CN217951311U - 一种大流量压缩空气减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大流量压缩空气减压阀，包括主阀体、主阀杆、主阀芯、主阀膜组和先导阀，所述主阀体中设有主阀腔、进气道、出气道、主阀口和泄放孔，所述主阀芯固定安装在主阀杆上，并用于封堵主阀口，所述主阀杆中设有阀杆中心通孔，所述主阀膜组抵靠在主阀杆中一端并能够将阀杆中心通孔端口密封，所述主阀杆的另一端与泄放孔连通，所述泄放孔与主阀腔为密封隔开的，还包括泄压阀，所述泄压阀包括用于压紧压紧封堵泄放孔的泄压阀芯、以及向泄压阀芯提供压紧弹力的泄压弹性结构；所述主阀杆的外周壁上设有溢流通孔。

Description

一种大流量压缩空气减压阀

技术领域

本实用新型涉及减压阀技术领域，具体涉及一种大流量压缩空气减压阀。

背景技术

减压阀应用于高压气源的减压处理。但在矿山、船舶、金属冶炼等应用上不仅需要其减压功能，还要具有大流量特性。有效的减压阀通径和流量是气动执行设备正常工作的必备条件，安全可靠的减压阀为安全生产提供强有力的安全保证。

申请号为201420762526.9的中国实用新型专利公开了一种大流量空气减压阀，提供了一种先导型减压阀，其中阀杆采用中空设计，并在主阀体上设有与阀杆中空孔连通的排气孔，在压力波动时，过压溢流排气的迅捷，提升主阀的灵敏性。但是，这种设计方式存在一定缺陷，某些应用条件下，在大流量下气动设备(如矿用气钻)突然停止工作后，高压气流冲击会使主阀体内的阀芯出现难以关闭的问题，膜片组件与阀杆脱离，这样主阀内高压区与阀杆内孔保持导通，出现气体一直泄放的现象。此外，在该大流量空气减压阀、以及其他常见的减压阀中，阀芯上胶密封垫常采用“包胶“工艺制造，使用不可靠，在高压之下密封垫很容易脱落导致减压阀失效。上述这些问题会导致减压阀出现可靠性问题，严重影响了气动***的正常使用，甚至出现设备和安全事故。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种大流量压缩空气减压阀，在出气道侧突然关闭出现高压冲击时，能够保证在主阀芯及时稳定关闭，相应灵敏，避免了高压气流冲击时的常泄压现象。

为实现上述目的，本实用新型提供一种大流量压缩空气减压阀，包括主阀体、主阀杆、主阀芯、主阀膜组和先导阀，所述主阀体中设有主阀腔、进气道、出气道、主阀口和泄放孔，所述主阀芯固定安装在主阀杆上，并用于封堵主阀口，所述主阀杆中设有阀杆中心通孔，所述主阀膜组抵靠在主阀杆中一端并能够将阀杆中心通孔端口密封，所述主阀杆的另一端与泄放孔连通，所述泄放孔与主阀腔为密封隔开的，还包括泄压阀，所述泄压阀包括用于压紧压紧封堵泄放孔的泄压阀芯、以及向泄压阀芯提供压紧弹力的泄压弹性结构；所述主阀杆的外周壁上设有溢流通孔。

进一步地，所述泄压阀中的泄压弹性结构的弹力为可调的。

进一步地，所述泄压阀还包括螺接在主阀体上的调节螺栓，所述泄压弹性结构包括设置在泄压阀芯和调节螺栓之间的泄压弹簧，所述泄压弹簧两端分别与泄压阀芯和调节螺栓相接或相抵。

进一步地，所述泄压阀还包括螺接在主阀体上的调节螺栓，所述泄压弹性结构包括设置在泄压阀芯和调节螺栓之间的泄压弹簧，所述泄压弹簧两端分别与泄压阀芯和调节螺栓相接或相抵。

进一步地，所述调节螺栓中设有排气通孔。

进一步地，所述主阀芯包括密封座、密封圈和压块，所述密封圈安装在密封座中，所述密封座上设有第一压紧面，所述压块固定于密封座，且压块上设有第二压紧面，所述第一压紧面和第二压紧面分别压紧在密封圈的内外两侧，并将密封圈压紧固定在密封座上，所述密封圈在压块和密封座之间具有用于与主阀体密封接触的密封工作面。

