组合压力调节器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种组合压力调节器，包括一体式连通件，及设置在所述一体式连通件上的电磁阀、一级减压器、二级减压器；所述一体式连通件为在整体坯料上加工出若干气体通道而成的部件；所述气体通道包括连通所述电磁阀的出口与所述一级减压器的入口的第一通道；所述气体通道还包括连通所述一级减压器的出口与所述二级减压器的入口的第二通道。本实用新型可以应用于高压环境，调节气体压力变化，例如天然气公交车。
【专利说明】组合压力调节器【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种减压器，特别是一种应用于高压环境，调节气体压力变化，稳定流出气体压力的减压器。
【背景技术】
[0002]压力调节器(亦称减压器)是指用节流方式将气体压力降低，并通过降低后压力直接作用，使气体出口压力保持在一定精度范围内的装置。减压器被广泛应用于流体控制的各个领域，例如输出功率较大的天然气公交车上。
[0003]在大功率公交车的天然气供气系统中，要求减压器入口压力变化范围一般为3MPa~25MPa，减压器出口压力的变化范围为0.65MPa~0.75MPa，流量输出范围为5kg/h~70kg/h。要满足上述要求必须采用二级减压器串连的方法，即将一级减压器的入口与高压电磁阀相连，一级减压器的出口与二级减压器的入口相连，二级减压器的出口与负载或三级减压器的入口相连。一级减压器与二级减压器串联的连接方式是利用管道和连接接头实现的。这一连接方式存在的问题是:由于管道和连接接头的存在，整个减压器的体积不可避免地大；另外，由于连接点比较多，泄露的可能性增大，安全性差。
实用新型内容
[0004]为了解决现有二级减压器串联存在的体积大 、安全性差的问题，本实用新型提供了一种新型的组合压力调节器。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]组合压力调节器，包括一体式连通件，及设置在所述一体式连通件上的电磁阀、一级减压器、二级减压器；所述一体式连通件为在整体坯料上加工出若干气体通道而成的部件；所述气体通道包括连通所述电磁阀的出口与所述一级减压器的入口的第一通道；所述气体通道还包括连通所述一级减压器的出口与所述二级减压器的入口的第二通道。
[0007]所述一级减压器与所述二级减压器均为膜片式减压器；所述一级减压器的减压腔体设置在所述一体式连通件上，所述二级减压器的减压腔体设置在所述一体式连通件上；所述一级减压器的出口设置在所述一级减压器的所述减压腔体的壁上；所述二级减压器的入口设置在所述二级减压器的所述减压腔体的壁上。
[0008]在所述一体式连通件上设置入口阀座，所述电磁阀通过所述入口阀座设置在所述一体式连通件上；在所述入口阀座上还设置有调节器气体入口，所述调节器入口与所述电磁阀入口连通；所述调节器气体入口包括入口接头。
[0009]所述调节器气体入口还包括过滤器和入口连接块，所述过滤器分别与所述入口接头和所述入口连接块连接。
[0010]在所述一体式连通件上设置有安全阀，所述安全阀与所述一级减压器的所述减压腔体连通。
[0011]所述二级减压器的气体出口设置在所述二级减压器的所述减压腔体的壁上，即所述二级减压器的气体出口设置在所述一体式连通件上。
[0012]所述二级减压器的所述减压腔体与所述二级减压器的另一空腔通过所述二级减压器的膜片相隔；在所述空腔的壁上设置有接嘴。
[0013]在所述二级减压器上设置有调节所述膜片变形程度的二级减压器弹簧；还设置有调节所述调节弹簧预紧力的调节螺杆。
[0014]本实用新型的技术效果:
[0015]本实用新型的组合压力调节器的技术方案，通过一个一体式连通件将一级减压器与二级减压器进行串联。一体式连通件是由一整块坯料(如一块锻件坯料)加工而成，在其上开通出若干气体通道和相应接口，将减压器等部件设置在所述一体式连通件上，气体通道将所述部件直接按工作顺序连通。由于不必采用管道、连接接头连接上述部件，则管道、连接接头的体积不会对调节器的体积形成限制，也就是说，本实用新型组合压力调节器的体积比现有二级压力调节器的体积有进一步压缩的空间，可以制成体积小的压力调节器。
