CN105114673B - 一种精密减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进阀芯结构的精密减压阀，包括主阀体、中间体、阀盖、调节手柄、定值弹簧、膜片组件、溢流膜片座、阀芯和阀座，主阀体设置有进气口和出气口，主阀体设有主阀孔，中间体设有稳压阀孔，溢流膜片座设有溢流阀孔，阀座固定设置于主阀体的下端，阀芯设置于主阀体内，阀芯设置有第一橡胶密封件和第二橡胶密封件。本发明的阀芯结构为软质密封，保证阀芯与溢流膜片座配合时泄漏量安全可控，降低零件的加工难度和生产成本；阻尼片结构采用塑料模具直接注塑成型，大大降低零件的加工难度，成本降低，效率提高。

Description

一种精密减压阀

技术领域

本发明涉及减压阀应用技术领域，尤其是一种精密减压阀。

背景技术

减压阀是将较高的进口压力，调节并降低到符合使用要求的出口压力，并保证调节后出口压力的稳定。现有的减压阀的阀芯结构通常采用硬质密封，当阀芯与溢流膜片座配合时容易磨损，导致泄漏量不可控，而且硬质密封对阀芯表面加工要求较高，要求零件的表面加工精准光洁严丝合缝，成本较高。采用先导式结构的减压阀，在内部先导通道中设有阻尼片结构，该阻尼片结构是内部先导通道中最重要的环节，需要根据实际先导气流量来设置阻尼孔，该阻尼孔的孔径较小，目前减压阀的阻尼片结构通常是直接在阀体的内部先导通道上加工阻尼孔或者采用不锈钢钻孔，这对加工设备的要求很高，因此成本投入非常高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种精密减压阀，其阀芯结构由原来的硬质密封改为软质密封，保证阀芯与溢流膜片座配合时泄漏量安全可控，大大降低零件的加工难度和生产成本；其阻尼片结构采用塑料模具直接注塑成型，大大降低零件的加工难度，成本降低，效率提高。

为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：

一种改进阀芯结构的精密减压阀，包括主阀体、中间体、阀盖、调节手柄、定值弹簧、膜片组件、溢流膜片座、阀芯和阀座，主阀体设置有进气口和出气口，主阀体、中间体和阀盖由下至上依序固定连接，膜片组件设置于阀盖与中间体之间，溢流膜片座设置于中间体与主阀体之间，主阀体上端与溢流膜片座下端之间形成与出气口连通的气室A，溢流膜片座上端与中间体下端之间形成气室B，中间体上端与膜片组件下端之间形成溢流腔，膜片组件下端与膜片组件上端之间形成气室C，主阀体设置有将进气口与气室A连通的主阀孔，中间体设置有将气室B与溢流腔连通的稳压阀孔，稳压阀孔内设置有与稳压阀孔相匹配的钢珠，中间体还设置有将溢流腔与外部连通的恒溢流孔，溢流膜片座设有与外部连通的泄压溢流孔，溢流膜片座的下端设有将气室A与泄压溢流孔连通的溢流阀孔，主阀体、溢流膜片座和中间体还设有将进气口与气室B导通的内部先导通道，主阀体、溢流膜片座、中间体和膜片组件还设有将出气口与气室C导通的压力反馈通道，调节手柄通过调节杆旋设于阀盖上方，调节杆下端伸入阀盖内，定值弹簧的上端与调节杆相抵，定值弹簧的下端与膜片组件相抵，阀座固定设置于主阀体的下端，阀芯设置于主阀体内，阀芯下部可沿阀座上下移动，阀芯上端穿过主阀孔与溢流膜片座的溢流阀孔相抵，阀芯顶部设置有与溢流膜片座配合的第一橡胶密封件，阀芯中部设置有与主阀孔配合的第二橡胶密封件，阀芯的下部套设有橡胶复位垫；溢流膜片座与中间体之间设置有与内部先导通道相配合的阻尼片，阻尼片的中部与内部先导通道相对应的位置开设有阻尼孔，阻尼片为塑料注塑成型。

