一种稳压阀的浮动密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种稳压阀的浮动密封结构，属于压力控制技术领域。


背景技术：

2.稳压阀是一种能根据下游流量变化，自动调节阀口和阀口垫圈之间的开度，从而使下游压力稳定在规定范围内的阀门，因此，当下游负载所消耗的流量为0时，要求稳压阀能迅速关闭以切断上下游之间的流道；现有的稳压阀是依靠阀口垫圈平面和阀口平面的高度重合来达到这个要求的，因此对决定阀口垫圈平面和阀口平面之间位置关系的相关零件的形位公差提出了极高的要求，否则就会关闭缓慢，关闭时间过长，甚至无法关闭流道，大大提高了稳压阀的制造成本。


技术实现要素：

3.针对上述情况，本实用新型拟解决的问题是提供一种结构合理、易于制造、关断速度快的稳压阀的浮动密封结构。
4.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种稳压阀的浮动密封结构，它包括阀体、阀芯和阀口垫圈。所述的阀体的内腔设有一个隔板结构，隔板上开有一个作为流道的圆形阀孔，阀孔的周边制有一个作为阀口的凸起结构；所述的阀芯与阀孔在同一轴线上；阀芯在关阀力和开阀力的作用下可以沿轴线作上下运动；阀口垫圈与阀芯装配在一起，可随阀芯同步运动；当阀芯在关阀力的作用下拉动阀口垫圈趋向于阀口，从而使稳压阀关闭时，阀体内腔被分隔成独立、密封的进口压力腔和出口压力腔。
5.所述的阀芯为一杆状零件，其一端制有一轴肩结构，轴肩的端平面上有一圈截面为三角形的凸棱。
6.所述的阀口垫圈中心位置制有一个通孔，阀芯可以穿过此孔与阀口垫圈组装在一起形成组件，从而使得二者可以一起做同步运动。
7.作为优选，所述的阀芯在与阀口垫圈相配合的位置具有一定的径向间隙和轴向间隙，因此，阀芯与阀口垫圈之间是可以根据密封需要做适当的相对运动的。
8.所述的阀口垫圈在与阀口的顶平面向相对的平面上制有一个柔性的大密封圈，其尺寸大小与阀口的尺寸大小相匹配，当其与阀口的顶平面以一定的接触力均匀接触时可以迅速关断流道。
9.所述的阀口垫圈在其中心位置与阀芯上凸棱相对的平面上制有一个柔性的小密封圈，其尺寸大小与凸棱的尺寸大小相匹配，当稳压阀在关阀力的作用下关闭时，可以在中心孔上形成密封状态。
10.由于相关零部件的形位公差，所述的阀芯的中心线与阀口的中心线之间会有一定的不平行度，因此，与阀芯装配在一起的阀口垫圈的平面与阀口的顶平面之间也会有相应的不平行度。
11.本实用新型是一种稳压阀的浮动密封结构，当在关阀力的作用下阀芯带动阀口垫
圈趋于关闭时，由于阀口垫圈上的大密封圈的平面和阀口的顶平面之间有一个不平行度，所以在刚刚开始接触时是点接触的；随着阀芯的进一步运动，在关阀力的作用下，阀口垫圈会绕接触点转动，最后阀口垫圈的平面与阀口的顶平面重合，从而迅速关断流道。此时，由于阀芯的中心线与阀口的中心线之间在对应阀芯的长度上存在一定的不平行度，因此阀芯上的一圈凸棱的顶平面与阀口垫圈上的小密封圈之间也存在相应的不平行度，其大小与对应阀芯长度上的不平行度和凸棱的顶圆直径成正比，与阀芯长度成反比；由于凸棱的顶圆直径比阀芯长度小得多，而对应阀芯长度上的不平行度很小，所以凸棱的顶平面与阀口垫圈上的小密封圈之间的不平行度很微小，可以忽略不计，因此在阀口垫圈与阀口之间的主流道被关断时，阀芯与阀口垫圈之间也可以立即进入密封状态。
12.由此可见，由于阀口垫圈和阀芯所组成的组件所具有的自动调整能力，确保了稳压阀关闭的迅速性和可靠性，因此对零部件的制造精度要求低，有效地控制了制造成本，被广泛地应用在燃气及液压和气动控制等领域。本实用新型结构简单、设计合理、易于制造、关断流道快，关断流道的时间一般不超过一秒。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种稳压阀的浮动密封结构示意图