进一步地，所述密封座上设有定位凹槽，所述密封圈安装在定位凹槽中，所述第一压紧面位于定位凹槽的侧壁上，并压紧在密封圈外侧。

进一步地，所述密封圈为截面为圆形的O型密封圈，所述第一压紧面为圆弧形且与密封圈贴合，所述第二压紧面包括贴合并压紧在密封圈内侧上部的弧形面。

进一步地，所述压块具有伸入到密封圈内孔中的台阶部，且台阶部周壁与密封圈内侧贴靠。

如上所述，本实用新型涉及的大流量压缩空气减压阀，具有以下有益效果：

1、通过设置泄压阀、以及在主阀杆上设置溢流通孔，通过主阀杆上的溢流通孔，能够使得主阀杆两端的压力保持平衡，并与第一腔室中压力一致，当出气道侧突然关闭时，会产生较大的压力冲击，由于主阀杆两端的压力相同，主阀杆和主阀芯在主阀弹簧作用下能够稳定快速地朝主阀口移动，将主阀口封堵住，第一腔室中气体压力高于设定值时，泄压阀会打开，气体通过阀杆中心通孔和泄放孔排出去。本申请的大流量压缩空气减压阀，主阀芯能够稳定可靠地将主阀口封堵，响应快速灵活，提升了减压阀的可靠性，在正常工作时又不产生泄压问题。解决现有设计中存在高压冲击下主阀难以关闭的问题。

2、主阀芯提供了一种新型的密封方式，密封圈安装稳定，受压强度更好，提高了主阀芯的使用寿命和密封可靠性，能够满足大流量高压气体的使用需要，有效解决了现有设计中阀芯采用传统金属包胶工艺制作的密封垫存在易脱落的问题。

附图说明

图1为本实用新型的大流量压缩空气减压阀的内部结构示意图。

图2为本实用新型的大流量压缩空气减压阀的外部示意图。

图3为本实用新型中的主阀杆和主阀芯的结构示意图。

图4为本实用新型中主阀芯的密封座和压块的装配示意图。

图5为本实用新型中主阀芯的密封座的结构示意图。

图6为本实用新型中的主阀芯与主阀口的配合示意图。

元件标号说明

1 主阀体

11 主阀腔

111 第一腔室

112 第二腔室

12 进气道

13 出气道

14 泄放孔

15 主阀口

151 密封凸起部

16 第一孔道

17 第二孔道

2 先导阀

21 先导进口

22 先导出口

3 主阀膜组

33 模组通孔

4 主阀杆

41 阀杆中心通孔

42 溢流通孔

5 主阀芯

51 密封座

511 第一压紧面

512 定位凹槽

52 压块

521 第二压紧面

522 台阶部

53 密封圈

531 密封工作面

6 泄压阀

61 泄压阀芯

62 泄压弹簧

63 调节螺栓

631 排气通孔

7 主阀弹簧

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1至图6，本实用新型提供了一种大流量压缩空气减压阀，包括主阀体1、主阀杆4、主阀芯5、主阀膜组3和先导阀2，主阀体1中设有主阀腔11、进气道12、出气道13、主阀口15和泄放孔14，主阀膜组3可活动地设置在主阀腔11中，将主阀腔11分为第一腔室111和第二腔室112，主阀膜组3将第一腔室111和第二腔室112之间密封隔开，出气道13与第二腔室112连通，出气道13与主阀腔11的第二腔室112之间为主阀口15，主阀芯5用于封堵主阀口15，将进气道12和主阀腔11密封隔开，主阀芯5由主阀弹簧7压紧在主阀口15，主阀芯5固定安装在主阀杆4上，主阀杆4中设有阀杆中心通孔41，主阀膜组3抵靠在主阀杆4中一端并能够将阀杆中心通孔41端口密封，主阀杆4的另一端伸入到泄放孔14中并保持连通，主阀杆4的外壁通过密封圈与泄放孔14接触，使得泄放孔14与主阀腔11为密封隔开的，只能够通过阀杆中心通孔41进行连通。先导阀2固定在主阀体1上，其上的先导进口21通过主阀体1中的第一孔道16与进气道12连通，先导出口22通过主阀体1中的第二孔道17与第一腔室111连通，先导阀2的功能为将进气道12的气体先部分地进入到第一腔室111中，来推动主阀膜组3，由主阀膜组3推动主阀杆4，使主阀芯5打开，先导阀2可以采用现有结构。

