一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，該調(diào)壓器主要由閥體、安置閥體內(nèi)的閥芯、安置在閥體上的膜片以及機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。該機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在閥體上，并與膜片配合，通過機械壓力和/或氣壓來調(diào)節(jié)膜片，繼而調(diào)節(jié)和平衡閥體工作腔內(nèi)壓力。該氣體調(diào)壓器將機械調(diào)節(jié)控制機制與氣源控制機制有效相結(jié)合，來進行壓力，并還可用對外來氣源實現(xiàn)遠程控制調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種氣體控制技術(shù)，具體涉及一種氣體調(diào)壓器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在氣體控制元件中的壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)機制一般包括機械調(diào)節(jié)控制，和電控 制。
[0003] 常見的壓力調(diào)節(jié)閥主要都是單一的壓力調(diào)節(jié)式（即機械調(diào)節(jié)），用機械調(diào)節(jié)閥內(nèi) 的彈簧調(diào)節(jié)控制所需要的壓力，不能用于現(xiàn)代的自動控制系統(tǒng)中。而現(xiàn)可用在自動控制系 統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)閥都是電調(diào)節(jié)控制，即又稱電-液或電-氣比例調(diào)節(jié)閥，這種采用電控制的 壓力調(diào)節(jié)閥，在沒有電的條件下不能工作。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對現(xiàn)有氣體控制元件中的壓力調(diào)節(jié)閥，無法實現(xiàn)機氣結(jié)合來進行控制調(diào)節(jié)，以 及無法對外來氣源實現(xiàn)遠程控制調(diào)節(jié)等問題，本實用新型的目的在于提供一種機氣組合、 平衡式并可實現(xiàn)氣體遠程控制的氣體調(diào)壓器。
[0005] 為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0006] 一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，所述調(diào)壓閥包括：
[0007] -閥體，所述閥體上設(shè)置有依次連通的進氣口、工作腔以及出氣口；
[0008] 一閥芯，所述閥芯設(shè)置在閥體內(nèi)；
[0009] -膜片，所述膜片設(shè)置在閥體上，并與其上的工作腔配合，調(diào)節(jié)和平衡工作腔內(nèi)的 工作壓力；
[0010] 一機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在閥體上，并與膜片配合，通過機械壓力 和/或氣壓調(diào)節(jié)膜片平衡閥體工作腔內(nèi)壓力。
[0011] 在本實用新型的優(yōu)選實例中，所述機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)包括機械調(diào)節(jié)機構(gòu)和氣源調(diào)節(jié)機 構(gòu)，所述機械調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配合，通過機械壓力調(diào)節(jié)膜片；所述氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配 合，其外接調(diào)節(jié)氣源，并在內(nèi)形成調(diào)節(jié)氣壓，利用該調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)膜片。
[0012] 進一步的，所述機械調(diào)節(jié)機構(gòu)包括閥蓋、彈簧以及調(diào)節(jié)螺絲，所述閥蓋與閥體密封 相接，并覆蓋住膜片，該閥蓋上開設(shè)有進氣口，所述彈簧設(shè)置在閥蓋內(nèi)，并對膜片形成壓力， 所述調(diào)節(jié)螺絲設(shè)置在閥蓋頂部，并對閥蓋內(nèi)的彈簧的彈力進行調(diào)節(jié)；