其中，阀芯的顶部设有第一凸起，第一橡胶密封件套设于第一凸起上，阀芯的中部设有第二凸起，第二橡胶密封件套设于第二凸起上。第二橡胶密封件呈圆锥状。第二凸起的周围设有环形嵌槽，第二橡胶密封件的内壁设有与该嵌槽相匹配的卡条，当第二橡胶密封件套设于第二凸起上时，第二橡胶密封件的卡条嵌设于第二凸起的环形嵌槽内。

其中，阻尼片位于阻尼孔的下部设有锥形的导流孔，阻尼孔31的孔径为0.2mm，阻尼孔的高度为0.3-0.5mm。溢流膜片座的上端设有容置槽，阻尼片装设于该容置槽内。

膜片组件与中间体之间还设有偏压弹簧，膜片组件的下端设有与钢珠相匹配的弹片，中间体的稳压阀孔内还装设有与钢珠密封配合的橡胶座。膜片组件通过弹片与钢珠紧密抵触，并下压钢珠使得钢珠与橡胶座密封配合，从而将稳压阀孔封堵，偏压弹簧在膜片组件上下移动时起到缓冲作用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用内部先导式结构，带有恒溢流孔，本精密减压阀调压时操作轻便，流量特性好，稳压精度高，压力灵敏度和重复度大大优于常规减压阀产品。本发明的阀芯结构，阀芯顶部设置第一橡胶密封件，阀芯中部设置有与主阀孔配合的第二橡胶密封件，将硬质密封改为软质密封，保证阀芯与溢流膜片座配合时泄漏量安全可控，大大降低零件的加工难度和生产成本。本发明的阻尼片结构，采用塑料模具直接注塑成型，大大降低零件的加工难度，成本降低，效率提高。阻尼片设置于溢流膜片座与中间体之间，可有效控制从进气口进入气室B的气流量，阻尼孔的孔径不会导致气流量过大造成产品的气损过高、噪声过大，进而影响产品的压力调节敏感度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视结构示意图。

图3为本发明的压力反馈通道的局部剖视结构示意图。

图4为本发明的内部先导通道的局部剖视结构示意图。

图5为本发明的阀芯的结构示意图。

图6为本发明的阻尼片的结构示意图。

图中：1主阀体、2中间体、3阀盖、4调节手柄、5定值弹簧、6膜片组件、7溢流膜片座、8阀芯、9阀座、10进气口、11出气口、12气室A、13气室B、14溢流腔、15气室C、16主阀孔、17稳压阀孔、18钢珠、19恒溢流孔、20泄压溢流孔、21溢流阀孔、22内部先导通道、23压力反馈通道、24调节杆、25第一橡胶密封件、26第二橡胶密封件、27橡胶复位垫、28第一凸起、29第二凸起、30阻尼片、31阻尼孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述：

请参阅说明书附图1-6，一种精密减压阀，包括主阀体1、中间体2、阀盖3、调节手柄4、定值弹簧5、膜片组件6、溢流膜片座7、阀芯8和阀座9，主阀体1设置有进气口10和出气口11，主阀体1、中间体2和阀盖3由下至上依序固定连接，膜片组件6设置于阀盖3与中间体2之间，溢流膜片座7设置于中间体2与主阀体1之间。

主阀体1上端与溢流膜片座7下端之间形成与出气口11连通的气室A12，溢流膜片座7上端与中间体2下端之间形成气室B13，中间体2上端与膜片组件6下端之间形成溢流腔14，膜片组件6下端与膜片组件6上端之间形成气室C15。

主阀体1设置有将进气口10与气室A12连通的主阀孔16，中间体2设置有将气室B13与溢流腔14连通的稳压阀孔17，稳压阀孔17内设置有与稳压阀孔17相匹配的钢珠18，中间体2还设置有将溢流腔14与外部连通的恒溢流孔19，溢流膜片座7设有与外部连通的泄压溢流孔20，溢流膜片座7的下端设有将气室A12与泄压溢流孔20连通的溢流阀孔21，主阀体1、溢流膜片座7和中间体2还设有将进气口10与气室B13导通的内部先导通道22，主阀体1、溢流膜片座7、中间体2和膜片组件6还设有将出气口11与气室C15导通的压力反馈通道23。

