一种气体减压阀的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种气体减压阀。


背景技术：

2.减压阀是一种广泛应用于国民经济建设和国防建设的阀门产品，是一种重要的气体压力调节装置，能将上游的高压气体减压至下游器件所需的工作压力，当上游压力发生变化或下游负载流量变化时，仍能维持出口压力在允许的偏差范围内，从而保证系统具有一定的稳定性。一般的减压阀的工作原理是，利用感压元件来感知下游压力变化，当下游压力较大时将会带动阀芯移动，进而改变阀体内的气流量，来降低下游压力。
3.现有授权公告号为cn204062050u的实用新型专利公开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。
4.采用上述技术方案，气体经高压进气口进入到减压腔内后，由减压腔内的活塞阀芯来控制气体通过的流量，从而使出气口处的气体压力降低，以达到减压的目的。但是包括上述技术方案在内的现有技术零件的数量较多，并且零件的结构较为复杂，给生产带来了较大的难度，使用时减压阀发生故障也较难维修。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种气体减压阀，其中滑块既能够充当阀芯同时也能够作为感压元件，根据出口气压的波动及时调节气流量，使出口气压保持稳定，因而能够使该气体减压阀的结构更加简单，便于生产制造和维修。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种气体减压阀，包括阀体，所述阀体内设有滑动腔和传动腔，所述滑动腔内滑移设置有滑块和压板，所述压板位于滑动腔的一端，所述滑块相对的两侧均固定设置有平衡弹簧，所述滑块两侧的平衡弹簧分别与滑动腔的端壁以及压板抵接，所述阀体上螺纹连接有调节螺杆，所述调节螺杆的一端伸入到滑动腔内并与压板抵接；所述滑块远离传动腔的一侧开设有限位槽，所述阀体上固定设置有进气管，所述进气管的一端伸入到限位槽内，所述滑块远离限位槽的一侧壁上开设有调控孔，所述调控孔与限位槽连通；所述滑动腔与传动腔之间的阀体壁上开设有通气孔和平衡孔，所述通气孔能够被滑块所遮挡，所述阀体上还固定设置有出气管，所述出气管的一端伸入到传动腔内。
7.通过采用上述技术方案，滑块能够在滑动腔内进行滑移，但是受到进气管的限制，滑块只能够在固定的范围内进行滑动。在滑块行程的两个极限位置，分别对应的两种情况是：滑块将通气孔完全遮挡和调控孔与通气孔重合，在此之间通过滑块的移动可以对通气
孔的遮挡范围进行调整，从而控制通气孔内的气流量，进而控制出气管处的气压。进入到传动腔内的气体能够通过平衡孔进入到滑动腔内，滑动腔内的气压与传动腔内的气压相同，此时滑块与压板之间的平衡弹簧对滑块的力、滑块与滑动腔内壁之间的平衡弹簧对滑块的力以及此处气体对滑块的压力达成平衡。当出气管处的气压偏高后，上述的平衡将会被打破，滑块将会向靠近压板的方向移动，从而使通气孔与调控孔的交汇部分减小，气流量就会减小，从而降低出气管处的压力。当出气管处的气压偏低时，上述的平衡也将会被打破，滑块反向移动使气流量增大，以提高气压。上述技术方案中滑块既能够充当现有技术中的阀芯，也能够充当现有技术中的感压元件，并且阀体只有两个腔室，不论是零件的数量还是零件的形状结构，均要比现有技术中的减压阀要更加少更加简单，因此生产制造该气体减压阀也更加容易，也便于对其进行维修。
8.本发明进一步设置为：所述传动腔内设置有对气体流速敏感的封堵机构，用于在气体流速变大时对出气管进行封堵。
9.通过采用上述技术方案，在该气体减压阀的下游器件发生故障，使得出气管处不能够维持有效的负载压力，比如发生管道断裂，传动腔以及出气管的气体流量将会急剧增大，气体流速也会超过正常值，此时封堵机构能够在气体流速达到极限时将出气管封堵起来，使气体管路在该气体减压阀处断流。
10.本发明进一步设置为：所述封堵机构包括与传动腔的一侧壁铰接的翻转条，所述翻转条的端部固定设置有碗状的第一封堵头，所述翻转条偏转后第一封堵头能够嵌入到出气管中，所述翻转条与传动腔的内壁之间还设置有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的两端分别与翻转条以及传动腔的内壁固定连接。