[0013] 所述氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)包括外氣蓋，所述外氣蓋密封的罩設(shè)在閥蓋上，并與閥蓋之間 相隔形成氣道，外氣蓋上開設(shè)有進氣口，該進氣口外接調(diào)節(jié)氣源，并依次通過兩者之間的氣 道以及閥蓋上的進氣口與閥蓋內(nèi)部連通，在閥蓋內(nèi)部形成調(diào)節(jié)氣壓，并由該氣壓直接調(diào)節(jié) 膜片；所述外氣蓋的頂部設(shè)置有調(diào)節(jié)螺絲蓋，所述調(diào)節(jié)螺絲蓋與閥蓋上的調(diào)節(jié)螺絲對應配 合。
[0014] 本實用新型提供的氣體調(diào)壓器將機械調(diào)節(jié)控制機制與氣源控制機制有效相結(jié)合， 來進行調(diào)節(jié)壓力，并還可用對外來氣源實現(xiàn)遠程控制調(diào)節(jié)。
[0015] 該氣體調(diào)壓器除了能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的壓力外，其系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié) 和氣體遠程控制還可各自獨立工作。由此極大的提高了其工作控制能力好，用戶可方便的 選用機械、外氣源或機氣合一元件控制方式來實現(xiàn)所要求的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0017] 圖1為本實用新型的剖視圖；
[0018] 圖2為本實用新型的爆炸圖；
[0019] 圖3為本實用新型的使用示意圖。

【具體實施方式】
[0020] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0021] 本實用新型在現(xiàn)有機械控制閥的基礎(chǔ)上，將機械調(diào)節(jié)和遠程氣體調(diào)節(jié)相結(jié)合，從 而能夠在機械壓力調(diào)節(jié)閥上實現(xiàn)遠程控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的壓力，并兩者可相互獨立或者 配合進行工作。
[0022] 為此，本實用新型提供了一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，該調(diào)壓器主要 由閥體、安置閥體內(nèi)的閥芯、安置在閥體上的膜片以及機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。該機氣調(diào)節(jié)機構(gòu) 設(shè)置在閥體上，并與膜片配合，通過機械壓力和/或氣壓來調(diào)節(jié)膜片，繼而調(diào)節(jié)和平衡閥體 工作腔內(nèi)壓力。
[0023] 其中，機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)包括機械調(diào)節(jié)機構(gòu)和氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)，機械調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配 合，通過機械壓力調(diào)節(jié)膜片；而氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配合，其外接調(diào)節(jié)氣源，并在內(nèi)形成調(diào) 節(jié)氣壓，利用該調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)膜片。
[0024] 參見圖1和圖2,其所示為基于上述原理形成的機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓 器的組成結(jié)構(gòu)。由圖由圖可知，該調(diào)壓器主要包括閥體10、閥芯20、膜片30、閥蓋40、彈簧 50、外氣蓋60、調(diào)節(jié)螺絲70以及調(diào)節(jié)螺絲蓋80等八個主要部件組成。
[0025] 閥體10為本調(diào)壓器的一個主體，用于其它組成部件的安裝，以實現(xiàn)調(diào)壓器的使用 和控制功能。該閥體10包括一閥體主體11，在主體的側(cè)壁上設(shè)置有進氣連接口 12、出氣連 接口 13,主體的內(nèi)部設(shè)置有閥芯安置腔14,主體的頂部設(shè)置有工作腔15。其中，進氣連接口 12與閥芯安置腔14連通，閥芯安置腔14的頂部通過若干斜向的連接氣道16與工作腔15 連通，而工作腔15與出氣連接口 13連通。