本实用新型的大流量压缩空气减压阀还包括泄压阀6，泄压阀6包括用于压紧封堵泄放孔14的泄压阀芯61、以及向泄压阀芯61提供压紧弹力的泄压弹性结构；主阀杆4的外周壁上设有溢流通孔42。

本实用新型的大流量压缩空气减压阀，正常工作时，进气道12通入高压气，参见图1，初始时，主阀芯5封堵主阀口15，主阀膜组3抵靠与主阀杆4上端部，高压气通过先导阀2输入一定压力的气体进入到第一腔室111中，第一腔室111中形成高压，推动主阀膜组3朝第二腔室112所在侧移动，主阀膜组3推动主阀杆4和主阀芯5移动，主阀口15逐渐打开，高压气进入到第二腔室112并从出气道13输出，第一腔室111中压力逐渐增加，待第一腔室111、第二腔室112和主阀杆4对主阀膜组3的力达到平衡时，主阀膜组3停止移动，主阀芯5停止在开启位置，得到所需要的输出压力值。同时，第二腔室112中的气体会通过主阀杆4上的溢流通孔42进入到阀杆中心通孔41中，使得主阀杆4两端的压力保持平衡，并与第一腔室111中压力一致，泄压阀6设置规定的开启压力，正常工作时泄压阀6处于封堵状态，不会出现泄气问题。当出气道13侧突然关闭时，会产生较大的压力冲击，第一腔室111中压力增大，主阀膜组3上行，同时由于主阀杆4两端的压力相同，主阀杆4和主阀芯5在主阀弹簧7作用下能够稳定快速地朝主阀口15移动，将主阀口15封堵住，响应灵活，第一腔室111中气体压力高于设定值时，泄压阀6会打开，气体通过阀杆中心通孔41和泄放孔14排出去。

本实用新型的大流量压缩空气减压阀，在出气道13侧突然关闭产生压力冲击时主阀芯5能够稳定可靠地将主阀口15封堵，响应快速灵活，解决现有设计中存在主阀难以关闭的问题，提升了减压阀的可靠性。大流量压缩空气减压阀尤其能够适用于大流量高压气体的使用需要。

在本实施例中，参见图1，作为优选设计，泄压阀6中的泄压弹性结构的弹力为可调的，具体地，泄压阀6包括螺接在主阀体1上的调节螺栓63，泄压弹性结构包括设置在泄压阀芯61和调节螺栓63之间的泄压弹簧62，泄压弹簧62两端分别与泄压阀芯61和调节螺栓63相接或相抵，以此通过旋动调节螺栓63，能够调节泄压弹簧62的压缩程度，也即调节泄压阀6的开启压力，能够满足多种需要，使用灵活。并且，在调节螺栓63中设有排气通孔631，泄压阀芯61打开后，从泄放孔14出来的气体能够从排气通孔631中顺利排出。

在本实施例中，参见图3、图4和图5，作为优选设计，主阀芯5包括密封座51、密封圈53和压块52，密封座51与主阀杆4固定连接，密封圈53安装在密封座51中，密封座51上设有第一压紧面511，压块52固定于密封座51，且压块52上设有第二压紧面521，第一压紧面511和第二压紧面521分别压紧在密封圈53的内外两侧，将密封圈53压紧固定在密封座51上，压块52和密封座51未将密封圈53全部盖住，密封圈53在压块52和密封座51之间具有用于与主阀体1密封接触的密封工作面531。优选地，密封座51上设有定位凹槽512，密封圈53安装在定位凹槽512中，定位凹槽512的侧壁面构成第一压紧面511，并压紧在密封圈53外侧部，压块52呈环形状态，套于主阀杆4上，压块52固定安装在定位凹槽512中，其第二压紧面521压紧在密封圈53内侧处。其中，第一压紧面511和第二压紧面521的具体形状，可根据密封圈53的形状确定，能够对密封圈53朝下(朝向定位凹槽512底部的方向)的压力，使得密封圈53能被定位压紧好。当然，在其他实施例中，也可以是压块52的第二压紧面521压在密封圈53的外侧，而密封座51的第一压紧面511压在密封圈53的内侧。

