专利名称：双膜片两级减压氧气调节阀的制作方法
技术领域：
本发明属于基础零部件领域，具体地说是一种应用于较大流量、较高压力的双膜片两级减压氧气调节阀。
背景技术：
随着汽车、船舶、家电等大量用钢制造业对板材质量提出越来越高的要求的情况下，钢厂连铸生产线下来的板坯表面若再不加火焰清理这道工序，其材质已难以满足用户的需求。因此铸坯自动火焰清理机目前已在钢铁行业广受重视，急需配备。火焰清理机是用氧气和燃料气体混合燃烧，预热板坯达到燃烧温度后，使用高压的纯氧气流与板坯表面产生氧化反应并清除钢渣，从而去除表面缺陷，形成光滑平整的清理表面。该清理机能够同时清理中温板坯或常温板坯的顶面和底面及两个侧面上的缺陷，清理板坯的宽度和厚度可以在预定范围内自动调整，清理层深度和清理速度也能自动控制。由此可见氧气在该道工序上的用量是非常之大，变化波动也大，对气压也有不同的要求。况且根据工艺要求从气源到喷嘴的压降Λ P较大，非一级减压能达到，但若用管道连接两只减压阀来递减气压，则一影响快速响应，二使回路复杂化。因此既要响应速度快，又要稳定性好，在设备的供氧系统中就必须有这么一种能满足如此复杂要求的压力调节阀。这就是本发明的目的和研究方向。另外，氧气是特种气体，助燃助爆，涉氧设备的密封技术和安全等级十分高，国内在较大通径的氧气减压阀方面一直是空白，但这更显现该项发明的迫切性和重要性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双膜片两级减压氧气调节阀。本发明提出的双膜片两级减压氧气调节阀，由端盖I、隔气膜组件2、阀体5、下盖板7、一级减压装置、二级减压装置组成，其中阀体5的中轴线上设置有一级减压装置，环绕一级减压装置呈圆周对称分布有四套相同的二级减压装置，两片隔气膜组件2分别位于阀体5上方和下方，两个端盖I分别通过螺钉固定于阀体5上方和下方，下盖板7两端通过螺钉固定于阀体5下方；阀体5的一侧为进气口，另一侧为出气口。一级减压装置由锁紧螺钉9、一级调压弹簧10、紧定套11、一级活门密封座12、一级调压顶杆13、一级顶杆支承14、压板15、一级阀座16、限位螺母17和第二 O形密封圈18组成，一级调压顶杆13位于阀体5的中轴线上，其一端位于阀体5上部的隔气膜组件2下方，另一端穿过一级阀座16，通过调压弹簧10、锁紧螺丝9、紧定套11固定于一级活门密封座12上，一级阀座16和一级调压顶杆13之间设有一级顶杆支承14，一级调压顶杆13能在一级阀座16内上下移动,两块压板15位于阀体5和一级阀座16之间,挡板3位于一级阀座16上，挡板3通过平机螺钉4固定于阀体5上，挡板3与一级阀座16连接处设有限位螺 母17 ；
二级减压装置由二级压紧螺盖19、压簧座20、二级调压弹簧21、倂紧螺母22、二级活门密封座23、二级调压顶杆组件24、弹簧座25、弹簧26、顶杆支承圈27、二级压紧下螺盖28、二级阀座29和O形密封圈30组成，二级活门密封座23通过併紧螺母22固定于二级调压顶杆组件24上，二级调压弹簧21将二级活门密封座23紧压在二级阀座29上，二级调压弹簧21的另一端安装有压簧座20和顶杆支撑圈27，二级调压顶杆组件24的顶杆穿过顶杆支撑圈27，并可在顶杆支撑圈27中上下滑动，二级调压顶杆组件24另一端穿过二级阀座29，且二级调压顶杆24能在二级阀座29内上下移动，二级阀座29下部依次设有弹簧座25、弹簧26、压簧座20和顶杆支承圈27，通过二级压紧下螺盖28使其固定于二级阀座29下部，二级阀座29通过二级压紧螺盖19固定于阀体5上，二级阀座29与阀体5连接处设有第三O形密封圈30。