14.图中：1
‑
阀体，2
‑
阀孔，3
‑
阀口，4
‑
阀芯，5
‑
阀口垫圈，6
‑
小密封圈，
[0015]7‑
大密封圈，8
‑
凸棱。
具体实施方式
[0016]
如图1所示，本实用新型的稳压阀的浮动密封结构，它包括阀体1、阀芯4和阀口垫圈5。所述的阀体1的内腔设有一个隔板结构，隔板上开有一个作为流道的圆形阀孔2，阀孔2的周边制有一个作为阀口3的凸起结构；所述的阀芯4与阀孔2在同一轴线上；阀芯4在关阀力f和开阀力f的作用下可以沿轴线作上下运动；阀口垫圈5与阀芯4装配在一起，可随阀芯4同步运动；当阀芯4在关阀力f的作用下拉动阀口垫圈5趋向于阀口3从而使稳压阀关闭时，阀体内腔被分隔成独立、密封的进口压力腔和出口压力腔。
[0017]
所述的阀芯4为一杆状零件，其一端制有一轴肩结构，轴肩的平面上有一圈截面为三角形的凸棱8。
[0018]
所述的阀口垫圈5的中心位置制有一个通孔，阀芯4可以穿过此孔与阀口垫圈5组装在一起形成组件，从而使得二者可以一起做同步运动。
[0019]
作为优选，所述的阀芯4在与阀口垫圈5相配合的位置具有一定的径向间隙和轴向间隙，因此，阀芯4与阀口垫圈5之间是可以根据密封需要做适当的相对运动的。
[0020]
所述的阀口垫圈5在与阀口3相对的平面上制有一个柔性的大密封圈7，其尺寸大小与阀口3的尺寸大小相匹配，当其与阀口3的顶平面以一定的接触力均匀接触时可以迅速关断流道。
[0021]
所述的阀口垫圈5在其中心位置与阀芯4上的凸棱8相对的平面上制有一个柔性的小密封圈6，其尺寸大小与凸棱8的尺寸大小相匹配，当稳压阀在关阀力f的作用下关闭时，可以在中心孔上形成密封状态。
[0022]
正常情况下，当下游负载所消耗的流量由小变大引起下游压力下降时，阀芯4会在
开阀力f的作用下带动阀口垫圈5向背离阀口3的方向运动，使阀口3和阀口垫圈5之间的开度增大，由上游流向下游的流量增大，从而维持下游的压力基本稳定；反之，当下游负载所消耗的流量由大变小引起下游压力上升时，阀芯4会在关阀力f的作用下带动阀口垫圈5朝向阀口3的方向运动，使阀口3和阀口垫圈5之间的开度减小，由上游流向下游的流量减小，从而维持下游的压力基本稳定；当下游负载所消耗的流量为0时，关阀力f会足够大，通过拉动阀芯4使阀口3与阀口垫圈5上的大密封圈7之间、阀芯4上的凸棱8和阀口垫圈5上的小密封圈6之间以足够的接触力结合在一起，从而可靠关断流道。
[0023]
在实际应用中，由于相关零部件的形位公差，所述的阀芯4的中心线与阀口3的中心线之间会有一定的不平行度，因此，与阀芯4装配在一起的阀口垫圈5的平面与阀口3的顶平面之间也会有相应的不平行度。
[0024]
当在关阀力f的作用下阀芯4带动阀口垫圈5趋于关闭时，由于阀口垫圈5上的大密封圈7的平面和阀口3的顶平面之间有一个不平行度，所以在刚刚开始接触时是点接触的；随着阀芯4的进一步运动，在关阀力f的作用下，阀口垫圈5会绕接触点转动，最后阀口垫圈5的平面与阀口3的顶平面重合，从而迅速关断流道。此时，由于阀芯4的中心线与阀口3的中心线之间在对应阀芯长度l上存在不平行度δ，因此阀芯4上的一圈凸棱8的顶平面与阀口垫圈5上的小密封圈6之间也存在相应的不平行度δ，不平行度δ的大小与对应阀芯长度l上的不平行度δ的大小和凸棱8的顶圆直径d成正比，与阀芯长度l的大小成反比，即δ=δ
×
d
÷
l；由于凸棱8的顶圆直径d比阀芯长度l小得多，而不平行度δ很小，所以凸棱8的顶平面与阀口垫圈5上的小密封圈6之间的不平行度δ很微小，可以忽略不计，因此在阀口垫圈5与阀口3之间的主流道被关断时，阀芯4与阀口垫圈5之间也可以立即进入密封状态。