CN214222122U - 一种高压集成式调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压集成式调压器，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、平膜、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述弹簧组件设置在所述阀盖内，所述平膜设置在阀盖靠近阀体的一端，所述平膜与阀体之间的间隙构成调压气室，所述顶杆组件设置在所述调压气室内且与一端与所述阀芯连接，所述顶杆组件的另一端与平膜连接，所述平膜与所述弹簧组件的一端连接，所述弹簧组件的另一端与手轮组件连接。

Description

一种高压集成式调压器

技术领域

本实用新型涉及调压阀技术领域，特别涉及一种高压集成式调压器。

背景技术

流体控制技术是运用流体控制产品对流体介质进行控制的一门技术，气体控制则是对气体介质进行控制。近年来，气体控制技术迅速发展，因其环保、污染小、易操作，在传统产业中应用比列逐渐增大。高压气体调压器被应用于高压气体输送管路与钢瓶中作为压力调控装置，它将钢瓶中高压气体调压至输送管路中流通气体。高压气体调压器通过节流把调压器前端较高压力降低到调压器后端管路压力，并凭借自身的调节性能使得出口端压力相对地维持在某一数值水平压力。虽然我国的气体控制产品不少，可是问题也不少，技术沉淀相比国外逊色。

参见图1所示，现有的高压调节器主要包括阀盖1、阀芯弹簧2、阀芯组件3、阀体4、阀杆5、活塞6、调节弹簧7、弹簧座8、阀盖9、锁紧螺母10、螺杆11、手轮12，存在以下问题：

(1)传统高压气体调压器出口调压范围10～100bar，进口压力小于等于400bar，而对于将200bar以下压力调节至0～10bar调压范围的调压性能则显不足，

(2)调节后压力稳定性差，

(3)调节压力精度低，

(4)长久存储在钢瓶的气体会含有杂质等固体颗粒，若通过传统高压气体调压器，容易滞留在阀芯阀座之间，影响调压器的调压性能；

(5)阀体与可活动的活塞使用密封件进行密封，频繁的使用该调压器，其活塞频繁活动会导致密封件磨损，久而久之密封性能下降，比较容易漏气，导致调压性能变差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种高压集成式调压器，以解决上述问题。

一种高压集成式调压器，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、平膜、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述弹簧组件设置在所述阀盖内，所述平膜设置在阀盖靠近阀体的一端，所述平膜与阀体之间的间隙构成调压气室，所述顶杆组件设置在所述调压气室内且与一端与所述阀芯连接，所述顶杆组件的另一端与平膜连接，所述平膜与所述弹簧组件的一端连接，所述弹簧组件的另一端与手轮组件连接，工作时，通过所述手轮组件带动所述弹簧组件发生形变，进而带动平膜运动使得顶杆组件推动阀芯组件改变位置，达到改变阀芯组件开度的目的，随着气体流量的变化，调压气室的压力也随之变化，在阀芯弹簧、平膜、弹簧组件之间的共同作用下，出口端压力产生新的平衡。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述阀芯与进口端之间设置有过滤器。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述阀芯组件还包括通过外螺纹设置在所述阀芯腔内的中空螺纹座，所述顶杆组件活动配置在所述中空螺纹座靠***膜的一端，所述中空螺纹座的中部设置有与阀芯配合的阀座，所述阀芯的侧部设置有过气通道，所述中空螺纹座远离平膜的一端与一带有外螺纹的圆筒部连接，所述圆筒部的一端压紧所述阀座，另一端设置有所述过滤器，所述阀芯和阀芯弹簧设置在所述圆筒部内，所述中空螺纹座靠近阀芯头部的位置还设置有若干与调压气室连通的侧部气道。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述过滤器包括锥形过滤网和孔板，所述锥形过滤网设置在圆筒部的另一端，所述孔板设置在所述锥形过滤网与阀芯弹簧之间。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述顶杆组件包括顶杆头和顶杆身，所述顶杆头与平膜连接，所述顶杆身整体呈外径向尾端逐渐变小的类锥形顶杆，所述顶杆身的尾端与所述阀芯连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述弹簧组件包括弹簧、弹簧座和弹簧导向座，所述弹簧的一端与所述弹簧座连接，另一端与所述弹簧导向座的一端连接，所述弹簧座与所述平膜连接，所述手轮组件包括旋在所述阀盖远离阀体一端上的调节螺栓以及与所述调节螺栓连接的手轮，所述弹簧导向座设置在所述调节螺栓的内腔，且两者通过一球体连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述阀体和阀盖之间设置有支撑部，所述支撑部上设置有密封圈，所述弹簧导向座设置在所述支撑部内。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果是：可以将进口为0～200bar输送气体压力调节至0～10bar，调节范围相比传统高压气体调压器有所不同且涉及其不能调节到压力范围，经过该调压器调节压力后气体压力稳定性较好，调节精度较高；另外，因通过阀芯阀座处设有过滤器对气体有过滤洁净作用，有效避免杂质等固体颗粒滞留在阀芯阀座之间，使得高压集成式调压器调压较为顺畅；再者，采用膜片与阀体之间设置密件的静密封方案，避免密封件被频繁摩擦而磨损，进而导致调压性能变弱。