[0026] 同時，在閥體10上還設(shè)置有可檢測進氣和出氣壓力的檢測連接端。
[0027] 閥芯20,其設(shè)置在閥體10的閥芯安置腔14中。其用于控制和調(diào)節(jié)連接氣道16與 進氣連接口 12之間連通，建立所需要的壓力，并在有一定壓力波動和進口壓力在一個范圍 內(nèi)，壓力下降時可調(diào)至平衡的功能，以達到出口壓力設(shè)置穩(wěn)定。
[0028] 膜片30,其設(shè)置在閥體10和閥蓋40的之間，主要工作是用來調(diào)節(jié)和平衡閥體內(nèi)工 作腔內(nèi)的工作壓力。
[0029] 具體的，該膜片30包括一膜片本體31和壓力承載盤32,該膜片本體31的大小形 狀與閥體上工作腔15的開口斷面相對應，并且安置在工作腔15的開口斷面上。該本體31 的中間設(shè)置有安置柱33,壓力承載盤32穿設(shè)在該安置柱33上，用于與彈簧50配合，承載其 對膜片施加的壓力。
[0030] 閥蓋40,其與閥體10密封相接，且覆蓋住膜片30。該閥蓋40整體為三級圓臺結(jié) 構(gòu)，內(nèi)部為三級沉孔結(jié)構(gòu)，第一級沉孔41作為連接端口與閥體10頂端配合，實現(xiàn)閥蓋40與 閥體10之間的密封相接，第一級沉孔底部的寬度與閥體上工作腔15的開口斷面寬度相對 應，并與工作腔15開口斷面配合，壓緊膜片30中的膜片本體31。
[0031] 第二級沉孔42作為膜片30中壓力承載盤32的安置腔，其大小、深度等于膜片30 上的壓力承載盤32相當配合，對壓力承載盤32形成限位。
[0032] 第三級沉孔43作為彈簧50的安置腔，其內(nèi)壁上開設(shè)有調(diào)節(jié)氣源的進氣口 44,同時 在第三級沉孔43的底部（即閥蓋的頂部）開設(shè)有一調(diào)節(jié)螺絲70的安置孔45。
[0033] 彈簧50,其安置在閥蓋的第三級沉孔43內(nèi)，底端位于膜片的壓力承載盤32內(nèi)，并 套設(shè)在壓力承載盤中間的安置柱33上，由安置柱33對其進行限位；頂端與安置在閥蓋上的 調(diào)節(jié)螺絲70相配合。該彈簧50主要用于根據(jù)自身的彈力產(chǎn)生一個機械的作用力作用在膜 片30上，使其能保持平衡進氣出氣壓力所產(chǎn)生的壓力差。
[0034] 調(diào)節(jié)螺絲70,其通過螺接的方式設(shè)置在閥蓋40頂部的安置孔45中，調(diào)節(jié)端72位 于閥蓋40外部，而動作端71則伸入閥蓋內(nèi)部，伸入閥蓋40內(nèi)的動作端71與其內(nèi)的彈簧50 的頂端配合，由此通過旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)彈簧對膜片的壓力，將調(diào)節(jié)螺絲70向下調(diào)節(jié)彈簧的壓力 就加大，向上調(diào)節(jié)彈簧工作壓力就減小。
[0035] 為避免調(diào)節(jié)螺絲70旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)對調(diào)節(jié)彈簧的影響，在動作端71通過一轉(zhuǎn)換機構(gòu)與 調(diào)節(jié)彈簧相配合。該轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括壓球73和壓板74,調(diào)節(jié)螺絲70的動作端71上設(shè)置有與 壓球73相配合的球形安置槽，壓球73安置在該安置槽中，并可任意轉(zhuǎn)動。壓板74的頂面 設(shè)置有與壓球73相配合的球面槽，壓板74的底面為與彈簧50斷面相配合的凸臺結(jié)構(gòu)。由 此，在配合安裝時，壓球73安置在調(diào)節(jié)螺絲70上動作端71的安置槽內(nèi)，該壓球73的伸出 部分與壓板74的頂面球面槽配合，同時壓板74通過底面的凸臺穩(wěn)定安置在彈簧的頂端上。 這樣當調(diào)節(jié)螺絲70進行旋轉(zhuǎn)時，通過壓球73的過度作用，避免帶動彈簧轉(zhuǎn)動，引起彈簧變 形的問題；另外，通過壓板74上的凸臺結(jié)構(gòu)對彈簧進行限位，使得彈簧整體受力均衡，提高 穩(wěn)定性。
[0036] 外氣蓋60,作為實現(xiàn)氣體控制和調(diào)節(jié)的一個主件，其整體密封的罩設(shè)在閥蓋40 上，并將控制氣源引入外氣蓋內(nèi)，并在外氣蓋內(nèi)建立的壓力通過閥蓋上的出氣孔進入閥蓋 內(nèi)，繼而加在閥體的膜片上方，使產(chǎn)生一個作用在膜片上的壓力加上或單獨的力來平衡進 出氣的壓力平衡。
