专利名称：一种调节气体压力的减压阀结构及其调节气体压力的方法
技术领域：
本发明涉及气体压力调节的技术领域，具体为一种调节气体压力的减压阀结构， 本发明还提供了调节气体压力的方法。
背景技术：
现有的调节气体压力的减压阀结构一般为手动调压装置，当需要输出一定数值的气体压力时，需要通过人工调节才能获得减压后的所需压力，其调压过程复杂、时间久，当调压到某一压力值时，则对应的截流口则为固定状态；当进气压力变化时，出口压力也会相应的变化不能使出口压力稳定在一定范围内。发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种调节气体压力的减压阀结构，其使得调压过程简单、时间短，且当进气压力变化时，出口压力也会稳定在一定的范围内。
一种调节气体压力的减压阀结构，其技术方案是这样的其包括阀芯体的压力输入口、压力输出口和端部密封塞，所述端部密封塞位于所述阀芯体的压力输出口一侧，其特征在于所述阀芯体中部开有大气连通口，所述阀芯体内部设置有压力平衡轴，所述阀芯体的内壁分别与所述压力平衡轴的外缘面、端部密封塞的内壁配合形成压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，三个腔体通过密封件密封隔绝，压力输入口、大气连通口、压力输出口分别对应连通所述压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，所述压力平衡轴内设置有贯通的流道，所述流道一端为进气孔、另一端为出气孔，所述进气孔距离所述阀芯体的压力输入口一侧的内壁有一间隙，所述间隙为节流口，所述压力输入腔连通所述节流口，所述节流口连通所述进气孔，出气孔连通所述压力输出腔，所述压力平衡轴的大口端为凸台结构，所述大气连通腔内设置有弹簧，所述弹簧的两端分别顶装凸台结构的端面、阀芯体的内壁。
其进一步特征在于所述节流口的尺寸A范围为0. I mm 6mm ；所述凸台结构的外环圆面套装有膜片，膜片的外环面贴合所述阀芯体的内壁；0型圈套装于压力平衡轴，所述0型圈位于压力输入口、大气连通口之间，所述0型圈的外端面贴合所述阀芯体的内壁，导向环套装于所述压力平衡轴，所述导向环的凸台结构贴合所述阀芯体的内壁；所述弹簧的两端分别顶装所述压力平衡轴的凸台结构的端面、导向环的凸台结构的端面；所述端部密封塞包括堵头、0型圈、卡簧，所述堵头通过螺纹紧固连接所述阀芯体的压力输出口一侧，所述0型圈塞装于堵头的凹槽内并紧贴所述阀芯体内壁，所述卡簧卡于所述堵头的尾部、阀芯体的堵头限位凹槽。
一种调节气体压力的方法，其技术方案是这样的其包括阀芯体的压力输入口、压力输出口，其特征在于输入压力经过所述压力输入口后进入节流口，之后经过压力平衡轴的连接流道通往所述压力输出口，压力输出口的出口压力P2作用于压力平衡轴的凸台结构的力F2等于大气压力作用于压力平衡轴的凸台结构的力与弹簧的弹力F之和，当输入口压力Pl变大或变小时，出口压力P2也随之变化，F2对应变化，进而使得压力平衡轴往力小一侧移动，此时节流口对应的变小或变大，使得F2对应减小或变大，同时F相应增大或减小，完成动态平衡，使得出口压力稳定在一定的范围内。
采用本发明的上述结构后，调节气体压力时，只需装上合适的弹簧，输入压力经过节流口、流道后变为出口压力，通过压力平衡轴的移动，使得节流口变大或变小，对应弹簧的弹力变小或变大，完成动态平衡，其调压过程简单、时间短，且当进气压力变化时，出口压力也会稳定在一定的范围内。
图I是本发明的主视图结构示意图；图2是本发明的方法的受力分析示意图；图3是进气压力Pl经调压后与压力P2间的示意图。
