座密封轴607的外圆面设有低压环形槽608；低压环形槽608内装有低压O型圈8；

阀芯6的阀芯孔密封轴602插在阀芯孔224内，高压O型圈5与阀芯孔224紧配合；弹簧7的另一端套在弹簧限位轴612上，弹簧7的端面与弹簧固定面611连接；

阀座9为圆柱体，包括连接端面93和接头端面91；连接端面93设有阀座内螺纹孔94，阀座内螺纹孔94与阀体座外螺纹226相配合，阀座内螺纹孔94底面设有阀芯槽95，阀芯槽95为圆柱形槽，且与阀座9同轴心，阀芯槽95的直径大于阀座密封轴607的直径；阀芯槽95的轴心设有接头圆柱96，接头圆柱96的直径小于下圆柱形腔体613的直径，接头圆柱96朝向阀座内螺纹孔94的接头内端面97低于阀座内螺纹孔94的底面；接头端面91设有接头内螺纹孔92，接头内螺纹孔92为贯穿接头圆柱96的螺纹通孔；

阀座密封轴607套在阀芯槽95内，低压O型圈8与阀芯槽95紧配合。

阀体接头21远离阀体座22的端面设有滤芯槽27，滤芯槽27内装有滤芯1。

阀体座连接端面29设有端面环形槽26，端面环形槽26的内侧面与阀体接头21的外圆面相连；端面环形槽26内设有阀体O型密封圈4。

还包括锁紧螺母11，锁紧螺母11安装在阀体座22的阀体座外螺纹226上。

阀体座槽221底部设有弹簧限位槽225，弹簧7的一端位于弹簧限位槽225内。

还包括气路接口10，气路接口10拧在接头内螺纹孔92上。

Claims (6)

1.比例减压阀，其特征在于，包括阀体(2)、阀芯(6)、阀座(9)和弹簧(7)；所述阀座(9)与阀体(2)连接，阀芯(6)安装在阀体(2)内部，弹簧(7)套在阀芯(6)上，弹簧(7)一端与阀体(2)连接，另一端与阀芯(6)连接；所述阀体(2)包括阀体接头(21)和阀体座(22)；阀体接头(21)和阀体座(22)均为圆柱体，阀体接头(21)的直径小于阀体座(22)的直径，阀体接头(21)与阀体座(22)连接，阀体接头(21)与阀体座(22)在同一轴线上；

所述阀体接头(21)与阀体座(22)连接的端面设有圆台(23)，圆台(23)的大圆面与阀体接头(21)连接，小圆面朝向阀体座(22)，圆台(23)与阀体接头(21)在同一轴线上；阀体接头(21)的轴心设有阀体进气孔(24)，阀体进气孔(24)为贯穿阀体接头(21)和圆台(23)的通孔，阀体进气孔(24)的直径小于圆台(23)小圆面的直径；阀体接头(21)的外圆面设有阀体接头外螺纹(28)；

所述阀体座(22)与阀体接头(21)连接的端面为阀体座连接端面(29)，阀体座(22)的另一个端面为阀体座端面(223)，阀体座端面(223)设有阀体座槽(221)，阀体座槽(221)为圆柱形槽，且与阀体座(22)同轴心；所述弹簧(7)的一端插在阀体座槽(221)内，弹簧(7)的端面与阀体座槽(221)的底面连接；

所述阀体座槽(221)的中心设有阀芯导柱(222)，阀芯导柱(222)远离阀体接头(21)的端面低于阀体座端面(223)，阀芯导柱(222)的轴心设有阀芯孔(224)，阀芯孔(224)与阀体接头(21)设有圆台(23)的端面连接，阀芯孔(224)的直径大于圆台(23)的大圆面的直径，阀体座端面(223)设有阀体座外螺纹(226)；所述阀芯(6)为阶梯轴，阶梯轴的轴心设有阀芯进气孔(606)，阀芯进气孔(606)为贯穿阶梯轴的通孔，阶梯轴包括依次连接且直径依次增大的圆台密封轴(601)、阀芯孔密封轴(602)、弹簧限位轴(612)和阀座密封轴(607)；

