减压阀制造技术

本申请提供了一种减压阀，其包括：阀体，该阀体设有阀腔、气体进入通道以及气体排出通道，气体进入通道通过阀腔与气体排出通道流体连通，以形成流体通道；被设置在阀腔内并且被配置成响应于流体通道中的压力变化来控制流体通道的通流能力的阀芯组件；以及被设置在阀腔内的密封机构。该密封机构包括：环形密封件，环形密封件被设置在阀芯组件与阀体之间的界面处；以及偏压件，偏压件被设置在环形密封件中，并且被配置成对环形密封件施加径向向外指向的力，以迫使环形密封件气密地密封界面。根据本申请的减压阀的密封机构能够以减小的摩擦力在阀芯组件与阀体之间的界面处提供紧密的动态密封，从而提高减压阀的可靠性。从而提高减压阀的可靠性。从而提高减压阀的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
减压阀


[0001]本申请涉及流体控制阀的领域，尤其涉及一种减压阀。

技术介绍

[0002]减压阀(也可被称为“稳压阀”)被广泛应用于各种供气管路中。一般通过控制减压阀被设置在阀体中的阀芯组件的开度来调节气体的流量和压力，从而将较高的入口气压(对应于高压侧)调节到较低的出口气压(对应于低压侧)，并使出口气压稳定在一定范围内。在存在较大压差的供气管路中，例如在燃料电池系统的氢气供应系统中，储罐内的气压高达约35 MPa，而燃料电池堆叠的质子交换膜所需的氢气的正常工作气压为约0.1 Mpa到约0.2Mpa。因此，需要在将来自储罐的氢气供给到燃料电池堆叠之前对氢气进行减压。
[0003]现有的减压阀通常通过使阀芯组件的阀芯相对于阀座移动来调节气体的流量，以实现减压。O形环通常被设置在阀芯组件与阀体之间的界面(也可被称为“间隙”)处，以气密地密封该界面，从而防止气体泄漏到减压阀的外部和/或从高压侧泄漏到低压侧。但是，由于阀芯相对于阀体移动，会在该界面处导致较大摩擦力。这容易导致O形环的滚动、磨损、疲劳、老化和变形，从而导致密封功能降级。这会导致气体泄漏或增大气体泄漏的风险，可能带来与安全相关的风险。
[0004]因此，需要对现有的减压阀进行改进。

