CN217784323U - 一种便于升级替换的内平衡阀芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便于升级替换的内平衡阀芯结构，包括壳体和设置于壳体内的平衡阀芯机构；壳体内壁设有固定卡环，平衡阀芯机构通过固定卡环固定设置于壳体内，且固定卡环上设有上下贯通的气流通孔，使得气流可以通过气流通孔从壳体的下部端口流通至上部端口，从而形成调压箱执行器对P2反馈气压的获取路途。该便于升级替换的内平衡阀芯结构，内平衡阀芯机构可消除P1产生的关闭阻力，有效降低调压箱的关闭压力，从而可增大阀口通道直径，获得更大的流量，保证调压箱供气能力；同时，整体为集成型结构设计，便于便捷的安装于现有技术原执行器与阀体之间，不需要额外增加紧固结构，对现有调压箱的改造成本和改造难度均极低，有利于实现产品升级。

Description

一种便于升级替换的内平衡阀芯结构

技术领域

本实用新型涉及燃气输配系统中的燃气调压设备技术领域，具体涉及一种便于升级替换的内平衡阀芯结构。

背景技术

壁挂式燃气调压箱是城市天然气系统中应用最广泛的调压装置类产品，主要应用于城市小区楼宇、乡镇住宅、商业店铺、中小型工业及公共服务设施。

国内现有技术壁挂式燃气调压箱诞生于21世纪90年代，其经典结构一直沿用至今，但随着进口品牌更为先进的同类产品进入中国市场后，因其更优的结构及性能表现使得国内现有技术产品受到巨大冲击，尤其是调压结构的平衡性，以及供气能力、尤其是大供气量的稳定性。

国内现有技术的壁挂式燃气调压箱，其基本结构如图1所示，存在的缺点主要有两个：第一，调压部分采用单级非平衡的调压结构，其阀口垫受到进口气压P1单向推力影响，导致调压器关闭方向阻力增大，易产生关闭压力高的问题，而关闭压力是衡量调压设备安全性能的重要指标，关闭压力高对用户而言便是性能差的体验。第二，阀口通道偏小，在无平衡结构条件下，为了能够降低进口气压P1对阀口垫的推力值，通常将阀口通道直径减小，通过减小阀口垫的受力面积以期降低调压器关闭方向阻力，非但效果有限，更导致调压箱供气能力不足，对于供气量越来越大的实际需求不能与时俱进。

在燃气用户对供气需求和产品性能要求越来越高的当下，国内壁挂式燃气调压箱企业不得不直面需将产品进行升级、更新换代以弥补产品结构性能缺陷的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于升级替换的内平衡阀芯结构，通过结构创新，有效降低调压箱的关闭压力，使得阀口通道直径得以扩大，且达到便于与现有技术调压箱进行结合安装，从而使现有技术调压箱获得内平衡结构，实现产品升级的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种便于升级替换的内平衡阀芯结构，包括：

壳体，其呈上下贯通的管道状；所述壳体内壁设有固定卡环；

平衡阀芯机构，其通过所述固定卡环固定设置于所述壳体内；

其中，所述固定卡环上设置有上下贯通的气流通孔，使得气流可以通过所述气流通孔从所述壳体的下部端口流通至上部端口。

可选的，所述平衡阀芯机构包括：

阀芯组件；所述阀芯组件包括挡块；所述挡块的内部设有腔体，上下端设有连通腔体的通道；所述挡块上部外壁卡接于所述固定卡环内，且挡块中部外壁与所述壳体内壁相分离；

阀瓣组件，设置于所述挡块内部腔体；所述阀瓣组件包括平衡膜片以及分别固定连接于所述平衡膜片上下侧的上托盘和下托盘；所述平衡膜片的外沿与所述挡块内壁固定连接，从而将挡块内部腔体分隔形成上腔体和下腔体；

阀杆组件，包括：

阀杆，其通过所述挡块上下端的通道垂直贯穿于所述阀芯组件和阀瓣组件；所述阀杆底部设置有贯穿至其中部的阀杆孔，所述阀杆孔连通至所述上腔体；所述阀杆底部外沿设置有阀口垫；

