[发明专利]一种稳压阀的浮动密封结构

说明书

本发明公开了一种稳压阀的浮动密封结构，它包括阀体、阀芯和阀口垫圈；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。阀芯与阀孔在同一轴线上，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；阀芯与阀口垫圈之间具有一定的径向间隙和轴向间隙，形成活动连接，因此当流量控制阀在关阀力的作用下趋于关闭时，阀口垫圈能以其与阀芯上的凸棱的接触点为支点，自动旋转至与阀口平面平行的位置，保证了稳压阀关闭的可靠性和迅速性，同时降低了对相关零部件的精度要求，有效地降低了制造成本，被广泛地应用在燃气及液压和气动等领域。本发明结构简单、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。

技术领域

本发明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

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。

发明内容

针对上述情况，本发明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。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明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。