附图说明

图1是现有技术调压器的结构示意图。

图2是本实用新型一种实施例的结构***图。

图3是本实用新型一种实施例组装后的剖面图。

图4是本实用新型一种实施例的阀芯组件的结构***图。

图5是本实用新型一种实施例的阀芯组件组装后的剖面图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图2至图5所示的一种高压集成式调压器，包括阀体100、阀盖200、阀芯组件300、顶杆组件400、平膜500、手轮组件600和弹簧组件700。

阀体100的中部具有与阀芯组件300配合的阀芯腔110，阀芯腔110与进口端和111出口端112连通。

阀芯组件300包括设置在阀芯腔110内的阀芯弹簧310以及与阀芯弹簧310连接的阀芯320，阀盖200的一端与阀体100连接，另一端与手轮组件600连接。本实施例中的阀芯组件300还包括通过外螺纹设置在阀芯腔110内的中空螺纹座330，顶杆组件400活动配置在中空螺纹座330靠***膜500的一端，中空螺纹座330的中部设置有与阀芯320配合的阀座340，阀芯320的侧部设置有过气通道321，中空螺纹座330远离平膜500的一端与一带有外螺纹的圆筒部350连接，圆筒部350的一端压紧阀座340，另一端设置有过滤器800，过滤器800设置在阀芯320与进口端111之间。阀芯320和阀芯弹簧310设置在圆筒部350内，中空螺纹座330靠近阀芯320头部的位置还设置有若干与调压气室10连通的侧部气道331，中空螺纹座330和圆筒部350的端部还设置有密封垫圈360。过滤器800包括锥形过滤网810和孔板820，锥形过滤网810设置在圆筒部350的另一端，孔板820设置在锥形过滤网810与阀芯弹簧310之间。

弹簧组件700设置在阀盖200内，平膜500设置在阀盖200靠近阀体100的一端，平膜500与阀体100之间的间隙构成调压气室10。顶杆组件400设置在调压气室10内且与一端与阀芯320连接，顶杆组件400的另一端与平膜500连接，平膜500与弹簧组件700的一端连接，弹簧组件700的另一端与手轮组件600连接。优选的，顶杆组件400包括顶杆头410和顶杆身420，顶杆头410与平膜500连接，顶杆身420整体呈外径向尾端逐渐变小的类锥形顶杆，顶杆身420的尾端与阀芯320连接。弹簧组件700包括弹簧710、弹簧座720和弹簧导向座730，弹簧710的一端与弹簧座720连接，另一端与弹簧导向座730的一端连接。弹簧座720与平膜500连接，手轮组件600包括旋在阀盖200远离阀体100一端上的调节螺栓610以及与调节螺栓610通过螺栓620以及垫圈630连接的手轮640，调节螺栓610头部设置有压板680，弹簧导向座730设置在调节螺栓610的内腔，且两者通过一球体650连接，调节螺栓610的***还设置有一限位螺母660，改变限位螺母660的位置即可改变调节螺栓610的行程，手轮640上还设置有盖子641。球体650与弹簧导向座730之间以及调节螺栓610与阀盖200之间设置有润滑油脂670。阀体100和阀盖200之间设置有支撑部900，支撑部900上设置有密封圈910、920，保证支撑部900与阀体100和阀盖200之间有良好的密封性能，弹簧导向座730设置在支撑部900内。

本实用新型的工作原理如下：

(1)高压集成式调压器正常运行时，钢瓶中的高压气体将经过过滤器800过滤，减少或去除杂质进入阀芯320、阀座340等关键零部件之中，若从零位开始调高气体压力，旋转手轮640带动调节螺栓610旋转运动并压缩弹簧710，弹簧710经弹簧座720推动平膜500带动顶杆组件400顶开阀芯320，使得阀芯320脱离阀座340，高压气体从高压集成式调压器进口端111流向调压器出口端112，高压集成式调压器后端压力逐渐增大至所需大小压力且与弹簧710力平衡，使出口压力保持稳定。若出口端112压力高于预期设定的压力时，平膜500受到的压强增大，使得顶杆组件400推动平膜500与弹簧座720压缩弹簧710，阀芯320受到顶杆组件400的作用力变小，开度随着变小，进而使得高压气体进口端111高压气体流量降低，压力随着变小，从而使得气体出口压力平衡。若高压集成式调压器出口压力数值小于预期设定压力时，顶杆组件400受到气体作用力变小，受到来自弹簧710与平膜500作用力影响变大，阀芯320受到顶杆组件400作用力影响变大，阀芯320开度变大，经过高压集成式调压器的气体流量随着变大，从而使得高压集成式调压器出口端112变大产生新平衡。本实用新型可以将进口为0～200bar输送气体压力调节至0～10bar，调节范围相比传统高压气体调压器有所不同且涉及其不能调节到压力范围，经过该调压器调节压力后气体压力稳定性较好，调节精度较高；另外，因通过阀芯阀座处设有过滤器对气体有过滤洁净作用，有效避免杂质等固体颗粒滞留在阀芯阀座之间，使得高压集成式调压器调压较为顺畅；再者，采用膜片与阀体之间设置密件的静密封方案，避免密封件被频繁摩擦而磨损，进而导致调压性能变弱。

