小体积大流量的机载氧气系统减压器的制作方法

[0001]
本发明涉及一种航空用气体减压器，尤其涉及一种小体积大流量的机载氧气系统减压器。


背景技术：

[0002]
减压器又称为减压阀，当下减压器技术的发展相对比较成熟，从减压介质来看，可分为两类：液体减压器和气体减压器。就气体减压器而言，主要作用是将用于将输入气体的压力自动(或手动调节)降低并保持在某一范围内，便于后端设备正常工作。就具体结构而言，气体减压器又分为顺向式减压器和逆向式减压器，输入压力对减压活门的作用与活门的开启方向相同者称为顺向式减压器，相反者称为逆向式减压器。
[0003]
自动调压的减压器的主要技术原理如下：感压腔对后端压力进行采集，调节感压腔并配合调压弹簧实现减压器输出端的压力控制。基于此原理出现了分别针对输入端高压和低压的减压器即高压减压器和低压减压器。
[0004]
传统高压减压器存在如下问题：因为要对高压气体密封减压，势必要提高减压器的爆破压力，所以活门往往采用锥形密封，流通面积很小，导致输出流量很小。在结构不变的情况下，为了解决这一问题，只有将减压器体积做大，造成减压器在作为某一产品部件时的适应性较差。
[0005]
传统低压减压器存在如下问题：密封处采用胶水密封的形式，密封垫安装和密封不稳定且不适宜氧气产品；输出压力稳定性差；同时也存在体积大流量大，体积小流量小的问题。
[0006]
综上，传统自动调压减压器存在气体流通面积小、输出流量小或产品体积大、密封不稳定的问题，不适合用于对机载氧气系统的氧气进行减压。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种爆破压力高且小体积大流量的机载氧气系统减压器。
[0008]
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
[0009]
一种小体积大流量的机载氧气系统减压器，包括减压器本体、减压器底座、阀门、阀门控制装置和密封垫，所述减压器本体的下端设有下端开口的下内腔，所述减压器本体上还设有用于输入高压气体的进气内腔和用于输出低压气体的出气内腔，所述减压器底座的上端设有上端开口的回位内腔，所述减压器底座与所述减压器本体的下端连接并将所述下内腔的下端封闭且所述回位内腔位于所述下内腔内，所述进气内腔与所述下内腔连通，所述下内腔与所述出气内腔之间设有用于控制气路流通面积的控制通孔，所述阀门的下端与所述回位内腔的上部密封连接且能竖向滑动，所述阀门的上端由下而上穿过所述控制通孔，所述阀门上与所述控制通孔对应的位置安装有所述密封垫且所述密封垫能够在所述阀门的带动下由下而上与所述控制通孔的下端孔壁密封接触，所述阀门控制装置安装在所述
减压器本体的上端并对所述阀门产生向下的推力，所述回位内腔内安装有竖向的回位弹簧，所述回位弹簧安装于所述阀门的下端与所述回位内腔的下部内壁之间，所述密封垫为环形平面密封垫，所述阀门上设有用于安装所述密封垫的环形平面平台，所述阀门的下端侧壁上设有外螺纹，压紧盖通过自身内螺纹与所述阀门的外螺纹连接，所述压紧盖的上端设有竖向通孔且形成压紧环，所述压紧环由上而下将所述密封垫压紧在所述阀门的环形平面平台上。
[0010]
作为优选，为了在气压较大时将出气内腔的气压引至回位内腔内辅助回位弹簧一起关闭阀门，所述阀门内设有将所述回位内腔与所述出气内腔连通的通孔。
[0011]
进一步，为了防止压紧盖过渡向下压紧使密封垫变形上凸影响密封效果，所述阀门的下端侧壁上位于所述外螺纹下方的位置设有用于限制所述压紧盖的螺纹啮合深度的凸台，从而控制密封垫侧边的压缩量，防止密封垫变形或卷起。
[0012]
作为优选，为防止减压器进气压力大于爆破压力而发生高压故障，所述进气内腔外侧安装有能够在进气压力大于爆破压力时自动开启将高压卸掉的进气安全活门。