调节手柄4通过调节杆24旋设于阀盖3上方，调节杆24下端伸入阀盖3内，定值弹簧5的上端与调节杆24相抵，定值弹簧5的下端与膜片组件6相抵，阀座9固定设置于主阀体1的下端，阀芯8设置于主阀体1内，阀芯8下部可沿阀座9上下移动，阀芯8上端穿过主阀孔16与溢流膜片座7的溢流阀孔21相抵，阀芯8顶部设置有与溢流膜片座7配合的第一橡胶密封件25，阀芯8中部设置有与主阀孔16配合的第二橡胶密封件26，阀芯8的下部套设有橡胶复位垫27。溢流膜片座7与中间体2之间设置有与内部先导通道22相配合的阻尼片30，阻尼片30的中部与内部先导通道22相对应的位置开设有阻尼孔31，阻尼片30为塑料注塑成型。溢流膜片座7的上端设有容置槽，阻尼片31装设于该容置槽内。阻尼片30设置于溢流膜片座7与中间体2之间，可有效控制从进气口10进入气室B13的气流量。

如图5所示，阀芯8的顶部设有第一凸起28，第一橡胶密封件25套设于第一凸起28上，阀芯8的中部设有第二凸起29，第二橡胶密封件26套设于第二凸起29上。第二橡胶密封件26呈圆锥状。第二凸起29的周围设有环形嵌槽，第二橡胶密封件26的内壁设有与该嵌槽相匹配的卡条，当第二橡胶密封件26套设于第二凸起29上时，第二橡胶密封件26的卡条嵌设于第二凸起29的环形嵌槽内。

如图6所示，阻尼片30位于阻尼孔31的下部设有锥形的导流孔。阻尼孔31的孔径为0.2mm，阻尼孔31的高度为0.3-0.5mm。阻尼孔31的孔径不会导致气流量过大造成产品的气损过高、噪声过大，进而影响产品的压力调节敏感度。

膜片组件6与中间体2之间还设有偏压弹簧，膜片组件6的下端设有与钢珠18相匹配的弹片，中间体2的稳压阀孔17内还装设有与钢珠18密封配合的橡胶座，该结构使得钢珠18与稳压阀孔17的封堵效果更好，长久耐用。膜片组件6通过弹片与钢珠18紧密抵触，并下压钢珠18使得钢珠18与橡胶座密封配合，从而将稳压阀孔17封堵，偏压弹簧在膜片组件6上下移动时起到缓冲作用。

本精密减压阀采用内部先导式结构，带有恒溢流孔19，本精密减压阀调压时操作轻便，流量特性好，稳压精度高，压力灵敏度和重复度大大优于常规减压阀产品。本精密减压阀的阀芯结构，阀芯8顶部设置第一橡胶密封件25，阀芯8中部设置有与主阀孔16配合的第二橡胶密封件26，将硬质密封改为软质密封，保证阀芯8与溢流膜片座7配合时泄漏量安全可控，大大降低零件的加工难度和生产成本。本发明的阻尼片30结构，采用塑料模具直接注塑成型，大大降低零件的加工难度，成本降低，效率提高。

本精密减压阀的工作原理：

无压状态，如图1所示，压缩空气通过进气口10进入减压阀进气端气室A12内待命，同时一部气压通过图3所示的内部先导通道22进入气室B13中，当调压结构没有产生压力时，钢珠18与稳压阀孔17之间存在一定的允许泄露量，如图4所示，气室B13中的气压通过图1中的恒溢流孔19全部排向大气，此时出气口11无气压。

