一种超低温波纹压力感应膜片及集成调压阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超低温波纹压力感应膜片，包括：圆形的金属膜片，以及设置在金属膜片上的一组环形波纹。这种设计使压力感应膜片具有一定的弹性变形能力，即在工作压力范围内不会使压力感应膜片发生屈服形变或褶皱，避免了压力感应膜片失效导致的泄露问题，并提高了压力感应膜片的使用寿命；减少或消除了压力感应膜片受力后产生的横向剪切力，以消除由横向剪切力对调压产生的干扰，提高了阀门对流体压力的感应灵敏度和调压精准度；减少或消除压力感应膜片外圈受到的向心拉力，以避免向心拉力造成的衬垫或黄铜压环破坏失效或局部磨损。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温波纹压力感应膜片及集成调压阀
本技术涉及超低温流体储罐压力控制和调节的
，特别涉及一种超低温波纹压力感应膜片及集成调压阀。
技术介绍
集成调压阀，主要用于超低温流体（包括气体和液体）储罐的压力控制和调节，比如LNG、液氢、液氧和液氮等储罐的压力控制和调节，包括自增压和经济阀双功能。市场现有的超低温调压阀以美国RegO和Cash两大品牌为主，其使用的压力感应膜片都是平膜片。以美国RegO公开样本里的结构图为例，如图1或图2所示，上阀101和下阀102之间设有平膜片103；下阀芯104与下阀102的密封结构处，下阀102设有凸起的金属圆环105，下阀芯104的密封面为平面；平膜片103与上阀101、平膜片103与下阀102之间均设有黄铜压环106。压力感应膜片都是平膜片，这种结构在压力变化，平膜片受力并提供上下位移时，由于平膜片外圈被压紧，而其平面结构又限制了平膜片在轴线方向的变形和位移，只有当压力产生的应力大于膜片的屈服变形应力时，才会迫使平膜片发生屈服变形而上下位移。这种变形会导致如下问题：（1）平膜片本身在强力拉扯下，发生破坏或者局部褶皱，降低了平膜片的寿命；（2）除弹簧力和介质的内压力之外，平膜片还受到横向的剪切力，该剪切力干扰了内压力向弹簧的传递，降低了平膜片对压力的感应灵敏度，从而导致整阀对压力的感应和调节不准确；（3）平膜片外圈（即被压紧约束的部位）受到向心拉力，该拉力作用于压紧在一起的黄铜压环上，导致黄铜压环受到剪切力，从而引起黄铜压环的破坏失效或者局部磨损，从而导致介质泄漏。
技术实现思路
技术的目的：本技术公开一种超低温波纹压力感应膜片，工作压力范围内不会使压力感应膜片发生屈服形变或褶皱，不会对其造成永久损伤，提高压力感应膜片的使用寿命；减少或消除横向剪切力对调压产生的干扰，提高了阀门对流体压力的感应灵敏度和调压精准度；减少或消除压力感应膜片外圈受到的向心拉力，避免衬垫或黄铜压环破坏失效或局部磨损造成介质泄漏。技术方案：为了实现以上目的，本技术公开了一种超低温波纹压力感应膜片，包括：圆形的金属膜片，以及设置在金属膜片上的一组环形波纹。这种设计由于其特有的波纹结构，使压力感应膜片具有一定的弹性变形能力，即在工作压力范围内，轴线方向产生的适当位移量不会使压力感应膜片发生屈服形变或褶皱，不会对其造成永久损伤，避免了压力感应膜片失效导致的泄露问题，并提高了压力感应膜片的使用寿命；减少或消除了压力感应膜片受力后产生的横向剪切力，以消除由横向剪切力对调压产生的干扰，从而使介质的内压力作用在压力感应膜片上的轴向压力能够准确地传递给弹簧，提高了阀门对流体压力的感应灵敏度和调压精准度；减少或消除压力感应膜片外圈受到的向心拉力，以避免向心拉力造成的衬垫或黄铜压环破坏失效或局部磨损。进一步的，上述一种超低温波纹压力感应膜片，所述金属膜片两表面均设有薄膜保护层。金属膜片上表面的薄膜保护层用于隔绝金属膜片和外部渗入的腐蚀性物质，下表面的薄膜保护层用于隔绝金属膜片和阀门内部的介质，这种设计防止介质或者空气中腐蚀性物质对金属膜片发生侵蚀，提高了压力感应膜片的使用寿命，并防止介质泄漏。进一步的，上述一种超低温波纹压力感应膜片，所述薄膜保护层为PTFE薄膜或PCTFE薄膜或两者的改性材料薄膜。这种设计的薄膜保护层性能稳定，具有良好的耐低温和抗腐蚀能力。本技术公开了一种集成调压阀，包括上阀体、下阀体和尾盖，下阀体的中空腔体内设有导向阀芯和阀杆，尾盖与阀芯之间设有第一弹簧；上阀体的中空腔体内设有隔盖、第二弹簧和调节螺栓，调节螺栓与第二弹簧之间设有弹簧扣；还包括上述的超低温波纹压力感应膜片，所述的超低温波纹压力感应膜片设置在上阀体和下阀体之间。这种设计的超低温波纹压力感应膜片具有上述的技术效果，集成调压阀具有使用寿命长，调压准确，结构稳定可靠，使用过程安全防泄漏的特点。进一步的，上述一种集成调压阀，所述导向阀芯一端与第一弹簧连接，另一端设有凸起的环形密封部，环形密封部与下阀体的密封面接触，所述密封面为平面。