一种波纹管式线路调压器

专利摘要:
本实用新型公开了一种波纹管式线路调压器，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、波纹管组件、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述波纹管组件和弹簧组件设置在阀盖与阀体之间形成的运动腔内，所述顶杆组件设置在所述阀芯腔上且与所述波纹管组件连接，所述阀体与波纹管组件之间的间隙构成调压气室。
公开号:CN214331508U
申请号:CN202023266007.8U
申请日:2020-12-29
公开日:2021-10-01
发明作者:胡亮；刘元磊；塞伦·斯蒂芬；梁峰；郝健
申请人:Rodalex Valve Shanghai Co ltd；
IPC主号:F16K1-36

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及调压阀技术领域，特别涉及一种波纹管式线路调压器。
[n0002] 随着科学技术不断发展，对流体控制产品需求也不断增加，气体控制技术是流体控制技术的一大分支，气体控制则是对气体介质进行控制。现代社会对气体控制产品的使用产品在传统产业中占比越来越大。波纹管式线路调压器可以作为实验室线路调压用途，它将线路中气体压力调节到设置范围压力，以满足相应的气体线路要求。
[n0003] 现有的调节阀存在以下问题：
[n0004] (1)传统高压气体调压器出口调压范围10～100bar，进口压力小于等于400bar，而对于将50bar以下压力调节至0～10bar调压范围的调压性能则显不足，
[n0005] (2)调定的压力稳定性低,
[n0006] (3)传统高压调压器调压精度差，
[n0007] (4)气体输送线路上的压力一般要比钢瓶中的压力低一些，若使用传统高压气体调压器则成本会比较高，
[n0008] (5)参见图1所示，此外传统高压气体调压器主要包括阀盖1、阀芯弹簧2、阀芯组件3、阀体4、阀杆5、活塞6、调节弹簧7、弹簧座8、阀盖9、锁紧螺母10、螺杆11、手轮12，主要通过弹簧来平衡活塞腔内的气体压力来调节压力，而其活塞往复运动，带动密封件频繁与阀体产生摩擦，长期使用密封件磨损严重，影响气室密封性能与调压性能以及使用寿命。
[n0009] 本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种波纹管式线路调压器，以解决上述问题。
[n0010] 一种波纹管式线路调压器，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、波纹管组件、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述波纹管组件和弹簧组件设置在阀盖与阀体之间形成的运动腔内，所述顶杆组件设置在所述阀芯腔上且与所述波纹管组件连接，所述阀体与波纹管组件之间的间隙构成调压气室，工作时，通过所述手轮组件带动所述弹簧组件发生形变，进而带动波纹管组件运动使得顶杆组件推动阀芯组件改变位置，达到改变阀芯组件开度的目的，随着气体流量的变化，调压气室的压力也随之变化，在阀芯弹簧、波纹管组件、弹簧组件之间的共同作用下，出口端压力产生新的平衡。
[n0011] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述波纹管组件包括与所述顶杆组件连接的波纹管托盘以及一端与波纹管托盘连接的波纹管，波纹管的另一端包覆在阀芯腔外周。
[n0012] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述顶杆组件包括设置在阀芯腔上的阀座以及设置在阀座内的导向件以及与所述导向件配合且于波纹管托盘连接的顶杆，所述阀座靠近阀芯组件的一端设置有供顶杆伸出的孔。
[n0013] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述导向件的外壁至少设置有一过气通道，所述导向件的中部设置有供顶杆穿过的导向通孔，所述导向通孔的内径与所述顶杆的外径相适配。
[n0014] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述导向件整体呈类三棱柱结构。
[n0015] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述弹簧组件包括弹簧和弹簧导向座，所述弹簧的一端与所述波纹管托盘连接，另一端与所述弹簧导向座的一端连接，所述手轮组件包括旋在所述阀盖远离阀体一端上的调节螺栓以及与所述调节螺栓连接的手轮，所述弹簧导向座设置在所述调节螺栓的内腔，且两者通过一球体连接。
