[发明专利]压力－弹簧－压力平衡式调压装置

说明书

本发明涉及对气动系统中气源所输出的气体的压力进行控制的调压装置，尤其涉及采用压力—弹簧平衡方式的调压装置。

在气动系统中，压力稳定是系统稳定的前提。因此，对于气动系统中的空压机等的气源所输出的气体的压力必须进行有效的控制。现有的进行此种控制的调压装置一般采用压力—弹簧平衡式调压装置，该种装置利用调压弹簧和膜片之类的平衡元件，使调压装置在弹簧与气体压力的平衡—不平衡的变化过程中实现自动控制的目的。目前，此种调压装置大致可分为两类。一种例如黄河NJ150型汽车的气压制动系统中所使用的调压装置，此种调压装置一般设有：受压缩的螺旋形调压弹簧，固定于该调压弹簧一端的调压膜片，设于该调压膜片的另一侧并与贮存来自空压机的压缩气体的贮气筒相通的工作气室，与使上述空压机卸荷的卸荷装置相连通的卸荷气室，使该卸荷气室与大气相通的细小通气孔，以及由所述调压膜片构成阀片、开启或关闭所述工作气室与所述卸荷气室之间的连通口的膜片阀。其工作原理为，空压机开始工作后，空压机产生的压缩空气经单向阀充入贮气筒再进入该调压装置的工作气室，气压力作用于上述调压膜片并经调压膜片传递给调压弹簧，当贮气筒内的气体压力即工作气室内的气体压力达到调定压力(约为0.68-0.70MPa)时，作用于调压膜片上的气体压力迫使调压膜片及与之压靠的调压弹簧一端产生使调压弹簧压缩的位移，从而使工作气室与卸荷气室之间的膜片阀开启，压缩空气进入卸荷气室再进入卸荷装置，推动卸荷装置工作，卸荷装置使空压机出气管路与大气相通，实现卸荷空运转，从而使贮气筒的气压不再上升，即保持为上述的调定压力。此后，随制动的消耗及通气孔的逸流，贮气筒的气压也即工作气室的气压逐渐下降，当气压回落至0.68MPa以下时，调压弹簧的弹力使膜片阀复位关闭，从而切断工作气室与卸荷气室的通路，卸荷气室的气压因通气孔的逸流而迅速下降，从而使空压机恢复向贮气筒充气。

这种调压装置只有一组压力—弹簧平衡装置，动作较灵敏，可把压力控制在很小的波动范围之内(约0.02MPa)。但是，由于它只对卸荷气压的产生实施阀门控制，而对卸荷气体的排放不进行阀门控制，即，始终通过通气孔逸出卸荷压缩气体，所以必然导致能量的损失。

另一种调压装置也有一组压力—弹簧平衡装置，但它把阀设计成能控制进气、排气的组合阀，用联动的进气阀部分与排气阀部分分别控制卸荷气的产生与排出，同时取消了逸出卸荷气用的通气孔。这种装置由于对卸荷压缩气的排放也实现了阀门控制，所以有利于节能。但其灵敏度较上述采用独立阀门结构的调压装置为差。因为，在一般情况下，平衡元件例如膜片和阀门的受气压作用的面积将直接影响装置的动作灵敏度。膜片受气压作用的面积越大，则装置的动作越灵敏，但增大膜片直径必然导致装置总体尺寸的增大，因此相应地则须考虑尽可能减小阀门的直径。在上述的采用独立阀门结构的调压装置中，由于可采用合理的阀门结构，并可在工艺上可行的条件下，将阀门做得尽可能的小，以相对增大膜片的受压面积，所以可提高膜片阀的灵敏度。但对采用组合阀的调压装置来说，由于其调压工作气室与卸荷气室之间必须设置滑动密封，且其进、排气形式以及阀门的结构等会影响阀门的大小，导致膜片的实际受气压作用面积相对较小，影响其动作灵敏度，所以，其控制压力的波动范围较大(大于0.1MPa).

本发明的目的在于，提供一种对卸荷压缩气的产生和排放都能得到控制因而能量损失小、并且可将压力的波动控制在较小范围内的调压装置。