顶盖，固定设置于所述阀杆顶部；

弹簧，套设于所阀杆上部；所述弹簧的顶部与所述顶盖底部固定连接，所述弹簧的底部与所述挡块顶部固定连接。

可选的，所述顶盖的底部中心处设有凹槽，所述阀杆顶部固定插接于所述凹槽内。

可选的，所述顶盖的底部中心处和所述挡块顶部中心处，均设有弹簧槽，所述弹簧的顶底两端均固定于所述弹簧槽内。

可选的，所述阀芯组件还包括压环，所述压环固定套设于所述挡块下部外壁；所述压环的外壁与所述壳体的内壁固定连接；且所述压环上也设有上下贯通的气流通孔。

可选的，所述固定卡环上的气流通孔的内径与所述压环上的气流通孔的内径一致。

可选的，所述阀杆与所述挡块上端通道贯穿连接处还套设有O型密封圈。

可选的，所述挡块上部外侧设有卡环限位部，所述固定卡环通过所述卡环限位部与所述挡块连接。

可选的，所述壳体的上下端均设有安装限位部，位于所述壳体上端的安装限位部用于与调压执行器的连接安装，位于所述壳体下端的安装限位部用于与调压阀阀体的连接安装。

可选的，所述壳体外壁上设有固定安装部，用于将所述壳体固定安装于调压箱内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型的便于升级替换的内平衡阀芯结构，在使用时，上游来气P1通过阀杆孔进入平衡膜片上方的上腔体，P1气压作用于平衡膜片产生对阀杆向下的推力，同时阀口垫底部受P1气压作用产生对阀杆向上的推力，阀杆所受向上和向下的2个P1产生的推力因受力面积相当而相互抵消，从而消除了P1产生的关闭阻力，有效降低了调压箱的关闭压力；同时，在消除了关闭阻力的情况下，可增大阀口通道直径，从而获得更大的流量，保证调压箱供气能力。

2、本实用新型的便于升级替换的内平衡阀芯结构，平衡阀芯机构整体置于壳体内，形成了集成型的阀芯结构；且壳体的设计与现有技术调压箱的通用连接性强，方便对现有技术调压箱进行升级替换：替换现有调压箱阀芯时，将其安装于现有技术原执行器与阀体之间，利用现有技术原有的安装紧固方式，更换更长的螺柱即可完成安装紧固，不需要额外增加紧固结构，且对现有技术原阀体无任何改动，对现有技术原执行器整体也无改动，改造成本和改造难度均极低，从而有利于使淘汰产品成为性能优越的新产品，具有极高的利旧性，避免资源浪费。

3、本实用新型的便于升级替换的内平衡阀芯结构，在固定卡环和压环上均设有气流通孔，同时挡块中部外壁与壳体内壁相分离，从而形成气流通道，使得气流可以通过气流通孔从壳体的下部端口流通至上部端口，即设计了检测气压的内部通道，实现了现有技术执行器对P2反馈气压的获取路途。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本背景技术中所述的现有技术燃气调压箱内的基本结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为将本实用新型替换安装于现有技术调压箱内后的外观示意图。

图4为现有技术调压箱内原阀芯结构图放大示意图。

图5为现有技术调压箱内替换安装本实用新型阀芯结构后的结构示意图。

图6为本实用新型的P1气路流道方向示意图。

图7为本实用新型安装到调压箱后的P2反馈气压气路流道方向示意图。

附图标记：

1-壳体，11-固定卡环，12-安装限位部，13-固定安装部；

2-平衡阀芯机构，

21-阀芯组件，211-挡块，212-上腔体，213-下腔体，214-压环，

22-阀瓣组件，221-平衡膜片，222-上托盘，223-下托盘，

23-阀杆组件，231-阀杆，231a-阀杆孔，232-顶盖，233-弹簧，234-阀口垫；

3-气流通孔；

4-O型密封圈。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图2所示，本实施例公开的便于升级替换的内平衡阀芯结构，包括壳体1和设置于壳体1内的平衡阀芯机构2，其中，壳体1上下贯通的管道状，其内壁设有固定卡环11，平衡阀芯机构2通过固定卡环11固定设置于壳1体内，且固定卡环11上设置有上下贯通的气流通孔3，使得气流可以通过气流通孔3从壳体1的下部端口流通至上部端口，从而形成调压箱执行器对P2反馈气压的获取路途。