(2)采用集成阀座技术，将阀座340与中空螺纹座330集成，避免阀座340频繁地与中空螺纹座330离合，减少磨损。

(3)顶杆身420整体呈外径向尾端逐渐变小的类锥形顶杆，有效控制压力。顶杆头410和顶杆身420在运行时，较大的顶杆头410平头端面主要与弹簧座720以及平膜500接触，较小处的针式部位顶杆身420主要与阀芯320及气体接触，而其渐变异形曲面主要与气体发生接触。独特的渐变异形曲面设计在顶杆组件400向阀芯320增大作用影响力时，缓和气阻作用，阀芯320开启反应动作更加迅速；在顶杆组件400向阀芯320增大作用影响力时，借助气体作用与阀芯弹簧310共同作用，将阀芯320关闭，灵敏度高。

(4)中空螺纹座330设置有侧部气道331，气体通过侧部气道331流进和流出，对顶杆头410和顶杆身420施加作用，使得其所作用力易于平衡，从而提高调压精度与灵敏度。

(5)采用集成式过滤器件技术，将圆筒部350、锥形过滤网810、孔板820、固定垫圈830集成为一体，将阀芯320安装在内更为可靠，在起到过滤作用同时，维持阀芯弹簧310对阀芯320的作用，维持圆筒部350对阀芯320的作用，辅助支撑阀座340。

(6)手轮640由塑料制成，避免直接与调节螺栓610接触因受力面积小而被扭曲损伤，采用接触面积稍大且较塑料耐扭曲的零件板做转接，连接手轮640与调节螺栓610。采用调节螺栓610与阀盖200形成螺旋运动副，间接压缩或放松弹簧710，进而影响弹簧座720对平膜500的作用，从而带动顶杆组件400对阀芯320施加作用力或启闭阀芯。该调节螺栓610的结构设计独特，调节螺栓610对球体650施加作用，球体650带动弹簧导向件730，弹簧导向件730直接压缩或放松弹簧710。

(7)采用平膜500和密封件隔开调压气室10与弹簧710所处的区域，高压集成式调压器运行时，平膜500贴合在顶杆组件400较大的平头端面，避免气体对顶杆组件400的大端平头端面的作用力，使得顶杆组件400带动阀芯320动作顺畅。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

Claims (7)

1.一种高压集成式调压器，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、平膜、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述弹簧组件设置在所述阀盖内，所述平膜设置在阀盖靠近阀体的一端，所述平膜与阀体之间的间隙构成调压气室，所述顶杆组件设置在所述调压气室内且与一端与所述阀芯连接，所述顶杆组件的另一端与平膜连接，所述平膜与所述弹簧组件的一端连接，所述弹簧组件的另一端与手轮组件连接，工作时，通过所述手轮组件带动所述弹簧组件发生形变，进而带动平膜运动使得顶杆组件推动阀芯组件改变位置，达到改变阀芯组件开度的目的，随着气体流量的变化，调压气室的压力也随之变化，在阀芯弹簧、平膜、弹簧组件之间的共同作用下，出口端压力产生新的平衡。

2.如权利要求1所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述阀芯与进口端之间设置有过滤器。

3.如权利要求2所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述阀芯组件还包括通过外螺纹设置在所述阀芯腔内的中空螺纹座，所述顶杆组件活动配置在所述中空螺纹座靠***膜的一端，所述中空螺纹座的中部设置有与阀芯配合的阀座，所述阀芯的侧部设置有过气通道，所述中空螺纹座远离平膜的一端与一带有外螺纹的圆筒部连接，所述圆筒部的一端压紧所述阀座，另一端设置有所述过滤器，所述阀芯和阀芯弹簧设置在所述圆筒部内，所述中空螺纹座靠近阀芯头部的位置还设置有若干与调压气室连通的侧部气道。

4.如权利要求3所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述过滤器包括锥形过滤网和孔板，所述锥形过滤网设置在圆筒部的另一端，所述孔板设置在所述锥形过滤网与阀芯弹簧之间。

5.如权利要求1所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述顶杆组件包括顶杆头和顶杆身，所述顶杆头与平膜连接，所述顶杆身整体呈外径向尾端逐渐变小的类锥形顶杆，所述顶杆身的尾端与所述阀芯连接。

6.如权利要求1所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧、弹簧座和弹簧导向座，所述弹簧的一端与所述弹簧座连接，另一端与所述弹簧导向座的一端连接，所述弹簧座与所述平膜连接，所述手轮组件包括旋在所述阀盖远离阀体一端上的调节螺栓以及与所述调节螺栓连接的手轮，所述弹簧导向座设置在所述调节螺栓的内腔，且两者通过一球体连接。

7.如权利要求6所述的一种高压集成式调压器，其特征在于，所述阀体和阀盖之间设置有支撑部，所述支撑部上设置有密封圈，所述弹簧导向座设置在所述支撑部内。

Images