CN111219513A - 一种一级轴流减压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种一级轴流减压阀，进口接管即作为流体引入通道还作为活塞支撑结构；出口接管向阀体内延伸构成活塞缸体，活塞安装在活塞缸体内，出口接管不止作为流体输出管路还作为活塞缸体，阀芯位于活塞内、置于进口接管的出口端，活塞同时作为阀芯阀座使用，多个结构件一体化设计，简化零件数量；出口接管与活塞之间构成的低压腔与出口接管一体化设计，减小零件数量，结构设计简单；活塞与进口接管及出口接管构成的活塞缸体之间进行配合及密封，实现使得阀体不接触流体，仅作为结构件，不承受介质压力；设计上减小承压部件尺寸，有效减小零件承压壁厚，降低整体重量，大大降低减压阀结构重量。
Description
技术领域
本发明属于流体控制领域，涉及一种减压阀，尤其涉及一种一级轴流减压阀。
背景技术
在航天、军工、医药等行业，需要在变化的工况(流量等)条件下，保证稳定的气源压力，保证系统驱动、工作状态的稳定。通常使用通过空气等流体的压力代替电气来加以驱动的设备而进行控制。供给至该设备的加压流体若压力过高，则会导致故障，因此要通过减压阀来降低压力，使出口的流体压力达到工艺要求。
减压阀的基本结构包括正向作用式、反向作用式、正向卸荷式、反向卸荷式和先导式。现有的减压阀通常由阀体、主弹簧、主阀芯、阀座、活塞、调整弹簧等组成，各部件单独设置，而且为了保证局部压力，通常采用活塞面积大于主阀阀芯面积，阀体中装配零件繁多，各部件单独设置、空间结构利用不充分，因此在同样流量及压力设计要求的情况下，存在结构复杂、重量较大、所需安装空间较大等缺点。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有结构简单、重量轻、所需安装空间小的一级轴流减压阀。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种一级轴流减压阀，包括阀体，阀体内依次设置有进口接管、活塞、阀芯和出口接管；
所述进口接管伸入阀体内与阀体之间密封设置，进口接管的进口端安装有柱塞接头，活塞套设在进口接管上与进口接管密封配合，活塞与进口接管之间设置有调节弹簧，所述出口接管向阀体内延伸构成活塞缸体，活塞安装在活塞缸体内；所述阀芯位于活塞内、置于进口接管的出口端与出口端配合形成密封或节流截面，阀芯后端设有弹簧座，通过弹簧座在阀芯与出口接管之间设置有复位弹簧；
通过活塞两侧压力差及调节弹簧和复位弹簧共同作用下，活塞跟随压力变化与阀芯一起左右移动，调节进口接管出口端节流面积维持减压阀状态平衡，实现减压功能。
进一步，所述柱塞接头和进口接管通过螺纹连接，进口接管外部通过螺纹连接有置于阀体内的调节螺母，调节弹簧设置在调节螺母和活塞之间。
进一步，所述阀体外侧设有用于锁定调节螺母位置的紧定螺钉。
进一步，所述阀芯为柱状结构，柱状结构伸入活塞内部，柱状结构外部设置有用于与活塞端部配合的限位凸台。
进一步，所述阀芯与弹簧座配合的端面为锥面，弹簧座为球面且中心开孔。
进一步，所述调节弹簧套设在活塞外部。
进一步，所述柱塞接头和进口接管配合面之间、进口接管和活塞配合面之间、活塞与出口接管配合面之间均设有密封圈。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
进口接管伸入阀体内，活塞套设在进口接管上与进口接管密封配合，进口接管即作为流体引入通道还作为活塞支撑结构；出口接管向阀体内延伸构成活塞缸体，活塞安装在活塞缸体内，出口接管不止作为流体输出管路还作为活塞缸体，阀芯位于活塞内、置于进口接管的出口端，活塞同时作为阀芯阀座使用，多个结构件一体化设计，简化零件数量；出口接管与活塞之间构成的低压腔与出口接管一体化设计，减小零件数量，结构设计简单；活塞与进口接管及出口接管构成的活塞缸体之间进行配合及密封，实现使得阀体不接触流体，仅作为结构件，不承受介质压力。设计上减小承压部件尺寸，有效减小零件承压壁厚，降低整体重量，大大降低减压阀结构重量。
进一步，柱塞接头和进口接管通过螺纹连接，进口接管外部通过螺纹连接有置于阀体内的调节螺母，在阀体外部旋转进口接管驱动调节螺母移动，通过进口接管控制调节螺母对调节弹簧的压缩量，实现对减压阀状态的控制。
重复利用了进口接管结构特点，并且重复利用了调节弹簧内部空间，使得整个减压阀的外形尺寸、结构重量大大降低，并且减压阀实现了轴向流进流出，方便了系统安装，提高了系统的紧凑性，减小了安装空间。
通过活塞两侧压力差及调节弹簧和复位弹簧共同作用下，活塞跟随压力变化与阀芯一起左右移动，调节进口接管出口端节流面积维持减压阀状态平衡，实现将高压气体通过减压阀阀口节流后，输出压力稳定的低压气体，并解决了现有减压阀，重量较大、零件繁多、结构复杂、所需安装空间较大等诸多缺点。
调节弹簧套设在活塞外部，充分利用调节弹簧中部空间，将进口接管及阀座放置于弹簧中间，进一步减小减压阀结构尺寸。
附图说明
图1是本发明结构示意图
1-出口接管；2-复位弹簧；3-弹簧座；4-阀芯；5-活塞；6-调节弹簧；7-进口接管；8-调节螺母；9-阀体；10-滤网；11-密封圈；12-紧定螺钉；13-柱塞接头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明的减压阀包括阀体9，阀体9中从左到右依次设置有进口接管7、活塞5、阀芯4和出口接管1；所述进口接管7伸入阀体9内与阀体9之间密封设置，进口接管7的进口端安装有柱塞接头13，柱塞接头13与进口接管7通过螺纹连接二者之间设置有滤网10，柱塞接头13与进口接管7之间设有密封圈11实现气体密封。进口接管7外部通过螺纹连接有置于阀体9内的调节螺母8，调节弹簧6设置在调节螺母8和活塞5之间。
