一種燃氣減壓機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓縮氣體減壓裝置領域，特別是涉及一種燃氣減壓機構。
【背景技術】
[0002]隨著天然氣運用越來越廣泛，各種形式的減壓閥層出不窮，對天然氣減壓閥結構的進一步優化將進一步推動天然氣的運用。以環保意識為例，天然氣用于車輛發動機的燃料可大大減小車輛尾氣污染，但為了提高以天然氣為燃料的車輛的單次充氣行程，車輛上均設置有高壓氣瓶用于容置天然氣，而最后引入到汽缸的天然氣壓力一般為幾千帕斯卡，這樣，對高壓天然氣進行減壓的減壓閥顯得尤為重要，同時在實際運用中，以上減壓閥性能的穩定性也直觀的反應到了車輛的動力上甚至行車安全上。
[0003]現有技術中高壓氣瓶的罐內壓力可達到20Mpa或者更高，高壓氣體減壓閥是一種用于高壓氣體管路系統中的壓力控制裝置，其輸出值直接影響到后續設備的運行狀態，現有技術中高壓氣體減壓閥結構主要是膜片式和活塞式。無論哪種結構減壓閥，由于降壓比大，減壓閥的運行噪音大，同時由于氣源端為高壓氣源，減壓閥易損。
【發明內容】
[0004]針對上述現有的無論哪種結構減壓閥，由于降壓比大，減壓閥的運行噪音大，同時由于氣源端為高壓氣源，減壓閥易損的問題，本發明提供了一種燃氣減壓機構。
[0005]為解決上述問題，本發明提供的一種燃氣減壓機構通過以下技術要點來解決問題:一種燃氣減壓機構，包括閥體，所述閥體上設置有進氣口和出氣口，閥體內設置有減壓腔，減壓腔中設置有減壓部和用于控制出氣壓力的控制部，所述減壓腔與進氣口通過減壓部相連；所述控制部包括彈簧、閥桿、膜片、杠桿塊和擋板，膜片設置在背離減壓腔的一側，膜片的兩側分別連接閥桿和彈簧，閥桿和彈簧兩者的軸線共線，彈簧的另一端與閥體接觸，閥桿的另一端位于減壓腔內，杠桿塊位于閥桿和減壓部之間用于兩者之間力的傳遞；
所述擋板為減壓腔的側邊，且膜片的邊緣固定在擋板上，閥桿與擋板間隙配合；
所述閥桿或膜片上還固定連接有平衡桿，所述平衡桿、彈簧和閥桿三者的軸線共線，平衡桿的自由端與閥體間隙配合。
[0006]具體的，本發明中，氣流由進氣口進入，經過減壓部進入到減壓腔，再由出氣口流出。以上過程中，在氣流進入到減壓腔中后，減壓腔的氣壓增大，同時氣壓由檔板與閥桿之間的間隙作用于膜片，當以上作用在膜片上的壓力大于彈簧的彈應力時，閥桿朝著彈簧的一側運動，這樣，通過杠桿塊在閥桿和減壓部之間傳遞力，減壓部關閉，此時減壓腔中的壓力達到最大值；隨著出氣口的排氣，減壓腔的壓力降低，此時彈簧的彈力大于膜片上的氣體壓力，閥桿遠離彈簧，減壓部重新打開以向減壓腔中提供進氣。以上結構中，初始狀態下優選彈簧處于壓縮狀態，而膜片在本發明停用或減壓腔中壓力未達到最大值之前貼合在擋板上，同時減壓腔中壓力的最大值便于控制，如采用彈性系數K不同的彈簧和不同放大比的杠桿塊，顧本發明的出氣壓力最大值便于控制，不僅有利于后續發動機的用氣安全，還有利于避免膜片受到的壓力過大而導致膜片受損，同時本發明在工作過程中膜片的兩側受到的力較為均衡，有利于進一步減小膜片的彈性變形量，有利于膜片的使用壽命。
[0007]由于本發明在工作過程中，汽缸耗氣量的變化和氣源壓力的變化，均會導致閥桿運動，特別是車輛的變速制動，將會對控制部中的零件造成較大的沖擊，為便于實現以上過程中膜片變形的均勻性，利于降低本發明工作噪音的大小和延長本發明中零部件的使用壽命，特別是控制部中的零部件，在膜片相對連接閥桿側的另一側設置平衡桿，使得本發明受到上述沖擊時，閥體對平衡桿運動形態的導向作用可用于限定膜片、彈簧和閥桿的變形或運動形態，有利于長期保持本發明中各個零部件協同工作時結構緊湊，各向變形較為均勻，達到延長本發明使用壽命和降低本發明運行噪音的發明目的。
[0008]更進一步的技術方案為:
為便于簡化杠桿塊的結構，便于杠桿塊的制造和在本發明中的裝配，所述杠桿塊的形狀呈L形，杠桿塊的拐點處通過一顆銷釘與閥體銷連接，杠桿塊靠近閥桿的一端上設置有腰型孔，腰型孔中設置有固定在閥桿上的另一顆銷釘。以上結構的杠桿塊，在閥桿運動時，位于閥桿上的銷釘施加在腰型孔側壁上的剪應力迫使杠桿塊繞固定在閥體上的銷釘轉動，杠桿塊的自由端作用于減壓部上用于減小或關閉減壓部的流體流通空間。
[0009]作為一種便于制造、流量大小便于控制和噪音小的減壓部，所述減壓部由一個錐形閥芯和設置在閥體上的錐形閥座組成。