具体实施方式
一种调节气体压力的减压阀结构，见图I :其包括阀芯体I的压力输入口 2、压力输出口 3和端部密封塞,端部密封塞位于阀芯体I的压力输出口 3 —侧，阀芯体I中部开有大气连通口 5，阀芯体I内部设置有压力平衡轴6，阀芯体I的内壁分别与压力平衡轴6的外缘面、 端部密封塞的内壁配合形成压力输入腔7、大气连通腔8、压力输出腔9，三个腔体通过密封件密封隔绝，压力输入口 2、大气连通口 5、压力输出口 3分别对应连通压力输入腔7、大气连通腔8、压力输出腔9，压力平衡轴6内设置有贯通的流道10，流道10—端为进气孔11、另一端为出气孔12，进气孔11距离阀芯体I的压力输入口 2 —侧的内壁有一间隙，间隙为节流口 13，压力输入腔7连通节流口 13，节流口的尺寸A范围为0. I mm 6mm，节流口 13连通进气孔11，出气孔12连通压力输出腔9，压力平衡轴6的大口端为凸台结构14，大气连通腔8内设置有弹簧15 ;凸台结构14的外环圆面套装有膜片16，膜片16的外环面贴合阀芯体I的内壁；膜片16为密封件；0型圈17套装于压力平衡轴6，0型圈17位于压力输入口 2、大气连通口 5之间，0型圈17的外端面贴合阀芯体I的内壁，导向环18套装于压力平衡轴6，导向环18的凸台结构 19贴合阀芯体I的内壁；0型圈17、导向环18为密封件；弹簧15的两端分别顶装压力平衡轴6的凸台结构14的端面、导向环18的凸台结构19 的端面；端部密封塞包括堵头20、0型圈21、卡簧22，堵头20通过螺纹紧固连接阀芯体I的压力输出口 3—侧，0型圈21塞装于堵头20的凹槽23内并紧贴阀芯体I内壁，卡簧22卡于堵头20的尾部、阀芯体I的堵头限位凹槽4。
一种调节气体压力的方法，见图I、图2、图3 :其包括阀芯体I的压力输入口 2、压力输出口 3，输入压力Pl经过压力输入口 2后进入节流口 13，之后经过压力平衡轴6的流道10通往压力输出口 3，压力输出口 3的出口压力P2作用于压力平衡轴6的凸台结构14 的力F2等于大气压力PO、弹簧作用于压力平衡轴的凸台结构的力R)与弹簧的弹力F之和， 其中F2=P2XS2，S2为P2作用压力平衡轴6上的有效面积，FO=POXSO，PO为大气压力， SO为大气压力作用在压力平衡轴6上的有限面积，当输入压力Pl变大或变小时，出口压力P2也随之变化，F2对应变化，进而使得压力平衡轴6往力小一侧移动，此时节流口 13对应的变小或变大，使得F2对应减小或变大，同时F相应增大或减小，完成动态平衡，使得出口压力稳定在一定的范围内。
具体如下当进口压力Pl增大时，瞬间流过截流口 13时的压力也会增大，则P2也会相应的增大，即F2增大，此时F2 >R)+F，破坏了压力平衡轴6的平衡。在F2力的作用下，压力平衡轴6朝着缩小节流口 13的方向移动。当节流口 13尺寸A减小时，会有更多的气体被节流，即经节流后的压力P2相应的减小。同时，弹簧所产生的力F也相应变化，直至 F2=F0+F压力平衡轴达到新的平衡。出口压力P2稳定在一定范围内。
当进口压力Pl减小时，瞬间流过截流口 13时的压力也会减小，则P2也会相应的减小，即F2减小，此时F2 <R)+F，破坏了压力平衡轴6的平衡。在HHF力的作用下，压力平衡轴6朝着增大节流口 A的方向移动。当节流口 13尺寸A增大时，会减少气体的节流， 即经节流后的压力P2相应的增大。同时，弹簧所产生的力F也相应变化，直至F2=F0+F压力平衡轴6达到新的平衡。出口压力P2稳定在一定范围。
权利要求