[0016]另外，由于不采用管道、连接接头等连接部件，而是将减压器等部件连接到一体式连通件上，一体式连通件本身没有接点，因此本实用新型的组合压力调节器的接点减少，相应的泄露隐患降低，提高了安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型组合压力调节器的原理图。
[0018]图2是本实用新型组合压力调节器的一个实例。
[0019]图3是图2所示实例的原理图。
[0020]图中标识说明如下:
[0021]201、电磁阀；202、过滤器；203、入口接头；204、一级减压器阀芯；205、支轴；206、一级减压器膜片组件；207、一级减压器端盖；208、一级减压器弹簧；209、一级减压器阀芯驱动杆；210、一级减压器减压腔体；211、安全阀；212、二级减压器的气体出口 ；213、第二通道；214、二级减压器阀芯；215、二级减压器弹簧；216、调节螺杆；217、二级减压器端盖；218、接嘴；219、二级减压器膜片组件；220、一体式连通件；221、电磁阀出口 ；222、二级减压器减压腔体；223、入口阀座；224、入口连接块。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0023]图1显示了本实用新型组合压力调节器的技术原理。本实用新型的组合压力调节器包括电磁阀、一级减压器、二级减压器。上述部件均设置在一体式连通件上。一体式连通件为在整体坯料上加工出若干气体通道而成的部件，一体式连通件替代现有技术中的管道、接头和壳体，形成上述部件之间的连接通道。即，在一体式连通件上设置的气体通道包括连通电磁阀的出口与所述一级减压器的入口的第一通道；所述气体通道还包括连通所述一级减压器的出口与所述二级减压器的入口的第二通道。由于一体式连通件不必采用管道、接头等连接件，因此本实用新型的组合压力调节器的体积不会受限于连接件的体积而不能进一步缩小，比现有技术的二级减压器在体积上有进一步缩减的余地。另外，由于不必采用众多的连接件，相对于现有技术，本实用新型的组合压力调节器连接点少，泄露几率降低。
[0024]图1中箭头指向的方向是气体流动的方向，也从另一方面展示了电磁阀、一级减压器、二级减压器之间气体通道的结构设置。
[0025]图2为本实用新型组合压力调节器的一个实例，具体的是一个组合压力调节器的剖视结构图。从图2中可以看到，在一体式连通件220上设置有电磁阀201、一级减压器和二级减压器。其中，一级减压器包括在一体式连通件220上设置的一级减压器减压腔体210、连接在一体式连通件220上的一级减压器端盖207。在一级减压器端盖207内设置有一级减压器弹簧208和一级减压器膜片组件206。一级减压器膜片组件206左侧为一级减压器减压腔体210，右侧为设置一级减压器弹簧208的腔体。在一级减压器减压腔体210内还设置有与一级减压器膜片组件206连接在一起的一级减压器阀芯驱动杆209，一级减压器阀芯驱动杆209支撑一级减压器阀芯204。一级减压器阀芯驱动杆209可以绕支轴205进行小角度摆动，进而推动一级减压器阀芯204向上进行运动，或使得一级减压器阀芯204在来自电磁阀201的高压气体作用下向下运动。电磁阀出口 221与一级减压器减压腔体210连通，该连通处为一级减压器的入口。一级减压器阀芯204在行程范围内可以顶压住所述一级减压器的入口。一级减压器的入口与电磁阀201的出口之间的连接通道即为图1中所述的第一通道。一级减压器的出口设置在一级减压器减压腔体210的壁上。第二通道213连通一级减压器的出口和二级减压器的入口，即第二通道213的两端分别是一级减压器的出口和二级减压器的入口。