在本实施例中，参见图3、图4和图5，作为优选设计，密封圈53为截面为圆形的O型密封圈53，第一压紧面511为圆弧形且与密封圈53贴合，第二压紧面521包括贴合并压紧密封圈53内侧上部的弧形面，参见图3，第一压紧面511和第二压紧面521分别压紧在O型密封圈53上半部分左右侧的部分区域上，使得密封圈53露出部分区域，构成密封工作面531，该部分区域面积大小可实际需要设置。优选地，密封工作面531不凸出于密封座51上表面，也不凸出于压块52上表面，对密封圈53的定位压紧效果更好。参见图6，对应地，在主阀口15周边设置一圈密封凸起部151，称为刀口结构，主阀芯5封堵主阀口15时，能够方便与密封圈53的密封工作面531接触形成密封。当然，在其他实施例中，密封圈53的截面形状也可以为矩形或者其他形状，此时第一压紧面511和第二压紧面521需要压紧在密封圈53边缘的上端面侧。

在本实施例中，参见图3、图4和图6，压块52具有伸入到密封圈53内孔中的台阶部522，台阶部522紧靠定位凹槽512底面，并利用螺栓固定主，且台阶部522外周壁与密封圈53内侧贴靠，以对密封圈53内孔位置进行限定，进一步稳定密封圈53位置。

本实用新型的大流量压缩空气减压阀，具有以下有益效果：

1、在出气道13侧突然关闭产生压力冲击时，主阀芯5能够稳定可靠地将主阀口15封堵，响应快速灵活，提升了减压阀的可靠性，在正常工作时又不产生泄压问题。解决现有设计中存在高压冲击下主阀难以关闭的问题。

2、主阀芯5提供了一种新型的密封方式，密封圈53安装稳定，受压强度更好，提高了主阀芯5的使用寿命和密封可靠性，能够满足大流量高压气体的使用需要，有效解决了现有设计中阀芯采用传统金属包胶工艺制作的密封垫存在易脱落的问题。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种大流量压缩空气减压阀，包括主阀体(1)、主阀杆(4)、主阀芯(5)、主阀膜组(3)和先导阀(2)，所述主阀体(1)中设有主阀腔(11)、进气道(12)、出气道(13)、主阀口(15)和泄放孔(14)，所述主阀芯(5)固定安装在主阀杆(4)上，并用于封堵主阀口(15)，所述主阀杆(4)中设有阀杆中心通孔(41)，所述主阀膜组(3)抵靠在主阀杆(4)中一端并能够将阀杆中心通孔(41)端口密封，所述主阀杆(4)的另一端与泄放孔(14)连通，所述泄放孔(14)与主阀腔(11)为密封隔开的，其特征在于：还包括泄压阀(6)，所述泄压阀(6)包括用于压紧封堵泄放孔(14)的泄压阀芯(61)、以及向泄压阀芯(61)提供压紧弹力的泄压弹性结构；所述主阀杆(4)的外周壁上设有溢流通孔(42)。

2.根据权利要求1所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述泄压阀(6)中的泄压弹性结构的弹力为可调的。

3.根据权利要求2所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述泄压阀(6)还包括螺接在主阀体(1)上的调节螺栓(63)，所述泄压弹性结构包括设置在泄压阀芯(61)和调节螺栓(63)之间的泄压弹簧(62)，所述泄压弹簧(62)两端分别与泄压阀芯(61)和调节螺栓(63)相接或相抵。

4.根据权利要求3所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述调节螺栓(63)中设有排气通孔(631)。

5.根据权利要求1所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述主阀芯(5)包括密封座(51)、密封圈(53)和压块(52)，所述密封圈(53)安装在密封座(51)中，所述密封座(51)上设有第一压紧面(511)，所述压块(52)固定于密封座(51)，且压块(52)上设有第二压紧面(521)，所述第一压紧面(511)和第二压紧面(521)分别压紧在密封圈(53)的内外两侧，并将密封圈(53)压紧固定在密封座(51)上，所述密封圈(53)在压块(52)和密封座(51)之间具有用于与主阀体(1)密封接触的密封工作面(531)。

6.根据权利要求5所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述密封座(51)上设有定位凹槽，所述密封圈(53)安装在定位凹槽中，所述第一压紧面(511)位于定位凹槽(512)的侧壁上，并压紧在密封圈(53)外侧。

7.根据权利要求5或6所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述密封圈(53)为截面为圆形的O型密封圈，所述第一压紧面(511)为圆弧形且与密封圈(53)贴合，所述第二压紧面(521)包括贴合并压紧在密封圈(53)内侧上部的弧形面。

8.根据权利要求5所述的大流量压缩空气减压阀，其特征在于：所述压块(52)具有伸入到密封圈(53)内孔中的台阶部(522)，且台阶部(522)周壁与密封圈(53)内侧贴靠。

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