CN213929569U - 一种减压阀 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种减压阀，包括阀体和阀杆；所述阀体内设有减压孔；所述减压孔在所述阀体内形成一圈环形密封台；所述环形密封台上设有环形密封座；所述密封座上套设有压紧螺钉；其特征在于，所述密封座与所述压紧螺钉间隙配合；所述密封座与所述环形密封台之间设有一圈O形密封圈。本申请通过将密封座与压紧螺钉设置为间隙配合，保证了阀杆圆锥台段外锥面与密封座内孔圆柱面密封时能自动对中，从而提高了阀杆与密封座的密封可靠性；通过在密封座与环形密封台之间设置一圈O形密封圈，彻底保证了阀体和密封座之间辅助密封的可靠性，最大限度发挥了密封座与阀杆圆锥台段外锥面处的密封寿命，从而有效增加了减压阀的使用寿命。

Description

一种减压阀

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，尤其涉及一种减压阀。

背景技术

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。

请参考图1和图2，图1为市面常见的一种减压阀的结构示意图，该减压阀包括阀体101和阀杆103；阀体101内设有减压孔；阀杆103安装在减压孔内并可沿减压孔的轴向移动；阀杆103包括圆柱段和圆锥台段；阀杆103圆柱段的一端与活塞109相连接，活塞109与承力弹簧108相连接，承力弹簧108与丝杠107相连接，丝杠107远离承力弹簧108的一端与手柄106连接，阀杆103圆锥台段的一端连接有主弹簧102；减压孔包括大口径段和小口径段；大口径段的直径大于小口径段的直径，即在阀体101内形成一圈环形密封台；环形密封台上设有环形密封座104，密封座104与阀体101相接触形成密封面144，密封座104的内径大于阀杆圆锥台段小径端的直径，小于阀杆圆锥台段大径端的直径，密封座104上套设有压紧螺钉105，压紧螺钉105拧入阀体101时，把密封座104压紧在阀体101上，密封座104在压紧螺钉105和阀体101的联合挤压下产生弹塑性，从而在密封面144上产生密封应力，发挥密封作用。

现有技术中的减压阀，密封座104与阀杆103的密封是主密封，密封座104与阀体101的密封是辅助密封，这两个密封是减压阀实现调压性能的关键，因为这两个密封是负责隔离减压阀进口区域与出口区域的，一旦密封失效，进出口区域将导通，减压阀的调压性将失去功能。而在使用时，密封座104与阀体101的密封总是最先失效，具体地包括如下几种情形：当密封座104在受到压紧螺钉105和阀体101的挤压作用时，会产生变形，从而削弱密封面144处的密封应力，导致泄漏隐患；当温度升高/降低时，密封座104会相应地膨胀/收缩，从而削弱密封面144处的密封应力，容易造成密封失效而泄漏；当减压阀处于振动环境时，拧紧在阀体101上的压紧螺钉105容易松动，压紧螺钉105施加在密封座104上的压紧力会减小，也会削弱密封面144处的密封应力，导致泄漏隐患。密封座104与阀体101的密封失效使得密封座104与阀杆103在圆锥台段的密封寿命潜力难以充分发挥，严重影响减压阀的正常寿命，同时还给用户造成例外的维修费用，导致不必要经济损失。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种减压阀。

本申请提供一种减压阀，包括阀体和阀杆；所述阀体内设有减压孔；所述减压孔在所述阀体内形成一圈环形密封台；所述环形密封台上设有环形密封座；所述密封座上套设有压紧螺钉；所述密封座与所述压紧螺钉间隙配合；所述密封座与所述环形密封台之间设有一圈O形密封圈。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述O形密封圈置于沟槽内；所述沟槽设置在所述密封座的下表面或者所述环形密封台的上表面。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述沟槽的截面形状为矩形或三角形。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述O形密封圈的直径不大于1.9mm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述O形密封圈的直径为1mm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述密封座外侧壁与所述压紧螺钉内孔壁之间的间隙大小为0.03～0.07mm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述密封座外侧壁与所述压紧螺钉内孔壁之间的间隙大小为0.05mm。

与现有技术相比，本申请的有益效果：该减压阀通过将密封座与压紧螺钉设置为间隙配合，即在密封座的外圆柱面与压紧螺钉的内孔圆柱面之间设置一定间隙，保证了阀杆圆锥台段外锥面与密封座内孔圆柱面密封时能自动对中，从而提高了阀杆与密封座的密封可靠性；通过在密封座与环形密封台之间设置一圈O形密封圈，彻底保证了阀体和密封座之间辅助密封的可靠性，最大限度发挥了密封座与阀杆圆锥台段外锥面处的密封寿命，从而有效增加了减压阀的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中减压阀的结构示意图；