[0026]二级减压器包括设置在一体式连通件220上的二级减压器减压腔体222、连接在一体式连通件220上的二级减压器端盖217。在二级减压器端盖217内设置有二级减压器弹簧215和二级减压器膜片组件219。在二级减压器膜片组件219中心安装有二级减压器阀芯214。二级减压器阀芯214在二级减压器膜片组件219的带动下可以进行左右方向的运动。
[0027]另外，从图2中可以看到，在一体式连通件220上还设置有入口阀座223。电磁阀201设置于入口阀座223上，通过入口阀座223设置在一体式连通件220上。在入口阀座223上还设置有调节器气体入口，调节器气体入口与电磁阀201的入口连通。调节器气体入口包括入口连接块224、过滤器203和入口接头203。过滤器203设置于入口连接块224内，并由入口接头203与入口连接块224旋紧，将过滤器203固定于两者之间。由于电磁阀201与所述调节器气体入口均要承受高压，因此入口阀座223选用耐高压材料制成可以进一步增加安全性。
[0028]在一体式连通件220上还设置有安全阀211。安全阀211与一级减压器减压腔体210连通。
[0029]二级减压器的气体出口 212也是整个组合压力调节器的气体出口，设置在二级减压器减压腔体222的壁上。
[0030]二级减压器内被二级减压器膜片组件219分成左右两个腔体，其中右侧的腔体为二级减压器减压腔体222，左侧的腔体内设置有二级减压器弹簧215。二级减压器弹簧215的作用是给予二级减压器膜片组件219 —个向右的力，以调节二级减压器减压腔体222内的压力。调节螺杆216能够调节二级减压器弹簧215的预紧力，从而实现在一定范围内调节二级减压器减压腔体222内的压力。另外，二级减压器膜片组件219所述左侧的腔体还设置有接嘴218，接嘴218可以与大气相通，或连通到恒定压力源。
[0031]以下再结合图2所示组合压力调节器的工作过程，并对照图3所示的原理图对本实用新型的技术方案进行进一步说明。图3中箭头方向代表气体的流动方向。
[0032]气体通过入口接头203进入到组合压力调节器中，经过过滤器202、高压电磁阀201 (打开状态)从电磁阀出口 221进入到一级减压器减压腔体210。高压气体进入到一级减压器减压腔体210后产生的压力作用在一级减压器膜片组件206左侧。一级减压器弹簧208触压一级减压器膜片组件206的右侧。于是，一级减压器膜片组件206左侧的气体压力(以下简称为气体压力)和右侧的弹簧压力(以下简称为弹簧压力)形成方向相反的两个力。当气体压力大于弹簧压力时，一级减压器膜片组件206向右变形，同时带动一级减压器阀芯驱动杆209向右摆动，一级减压器阀芯驱动杆209向右摆动又驱使一级减压器阀芯204向上移动，电磁阀出口 221的开度减小，进入一级减压器减压腔体210的气体减少，节流损失增加，一级减压器减压腔体210内压力降低。反之，当气体压力小于弹簧压力时，一级减压器膜片组件206向左变形，同时带动一级减压器阀芯驱动杆209向左摆动，一级减压器阀芯驱动杆209向左摆动又驱使一级减压器阀芯204向下移动，电磁阀出口 221的开度增加，进入一级减压器减压腔体210的气体增加，节流损失减小，一级减压器减压腔体210内压力升高。当然，可以理解，当气体压力等于弹簧压力时，一级减压器膜片组件206不变形，电磁阀出口 221开度不发生变化，一级减压器减压腔体210内压力也不发生变化。在本实例中，通过上述调整，一级减压器减压腔体210内压力保持在1.2MPa?1.4MPa。