技术实现思路

[0005]本申请旨在提供一种改进的减压阀，以克服现有技术中存在的至少一项上述的技术问题。
[0006]为此，根据本申请的一方面，提供了一种减压阀，包括：阀体，所述阀体设有阀腔、气体进入通道以及气体排出通道，所述气体进入通道通过所述阀腔与所述气体排出通道流体连通，以形成流体通道；被设置在所述阀腔内并且被配置成响应于所述流体通道中的压力变化来控制所述流体通道的通流能力的阀芯组件；以及被设置在所述阀腔内的密封机构，其特征在于，所述密封机构包括：环形密封件，所述环形密封件被设置在所述阀芯组件与所述阀体之间的界面处；以及偏压件，所述偏压件被设置在所述环形密封件中，并且被配置成对所述环形密封件施加径向向外指向的力，以迫使所述环形密封件气密地密封所述界面。
[0007]优选地，所述阀芯组件包括被固定在所述阀腔内的阀座、以及被配置成能够相对于所述阀座移动以调节所述通流能力的阀芯，所述阀芯将所述阀腔分成第一室和第二室，所述阀体还设有第一通气孔，以将所述第一室与所述减压阀的外部连通，所述气体进入通道通过所述第二室与所述气体排出通道流体连通，以形成所述流体通道，所述环形密封件包括第一环形密封件，并且所述偏压件包括第一偏压件，所述第一环形密封件被设置在所述阀芯与所述阀体之间的第一界面处，并且所述第一偏压件被设置在所述第一环形密封件中并且对所述第一环形密封件施加径向向外指向的力，以迫使所述第一环形密封件气密地
密封所述第一界面，从而将所述第一室与所述第二室彼此气密地隔离开。
[0008]优选地，所述阀芯包括阀杆座和阀杆，所述阀芯组件被配置成使得所述阀杆座和所述阀杆能够在所述阀腔中移动，并且使所述阀杆相对于所述阀座移动以调节所述通流能力，所述阀杆座将所述阀腔分成所述第一室和所述第二室，所述阀杆座包括被配置成接收所述第一环形密封件和所述第一偏压件的凸台，所述阀芯组件还包括单独的第一保持件，所述第一保持件被配置成安装到所述阀杆座，以将所述第一环形密封件和所述第一偏压件在所述阀杆座上保持就位。
[0009]优选地，所述第一环形密封件包括第一本体以及延伸到所述第一本体中的第一凹槽，所述第一凹槽具有第一开口，所述第一偏压件通过第一开口设置到所述第一凹槽中，所述第一开口面向所述第二室。
[0010]优选地，所述第一环形密封件的第一本体的径向横截面是大致U形的，并且其径向靠外的角部被倒圆或斜切，所述径向横截面的形状与所述凸台和所述第一保持件的形状相配合，以防止所述第一环形密封件在所述阀杆座相对于所述阀腔移动时发生扭转变形。
[0011]优选地，所述阀座将所述第二室分成通过所述阀座中的阀孔连通的第一部分和第二部分，所述阀杆延伸通过所述第一部分穿过所述阀孔到所述第二部分中，所述环形密封件还包括第二环形密封件，并且所述偏压件还包括第二偏压件，所述第二环形密封件被设置在所述阀杆延伸到所述第二部分中的部分与所述阀体之间的第二界面处，并且所述第二偏压件被设置在所述第二环形密封件中并且对所述第二环形密封件施加径向向外指向的力，以迫使所述第二环形密封件气密地密封所述第二界面，从而将所述第二部分分成彼此气密地隔离开的第一子部分和第二子部分，所述阀体还设有第二通气孔，以将所述第一子部分与所述气体排出通道连通，所述气体进入通道通过所述第二子部分和所述第一部分与所述气体排出通道流体连通，以形成所述流体通道，而不与所述第一子部分直接连通。
[0012]优选地，所述阀体包括在所述第二部分处形成于所述阀体以用于接收所述第二环形密封件和所述第二偏压件的第二接收部，所述阀芯组件还包括单独的第二保持件，所述第二保持件被配置成将所述第二环形密封件和所述第二偏压件保持就位。
[0013]优选地，所述阀杆包括阀杆本体以及从所述阀杆本体径向向外突出的肩部，所述肩部在所述第二子部分中，所述第二保持件是设置在所述阀杆上且能够沿着所述阀杆滑动的压环，所述阀芯组件包括第一弹簧件和第二弹簧件，所述第一弹簧件被设置在所述第一室中以作用于所述阀杆座，所述第二弹簧件在所述阀杆上被设置在所述肩部与所述第二保持件之间，以作用于所述肩部和所述第二保持件，所述第一弹簧件和所述第二弹簧件被配置成相配合以使所述阀芯能够响应于所述流体通道中的压力变化来调节所述通流能力，并且使所述第二保持件能够以压配合的方式将所述第二环形密封件和所述第二偏压件保持就位。
[0014]优选地，所述第二环形密封件包括第二本体以及延伸到所述第二本体中的第二凹槽，所述第二凹槽具有第二开口，所述第二偏压件通过第二开口设置到所述第二凹槽中，所述第二开口面向所述第二子部分，所述第二环形密封件的第二本体的径向横截面是大致U形的，并且其径向靠内的角部被倒圆或斜切，所述径向横截面的形状与所述第二接收部和所述第二保持件的形状相配合，以防止所述第二环形密封件在所述阀杆相对于所述阀体移动时发生扭转变形。
[0015]优选地，所述偏压件是至少一个弹簧圈。