[0013]
作为优选，为了避免气体直接冲击阀门，所述进气内腔位于所述下内腔的上方且两者之间设有竖向的气体通道。若直接冲击阀门，会导致这样一种情况：减压器调到一定的值时，进气内腔压力的变化，会直接对阀门冲击造成抖动，使出气内腔的压力极其不稳定，出气内腔的压力受到进气内腔压力的干扰，造成无法精确的调到某一定值的出气内腔压力。
[0014]
作为优选，为了实时感应检测出气压力并作为自动调控出气压力的依据，所述减压器本体的上端设有上端开口的上内腔且该上内腔的上端安装有减压器上盖，所述阀门控制装置包括感压嘴、弹簧座和调压弹簧，所述感压嘴安装在所述减压器本体上且将所述出气内腔与所述上内腔连通，所述弹簧座安装在所述上内腔内且与所述上内腔的腔壁密封接触并能够竖向移动，竖向的所述调压弹簧安装于所述弹簧座的上端与所述减压器上盖的上端内壁之间。
[0015]
作为优选，为了避免出气压力过高导致后端设备不能正常工作，所述弹簧座的上端中部设有竖向泄压通孔，横向的泄压密封片置于所述弹簧座与所述阀门的上端之间并能够在所述弹簧座向下移动后与所述竖向泄压通孔的上部孔壁密封、在所述弹簧座向上移动后与所述竖向泄压通孔的上部孔壁解封，所述减压器上盖的侧壁上设有横向泄压通孔。当减压器后端为堵死状态，且后端没有任何泄压装置时，若后端压力高于目标值，则需要把后端的压力减下来，就要将多余的气体卸掉，此时，将竖向泄压通孔解封后，出气内腔的高压气体流经上内腔和减压器上盖内腔后通过横向泄压通孔立即卸掉，实现此种状态的减压功能。
[0016]
作为优选，为了便于改变调压弹簧对阀门的推力大小以实现对出气内腔气压过高时的快速泄压，所述减压器上盖的上端安装有防松盖，所述防松盖的中部设有调节螺杆，所述调节螺杆穿过所述减压器上盖的中心通孔后与调节螺母连接，所述调节螺母置于所述调压弹簧的上方并与所述调压弹簧的上端接触。
[0017]
本发明的有益效果在于：
[0018]
本发明通过在回位内腔内安装弹簧，并在阀门上设置环形平面平台，将环形平面密封垫放置在环形平面平台上，通过与阀门螺纹连接的压紧盖的压紧环将密封垫压紧在阀
门的环形平面平台上，从而显著提高了密封垫的安装和密封稳定性，而且能够控制密封垫侧边的压缩量，防止密封垫变形或卷起，确保在采用平面密封垫、显著增加控制通孔与密封垫之间的气体流通面积的情况下能够实现稳定密封效果，并避免了采用粘结剂安装密封垫存在不适合为人体吸入的氧气减压的弊端，尤其适合作为机载氧气系统减压器。
附图说明
[0019]
图1是本发明所述小体积大流量的机载氧气系统减压器的主视剖视结构图。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0021]
如图1所示，本发明所述小体积大流量的机载氧气系统减压器包括减压器本体17、减压器底座22、阀门15、阀门控制装置和密封垫16，减压器本体17的下端设有下端开口的下内腔19，减压器本体17上还设有用于输入高压气体的进气内腔14和用于输出低压气体的出气内腔13，减压器底座22的上端设有上端开口的回位内腔20，减压器底座22与减压器本体17的下端连接并将下内腔19的下端封闭且回位内腔20位于下内腔19内，进气内腔14与下内腔19连通，下内腔19与出气内腔13之间设有用于控制气路流通面积的控制通孔(图中未标记)，阀门15的下端与回位内腔20的上部密封连接且能竖向滑动，阀门15的上端由下而上穿过所述控制通孔，阀门15上与所述控制通孔对应的位置安装有密封垫16且密封垫16能够在所述阀门的带动下由下而上与所述控制通孔的下端孔壁密封接触，所述阀门控制装置安装在减压器本体17的上端并对阀门15产生向下的推力，回位内腔20的腔壁上设有内外相通的通气孔(图中未示)，回位内腔20内安装有竖向的回位弹簧21，回位弹簧21安装于阀门15的下端与回位内腔20的下部内壁之间，密封垫16为环形平面密封垫，阀门15上设有用于安装密封垫16的环形平面平台(图中未标记)，阀门15的下端侧壁上设有外螺纹，压紧盖18通过自身内螺纹与阀门15的外螺纹连接，压紧盖18的上端设有竖向通孔且形成压紧环，所述压紧环由上而下将密封垫16压紧在阀门15的环形平面平台上。
