单极气体减压阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种单极气体减压阀，包括，阀体、活塞阀芯、顶盖及减压弹簧；顶盖与阀体的内腔开口侧固定连接，在顶盖与阀体之间形成减压腔，在顶盖的顶部开设高压进气口，与减压腔的上部连通，阀体的底部开设出气口，与减压腔的底部连通，活塞阀芯装配于减压腔中，活塞阀芯的活塞端与阀体的阀芯孔装配连接，封堵端与顶盖的内孔装配连接，与高压进气口位置相对应，减压弹簧装配于活塞端与顶盖的内腔间。本实用新型提供的一种单极气体减压阀，解决了现有的气体减压阀，耐冲击能力差、耐用性低的问题，提高了气动应用系统的可靠性及稳定性，降低了维修成本。
【专利说明】单极气体减压阀
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及气体减压及应用领域，尤其涉及单极气体减压阀。
【背景技术】
[0002] 气体减压阀是气体存储、运输及气动系统控制过程中，常用的调压器件。其作用是 将高压气瓶内的高压气体减压至可采用工作压力范围内。在内部调节压力弹簧进行设定 后，出气口可保证以某一流量，按设定压力进行气体输出。从而，现有的减压阀，主要是通过 压力弹簧在膜片两侧进行压力平衡，因此起到了减压的作用，在上述减压过程中，膜片固定 在减压阀高压腔及底压腔之间，在压力弹簧的作用下，向一侧变形。由此可知，在现有的减 压阀中，膜片的作用至关重要，但若进口压力突升，或者出口气体倒灌，则将造成膜片的永 久损坏，减压阀内腔将被瞬间击穿，并易造成崩裂，在气焊等混合气体应用的环境下，将可 能导致严重的爆炸事故。为解决上述膜片强度低的问题，现有技术中采用了不锈钢膜片的 方式进行替代，但不锈钢膜片遇高压冲击时，易造成永久变形，同时也不会降低瞬间阀体崩 裂的可能性，从而不锈钢膜片并不能解决上述膜片抗冲击差、疲劳强度低（尤其在高压减 压器中）、使用寿命短的缺陷。由此可知，现有的气体减压阀，耐冲击能力差、耐用性低、从而 造成气动应用存在可靠性低、稳定性差及维修成本高的问题。 实用新型内容
[0003] 针对上述现有技术中的缺陷，本实用新型解决了现有减压器耐冲击能力低、耐用 性差的问题。
[0004] 针对上述问题，本实用新型，采用活塞代替膜片的减压结构，该结构中，当高压气 进入减压腔后，阀口开启，高压气体通过阀口进入活塞再进入活塞底部腔体中，当活塞底部 腔体压力与大气压力之和大于入口高压时，减压弹簧变形，使阀芯顶部封闭阀口，从而使阀 口关闭，从而使出气口压力下降。
[0005] 本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0006] 在本实用新型的一种实施方式中提供的单极气体减压阀包括：阀体、活塞阀芯、顶 盖及减压弹簧；所述顶盖与所述阀体的内腔开口侧固定连接，在所述顶盖与所述阀体之间 形成减压腔，在所述顶盖的顶部开设高压进气口，与所述减压腔的上部连通，阀体的底部开 设出气口，与所述减压腔的底部连通，所述活塞阀芯装配于所述减压腔中，所述活塞阀芯的 活塞端与所述阀体的阀芯孔装配连接，封堵端与所述顶盖的内孔装配连接，与所述高压进 气口位置相对应，所述减压弹簧装配于所述活塞端与所述顶盖的内腔间；当所述高压进气 口无进气时，使所述封堵端与所述高压进气口保留间隙，当所述高压进气口进气时，高压气 穿过所述活塞阀芯的内腔孔，到达所述活塞端底部，在所述活塞端底部形成向上推力，使所 述减压弹簧压缩，推动所述活塞阀芯沿所述减压腔的轴向，向上移动，对所述高压进气口封 堵，使所述出气口压力下降。
[0007] 在本实用新型一种优选的实施方式中：还包括，进气快接卡套接头及出气快接卡 套接头，所述进气快接卡套接头与所述高压进气口固定连接；所述出气快接卡套接头与所 述出气口固定连接。
[0008] 在本实用新型一种优选的实施方式中：还包括，安全阀组件，所述安全阀组件的进 气端与所述减压腔的腔体连通。
[0009] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述活塞阀芯的活塞端的侧壁开设密封凹 槽，所述密封凹槽内部装配〇型密封圈。
[0010] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述活塞阀芯的活塞端的底部包括：碟形 凹槽。
[0011] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述活塞阀芯的内腔孔为阶梯孔，所述阶 梯孔的阶梯数为2?3个。
[0012] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述活塞阀芯的封堵端开设密封凹孔，所 述密封凹孔中装配密封垫，所述密封垫的材料为增强型尼龙、丁晴橡胶或聚氨酯。
[0013] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述减压弹簧的直径为02mm?03mm。