11.通过采用上述技术方案，第一复位弹簧对翻转条有限制作用，从而使该气体减压阀正常工作的气体流速下，翻转条以及第一封堵头均无法发生大幅度的偏转。在传动腔内的气体流速超过极限值后，翻转条将会带动第一封堵头偏转，从而第一封堵头将出气管封堵起来。
12.本发明进一步设置为：所述封堵机构包括旋转中心筒，所述旋转中心筒固定于传动腔远离出气管的一侧壁上，所述旋转中心筒上转动设置有旋转环，所述旋转环的外侧固定有扇叶，所述旋转环上开设有若干滑槽，所述滑槽内滑移设置有滑珠，所述滑珠与滑槽的侧壁之间固定连接有拉力弹簧，所述旋转中心筒内转动设置有滚珠螺母，所述滚珠螺母内设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠靠近出气管的一端固定设置有第二封堵头，所述第二封堵头为伞状结构，所述滚珠丝杠远离第二封堵头的一端固定设置有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧远离滚珠丝杠的一端与传动腔的内壁固定，所述第二复位弹簧内穿设有四棱柱结构的限位轴，所述限位轴与传动腔的内壁固定连接且与滚珠丝杠滑动配合，所述滚珠螺母上开设有环槽，所述环槽的底部固定设置有若干凸棱。
13.通过采用上述技术方案，传动腔内的气体是从通气孔处流向出气管，气流将会使扇叶带动旋转环转动，旋转环转动时滑珠将会在离心作用下沿着滑槽向远离旋转环轴线的方向移动。当气体的流速过快到达临界值时，滑珠将会碰撞到凸棱，并带动滚珠螺母进行转动，滚珠螺母转动的过程中将会使滚珠丝杠进行线性移动，滚珠丝杠带动第二封堵头封堵到出气管上，使出气管被关闭，达成断流的目的。
14.本发明进一步设置为：所述传动腔的侧壁上开设有泄压孔，所述泄压孔内螺纹连
接有密封螺栓。
15.通过采用上述技术方案，在维修好该气体减压阀下游器件的故障后，旋转密封螺栓从而打开泄压孔，封堵机构将不会再继续对出气管进行封堵。
16.本发明进一步设置为：所述阀体包括主体和端盖，所述端盖位于主体远离调节螺杆的一侧，所述端盖与主体之间通过螺栓固定连接。
17.通过采用上述技术方案，端盖和主体能够分开浇筑，便于后期的车削加工，也便于装配、维修等工作。
18.本发明进一步设置为：所述进气管和出气管的外径相同且均成型有螺纹，所述出气管上螺纹连接有连接套筒，所述连接套筒能够将一个气体减压阀的出气管和另一个气体减压阀的进气管连接起来。
19.通过采用上述技术方案，在一些上游和下游气压差较大的应用环境中，可以将两个该气体减压阀串联起来，形成二级的减压阀，这样经过两次减压后，能够达到较大的气压差，有效提高了该气体减压阀的使用便捷性。
20.本发明进一步设置为：所述阀体的外侧壁上固定设置有气压表，所述气压表的接头穿过阀体进入到传动腔内。
21.通过采用上述技术方案，气压表能够实时监控传动腔内的气压，从而便于使用者根据实际情况调节出气管的气压。
22.综上所述，本发明的有益技术效果为：（1）本发明中的滑块既能够充当阀芯同时也能够作为感压元件，根据出口气压的波动及时调节气流量，使出口气压保持稳定，因而能够使该气体减压阀的结构更加简单，便于生产制造和维修；（2）本发明利用封堵机构感应气体减压阀内的气体流速，当该气体减压阀的下游器件发生故障致使气流量增大后，封堵机构能够将出气管封堵，达到断流的目的，以避免高压气体溢出；（3）在上游器件和下游器件的气压差较大的工作环境下，可以将两个气体减压阀通过连接套筒连接起来，形成二级的减压阀，从而扩大本发明的应用范围。
附图说明
23.图1是本发明实施例一的剖面结构示意图，剖切面为该气体减压阀的纵截面；图2是本发明实施例二的剖面结构示意图，剖切面为该气体减压阀的纵截面；图3是本发明实施例三的剖面结构示意图，剖切面为该气体减压阀的纵截面；图4是图3中a处的局部放大图。