[0033]一级减压器减压腔体210内的气体通过第二通道213，经二级减压器阀芯214进入到二级减压器减压腔体222。进入到二级减压器减压腔体222的气体产生的压力对二级减压器膜片组件219形成了向左的推力(以下简称为左推力)，同时，与这一左推力方向相反的二级减压器弹簧215产生的弹力(以下简称为右弹力)也作用于二级减压器膜片组件219。当左推力小于右弹力时，二级减压器膜片组件219向右变形，带动二级减压器阀芯214向右运动，则二级减压器入口的开度增大，进入二级减压器减压腔体222的气体量增大，流阻损失减小，二级减压器减压腔体222内压力增大。反之，当左推力大于右弹力时，二级减压器膜片组件219向左变形，带动二级减压器阀芯214向左运动，则二级减压器入口的开度减小，进入二级减压器减压腔体222的气体量减小，流阻损失增大，二级减压器减压腔体222内压力减小。当然，也可以理解，当左推力等于右弹力时，二级减压器膜片组件219不发生变形，二级减压器入口的开度不变，二级减压器减压腔体222内压力不变。经过上述调整，二级减压器减压腔体222内气体压力保持恒定，经二级减压器的气体出口 212输出给负载或后续的减压器。本实例中，二级减压器入口压力变化范围1.2MPa?1.4MPa，流量变化范围5kg/h?70kg/h，二级减压器的气体出口 212处气体压力为0.65MPa?0.75MPa。
[0034]电磁阀201为高压电磁阀，可以采用专利号ZL201220050596.2所公开的电磁阀，用于控制组合压力调节器高压气源的开启与闭合。
[0035]安全阀211与一级减压器减压腔体210连通，当一级减压器减压腔体210内的压力超出设定值时，安全阀211自动打开，进行安全排放。
[0036]接嘴218与大气连通或与恒定压力源连通，可以免除由于大气压力变化造成调节精度微小的变化。
[0037]值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关【技术领域】均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。
【权利要求】
1.组合压力调节器，其特征在于:包括一体式连通件，及设置在所述一体式连通件上的电磁阀、一级减压器、二级减压器；所述一体式连通件为在整体坯料上加工出若干气体通道而成的部件；所述气体通道包括连通所述电磁阀的出口与所述一级减压器的入口的第一通道；所述气体通道还包括连通所述一级减压器的出口与所述二级减压器的入口的第二通道。
2.根据权利要求1所述组合压力调节器，其特征在于:所述一级减压器与所述二级减压器均为膜片式减压器；所述一级减压器的减压腔体设置在所述一体式连通件上，所述二级减压器的减压腔体设置在所述一体式连通件上；所述一级减压器的出口设置在所述一级减压器的所述减压腔体的壁上；所述二级减压器的入口设置在所述二级减压器的所述减压腔体的壁上。
3.根据权利要求2所述组合压力调节器，其特征在于:在所述一体式连通件上设置入口阀座，所述电磁阀通过所述入口阀座设置在所述一体式连通件上；在所述入口阀座上还设置有调节器气体入口，所述调节器入口与所述电磁阀入口连通；所述调节器气体入口包括入口接头。
4.根据权利要求3所述组合压力调节器，其特征在于:所述调节器气体入口还包括过滤器和入口连接块，所述过滤器分别与所述入口接头和所述入口连接块连接。
5.根据权利要求2所述组合压力调节器，其特征在于:在所述一体式连通件上设置有安全阀，所述安全阀与所述一级减压器的所述减压腔体连通。
6.根据权利要求2所述组合压力调节器，其特征在于:所述二级减压器的气体出口设置在所述二级减压器的所述减压腔体的壁上，即所述二级减压器的气体出口设置在所述一体式连通件上。
7.根据权利要求2所述组合压力调节器，其特征在于:所述二级减压器的所述减压腔体与所述二级减压器的另一空腔通过所述二级减压器的膜片相隔；在所述空腔的壁上设置有接嘴。
8.根据权利要求7所述组合压力调节器，其特征在于:在所述二级减压器上设置有调节所述膜片变形程度的二级减压器弹簧；还设置有调节所述调节弹簧预紧力的调节螺杆。
【文档编号】F16K11/24GK203516848SQ201320685682
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】赵效英, 孙晓明, 贾新建, 孟昭君 申请人:北京兰天达汽车清洁燃料技术有限公司