1.一种调节气体压力的减压阀结构，其包括阀芯体的压力输入口、压力输出口和端部密封塞，所述端部密封塞位于所述阀芯体的压力输出口一侧，其特征在于所述阀芯体中部开有大气连通口，所述阀芯体内部设置有压力平衡轴，所述阀芯体的内壁分别与所述压力平衡轴的外缘面、端部密封塞的内壁配合形成压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，三个腔体通过密封件密封隔绝，压力输入口、大气连通口、压力输出口分别对应连通所述压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，所述压力平衡轴内设置有贯通的流道，所述流道一端为进气孔、另一端为出气孔，所述进气孔距离所述阀芯体的压力输入口一侧的内壁有一间隙，所述间隙为节流口，所述压力输入腔连通所述节流口，所述节流口连通所述进气孔，出气孔连通所述压力输出腔，所述压力平衡轴的大口端为凸台结构，所述大气连通腔内设置有弹簧， 所述弹簧的两端分别顶装凸台结构的端面、阀芯体的内壁。
2.根据权利要求I所述的一种调节气体压力的减压阀结构，其特征在于所述节流口的尺寸A范围为0. I mm 6mm。
3.根据权利要求I所述的一种调节气体压力的减压阀结构，其特征在于所述凸台结构的外环圆面套装有膜片，膜片的外环面贴合所述阀芯体的内壁。
4.根据权利要求I或3所述的一种调节气体压力的减压阀结构，其特征在于0型圈套装于压力平衡轴，所述0型圈位于压力输入口、大气连通口之间，所述0型圈的外端面贴合所述阀芯体的内壁，导向环套装于所述压力平衡轴，所述导向环的凸台结构贴合所述阀芯体的内壁。
5.根据权利要求4所述的一种调节气体压力的减压阀结构，其特征在于所述弹簧的两端分别顶装所述压力平衡轴的凸台结构的端面、导向环的凸台结构的端面。
6.根据权利要求I所述的一种调节气体压力的减压阀结构，其特征在于所述端部密封塞包括堵头、0型圈、卡簧，所述堵头通过螺纹紧固连接所述阀芯体的压力输出口一侧，所述0型圈塞装于堵头的凹槽内并紧贴所述阀芯体内壁，所述卡簧卡于所述堵头的尾部、阀芯体的堵头限位凹槽。
7.一种调节气体压力的方法，其包括阀芯体的压力输入口、压力输出口，其特征在于 输入压力经过所述压力输入口后进入节流口，之后经过压力平衡轴的连接流道通往所述压力输出口，压力输出口的出口压力P2作用于压力平衡轴的凸台结构的力F2等于大气压力作用于压力平衡轴的凸台结构的力FO与弹簧的弹力F之和，当输入口压力Pl变大或变小时，出口压力P2也随之变化，F2对应变化，进而使得压力平衡轴往力小一侧移动，此时节流口对应的变小或变大，使得F2对应减小或变大，同时F相应增大或减小，完成动态平衡，使得出口压力稳定在一定的范围内。
全文摘要
本发明提供了一种调节气体压力的减压阀结构，其使得调压过程简单、时间短，且当进气压力变化时，出口压力也会稳定在一定的范围内。其包括阀芯体的压力输入口、压力输出口和端部密封塞，所述端部密封塞位于所述阀芯体的压力输出口一侧，其特征在于所述阀芯体中部开有大气连通口，所述阀芯体内部设置有压力平衡轴，所述阀芯体的内壁分别与所述压力平衡轴的外缘面、端部密封塞的内壁配合形成压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，三个腔体通过密封件密封隔绝，压力输入口、大气连通口、压力输出口分别对应连通所述压力输入腔、大气连通腔、压力输出腔，所述压力平衡轴内设置有贯通的流道，所述流道一端为进气孔、另一端为出气孔。
文档编号F16K17/00GK102537439SQ20121002496
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者潘艺园, 陈荣彬 申请人:派克汉尼汾空调制冷设备(无锡)有限公司