24.附图标记：1、阀体；101、主体；102、端盖；2、滑动腔；3、传动腔；4、滑块；5、压板；6、平衡弹簧；7、调节螺杆；8、限位槽；9、进气管；10、调控孔；11、通气孔；12、平衡孔；13、出气管；14、气压表；15、连接套筒；16、翻转条；17、第一封堵头；18、第一复位弹簧；19、泄压孔；20、密封螺栓；21、旋转中心筒；22、旋转环；23、扇叶；24、滑槽；25、滑珠；26、拉力弹簧；27、滚珠螺母；28、滚珠丝杠；29、限位轴；30、环槽；31、凸棱；32、第二封堵头；33、第二复位弹簧。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述。
26.实施例一：参见附图1，一种气体减压阀，包括阀体1，阀体1内设有滑动腔2和传动腔3，滑动腔2为圆柱体状结构，传动腔3的横截面为扇环形。滑动腔2内滑移设置有圆柱体状结构的滑块4和压板5，压板5位于滑动腔2的一端，滑块4与其轴线垂直的两侧均固定设置有平衡弹簧6，滑块4两侧的平衡弹簧6分别与滑动腔2的端壁以及压板5抵接。阀体1上螺纹连接有调节螺杆7，调节螺杆7的一端伸入到滑动腔2内并与压板5抵接，调节螺杆7与压板5抵接的一端为球面结构，压板5与调节螺杆7抵接的位置也向内凹陷，以提高稳定性。使用者在旋转调节螺杆7的时候，压板5将会在滑动腔2内进行滑移，随之两个平衡弹簧6的长度也将会被压缩，因此滑块4也将会在滑动腔2内进行滑移。
27.滑块4远离传动腔3的一侧开设有限位槽8，阀体1上固定设置有进气管9，进气管9的一端伸入到限位槽8内。滑块4受到进气管9的限制，因而只能够在固定的范围内进行滑动。滑块4远离限位槽8的一侧壁上开设有调控孔10，调控孔10与限位槽8连通。滑动腔2与传动腔3之间的阀体1壁上开设有通气孔11和平衡孔12，通气孔11能够被滑块4所遮挡，而平衡孔12远离滑块4不能够被滑块4所遮挡，阀体1上还固定设置有出气管13，出气管13的一端伸入到传动腔3内。
28.在滑块4行程的两个极限位置，分别对应的两种情况是：滑块4将通气孔11完全遮挡和调控孔10与通气孔11重合，在此之间通过滑块4的移动可以对通气孔11的遮挡范围进行调整。气体从进气管9进入到限位槽8内，经过调控孔10和通气孔11后流入到传动腔3，最终从出气管13内流出。当通气孔11被遮挡的范围改变后，通气孔11内的气流量也随之发生变化，最终改变出气管13处的气压。
29.阀体1的外侧壁上固定设置有气压表14，气压表14的接头穿过阀体1进入到传动腔3内。气压表14能够实时监控传动腔3内的气压，从而便于使用者根据实际情况调节出气管13的气压。
30.阀体1包括主体101和端盖102，端盖102位于主体101远离调节螺杆7的一侧，端盖102与主体101之间通过螺栓固定连接，这样端盖102和主体101能够分开浇筑，便于后期的车削加工，也便于装配、维修等工作。
31.进气管9和出气管13的外径相同且均成型有螺纹，出气管13上螺纹连接有连接套筒15，连接套筒15能够将一个气体减压阀的出气管13和另一个气体减压阀的进气管9连接起来。在一些上游和下游气压差较大的应用环境中，可以将两个该气体减压阀串联起来，形成二级的减压阀，这样经过两次减压后，能够达到较大的气压差，有效提高了该气体减压阀的使用便捷性。
32.本实施例的工作原理是：进入到传动腔3内的气体能够通过平衡孔12进入到滑动腔2内，滑动腔2内的气压与传动腔3内的气压相同，此时滑块4与压板5之间的平衡弹簧6对滑块4的力、滑块4与滑动腔2内壁之间的平衡弹簧6对滑块4的力以及此处气体对滑块4的压力达成平衡。当出气管13处的气压偏高后，上述的平衡将会被打破，滑块4将会向靠近压板5的方向移动，从而使通气孔11与调控孔10的交汇部分减小，气流量就会减小，从而降低出气管13处的压力。当出气管13处的气压偏低时，上述的平衡也将会被打破，滑块4反向移动使
气流量增大，以提高气压。上述技术方案中滑块4既能够充当现有技术中的阀芯，也能够充当现有技术中的感压元件，并且阀体1只有两个腔室，不论是零件的数量还是零件的形状结构，均要比现有技术中的减压阀要更加少更加简单，因此生产制造该气体减压阀也更加容易，也便于对其进行维修。