[0010]由于本發明在工作過程中，用氣量大小、氣源罐中的壓力大小均會發生變化，顧杠桿塊與減壓部力的作用為變化的過程，為提高本發明的壽命，所述減壓部的錐形閥芯上還設置有鋼球，所述鋼球位于杠桿塊和減壓部的錐形閥芯之間。以上鋼球通過滾動摩擦避免杠桿塊與減壓部之間發生劇烈的滑動摩擦。
[0011]為提升減壓部在關閉工況下減壓部的斷流性能，所述減壓部的錐形閥芯或/和錐形閥座上還設置有密封墊。
[0012]為便于控制本發明的工作狀態，所述閥體上還設置有用于控制進氣口通斷狀態的電磁閥。
[0013]所述閥體上還螺紋連接有用于調整彈簧變形量的調壓螺釘。
[0014]設置的調壓螺釘用于調整彈簧的壓縮量，這樣，彈簧壓縮量變化，則彈簧施加在膜片上的彈應力大小發生變化，為保持膜片兩側力的平衡，減壓部的流通能力必然會發生變化，顧達到改變出氣口的出氣壓力、改變出氣口的最大出氣壓力的目的。作為一種優選結構，所述調壓螺釘設置在彈簧的軸線上，即調壓螺釘中設置中心孔，所述平衡桿與閥體的配合點位于所述中心孔中。
[0015]由于燃氣在本發明減壓的過程中需要吸熱，為防止由于燃氣壓力下降時由于得不到及時的熱量補充而導致在后續流動甚至燃燒過程中吸熱，如在本發明持續工作過程中溫度梯度逐漸減小的過程中，易導致最終進入汽缸的燃氣壓力過大，造成熄火甚至損壞汽缸，溫度所述閥體內還設置有用于閥體加熱的水道，所述水道的入口端和出口端分別為水道入口和水道出口，所述水道內還設置有靠近水道出口的溫度傳感器。以上溫度傳感器便于監控水道的出水溫度，以判定是否燃氣在降壓的過程中得到了合適的熱量補充。進一步的，以上水道入口上可連接一個電動的流量控制閥，所述溫度傳感器的輸出端連接在所述流量控制閥上。
[0016]本發明具有以下有益效果:
1、本發明結構簡單，氣流由進氣口進入，經過減壓部進入到減壓腔，再由出氣口流出。以上過程中，在氣流進入到減壓腔中后，減壓腔的氣壓增大，同時氣壓由檔板與閥桿之間的間隙作用于膜片，當以上作用在膜片上的壓力大于彈簧的彈應力時，閥桿朝著彈簧的一側運動，這樣，通過杠桿塊在閥桿和減壓部之間傳遞力，減壓部關閉，此時減壓腔中的壓力達到最大值；隨著出氣口的排氣，減壓腔的壓力降低，此時彈簧的彈力大于膜片上的氣體壓力，閥桿遠離彈簧，減壓部重新打開以向減壓腔中提供進氣。以上結構中，初始狀態下優選彈簧處于壓縮狀態，而膜片在本發明停用或減壓腔中壓力未達到最大值之前貼合在擋板上，同時減壓腔中壓力的最大值便于控制，如采用彈性系數K不同的彈簧和不同放大比的杠桿塊，顧本發明的出氣壓力最大值便于控制，不僅有利于后續發動機的用氣安全，還有利于避免膜片受到的壓力過大而導致膜片受損，同時本發明在工作過程中膜片的兩側受到的力較為均衡，有利于進一步減小膜片的彈性變形量，有利于膜片的使用壽命。
[0017]2、由于本發明在工作過程中，汽缸耗氣量的變化和氣源壓力的變化，均會導致閥桿運動，特別是車輛的變速制動，將會對控制部中的零件造成較大的沖擊，為便于實現以上過程中膜片變形的均勻性，利于降低本發明工作噪音的大小和延長本發明中零部件的使用壽命，特別是控制部中的零部件，在膜片相對連接閥桿側的另一側設置平衡桿，使得本發明受到上述沖擊時，閥體對平衡桿運動形態的導向作用可用于限定膜片、彈簧和閥桿的變形或運動形態，有利于長期保持本發明中各個零部件協同工作時結構緊湊，各向變形較為均勻，達到延長本發明使用壽命和降低本發明運行噪音的發明目的。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明所述的一種燃氣減壓機構一個具體實施例的主視剖視圖；
圖2為本發明所述的一種燃氣減壓機構一個具體實施例的側視剖視圖。
[0019]圖中標記分別為:1、彈簧，2、膜片，3、擋板，4、閥桿，5、出氣口，6、杠桿塊，7、電磁閥，8、進氣口，9、減壓部，10、鋼球，11、減壓腔，12、調壓螺釘，13、水道，14、水道出口，15、水道入口，16、溫度傳感器，17、平衡桿。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限于以下實施例:
實施例1:
如圖1所示，一種便于保護膜片2的膜片2式汽車減壓機構，包括閥體，所述閥體上設置有進氣口 8和出氣口 5，閥體內設置有減壓腔11，減壓腔11中設置有減壓部9和用于控制出氣壓力的控制部，所述減壓腔11與進氣口 8通過減壓部9相連；所述控制部包