通过上述结构设计，内平衡阀芯机构2可消除P1产生的关闭阻力，有效降低调压箱的关闭压力，从而可增大阀口通道直径，获得更大的流量，保证调压箱供气能力；同时，整体为集成型的阀芯结构，便于快速方便的安装于现有技术原执行器与阀体之间，不需要额外增加紧固结构，对现有技术调压箱的改造成本和改造难度均极低。

具体的，如图2所示，在壳体1的上下端均设有安装限位部12，位于壳体1上端的安装限位部12呈内凹槽形，用于与调压执行器的连接安装；位于壳体1下端的安装限位部12为环置于壳体外部的凹槽，用于与调压阀阀体的连接安装；通过壳体1上下端的安装限位部12，使得壳体1与调压执行器和调压阀阀体的安装便捷性更高，且安装后的外观整体性更强。同时，在壳体1后端外壁上设有固定安装部13，本实施例中，固定安装部13为壳体1外壁上下侧的螺孔环，替换安装时，将现有技术的阀芯结构取下，更换一根较长的螺柱即可完成本平衡阀芯结构整体与调压箱的固定安装，如图3所示；从外观角度而言，集成平衡阀芯后，仅是产品高度略有增加，如图4-5所示。整体集成型的结构有利于使淘汰产品成为性能优越的新产品，具有极高的利旧性，避免资源浪费。

作为本申请公开的一个实施场景，该实施场景中，平衡阀芯机构2包括阀芯组件21、阀瓣组件22和阀杆组件23：其中，阀芯组件21包括挡块211，挡块211的内部设有腔体，挡块211的上下端设有连通腔体的通道；挡块211上部外壁卡接于固定卡环11内，且挡块211中部外壁与壳体2内壁相分离，从而使得固定卡环11的气流通孔3不被阻挡，保证执行器对P2反馈气压的获取路途；本实施场景中，挡块211上部外侧设有卡环限位部，固定卡环11通过卡环限位部与挡块211连接；阀瓣组件22设置于挡块211内部腔体中，阀瓣组件22包括平衡膜片221以及分别固定连接于平衡膜片221上下侧的上托盘222和下托盘223，平衡膜片221的外沿与挡块211内壁固定连接，从而将挡块211内部腔体分隔形成上腔体212和下腔体213；

阀杆组件23包括阀杆231、顶盖232和弹簧233，阀杆231通过挡块211上下端的通道垂直贯穿于阀芯组件21和阀瓣组件22，阀杆231底部外沿设置有阀口垫234；弹簧233套设于所阀杆231上部，且弹簧233的顶部与顶盖232底部固定连接，弹簧233的底部与挡块211顶部固定连接；本实施场景中，顶盖232的底部中心处设有凹槽，阀杆231顶部固定插接于凹槽内，以确保二者而连接的稳固性，同时，在顶盖232的底部中心处和挡块211顶部中心处，均设有弹簧槽，弹簧233的顶底两端均固定于弹簧槽内，以确保弹簧安装的稳定性。

工作时，弹簧233被顶盖232压紧并对阀杆231产生向上的推力，在顶盖232不受外力的情况下，弹簧233的推力会将阀杆231顶向上方，此时阀口垫214位于阀口打开方向，在平衡阀芯与调压器组合使用后，调压器顶杆对顶盖232施加向下推力后，可将阀口垫234推向阀口关闭方向。