[0016]优选地，所述偏压件由316L不锈钢制成。
[0017]优选地，所述环形密封件由聚四氟乙烯制成。
[0018]根据本申请的减压阀的密封机构能够以减小的摩擦力在阀芯组件与阀体之间的界面处提供紧密的动态密封，从而提高减压阀的可靠性。
附图说明
[0019]下面将结合附图来更彻底地理解并认识本申请的上述和其它方面。应当注意的是，附图仅为示意性的，并非按比例绘制。在附图中：
[0020]图1是根据本申请的优选实施例的减压阀的示意性剖视图；
[0021]图2A和图2B示意性地示出了图1的减压阀的第一密封件和第一偏压件，其中，图2A示出了第一密封件与第一偏压件处于组装状态，并且图 2B示出了第一密封件与第一偏压件处于分解状态；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减压阀(100)，包括：阀体(101)，所述阀体(101)设有阀腔(200)、气体进入通道(103)以及气体排出通道(105)，所述气体进入通道(103)通过所述阀腔(200)与所述气体排出通道(105)流体连通，以形成流体通道；被设置在所述阀腔(200)内并且被配置成响应于所述流体通道中的压力变化来控制所述流体通道的通流能力的阀芯组件(107)；以及被设置在所述阀腔(200)内的密封机构(109)，其特征在于，所述密封机构(109)包括：环形密封件，所述环形密封件被设置在所述阀芯组件(107)与所述阀体(101)之间的界面处；以及偏压件，所述偏压件被设置在所述环形密封件中，并且被配置成对所述环形密封件施加径向向外指向的力，以迫使所述环形密封件气密地密封所述界面。2.根据权利要求1所述的减压阀(100)，其特征在于，所述阀芯组件(107)包括被固定在所述阀腔(200)内的阀座(114)、以及被配置成能够相对于所述阀座(114)移动以调节所述通流能力的阀芯(115)，所述阀芯(115)将所述阀腔(200)分成第一室(201)和第二室(203)，所述阀体(101)还设有第一通气孔(117)，以将所述第一室(201)与所述减压阀(100)的外部连通，所述气体进入通道(103)通过所述第二室(203)与所述气体排出通道(105)流体连通，以形成所述流体通道，所述环形密封件包括第一环形密封件(111a)，并且所述偏压件包括第一偏压件(113a)，所述第一环形密封件(111a)被设置在所述阀芯(115)与所述阀体(101)之间的第一界面处，并且所述第一偏压件(113a)被设置在所述第一环形密封件(111a)中并且对所述第一环形密封件(111a)施加径向向外指向的力，以迫使所述第一环形密封件(111a)气密地密封所述第一界面，从而将所述第一室(201)与所述第二室(203)彼此气密地隔离开。3.根据权利要求2所述的减压阀(100)，其特征在于，所述阀芯(115)包括阀杆座(115a)和阀杆(115b)，所述阀芯组件(107)被配置成使得所述阀杆座(115a)和所述阀杆(115b)能够在所述阀腔(200)中移动，并且使所述阀杆(115b)相对于所述阀座(114)移动以调节所述通流能力，所述阀杆座(115a)将所述阀腔(200)分成所述第一室(201)和所述第二室(203)，所述阀杆座(115a)包括被配置成接收所述第一环形密封件(111a)和所述第一偏压件(113a)的凸台，所述阀芯组件(107)还包括单独的第一保持件(121a)，所述第一保持件(121a)被配置成安装到所述阀杆座(115a)，以将所述第一环形密封件(111a)和所述第一偏压件(113a)在所述阀杆座(115a)上保持就位。4.根据权利要求3所述的减压阀(100)，其特征在于，所述第一环形密封件(111a)包括第一本体(125a)以及延伸到所述第一本体(125a)中的第一凹槽(125b)，所述第一凹槽(125b)具有第一开口(125c)，所述第一偏压件(113a)通过第一开口(125c)设置到所述第一凹槽(125b)中，所述第一开口(125c)面向所述第二室(203)。5.根据权利要求4所述的减压阀(100)，其特征在于，所述第一环形密封件(111a)的第一本体(125a)的径向横截面是大致U形的，并且其径向靠外的角部被倒圆或斜切，所述径向横截面的形状与所述凸台和所述第一保持件(121a)的形状相配合，以防止所述第一环形密封件(111a)在所述阀杆座(115a)相对于所述阀腔(200)移动时发生扭转变形。6.根据权利要求3至5中任一项所述的减压阀(100)，其特征在于，所述阀座(114)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐静云，蒋宁涛，吴泽宇，顾佳敏，靳合琦，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：新型
国别省市：