这种设计代替了下阀体凸起的金属圆环和材质较软导向阀芯平面形成密封配合的方式，本设计中下阀体平坦的密封面不会对导向阀芯的环形密封部造成损伤或凹痕，避免了密封失效以及泄漏问题的发生。进一步的，上述一种集成调压阀，所述超低温波纹压力感应膜片与阀杆之间设有钢珠。这种设计结构简单、可靠，用钢珠代替设置在压力感应膜片上的阀芯；完整的压力感应膜片保证了上阀体与下阀体两者的中空腔体之间完全隔离，无需其他的密封结构。进一步的，上述一种集成调压阀，所述导向阀芯侧面设有一组凹槽。这种设计使下阀体的中空腔体与尾盖的腔体之间连通，使两个腔体之间的压强相等，保证了导向阀芯移动的灵敏度。进一步的，上述一种集成调压阀，所述超低温波纹压力感应膜片与上阀体之间设有压环，与下阀体之间设有柔性的衬垫，下阀体安装衬垫的端面设有一组端部呈圆弧形的环形凸起。压环的设计提高了上阀体对压力感应膜片的压着力；柔性的衬垫以及下阀体上环形凸起的设计提高了下阀体与压力感应膜片之间的密封性，并且不会被压力感应膜片传递的剪切力拉伤，防止介质泄漏；而圆弧形的环形凸起表面平缓，不会对衬垫造成划伤或凹痕，避免密封失效。进一步的，上述一种集成调压阀，所述超低温波纹压力感应膜片的一组环形波纹设置在上阀体的中空腔体内。这种设计，压力感应膜片的波纹凸起方向与受力方向一致，使压力感应膜片的弹性变形能力更好，可消除横向剪切力，以免对调压造成干扰。进一步的，上述一种集成调压阀，所述环形密封部端部呈圆弧形。这种设计的环形密封部与下阀体的密封面在贴合时的些许错位，不会影响到密封性能；端部呈圆弧形的环形密封部在动态密封过程中，更容易和下阀体的密封面形成稳定可靠的配合。上述技术方案可以看出，本技术具有如下有益效果：本技术所述的一种超低温波纹压力感应膜片，工作压力范围内不会使压力感应膜片发生屈服形变或褶皱，不会对其造成永久损伤，防止介质或者空气中腐蚀性物质对金属膜片发生侵蚀，提高压力感应膜片的使用寿命；减少或消除横向剪切力对调压产生的干扰，提高了阀门对流体压力的感应灵敏度和调压精准度；减少或消除压力感应膜片外圈受到的向心拉力，避免衬垫破坏失效或局部磨损造成介质泄漏；其性能稳定，具有良好的耐低温和抗腐蚀能力。本技术所述的一种集成调压阀，其使用的超低温波纹压力感应膜片具有上述的技术效果；导向阀芯的环形密封部不会造成损伤或凹痕，避免了密封失效；保证了导向阀芯移动的灵敏度；更容易和下阀体的密封面形成稳定可靠的配合；具有结构简单、可靠，使用寿命长，调压准确，使用过程安全防泄漏的特点。附图说明图1为现有技术中美国RegO第一代超低温调压阀产品的结构示意；图2为现有技术中美国RegO第二代超低温调压阀产品的结构示意；图3为本技术所述的一种超低温波纹压力感应膜片第一种实施方式的结构示意图；图4为图3中A-A的剖面结构示意图；图5为本技术所述的一种超低温波纹压力感应膜片第二种实施方式的剖面结构示意图；图6为本技术所述的一种集成调压阀的剖面结构图；图7为图5中B部的详细结构图；图中：1-金属膜片，2-环形波纹，3-薄膜保护层，4-上阀体，5-下阀体，51-密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成调压阀，包括上阀体（4）、下阀体（5）和尾盖（6），下阀体（5）的中空腔体内设有导向阀芯（7）和阀杆（8），尾盖（6）与阀芯（7）之间设有第一弹簧（9）；上阀体（4）的中空腔体内设有隔盖（10）、第二弹簧（11）和调节螺栓（12），调节螺栓（12）与第二弹簧（11）之间设有弹簧扣（13）；其特征在于：还包括圆形的金属膜片（1），以及设置在金属膜片（1）上的一组环形波纹（2），所述金属膜片（1）设置在上阀体（4）和下阀体（5）之间。

【技术特征摘要】
1.一种集成调压阀，包括上阀体（4）、下阀体（5）和尾盖（6），下阀体（5）的中空腔体内设有导向阀芯（7）和阀杆（8），尾盖（6）与阀芯（7）之间设有第一弹簧（9）；上阀体（4）的中空腔体内设有隔盖（10）、第二弹簧（11）和调节螺栓（12），调节螺栓（12）与第二弹簧（11）之间设有弹簧扣（13）；其特征在于：还包括圆形的金属膜片（1），以及设置在金属膜片（1）上的一组环形波纹（2），所述金属膜片（1）设置在上阀体（4）和下阀体（5）之间。2.根据权利要求1所述的一种集成调压阀，其特征在于：所述导向阀芯（7）一端与第一弹簧（9）连接，另一端设有凸起的环形密封部（71），环形密封部（71）与下阀体（5）的密封面（51）接触，所述密封面（51）为平面。3.根据权利要求1所述的一种集成调压阀，其特征在于：所述金属膜片（1）与阀杆（8）之间设有钢珠（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：白慧星，王鑫，
申请(专利权)人：苏州先创流体控制技术有限公司，白慧星，
类型：新型
国别省市：江苏,32