其中，阀杆231底部设置有贯穿至其中部的阀杆孔231a，阀杆孔231a连通至挡块211的上腔体212，即平衡膜片221的上腔。

在使用时，如图6所示，上游来气P1通过阀杆孔231a进入平衡膜片221上方的上腔体212，P1气压作用于平衡膜片221产生对阀杆231向下的推力，同时阀口垫234底部受P1气压作用产生对阀杆231向上的推力，阀杆231所受向上和向下的2个P1产生的推力因受力面积相当而相互抵消，从而消除了P1产生的关闭阻力，有效降低了调压箱的关闭压力；由于消除了关闭阻力，因此可增大阀口通道直径，从而获得更大的流量，保证调压箱供气能力。

作为本申请公开的一个实施场景，该实施场景中，阀芯组件21还包括压环214，压环214固定套设于挡块211下部外壁，压环214的外壁与壳体1的内壁固定连接，从而确保挡块211与壳体1连接的稳定性，且压环214上也设有上下贯通的与固定卡环11上的气流通孔的内径相一致的气流通孔3，从而保证执行器对P2反馈气压的获取路途的畅通，如图7所示。

作为本申请公开的一个实施场景，该实施场景中，阀杆231与挡块211上端通道贯穿连接处还套设有O型密封圈4，从而确保平衡膜片上腔的密封性，保证P1对平衡膜片作用的有效性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”、“后”、“侧”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

同时除非另有明确的规定和限定，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，如术语“设置”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，包括：

壳体，其呈上下贯通的管道状；所述壳体内壁设有固定卡环；

平衡阀芯机构，其通过所述固定卡环固定设置于所述壳体内；

其中，所述固定卡环上设置有上下贯通的气流通孔，使得气流可以通过所述气流通孔从所述壳体的下部端口流通至上部端口。

2.根据权利要求1所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述平衡阀芯机构包括：

阀芯组件；所述阀芯组件包括挡块；所述挡块的内部设有腔体，上下端设有连通腔体的通道；所述挡块上部外壁卡接于所述固定卡环内，且挡块中部外壁与所述壳体内壁相分离；

阀瓣组件，设置于所述挡块内部腔体；所述阀瓣组件包括平衡膜片以及分别固定连接于所述平衡膜片上下侧的上托盘和下托盘；所述平衡膜片的外沿与所述挡块内壁固定连接，从而将挡块内部腔体分隔形成上腔体和下腔体；

阀杆组件，包括：

阀杆，其通过所述挡块上下端的通道垂直贯穿于所述阀芯组件和阀瓣组件；所述阀杆底部设置有贯穿至其中部的阀杆孔，所述阀杆孔连通至所述上腔体；所述阀杆底部外沿设置有阀口垫；

顶盖，固定设置于所述阀杆顶部；

弹簧，套设于所阀杆上部；所述弹簧的顶部与所述顶盖底部固定连接，所述弹簧的底部与所述挡块顶部固定连接。

3.根据权利要求2所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述顶盖的底部中心处设有凹槽，所述阀杆顶部固定插接于所述凹槽内。

4.根据权利要求2所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述顶盖的底部中心处和所述挡块顶部中心处，均设有弹簧槽，所述弹簧的顶底两端均固定于所述弹簧槽内。

5.根据权利要求2所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述阀芯组件还包括压环，所述压环固定套设于所述挡块下部外壁；所述压环的外壁与所述壳体的内壁固定连接；且所述压环上也设有上下贯通的气流通孔。

6.根据权利要求5所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述固定卡环上的气流通孔的内径与所述压环上的气流通孔的内径一致。

7.根据权利要求2所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述阀杆与所述挡块上端通道贯穿连接处还套设有O型密封圈。

8.根据权利要求2所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述挡块上部外侧设有卡环限位部，所述固定卡环通过所述卡环限位部与所述挡块连接。

9.根据权利要求1所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述壳体的上下端均设有安装限位部。

10.根据权利要求1所述的便于升级替换的内平衡阀芯结构，其特征在于，所述壳体外壁上设有固定安装部。

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