[n0016] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述阀芯靠近顶杆组件一端上旋有一螺母，所述螺母与顶杆组件配合的一面上设置有密封圈。
[n0017] 由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果是：可将进口为0～50bar输送气体压力调节至0～10bar，调节范围相比传统高压气体调压器有所不同且涉及其不能调节到压力范围。解决传统高压气体调压器调压精度差、调定压力稳定性不高等问题。波纹管式线路调压器相比于传统高压气体调压器成本要低，还能解决传统高压气体调压器气室密封性能低的问题，密封面因无相对运动，避免密封件过度摩擦而磨损，提高了调压气室的密封可靠性及耐用性，使用寿命得到增长。
[n0018] 图1是现有技术调压器的结构示意图。
[n0019] 图2是本实用新型一种实施例的结构爆炸图。
[n0020] 图3是本实用新型一种实施例组装后的剖面图。
[n0021] 图4是本实用新型一种实施例的阀芯组件和顶杆组件的结构示意图。
[n0022] 图5是本实用新型一种实施例的顶杆组件的结构示意图。
[n0023] 图6是本实用新型一种实施例的阀芯组件的结构示意图。
[n0024] 图7是本实用新型一种实施例的阀体的结构示意图。
[n0025] 图8是图7的剖面图。
[n0026] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[n0027] 参见图2至图8所示的一种波纹管式线路调压器，包括阀体100、阀盖200、阀芯组件300、顶杆组件400、波纹管组件500、手轮组件600和弹簧组件700。
[n0028] 阀体100的中部具有与阀芯组件300配合的阀芯腔110，阀芯腔110与进口端120和出口端130连通。阀芯腔110呈中空柱状，立于阀体中央，为与阀座与导向件预留了足够装配空间，从而便于调压元件的相互作用并降低成本。为了方便监测，阀体100的出口端120上还设置有压力表101。阀体100的外壁设置有进口端120和出口端130，暂时无用的进口端120和出口端130通过堵头密封102。
[n0029] 阀芯组件300包括设置在阀芯腔110内的阀芯弹簧310以及与阀芯弹簧310连接的阀芯320。本实施例中的阀芯320靠近顶杆组件一端上旋有一螺母330，螺母330与顶杆组件配合的一面上设置有密封圈340。
[n0030] 阀盖200的一端与阀体100连接，为了进一步加强密封效果，阀盖200与阀体100之间设置有密封圈210，阀盖200的另一端与手轮组件600连接，波纹管组件500和弹簧组件700设置在阀盖200与阀体100之前形成的运动腔内，顶杆组件400设置在阀芯腔110上且与波纹管组件500连接，阀体100与波纹管组件500之间的间隙构成调压气室。
[n0031] 本实施例中的波纹管组件500包括与顶杆组件400连接的波纹管托盘510以及一端与波纹管托盘510连接的波纹管520，波纹管520的另一端包覆在阀芯腔110外周。顶杆组件400包括设置在阀芯腔110上的阀座410以及设置在阀座410内的导向件420以及与导向件420配合且于波纹管托盘510连接的顶杆430，阀座410与阀芯腔110之间设置有密封圈111，阀座410靠近阀芯组件的一端设置有供顶杆430伸出的孔411。导向件420的外壁至少设置有一过气通道421，本实施例的导向件420整体呈类三棱柱结构，导向件420的中部设置有供顶杆430穿过的导向通孔422，导向通孔422的内径与顶杆430的外径相适配。
[n0032] 弹簧组件700包括弹簧710和弹簧导向座720，弹簧710的一端与波纹管托盘510连接，另一端与弹簧导向座720的一端连接。手轮组件600包括旋在阀盖200远离阀体100一端上的调节螺栓610以及与调节螺栓610通过螺栓620以及垫圈630连接的手轮640，弹簧导向座720设置在调节螺栓610的内腔，且两者通过一球体650连接，调节螺栓610的外围还设置有一限位螺母660，改变限位螺母660的位置即可改变调节螺栓610的行程，手轮640上还设置有盖子641。球体650与弹簧导向座720之间以及调节螺栓610与阀盖200之间设置有润滑油脂670。
[n0033] 本实用新型的工作原理如下：