[0014] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述顶盖包括，外顶盖及轴封；所述外顶 盖开设内螺纹孔，所述轴封外部开设外螺纹孔与所述外顶盖的内螺纹孔装配固定连接。
[0015] 在本实用新型一种优选的实施方式中：所述阀体的材料为，Al-Mg-Cu合金；所述 减压弹簧的材料为，65Mn弹簧钢；所述活塞阀芯的材料为SUS304、SUS316或HPb59-l。。
[0016] 本实用新型的有益效果为：本实用新型采用活塞压差原理来实现气体减压作用。 密封采用成熟的动密封结构，加之在密封面上可以采用更高加工精度光法度及良好润滑的 情况下，气流在减压阀内几乎是直线流动，提高了动密封的可靠性和使用寿命，并提升了整 个产品的安全性及用户使用的舒适性。从而提高了气体减压阀的耐冲击力、耐用性，并提高 了气动应用系统的可靠性及稳定性，并降低了维修成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型所述单极气体减压阀在正常状态下的结构示意图；
[0018] 图2是本实用新型所述单极气体减压阀载工作状态下的结构示意图；
[0019] 图3是本实用新型所述单极气体减压阀增加了安全阀组件以后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中 自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通 过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用 新型的限制。
[0021] 如本实用新型所述单极气体减压阀的结构示意图如图1所示，本实用新型中的单 极气体减压阀其结构为在阀体8的腔体开口侧上通过外螺纹固定顶盖3,如图1所示，为便 于装配，其顶盖3由轴封6套装于外顶盖30内部给予实现。从而在顶盖3与阀体8之间形 成减压腔34。在外顶盖30的顶部开设高压进气口 28,与减压腔34的上部连通，阀体8的 底部开设出气口 29,与所述减压腔34的底部连通，所述活塞阀芯16装配于所述减压腔34 中，所述活塞阀芯16的活塞端31与所述阀体8的阀芯孔27装配连接，轴封6的内腔中开 设内孔，封堵端32与该轴封6装配连接，与高压进气口 28的对应位置相对应，减压弹簧13 装配于所述活塞端31与所述顶盖3的内腔间。
[0022] 本实用新型所述单极气体减压阀载工作状态下的结构示意图如图2所示，当所述 高压进气口 28无进气时，使所述封堵端32与所述高压进气口 28保留间隙，当所述高压进 气口 28进气时，高压气穿过所述活塞阀芯16的内腔孔33,到达所述活塞端31底部，在活塞 端31底部形成向上推力，使所述减压弹簧13压缩，推动所述活塞阀芯16沿所述减压腔34 的轴向向上移动，对所述高压进气口 28封堵，使所述出气口 29压力下降。
[0023] 所述单极气体减压阀还可以增设进气快接卡套接头1及出气快接卡套接头10,所 述进气快接卡套接头1与所述高压进气口 28固定连接；所述出气快接卡套接头10与所述 出气口 29固定连接。卡套式管接头具有结构简单、使用方便和不用焊接等优点，本实用新 型所采用的进气、出气快接卡套接头，具有安装简单、密封性好的特点。
[0024] 作为本实用新型的进一步优选方案，所述单极气体减压阀还可以增设安全阀组 件，增加了安全阀组件以后的的结构示意图如图3所示，所述安全阀组件的进气端与所述 减压腔34的腔体连通，具体包括依次嵌套设置的安全阀阀体23、安全阀压帽24、安全阀弹 簧25、安全阀芯26。增设安全阀组件可以显著的提高减压阀在使用过程中的安全系数，减 少安全隐患。
[0025] 作为本实用新型的进一步优选方案，所述活塞阀芯16的活塞端31的侧壁开设密 封凹槽，所述密封凹槽内部装配〇型密封圈15。活塞阀芯16的活塞端31的底部还可以优 选设置有碟形凹槽。
[0026] 更进一步的，活塞阀芯16的内腔孔可以设置为阶梯孔，阶梯孔的阶梯数优选为 2?3个。活塞阀芯16的封堵端32可以开设密封凹孔，密封凹孔中装配密封垫4,作为一个 具体实施例中的优选方案，密封垫4的材料优选增强型尼龙、丁晴橡胶或聚氨酯中的一种。
[0027] 本实用新型还可以使用一种组合式的顶盖结构，让所述顶盖3具体包括外顶盖30 及轴封6,在外顶盖30开设内螺纹孔，在轴封6外部开设外螺纹孔与所述外顶盖的内螺纹孔 装配固定连接。
[0028] 作为本实用新型的一个具体实施例，述减压弹簧13的直径优选采用02_03,阀 体8的材料优选采用Al-Mg-Cu合金，减压弹簧13的材料优选采用65Mn弹簧钢，活塞阀芯 16的材料优选采用SUS304、SUS316或HPb59-l中的一种。