本发明中，所述阀体5的进气口外端面连接处设有第一 0形密封圈6。本发明中，所述阀体5的出气口外端面连接处设有第一 0形密封圈6。本发明把通常需要用两只减压阀靠管道连接而成的两级减压回路设计成组合在一只阀体内的两级减压装置。其主要特征有三点一采用双膜片，上、下配置，相向控制，分别依靠本气室的控制气流通过膜片推动调压顶杆改变阀口的开度，靠平衡进气阀口的节流作用稳定输出压力不变。在该阀中第一级减压后的输出压力即是第二级减压的进气压力。被控气流经过两级减压下来实现了较大压差A P。并且由于膜片式减压阀的灵敏度高于活塞式的减压阀；两级减压组合于一体省略了级间管道连接，更没有了管道的气流阻尼，所以大大提高了响应速度、反应灵敏、流量特性、调压特性好。二设计于一体的两级减压阀结构布置呈众星捧月状。第一级减压装置居中于氧气阀的垂直中轴线上，尺寸大些，第二级减压装置共四套，它们环绕第一级主阀呈圆周对称分布，它们尺寸小些，但四套的有效通气截面积之和不小于第一级。这样布置受力平衡、结构紧凑新型、外型美观、安装方便、体积不大、流量不小、效率高、技术经济性好。三阀体和端盖的材质均采用硅黄铜精密铸造，为抵抗阀内高压、高速氧气流的侵蚀和氧化作用，特在阀口密封线上喷涂耐磨合金以保持可靠的密封性和提高耐用度。
图I是双膜片两级减压氧气阀的主剖面图。图2是双膜片两级减压氧气阀的旋转剖面图。图中标号1为端盖、2为隔气膜组件、3为挡板、4为平机螺钉、5为阀体、6为第一 0形密封圈、7为下盖板、8为内六角螺钉、9为锁紧螺丝、10为一级调压弹簧、11为紧定套、12为一级活门密封座、13为一级调压顶杆、14为一级顶杆支承、15为压板、16为一级阀座、17为限位螺母、18为第二 0形密封圈、19为二级压紧螺盖、20为压簧座、21为二级调压弹簧、22为倂紧螺母、23为二级活门密封座、24为二级调压顶杆组件、25为弹簧座、26为弹簧、27为顶杆支承圈、28为二级压紧下螺盖、29为二级阀座、30为第三0形密封圈。
具体实施例方式下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。实施例1，如图I和图2所示，本装置由端盖I、隔气膜组件2、挡板3、平机螺钉4、阀体5、0形密封圈6、下盖板7、内六角螺钉8、锁紧螺丝9、一级调压弹簧10、紧定套11、一级活门密封座12、一级调压顶杆13、一级顶杆支承14、压板15、一级阀座16、限位螺母17、O形密封圈18、二级压紧螺盖19、压簧座20、二级调压弹簧21、倂紧螺母22、二级活门密封座23、二级调压顶杆组件24、弹簧座25、弹簧26、顶杆支承圈27、二级压紧下螺盖28、二级阀座29和O形密封圈30组成；其中
双膜片两级减压氧气调节阀的基本构造是在阀体5的中轴线上设置一级调压顶杆13朝上的一级减压，环绕一级主阀呈圆周对称分布着四套相同的二级减压装置、二级调压顶杆24朝下，两片隔气膜组件2上下相 向安装，并由内六角螺钉将两端盖I 一倂紧固于阀体5上。而该阀的进气腔和出气腔位于阀体5的同一水平轴线上。阀体5的中心凸台上套上一级调压弹簧10、依次装入由锁紧螺丝9、紧定套11、防松拧紧已螺纹旋合的一级活门密封座12和一级调压顶杆13之组合件、并摆上0形密封圈18及由一级顶杆支承14和一级阀座16相套的组合件、将两块压板15拧于阀体5上压紧一级阀座16、合上挡板3拧紧一圈平机螺钉4、再在一级阀座16上拧上限位螺母17。
四个二级减压装置结构尺寸完全一致、二级阀座29下部在依次装入弹簧座25、弹簧26、压簧座20、顶杆支承圈27后拧上二级压紧下螺盖28，然后再套上0形密封圈30后插入阀体5，二级活门密封座23套上二级调压顶杆组件24后旋上倂紧螺母22，将二级调压顶杆组件24插入二级阀座29，然后依次装入二级调压弹簧21、压簧座20、顶杆支承圈27于顶杆上端，再旋上二级压紧螺盖19紧固于阀体5上。阀体5的下部装上下盖板7，由一圈平机螺钉4紧固之，阀体5的进、出气腔口端面槽子内装上0形密封圈6。上述装置接管形式法兰连接；阀门通径DN80 ;工作介质氧气；工作温度-10 +90°C ;最大输入压力2. 45 MPa;最大输出压力0. 63MPa ;工作压力范围0. 05 2 MPa;最大供气流量67. 2Nm3/min ;开闭状态常闭；气密性优良；气源压力变化±0. I MPa时，出口压力变化小于2. 5%;出口流量在5% 100 %范围内波动时，出口压力变化小于2.5%。数据说明本双膜片两级减压氧气调节阀具备流量特性、调压性能好，调节灵敏、响应速度快、工作稳定、密封可靠、使用安全的显著优点。