[0037] 具體的，該外氣蓋60結(jié)構(gòu)與閥蓋40相對應，整體為三級圓臺結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為與閥蓋 40外部相配合的三級沉孔結(jié)構(gòu)，第一級沉孔作為連接口與閥蓋40的底部最大端（閥蓋40 外部的第一級圓臺結(jié)構(gòu)）螺接配合，實現(xiàn)外氣蓋60罩設(shè)在閥蓋40上上。
[0038] 第二級沉孔62與閥蓋40外部的第二級圓臺結(jié)構(gòu)相配合，并且兩者之間設(shè)置有密 封圈64,實現(xiàn)兩者念'封相接。
[0039] 第三級沉孔63與閥蓋40的第三級圓臺結(jié)構(gòu)相配合，且兩者之間相隔形成氣道65， 同時在第二級沉孔63的側(cè)壁上開設(shè)有進氣口 66,該進氣口 66連接調(diào)節(jié)氣源，其依次通過氣 道65以及閥蓋40上的進氣口 44與閥蓋內(nèi)腔（即第三沉孔43)連通，由此可在閥蓋40內(nèi) 形成調(diào)節(jié)氣壓。
[0040] 由于閥蓋整體位于外氣蓋60內(nèi)，為了便于調(diào)節(jié)閥蓋上的調(diào)節(jié)螺絲70,在外氣蓋60 的頂部密封設(shè)置有一調(diào)節(jié)螺絲蓋80。
[0041] 調(diào)節(jié)螺絲蓋80通過相應的密封圈81密封設(shè)置在外氣蓋60的頂部，這樣方便調(diào)節(jié) 螺絲70。
[0042] 由此形成的調(diào)節(jié)器中閥蓋40、彈簧50、調(diào)節(jié)螺絲70配合形成與膜片30相配合的 機械調(diào)節(jié)機構(gòu)；而外氣蓋60外接遠程調(diào)節(jié)氣源，與閥蓋40配合形成相應的氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)， 將機械調(diào)節(jié)控制機制與氣源控制機制有效相結(jié)合，來進行調(diào)節(jié)壓力，通過遠程調(diào)節(jié)氣源，實 現(xiàn)遠程控制調(diào)節(jié)。
[0043] 以下對根據(jù)上述方案形成的機-氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器進行工作的原 理進行具體說明，參見圖3:
[0044] 1.高壓氣從閥體的進氣口 A進入閥芯腔a，閥芯腔a的壓力和進入口 A的氣體壓 力一致。該氣體壓力作用在閥芯口上，產(chǎn)生一個推力使閥芯向上移動，并將閥芯腔a內(nèi)的氣 體通過閥體上的氣道流入工作腔b。在工作腔b內(nèi)的氣體產(chǎn)生了一個壓力并同時作用在膜 片上而產(chǎn)生一個向上的推力。閥芯向上移動產(chǎn)生的推力和膜片上的推力與作用在膜片上的 向下的彈簧力相平衡。從而在閥體的工作腔內(nèi)產(chǎn)生了一個氣體固定壓力，這壓力在工作腔 b內(nèi)通過閥體出口 B流出。
[0045] 當需要調(diào)節(jié)時，可通過設(shè)在彈簧上的調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)彈簧，使作用在膜片上的推 力加大和減小，來調(diào)節(jié)和平衡工作腔b內(nèi)氣體作用在膜片3上的壓力，以達到機械的壓力調(diào) 節(jié)作用。這時我們目前運用的壓力調(diào)節(jié)的方法和原理。
[0046] 2.當需要進行機-氣組合調(diào)節(jié)時，由外氣蓋上進氣口 C外接控制氣體，該控制氣 體由進氣口 C進入外氣蓋的內(nèi)腔c(即外氣蓋與閥蓋之間的氣道），通過該內(nèi)腔c，以及閥 蓋上的進氣口 D進入閥蓋的內(nèi)腔d，在內(nèi)腔d內(nèi)氣體產(chǎn)生一個壓力，并向下作用在閥的膜片 上。此時，該氣壓力和彈簧的機械壓力加起來一起作用在膜片的上面，兩者的合力此時將和 閥芯向上移動產(chǎn)生的推力和工作腔b內(nèi)的壓力作用在膜片上的推力相平衡，繼而在工作腔 b內(nèi)產(chǎn)生了一個固定氣體壓力，這壓力由工作腔b，通過閥體出口 B流出的壓力。以此可見， 可以通過控制進入進氣口 C的氣體壓力大、小，來調(diào)節(jié)外氣蓋內(nèi)腔c內(nèi)的壓力大小，以達到 調(diào)節(jié)壓力的作用，而這控制氣體可是有個獨立的可遠控的氣源。
[0047] 由此可得到該調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié)時：1.可直接用機械彈簧的調(diào)節(jié)方法，調(diào)節(jié)彈簧的 壓力就可實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。