所述圆台密封轴(601)包括高压密封垫槽(604)和径向进气孔(605)，所述高压密封垫槽(604)设在圆台密封轴(601)远离阀芯孔密封轴(602)的端面，高压密封垫槽(604)为圆柱形槽，与圆台密封轴(601)在同一轴线上，高压密封垫槽(604)的直径大于圆台(23)小圆面的直径；所述高压密封垫槽(604) 内装有高压密封垫(3)；所述径向进气孔(605)为径向贯穿圆台密封轴(601)的通孔，位于高压密封垫槽(604)后方，径向进气孔(605)与阀芯进气孔(606)相通；

所述阀芯孔密封轴(602)的直径小于阀芯孔(224)，阀芯孔密封轴(602)的外圆面设有高压环形槽(603)，高压环形槽(603)位于阀芯孔密封轴(602)与圆台密封轴(601)连接的一端；所述高压环形槽(603)内装有高压O型圈(5)；所述弹簧限位轴(612)的直径小于弹簧(7)的弹簧内径；

所述阀座密封轴(607)与弹簧限位轴(612)连接的端面为弹簧固定面(611)，另一个端面为阀芯底面(610)，阀芯底面(610)设有上圆柱形腔体(609)，上圆柱形腔体(609)的底面设有下圆柱形腔体(613)，下圆柱形腔体(613)向弹簧限位轴(612)内部延伸，上圆柱形腔体(609)和下圆柱形腔体(613)均与阀座密封轴(607)同轴心，下圆柱形腔体(613)的直径小于上圆柱形腔体(609)的直径；阀座密封轴(607)的外圆面设有低压环形槽(608)；所述低压环形槽(608)内装有低压O型圈(8)；

所述阀芯(6)的阀芯孔密封轴(602)插在阀芯孔(224)内，高压O型圈(5)与阀芯孔(224)紧配合；弹簧(7)的另一端套在弹簧限位轴(612)上，弹簧(7)的端面与弹簧固定面(611)连接；

所述阀座(9)为圆柱体，包括连接端面(93)和接头端面(91)；所述连接端面(93)设有阀座内螺纹孔(94)，阀座内螺纹孔(94)与阀体座外螺纹(226)相配合，阀座内螺纹孔(94)底面设有阀芯槽(95)，阀芯槽(95)为圆柱形槽，且与阀座(9)同轴心，阀芯槽(95)的直径大于阀座密封轴(607)的直径；阀芯槽(95)的轴心设有接头圆柱(96)，接头圆柱(96)的直径小于下圆柱形腔体(613)的直径，接头圆柱(96)朝向阀座内螺纹孔(94)的接头内端面(97)低于阀座内螺纹孔(94)的底面；所述接头端面(91)设有接头内螺纹孔(92)，接头内螺纹孔(92)为贯穿接头圆柱(96)的螺纹通孔；

所述阀座密封轴(607)套在阀芯槽(95)内，低压O型圈(8)与阀芯槽(95)紧配合。

2.根据权利要求1所述的比例减压阀，其特征在于，所述阀体接头(21)远离阀体座(22)的端面设有滤芯槽(27)，滤芯槽(27)内装有滤芯(1)。

3.根据权利要求1所述的比例减压阀，其特征在于，所述阀体座连接端面(29)设有端面环形槽(26)，所述端面环形槽(26)的内侧面与阀体接头(21)的外圆面相连；所述端面环形槽(26)内设有阀体O型密封圈(4)。

4.根据权利要求1所述的比例减压阀，其特征在于，还包括锁紧螺母(11)，所述锁紧螺母(11)安装在阀体座(22)的阀体座外螺纹(226)上。

5.根据权利要求1所述的比例减压阀，其特征在于，所述阀体座槽(221)底部设有弹簧限位槽(225)，弹簧(7)的一端位于弹簧限位槽(225)内。

6.根据权利要求1至5任一项所述的比例减压阀，其特征在于，还包括气路接口(10)，所述气路接口(10)拧在接头内螺纹孔(92)上。