权利要求
1.一种双膜片两级减压氧气调节阀，由端盖(I)、隔气膜组件(2)、阀体(5)、下盖板7、一级减压装置、二级减压装置组成，其特征在于阀体(5)的中轴线上设置有一级减压装置，环绕一级减压装置呈圆周对称分布有四套相同的二级减压装置，两片隔气膜组件(2)分别位于阀体(5)上方和下方，两个端盖(I)分别通过螺钉固定于阀体(5)上方和下方，下盖板7通过螺钉固定于阀体(5)下方；阀体(5)的一侧为进气口，另一侧为出气口 ； 一级减压装置由锁紧螺钉(9)、一级调压弹簧(10)、紧定套(11)、一级活门密封座(12)、一级调压顶杆(13)、一级顶杆支承(14)、压板(15)、一级阀座(16)、限位螺母(17)和第二 O形密封圈(18)组成，一级调压顶杆(13)位于阀体(5)的中轴线上，其一端位于阀体(5)上部的隔气膜组件(2)下方，另一端穿过一级阀座(16)，通过调压弹簧(10)、锁紧螺丝(9)、紧定套(11)固定于一级活门密封座(12)上，一级阀座(16)和一级调压顶杆(13)之间设有一级顶杆支承(14)，一级调压顶杆(13)能在一级阀座(16)内上下移动，两块压板(15)位于阀体(5)和一级阀座(16)之间，挡板(3)位于一级阀座(16)上，挡板(3)通过平机螺钉⑷固定于阀体(5)上，挡板(3)与一级阀座(16)连接处设有限位螺母(17)； 二级减压装置由二级压紧螺盖(19)、压簧座(20)、二级调压弹簧(21)、倂紧螺母(22)、二级活门密封座(23)、二级调压顶杆组件(24)、弹簧座(25)、弹簧(26)、顶杆支承圈(27)、二级压紧下螺盖(28)、二级阀座(29)和O形密封圈(30)组成，二级活门密封座(23)通过併紧螺母(22)固定于二级调压顶杆组件(24)上，二级调压弹簧(21)将二级活门密封座(23)紧压在二级阀座(29)上，二级调压弹簧(21)的另一端安装有压簧座(20)和顶杆支撑圈(27)，二级调压顶杆组件(24)的顶杆穿过顶杆支撑圈(27)，并可在顶杆支撑圈(27)中上下滑动，二级调压顶杆组件(24)另一端穿过二级阀座(29)，且二级调压顶杆(24)能在二级阀座(29)内上下移动，二级阀座(29)下部依次设有弹簧座(25)、弹簧(26)、压簧座(20)和顶杆支承圈(27)，通过二级压紧下螺盖(28)使其固定于二级阀座(29)下部，二级阀座(29)通过二级压紧螺盖(19)固定于阀体(5)上，二级阀座(29)与阀体(5)连接处设有第三O形密封圈(30)。
2.根据权利要求I所述的双膜片两级减压氧气调节阀，其特征在于所述阀体(5)的进气口外端面连接处设有第一 O形密封圈(6)。
3.根据权利要求I所述的双膜片两级减压氧气调节阀，其特征在于所述阀体(5)的出气口外端面连接处设有第一 O形密封圈(6)。
全文摘要
本发明涉及一种双膜片两级减压氧气调节阀。其主要特征是采用双膜片相向控制，将两级减压装置有机组合在同一个铜合金阀体内，使被控气流沿程逐级减压至设定值。该阀的进气腔和出气腔位于同一水平轴线，两片隔膜上、下配置。主要零、部件由阀体、端盖、隔膜和一、二级阀芯组件构成，阀芯组件主要由阀座、调压顶杆、活门密封座、调压弹簧和顶杆支承件组成。第一级阀芯组件位于氧气阀的垂直中轴线上，第二级阀芯组件共四套，它们环绕第一级主阀呈圆周对称分布、受力平衡、结构紧凑新型。该调节阀外型美观、体积不大、流量不小，更主要的是被控气流由于经过两级减压，实现了进、出口间较大的压差△P，且具备流量特性、调压特性好、调节灵敏、响应速度快、工作稳定、密封可靠、使用安全的显著优点。
文档编号F16K1/00GK102619996SQ20121012218
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者张永强, 徐至善, 程煌, 黄振波 申请人:上海东震冶金工程技术有限公司