图2为图1中局部A的放大图；

图3为本申请实施例1提供的减压阀的结构示意图；

图4为图3中局部B的放大图；

图5为本申请实施例2提供的减压阀的局部结构示意图；

图6为本申请实施例3提供的减压阀的局部结构示意图；

图7为本申请实施例4提供的减压阀的局部结构示意图；

图8为本申请实施例5提供的减压阀的局部结构示意图；

图9为本申请实施例6提供的减压阀的局部结构示意图；

图10为本申请实施例7提供的减压阀的局部结构示意图；

图11为本申请实施例8提供的减压阀的局部结构示意图。

图中所述文字标注表示为：

101、阀体；102、主弹簧；103、阀杆；104、密封座；105、压紧螺钉；106、手柄；107、丝杠；108、承力弹簧；109、活塞；144、密封面；

201、阀体；202、主弹簧；203、阀杆；204、密封座；205、压紧螺钉；206、手柄；207、丝杠；208、承力弹簧；209、活塞；210、进口端；211、出口端；212、O形密封圈；213、沟槽；214、第一表面；215、第二表面；216、第三表面。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

请参考图3和图4，本实施例提供一种减压阀，包括阀体201和阀杆203；阀体201上设有进口端210和出口端211，使用时，流体介质只能从进口端210流入，向下游流到出口端211，这是不允许反转的流通过程；阀体201内设有减压孔；阀杆203安装在减压孔内并可沿减压孔的轴向移动；阀杆203包括圆柱段和圆锥台段；阀杆圆柱段的一端与活塞209相连接，活塞209与承力弹簧208相连接，承力弹簧208与丝杠207相连接，丝杠207远离承力弹簧208的一端与手柄206连接；阀杆圆锥台段的一端连接有主弹簧202；减压孔包括大口径段和小口径段；大口径段的直径大于小口径段的直径，即在阀体201内形成一圈环形密封台；环形密封台上设有环形密封座204；密封座204的材料一般为聚三氟氯乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺等，密封座204的内径大于阀杆圆锥台段小径端的直径，小于阀杆圆锥台段大径端的直径；密封座204上套设有压紧螺钉205；密封座204与压紧螺钉205间隙配合；密封座204与环形密封台之间设有一圈O形密封圈212，具体地，O形密封圈212设置在密封座204的下表面与环形密封台的上表面之间，将密封座204的下表面记作第一表面214，将环形密封台的上表面记作第二表面215，即O形密封圈212设置在第一表面214与第二表面215之间。

进一步的，O形密封圈212置于沟槽213内；沟槽213设置在密封座204的下表面(即第一表面214)，本实施例中，沟槽213设置在了密封座204的下表面(即第一表面214)边缘，沟槽213的槽底表面记作第三表面216，O形密封圈212分别与第二表面215和第三表面216相接触。

进一步的，沟槽213的截面形状有多种选择，根据机械加工工艺性原则，本实施例沟槽213的截面形状优选为矩形。

进一步的，密封座204外侧壁与压紧螺钉205内孔壁之间的间隙大小为0.03～0.07mm，本实施例中，优选0.05mm。

进一步的，由于O形密封圈212位于减压阀最核心密封位置，结构紧凑，不适合大截径的规格，O形密封圈212的直径不大于1.9mm，常用的可以为1.9mm、1.8mm、1.78mm、1mm等，本实施例中，O形密封圈212的直径优选为1mm。

减压阀设定压力的过程为：顺时针旋转手柄206，通过丝杠207压缩承力弹簧208产生垂直向下的弹簧力，该弹簧力作用在活塞209上，然后向下推动阀杆203，使得阀杆圆锥台段与密封座204脱离，减压阀打开，流体介质可由进口端210流向出口端211，进口端210的压力为P1，出口端211的压力为P2，出口端211内的介质具有的压力为P2，该压力施加给活塞209产生垂直向上的推动力，当该推动力与施加给活塞209的弹簧力平衡时，流体介质的压力P2就是减压阀的设定压力。

减压阀的调压过程为：在减压阀处于稳定工作状态时，出口端211的压力恒定在P2，发生异常情况使得压力减小时，压力P2会下降到(P2-ΔP)，打破了之前建立的推动力与弹簧力的力平衡，承力弹簧208推动活塞209向下运动，阀杆203与密封座204脱离接触，流体介质由进口端210流通至出口端211，这时，出口端211的压力(P2-ΔP)会上升，直至上升到P2，重新达到降压前的平衡状态。

由于零件制造精度和减压阀装配积累误差的影响，阀杆203圆锥台段的外锥面与密封座204的内孔圆柱面同轴度误差偏大，影响阀杆203与密封座204的密封质量。本实施例将密封座204与压紧螺钉205设置为间隙配合，即在密封座204的外圆柱面与压紧螺钉205的内孔圆柱面之间设置一定间隙，保证阀杆203圆锥台段外锥面与密封座204内孔圆柱面密封时能自动对中，从而提高阀杆203与密封座204的密封可靠性。