有压状态，如图1所示，通过向下旋动调压组件对定值弹簧5产生压力，定值弹簧5推动膜片组件6对钢珠18产生压力，钢珠18封住稳压阀孔17阻碍气室B13的气压外泄速度，气室B13的气压产生一股向下的压力并向下推动溢流膜片座7，溢流膜片座7推动阀芯8打开主阀孔16，进气口10的气压涌入气室A12及出气口11后的次压侧，同时一部分压力通过压力反馈入口经压力反馈通道23进入气室C15，如图2所示，当气室C15中的压力与定值弹簧5产生的压力相平衡时，膜片组件6上推同时钢珠18释压，气室B13中的压力部分外泄，溢流膜片座7和阀芯8上推，关闭主阀孔16，一次循环结束。当次压侧(包括气室A12、气室C15、出气口11次压侧)压力又低于定值弹簧5设定压力时，新的循环又重新开始。溢流膜片座7下端与第一橡胶密封件25配合的喷嘴挡板结构以及膜片组件6、钢珠18和稳压阀孔17构成的常泄排气结构的溢流作用对压力调节是很敏感的，故能实现精密稳压。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种精密减压阀，包括主阀体（1）、中间体（2）、阀盖（3）、调节手柄（4）、定值弹簧（5）、膜片组件（6）、溢流膜片座（7）、阀芯（8）和阀座（9），主阀体（1）设置有进气口（10）和出气口（11），其特征在于：主阀体（1）、中间体（2）和阀盖（3）由下至上依序固定连接，膜片组件（6）设置于阀盖（3）与中间体（2）之间，溢流膜片座（7）设置于中间体（2）与主阀体（1）之间，主阀体（1）上端与溢流膜片座（7）下端之间形成与出气口（11）连通的气室A（12），溢流膜片座（7）上端与中间体（2）下端之间形成气室B（13），中间体（2）上端与膜片组件（6）下端之间形成溢流腔（14），膜片组件（6）下端与膜片组件（6）上端之间形成气室C（15），主阀体（1）设置有将进气口（10）与气室A（12）连通的主阀孔（16），中间体（2）设置有将气室B（13）与溢流腔（14）连通的稳压阀孔（17），稳压阀孔（17）内设置有与稳压阀孔（17）相匹配的钢珠（18），中间体（2）还设置有将溢流腔（14）与外部连通的恒溢流孔（19），溢流膜片座（7）设有与外部连通的泄压溢流孔（20），溢流膜片座（7）的下端设有将气室A（12）与泄压溢流孔（20）连通的溢流阀孔（21），主阀体（1）、溢流膜片座（7）和中间体（2）还设有将进气口（10）与气室B（13）导通的内部先导通道（22），主阀体（1）、溢流膜片座（7）、中间体（2）和膜片组件（6）还设有将出气口（11）与气室C（15）导通的压力反馈通道（23），调节手柄（4）通过调节杆（24）旋设于阀盖（3）上方，调节杆（24）下端伸入阀盖（3）内，定值弹簧（5）的上端与调节杆（24）相抵，定值弹簧（5）的下端与膜片组件（6）相抵，阀座（9）固定设置于主阀体（1）的下端，阀芯（8）设置于主阀体（1）内，阀芯（8）下部可沿阀座（9）上下移动，阀芯（8）上端穿过主阀孔（16）与溢流膜片座（7）的溢流阀孔（21）相抵，阀芯（8）顶部设置有与溢流膜片座（7）配合的第一橡胶密封件（25），阀芯（8）中部设置有与主阀孔（16）配合的第二橡胶密封件（26），阀芯（8）的下部套设有橡胶复位垫（27）；溢流膜片座（7）与中间体（2）之间设置有与内部先导通道（22）相配合的阻尼片（30），阻尼片（30）的中部与内部先导通道（22）相对应的位置开设有阻尼孔（31），阻尼片（30）为塑料注塑成型；阀芯（8）的顶部设有第一凸起（28），第一橡胶密封件（25）套设于第一凸起（28）上，阀芯（8）的中部设有第二凸起（29），第二橡胶密封件（26）套设于第二凸起（29）上；第二橡胶密封件（26）呈圆锥状；第二凸起（29）的周围设有环形嵌槽，第二橡胶密封件（26）的内壁设有与该嵌槽相匹配的卡条，当第二橡胶密封件（26）套设于第二凸起（29）上时，第二橡胶密封件（26）的卡条嵌设于第二凸起（29）的环形嵌槽内；阻尼片（30）位于阻尼孔（31）的下部设有锥形的导流孔；溢流膜片座（7）的上端设有容置槽，阻尼片（31）装设于该容置槽内。

2.根据权利要求1所述的一种精密减压阀，其特征在于：阻尼孔（31）的孔径为0.2mm。

3.根据权利要求2所述的一种精密减压阀，其特征在于：阻尼孔（31）的高度为0.3-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种精密减压阀，其特征在于：膜片组件（6）与中间体（2）之间还设有偏压弹簧，膜片组件（6）的下端设有与钢珠（18）相匹配的弹片，中间体（2）的稳压阀孔（17）内还装设有与钢珠（18）密封配合的橡胶座。