[0022]
作为优选，所述阀门内设有将所述回位内腔与所述出气内腔连通的通孔；阀门15的下端侧壁上位于所述外螺纹下方的位置设有用于限制压紧盖18的螺纹啮合深度的凸台(图中未标记)；进气内腔14的外侧安装有能够在进气压力大于爆破压力时自动开启将高压卸掉的进气安全活门(图中未示)；进气内腔14位于下内腔19的上方且两者之间设有竖向的气体通道(图中未标记)；减压器本体17的上端设有上端开口的上内腔10且该上内腔10的上端安装有减压器上盖6，所述阀门控制装置包括感压嘴12、弹簧座9和调压弹簧7，感压嘴12通过压环11安装在减压器本体17上且将出气内腔13与上内腔10连通，弹簧座9安装在上内腔10内且与上内腔10的腔壁密封接触并能够竖向移动，竖向的调压弹簧7安装于弹簧座9的上端与减压器上盖6的上端内壁之间；弹簧座9的上端中部设有竖向泄压通孔(图中未标记)，横向的泄压密封片8置于弹簧座9与阀门15的上端之间并能够在弹簧座9向下移动后与所述竖向泄压通孔的上部孔壁密封、在弹簧座9向上移动后与所述竖向泄压通孔的上部孔壁解封，减压器上盖6的侧壁上设有横向泄压通孔5；减压器上盖6的上端安装有防松盖1，防松盖1的内壁与减压器上盖6的上端之间设有防松卡环2，防松盖1的中部设有调节螺杆4，调节螺杆4穿过减压器上盖6的中心通孔后与调节螺母3连接，调节螺母3置于调压弹簧7的上
方并与调压弹簧7的上端接触。
[0023]
如图1所示，使用时，将进气内腔14的端口与高压氧气源(如制氧机)连接，高压氧气首先进入进气内腔14内，然后进入下内腔19内，并通过密封垫16与所述控制通孔之间的间隙从所述控制通孔进入出气内腔13，然后此时大部分气体通过出气内腔13的端口送到低压氧气罐，小部分气体通过感压嘴12流入上内腔10内，上内腔10建立压力后，将压力作用在弹簧座9上，与调压弹簧7相互对抗直至平衡；此时会存在如下三种状态之一：
[0024]
第一，若输入氧气压力小于设定值，即上内腔10的压力小于调压弹簧7的弹力，则弹簧座9不运动，所述控制通孔与密封垫16之间的间隙即活门间隙一直保持不变，减压器无减压作用；
[0025]
第二，若输入氧气压力等于设定值，即上内腔10与调压弹簧7形成平衡，弹簧座9处于将动未动的状态(即临界状态)，此时减压器对前端压力的波动有一定的过滤作用；
[0026]
第三，若输入氧气压力大于设定值，即上内腔10产生的压力大于调压弹簧7的力，此时弹簧座9会向上产生位移，在产生位移的过程中，如果中间某一时间段的压力过大，卸压密封垫8会与阀门15的上端分离，上内腔10内的一部分气体会从所述竖向泄压通孔进入减压器上盖6内，并通过横向卸压通孔5排出，实现快速卸压，避免高压对设备造成损坏；与此同时，在回位弹簧21和进入下内腔20内的高压氧气的双重作用下，阀门15向上移动，带动密封垫16向上移动与所述控制通孔的下端孔壁相互挤压形成密封，即活门关闭，下内腔19内的氧气不再进入出气内腔13内，出气内腔13内的压力会迅速降低至设定值，并逐渐达到稳定，减压器实现减压功能。
[0027]
上述三种状态循环出现，实现高压氧气减压过程的自动化自适应调节。
[0028]
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。