活塞5套设在进口接管7上与进口接管7密封配合，进口接管7和活塞5配合面之间设有密封圈11，活塞5与进口接管7之间设置有调节弹簧6，所述出口接管1向阀体9内延伸构成活塞缸体，活塞5安装在活塞缸体内，活塞5与出口接管5配合面之间均设有密封圈11；所述阀芯4位于活塞5内、置于进口接管7的出口端，阀芯4后端设有弹簧座3，通过弹簧座3在阀芯4与出口接管1之间设置有复位弹簧2；所述阀芯4为柱状结构，柱状结构伸入活塞5内部，柱状结构外部设置有用于与活塞5端部配合的限位凸台。
通过活塞5两侧压力差及调节弹簧6和复位弹簧2共同作用下，活塞5跟随压力变化与阀芯4一起左右移动，阀芯与活塞内孔及右端面进行配合，同时利用复位弹簧作用力实现阀芯跟随活塞运动。实现阀芯与进口接管出口端配合面的距离变化，进而控制节流面积维持减压阀状态平衡，实现减压功能。
为了防止调节螺母松动，影响减压阀稳定性，在所述阀体9外侧设有用于锁定调节螺母8位置的紧定螺钉12。阀芯4与弹簧座3配合的端面为锥面，弹簧座3为球面且中心开孔，保证活塞5、阀芯4与弹簧座3始终沿阀体轴线移动，工作稳定可靠。
所述调节弹簧6套设在活塞5外部，布局紧凑，节省空间。
装配时，将全部零件从阀体9右端按顺序安装后，最后拧紧出口接管1，装配简单，方便。
阀体内左侧为高压进气接口，右侧为低压出气接口。上游未充压时，活塞5在调节弹簧6的作用下向右侧运动，直至与出口接管1接触，此时活塞5带动阀芯4向右运动脱离进口接管7，同时压缩复位弹簧2，此时减压阀处于全开状态。
当上游通入高压气体后，高压气体通过进口接管进入进口接管内腔形成的减压阀高压腔，高压气体通过阀芯4与进口接管7上加工的阀座节流减压后进入出口接管和活塞形成的封闭低压腔。低压气体压力作用于活塞，当低压腔内气体压力逐渐升高，达到一定值时，由于活塞5左右两侧压力差产生的作用力足以克服调节弹簧6作用力，使得活塞5向左运动，同时阀芯4在复位弹簧2作用下，跟随向左移动，减小节流面积，使得气压腔气体压力不再上升，此时达到减压阀状态平衡，实现减压功能。当下游流量变化引起低压腔气体压力波动时，活塞在弹簧力和气体压力作用下会跟随移动，改变节流面积，使得气体压力稳定在设计范围内。
通过转动进口接管，使得调节螺母与进口接管上的螺纹相对传动，控制调节螺母向左或者向右运动，实现对调节弹簧的压缩量，进而控制调节弹簧对活塞的作用力。最终控制活塞右侧低压腔内的输出低压气体压力。
管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种一级轴流减压阀，其特征在于：包括阀体(9)，阀体(9)内依次设置有进口接管(7)、活塞(5)、阀芯(4)和出口接管(1)；
所述进口接管(7)伸入阀体(9)内与阀体(9)之间密封设置，进口接管(7)的进口端安装有柱塞接头(13)，活塞(5)套设在进口接管(7)上与进口接管(7)密封配合，活塞(5)与进口接管(7)之间设置有调节弹簧(6)，所述出口接管(1)向阀体(9)内延伸构成活塞缸体，活塞(5)安装在活塞缸体内；所述阀芯(4)位于活塞(5)内、置于进口接管(7)的出口端与出口端配合形成密封或节流截面，阀芯(4)后端设有弹簧座(3)，通过弹簧座(3)在阀芯(4)与出口接管(1)之间设置有复位弹簧(2)；
通过活塞(5)两侧压力差及调节弹簧(6)和复位弹簧(2)共同作用下，活塞(5)跟随压力变化与阀芯(4)一起左右移动，调节进口接管(7)出口端节流面积维持减压阀状态平衡，实现减压功能。
2.根据权利要求1所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述柱塞接头(13)和进口接管(7)通过螺纹连接，进口接管(7)外部通过螺纹连接有置于阀体(9)内的调节螺母(8)，调节弹簧(6)设置在调节螺母(8)和活塞(5)之间。
3.根据权利要求2所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述阀体(9)外侧设有用于锁定调节螺母(8)位置的紧定螺钉(12)。
4.根据权利要求1、2或3所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述阀芯(4)为柱状结构，柱状结构伸入活塞(5)内部，柱状结构外部设置有用于与活塞(5)端部配合的限位凸台。
5.根据权利要求1、2或3所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述阀芯(4)与弹簧座(3)配合的端面为锥面，弹簧座(3)为球面且中心开孔。
6.根据权利要求1、2或3所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述调节弹簧(6)套设在活塞(5)外部。
7.根据权利要求1、2或3所述的一级轴流减压阀，其特征在于：所述柱塞接头(13)和进口接管(7)配合面之间、进口接管(7)和活塞(5)配合面之间、活塞(5)与出口接管(1)配合面之间均设有密封圈(11)。
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