[0048] 2.可不用彈簧調(diào)節(jié)將調(diào)節(jié)螺絲完全松開，直接用來控制氣體進入外氣蓋6的內(nèi)腔 c到閥蓋內(nèi)腔d，在膜片3上產(chǎn)生一個氣體壓力來代替彈簧的機械壓力，也可實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié) 作用。
[0049] 3.可將機械彈簧和控制氣體結(jié)合控制的方法，先可將彈簧調(diào)節(jié)一個作用力，作用 在膜片上的一個機械壓力和工作腔b內(nèi)的壓力平衡（可為常用的壓力），如需要變動壓力 時，可用外來的控制壓力氣體（可用電磁閥來控制）送入c腔到d腔，作用在膜片的上面， 使膜片上面的壓力加大，這時膜片下面工作腔b的壓力要變大而來平衡膜片上面的力，達 到一個調(diào)節(jié)壓力的作用。當然外控的氣體可用不同的方法來實現(xiàn)。
[0050] 由上可知，通過本實用新型提供的方案形成的機-氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓 器，如在無或不需要遠程式外接氣源的情況下，可采用機械控制。如在要求遠程式時，只需 用外接氣源控制調(diào)節(jié)工作，來代替機械調(diào)節(jié)控制，而這控制氣體可用電磁閥來實現(xiàn)。如要在 每一時間或特殊情形對一在正常工作的條件下進行需要的變動或調(diào)節(jié)，可用機器彈簧和外 來控制氣體組合的方法來實現(xiàn)?？梢娫摎怏w調(diào)壓器的工作控制能力非常好，用戶可方便的 選用機械外氣源或機-氣合一元件控制方法來實現(xiàn)所要求的功能。
[0051] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，其特征在于，所述調(diào)壓閥包括： 一閥體，所述閥體上設(shè)置有依次連通的進氣口、工作腔以及出氣口； 一閥芯，所述閥芯設(shè)置在閥體內(nèi)； 一膜片，所述膜片設(shè)置在閥體上，并與其上的工作腔配合，調(diào)節(jié)和平衡工作腔內(nèi)的工作 壓力； 一機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在閥體上，并與膜片配合，通過機械壓力和/ 或氣壓調(diào)節(jié)膜片平衡閥體工作腔內(nèi)壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，其特征在于，所述 機氣調(diào)節(jié)機構(gòu)包括機械調(diào)節(jié)機構(gòu)和氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述機械調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配合，通過機 械壓力調(diào)節(jié)膜片；所述氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)與膜片配合，其外接調(diào)節(jié)氣源，并在內(nèi)形成調(diào)節(jié)氣壓， 利用該調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)膜片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機氣組合的平衡式遠程氣體調(diào)壓器，其特征在于，所述 機械調(diào)節(jié)機構(gòu)包括閥蓋、彈簧以及調(diào)節(jié)螺絲，所述閥蓋與閥體密封相接，并覆蓋住膜片，該 閥蓋上開設(shè)有進氣口，所述彈簧設(shè)置在閥蓋內(nèi)，并對膜片形成壓力，所述調(diào)節(jié)螺絲設(shè)置在閥 蓋頂部，并對閥蓋內(nèi)的彈簧的彈力進行調(diào)節(jié)； 所述氣源調(diào)節(jié)機構(gòu)包括外氣蓋，所述外氣蓋密封的罩設(shè)在閥蓋上，并與閥蓋之間相隔 形成氣道，外氣蓋上開設(shè)有進氣口，該進氣口外接調(diào)節(jié)氣源，并依次通過兩者之間的氣道以 及閥蓋上的進氣口與閥蓋內(nèi)部連通，在閥蓋內(nèi)部形成調(diào)節(jié)氣壓，并由該氣壓直接調(diào)節(jié)膜片； 所述外氣蓋的頂部設(shè)置有調(diào)節(jié)螺絲蓋，所述調(diào)節(jié)螺絲蓋與閥蓋上的調(diào)節(jié)螺絲對應配合。
【文檔編號】F16K31/126GK203847808SQ201420208974
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】李巖 申請人:捷銳企業(yè)(上海)有限公司