本实施例与现有技术相比，还在密封座204的下表面(即第一接触面214)与环形密封台的上表面(即第二接触面215)之间设置了一圈O形密封圈212，O形密封圈212是依靠弹性变形实现密封的密封元件。O形密封圈212受到阀体201和密封座204的挤压，产生弹性变形，在与之相接触的沟槽213槽底表面(第三表面216)以及环形密封台的上表面(第二表面215)处产生密封应力，实现密封。由于O形密封圈212处于受压状态并发生弹性变形，即使减压阀处于振动环境中导致压紧螺钉205松动，也只是稍微减少了O形密封圈212的压缩量，对沟槽213槽底表面(第三表面216)以及环形密封台的上表面(第二表面215)处的可靠密封没有显著影响。相反，图2所示的现有技术中的减压阀，只要处于振动环境中压紧螺钉105松动，因为密封座104是固体且弹性模量大，弹性形变小，密封面144处密封应力将急剧减小产生泄漏隐患。

另一方面，因为O形密封圈212是弹性体，并置于沟槽213之中，压紧螺钉205的下表面和阀体201环形密封台的上表面刚性接触，避免了密封座204在压紧螺钉205和阀体201的联合挤压下产生弹塑性变形，客观上保证了O形密封圈212的压缩量，沟槽213槽底表面(第三表面216)以及环形密封台的上表面(第二表面215)处密封会比较稳定，避免泄漏隐患。同样，当减压阀工作在温度交替变化的工况下时，随着温度的升高/降低，密封座204将伴随着膨胀/收缩。密封座204膨胀变大时，会向O形密封圈212和沟槽213变形流动，客观上加大了对O形密封圈212的压缩，在与之相接触的沟槽213槽底表面(第三表面216)以及环形密封台的上表面(第二表面215)处的密封应力会增加并促进密封效果；密封座204收缩变小时，只是稍微减少了O形密封圈212的压缩量，对与之相接触的沟槽213槽底表面(第三表面216)以及环形密封台的上表面(第二表面215)处的密封没有显著影响，依然可靠密封。

由此可见，通过在密封座204与环形密封台之间设置一圈O形密封圈212，彻底保证了阀体201和密封座204之间辅助密封的可靠性，最大限度发挥了密封座204与阀杆203圆锥台段外锥面处的密封寿命，从而有效增加了减压阀的使用寿命。

实施例2

请参考图5，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例1中的沟槽213的截面形状为矩形，本实施例中沟槽213的截面形状为三角形，该沟槽213设置在了密封座204的底面边缘。

实施例3

请参考图6，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例1中的沟槽213设置在了密封座204的底面边缘，本实施例中沟槽213设置在了密封座204的底面中部。

实施例4

请参考图7，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例1中的沟槽213设置在了密封座204上，本实施例中将沟槽213设置在了阀体201的环形密封台上，并且设置在了环形密封台的中部。

实施例5

请参考图8，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例4的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例4中的沟槽213设置在了环形密封台的中部，本实施例中将沟槽213设置在了环形密封台靠近阀杆203一侧边缘处。

实施例6

请参考图9，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例4的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例4中的沟槽213设置在了环形密封台的中部，本实施例中将沟槽213设置在了环形密封台远离阀杆203一侧边缘处。

实施例7

请参考图10，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例6的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例6中沟槽213的截面形状为矩形，本实施例中沟槽213的截面形状为三角形。

实施例8

请参考图11，本实施例提供一种减压阀，本实施例与实施例4的相同之处不再赘述，不同之处在于：实施例4中沟槽213的截面形状为矩形，本实施例中沟槽213的截面形状为三角形，并且为等腰三角形。

本申请实施例提供的减压阀，通过将密封座204与压紧螺钉205设置为间隙配合，即在密封座204的外圆柱面与压紧螺钉205的内孔圆柱面之间设置一定间隙，保证了阀杆203圆锥台段外锥面与密封座204内孔圆柱面密封时能自动对中，从而提高了阀杆203与密封座204的密封可靠性；通过在密封座204与环形密封台之间设置一圈O形密封圈212，彻底保证了阀体201和密封座204之间辅助密封的可靠性，最大限度发挥了密封座204与阀杆203圆锥台段外锥面处的密封寿命，从而有效增加了减压阀的使用寿命。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种减压阀，包括阀体和阀杆；所述阀体(201)内设有减压孔；所述减压孔在所述阀体(201)内形成一圈环形密封台；所述环形密封台上设有环形密封座(204)；所述密封座(204)上套设有压紧螺钉(205)；其特征在于，所述密封座(204)与所述压紧螺钉(205)间隙配合；所述密封座(204)与所述环形密封台之间设有一圈O形密封圈(212)。

2.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述O形密封圈(212)置于沟槽(213)内；所述沟槽(213)设置在所述密封座(204)的下表面或者所述环形密封台的上表面。

3.根据权利要求2所述的减压阀，其特征在于，所述沟槽(213)的截面形状为矩形或三角形。

4.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述O形密封圈(212)的直径不大于1.9mm。

5.根据权利要求4所述的减压阀，其特征在于，所述O形密封圈(212)的直径为1mm。

6.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述密封座(204)外侧壁与所述压紧螺钉(205)内孔壁之间的间隙大小为0.03～0.07mm。

7.根据权利要求6所述的减压阀，其特征在于，所述密封座(204)外侧壁与所述压紧螺钉(205)内孔壁之间的间隙大小为0.05mm。

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