[n0034] (1)若从零位开始调高气体压力，旋转手轮640带动调节螺栓610旋转运动并压缩弹簧710，弹簧710带动波纹管托盘510推动波纹管520，波纹管520受力发生弹性变形并带动顶杆430，然后顶杆430顶开阀芯组件300，气体从进口向出口流动，波纹管式线路调压器出口端的压力逐步升高到所需设定的压力数值并与波纹管520及弹簧710作用力平衡，使得出口端压力维持在0～10bar范围内某一数值上；若波纹管式线路调压器出口端压力高于预期设定的压力值时，波纹管520受力变形伸长并推动波纹管托盘510，致使顶杆430放松了对阀芯组件300的作用，使得阀芯组件300受到阀芯弹簧310影响程度加大，阀芯组件300开度变小，使得进口端流进的气体流量减少，压力随着降低，使得波纹管式线路调压器出口端压力产生新的平衡；若波纹管式线路调压器出口端压力低于预期设定的压力值时，气体对波纹管520的作用力变小，弹簧710带动波纹管托盘510运动，从而压缩波纹管520，进而顶起顶杆430运动，顶杆430推动阀芯组件300，阀芯组件300开度变大，气体流量随着变大，使得波纹管式线路调压器出口端压力产生新的平衡，以此实现将进口为0～50bar输送气体压力调节至0～10bar。波纹管式线路调压器可将进口为0～50bar输送气体压力调节至0～10bar，调节范围相比传统高压气体调压器有所不同且涉及其不能调节到压力范围。
[n0035] (2)顶杆430比较细，为了避免顶杆430受力失稳或压弯，导向通孔422的内径与顶杆430的外径相适配，并且精准定位顶杆430与阀芯组件300以及阀座410的相对位置，来满足精度稳定性。
[n0036] (3)阀芯组件300与阀座410以及导向件420之间密封件，被集成在阀芯组件300之中，避免密封件因摩擦而过度磨损，规避因活动而导致密封位置不精准的情况出现。
[n0037] (4)在满足要求的前提下，采用更为经济的结构零部件和材质来实现调压功能。为保护波纹管和支撑波纹管一侧，波纹管托盘510采用塑料材质，适配弹簧710与波纹管520。波纹管托盘510采用注塑件降低成本，阀体结构减少孔系布局并简化气路，精简阀芯组件。
[n0038] (5)其中采用波纹管、密封件、阀体构成调压气室，密封面因无相对运动，避免密封件过度摩擦而磨损，提高了调压气室的密封可靠性及耐用性，使用寿命得到增长。
[n0039] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

权利要求:
Claims (7)
[0001] 1.一种波纹管式线路调压器，其特征在于，包括阀体、阀盖、阀芯组件、顶杆组件、波纹管组件、手轮组件和弹簧组件，所述阀体的中部具有与所述阀芯组件配合的阀芯腔，所述阀芯腔与进口端和出口端连通，所述阀芯组件包括设置在阀芯腔内的阀芯弹簧以及与所述阀芯弹簧连接的阀芯，所述阀盖的一端与阀体连接，另一端与所述手轮组件连接，所述波纹管组件和弹簧组件设置在阀盖与阀体之间形成的运动腔内，所述顶杆组件设置在所述阀芯腔上且与所述波纹管组件连接，所述阀体与波纹管组件之间的间隙构成调压气室。
[0002] 2.如权利要求1所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述波纹管组件包括与所述顶杆组件连接的波纹管托盘以及一端与波纹管托盘连接的波纹管，波纹管的另一端包覆在阀芯腔外周。
[0003] 3.如权利要求2所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述顶杆组件包括设置在阀芯腔上的阀座以及设置在阀座内的导向件以及与所述导向件配合且于波纹管托盘连接的顶杆，所述阀座靠近阀芯组件的一端设置有供顶杆伸出的孔。
[0004] 4.如权利要求3所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述导向件的外壁至少设置有一过气通道，所述导向件的中部设置有供顶杆穿过的导向通孔，所述导向通孔的内径与所述顶杆的外径相适配。
[0005] 5.如权利要求4所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述导向件整体呈类三棱柱结构。
[0006] 6.如权利要求2所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧和弹簧导向座，所述弹簧的一端与所述波纹管托盘连接，另一端与所述弹簧导向座的一端连接，所述手轮组件包括旋在所述阀盖远离阀体一端上的调节螺栓以及与所述调节螺栓连接的手轮，所述弹簧导向座设置在所述调节螺栓的内腔，且两者通过一球体连接。
[0007] 7.如权利要求1所述的一种波纹管式线路调压器，其特征在于，所述阀芯靠近顶杆组件一端上旋有一螺母，所述螺母与顶杆组件配合的一面上设置有密封圈。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023266007.8U|CN214331508U|2020-12-29|2020-12-29|一种波纹管式线路调压器|CN202023266007.8U| CN214331508U|2020-12-29|2020-12-29|一种波纹管式线路调压器|