[0029] 本实用新型中，所述单极气体减压阀其工作原理为：在减压弹簧13作用下，阀口 处于开启状态，当高压气体进入减压腔34后，在减压弹簧13的作用下阀口开启，气体通过 阀口进入活塞再进入气缸，活塞顶部在气压作用下克服减压弹簧13的弹力使阀口关闭，缸 体压力通过改变减压弹簧13的伸缩力来达到使用者需要的压力，从而达到减压作用。输出 压力由减压弹簧13参数决定。
[0030] 本减压阀的质量控制核心是两道密封，一是轴密封、二是活塞密封，产品均为机械 加工零件通过车、钻、加工中心等设备，在保证产品尺寸精度及表面粗糙度的情况下，也要 控制产品的密封性能，密封优选采用成熟的动密封结构，在密封面上可以采用更高加工精 度光法度及良好润滑的情况下，动密封的可靠性，使用寿命均大大提高；气流在减压阀内几 乎是直线流动，原先共振啸叫现象完全解决的。整个产品的安全性及用户使用的舒适性均 得到很大提升。
[0031] 上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于 上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型 宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用 新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定 本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用 上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用 新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上 实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护 范围之内。
【权利要求】
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1.单极气体减压阀，其特征在于：包括，阀体、活塞阔芯、顶^^及减压弓 所述阀体的嫌开_固定连接，在臟顶盖与所述阀体之|E°形成减馳，在所 气口，与所述减碰的上部连通，阀体的底部开设出气口，与所述减压" 底部连通，所述活麵芯娜于臟减碰巾，卿活麵·活麵与所細体的阔心 孔装配连接，辨端与臟顶盖_孔装配餓，与難高腿气°位翻对应，所述减5 弹簧装配于臟活綱与臟顶盖_卵；舗述雛航Π无进气时，倾^封堵^ 与所述高压进气口保留间隙，当所述高压进气口进气时，高压气穿过所述活塞阀芯的内腔 孔，到达臓酿端底部，在臟酿端底娜舶上推力，麵舰歸簧臓，推动所 述活塞阀芯沿所述减压腔的轴向，向上移动，对所述高压进气口封堵，使所述出气口压力下 降。
2. 如权利要求1所述的单极气体减压阀，其特征在于：还包括，进气快接卡套接头及出 气快接卡套接头，所述进气快接卡套接头与所述高压进气口固定连接；所述出气快接卡套 接头与所述出气口固定连接。
3. 如权利要求1或2所述的单极气体减压阀，其特征在于：还包括，安全阀组件，所述 安全阀组件的进气端与所述减压腔的腔体连通。
4. 如权利要求2所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述活塞阀芯的活塞端的侧壁 开设密封凹槽，所述密封凹槽内部装配〇型密封圈。
5. 如权利要求3所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述活塞阀芯的活塞端的底部 包括：碟形凹槽。
6. 如权利要求4或5所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述活塞阀芯的内腔孔为 阶梯孔，所述阶梯孔的阶梯数为2?3个。
7·如权利要求6所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述活塞阀芯的封堵端开设密 封凹孔，所述密封凹孔中装配密封垫，所述密封垫的材料为增强型尼龙、丁晴橡胶或聚氨 酯。
8.如权利要求1所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述减压弹簧的直径为 02_?03mm。
9·如权利要求1所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述顶盖包括，外顶盖及轴封· 所述外顶盖开设内螺纹孔，所述轴封外部开设外螺纹孔与所述外顶盖的内螺纹孔装配固定 连接。
10·如权利要求1所述的单极气体减压阀，其特征在于：所述阀体的材料为，Α1-Μ 合金；所述减压弹簧的材料为，65Μη弹簧钢；所述活塞阀芯的材料为SUS3〇4、'SUS3l6 HPb59-l〇 、 ^ 2
【文档编号】F16K17/04GK204062050SQ201420426221
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】王贵兵 申请人:成都双流佳力机电有限公司