33.实施例二：参见附图2，一种气体减压阀，基于实施例一，与实施例一的不同之处在于，传动腔3内设置有对气体流速敏感的封堵机构，封堵机构包括与传动腔3的一侧壁铰接的翻转条16，翻转条16远离传动腔3内壁的一端固定设置有第一封堵头17，第一封堵头17为碗状结构，翻转条16偏转后第一封堵头17能够嵌入到出气管13中，翻转条16上固定设置有第一复位弹簧18，第一复位弹簧18远离翻转条16的一端与传动腔3的内壁固定连接。传动腔3的侧壁上开设有泄压孔19，泄压孔19内螺纹连接有密封螺栓20。
34.本实施例的工作原理是：正常工作的气体流速下，翻转条16受到第一复位弹簧18的限制无法发生大幅度的偏转。在该气体减压阀的下游器件发生故障后，比如发生管道断裂，出气管13处不能够维持有效的负载压力，传动腔3以及出气管13的气体流量将会急剧增大，气体流速也会超过正常值。此时翻转条16及第一封堵头17在强大的气体流动推力下进行偏转，从而利用第一封堵头17将出气管13封堵起来，并在气压的作用下保持稳定。该气体减压阀的下游器件发生故障致使气流量增大后，该气体减压阀能够及时断流，防止气体溢出，保障气体管路的安全。在维修好该气体减压阀下游器件的故障后，旋转密封螺栓20将泄压孔19打开，翻转条16将会在第一复位弹簧18的作用下复位。
35.实施例三：参见附图3和附图4，一种气体减压阀，基于实施例一，与实施例一的不同之处在于，传动腔3内设置有对气体流速敏感的封堵机构，封堵机构包括旋转中心筒21，旋转中心筒21固定于传动腔3远离出气管13的一侧壁上，旋转中心筒21上转动设置有旋转环22，旋转环22与旋转中心筒21轴线重合且能够围绕其共同的轴线进行转动。旋转环22的外侧固定有扇叶23，在传动腔3内气流由通气孔11流向出气管13，使扇叶23能够带动旋转环22转动。旋转环22上开设有多个滑槽24，滑槽24沿旋转环22的周向分布且与旋转环22的径向同向，滑槽24内滑移设置有滑珠25，滑珠25与滑槽24的侧壁之间固定连接有拉力弹簧26，旋转环22转动时滑珠25将会在离心作用下沿着滑槽24向远离旋转环22轴线的方向移动。
36.旋转中心筒21内转动设置有滚珠螺母27，滚珠螺母27内设置有与其配合使用的滚珠丝杠28，滚珠丝杠28与滚珠螺母27之间无法自锁，因此不管是滚珠螺母27还是滚珠丝杠28进行运动，都能够使对方产生运动。滚珠丝杠28靠近出气管13的一端固定设置有第二封堵头32，第二封堵头32为伞状结构，滚珠丝杠28远离第二封堵头32的一端固定设置有第二复位弹簧33，第二复位弹簧33远离滚珠丝杠28的一端与传动腔3的内壁固定连接，传动腔3的内壁在该处凹陷，从而使滚珠丝杠28有更大的行程。第二复位弹簧33内穿设有四棱柱结构的限位轴29，限位轴29与传动腔3的内壁固定连接且与滚珠丝杠28滑动配合，在限位轴29的作用下，滚珠丝杠28无法发生转动。滚珠螺母27靠近旋转环22的一侧开设有环槽30，环槽30的底部固定设置有若干凸棱31。
37.传动腔3的侧壁上开设有泄压孔19，泄压孔19内螺纹连接有密封螺栓20。
38.本实施例的工作原理是：传动腔3内的气体是从通气孔11处流向出气管13，气流将
会使扇叶23带动旋转环22转动，旋转环22转动时滑珠25将会在离心作用下沿着滑槽24向远离旋转环22轴线的方向移动。正常工作的气体流速下，滑珠25无法与凸棱31接触。在该气体减压阀的下游器件发生故障后，比如发生管道断裂，出气管13处不能够维持有效的负载压力，传动腔3以及出气管13的气体流量将会急剧增大，气体流速也会超过正常值。此时滑珠25将会碰撞到凸棱31，并带动滚珠螺母27进行转动，滚珠螺母27转动的过程中将会使滚珠丝杠28进行线性移动，滚珠丝杠28带动第二封堵头32封堵到出气管13上，使出气管13被关闭，达成断流的目的。由于第二封堵头32为伞状结构，因此传动腔3内保持高压时，能够使第二封堵头32持续对出气管13进行封堵。在维修好该气体减压阀下游器件的故障后，将泄压孔19打开，滚珠丝杠28以及第二封堵头32将会在第二复位弹簧33的作用下复位。该气体减压阀的下游器件发生故障致使气流量增大后，该气体减压阀能够及时断流，防止气体溢出，保障气体管路的安全。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。