[发明专利]具有非金属部件的气体调节器（变型）

说明书

技术领域

本发明涉及自动压力调节装置，其能够应用在不同行业以减小和调节各种气体（氧气、乙炔、丙烷等）的压力（流速）。

背景技术

本领域公知气体调节器包括非金属元件（特别是隔膜）和具有螺纹的金属元件，该金属元件包括主体、调节螺钉和盖（参见文献DE831050,G05D 16/06,1952和RU 2117325,G05D 16/06,1998）。

气体调节器的主要结构部件因其操作条件而由金属构成，具有较小整体尺寸（螺纹直径不大于60mm）的气体调节器是连续生产的，且在各种环境条件下与处于高压的各种气体（包括腐蚀性气体）使用，因此，需要其具有较高机械强度且对于内部和外部影响的物理和化学抵抗性。

气体调节器的金属部件是通过对由贵金属（大多数为铜或铝合金）制成的坯料进行模压（或模制）的机械加工制造的，这就使得气体调节器非常昂贵。

至于螺纹，它们通常是在气体调节器的金属部件上通过机械加工切削而成。

事实上不可能生产出带有螺纹的模制的或模压的坯料（不经过机械加工）来用于连续生产的具有螺纹直径不超过60mm的调节器。

在现有技术中，气体调节器的盖通常由两个部件制成，其中一个是插入件，其作为与调整螺钉相匹配的带螺纹的塞子而被单独制造。

所述盖的外侧一般漆成与气体对应的颜色（氧气-蓝色、丙烷-红色、乙炔-白色）。

在技术实质方面与本发明最接近的是公开于文献DE 10062789,G05D 16/06,2002中的气体调节器，其包含隔膜和带螺纹的部件，该带螺纹的部件包括主体、调节螺钉和盖。

这里，所述主体是由塑料制成，而所述盖是由金属制成。

金属盖具有不同直径的两个螺纹。较大直径的螺纹是用于连接盖和主体，而较小直径的螺纹是用于安装调节螺钉。

由于作为主体的气体调节器的这种复杂且较大的部件是由塑料制成，因此涉及到制造这种气体调节器的材料成本被大大的降低。

文献DE 10062789的目的是降低涉及到气体调节器制造的材料成本，该气体调节器指定用于调节腐蚀性气体，而传统上这种气体调节器是用贵金属（合金）制造的。

文献DE 10062789的目的通过将贵金属主体替代为更廉价的塑料主体来实现。

但是，这种替代会产生一个复杂的技术问题：不可能得到高品质的表面，特别是不可能通过机械加工在塑料上得到高品质的螺纹（而这在气体调节器中是必要的）。

因为聚合物（形成塑料的基础）的高度可塑性和高粘性，因此很难通过机械加工在塑料上得到高品质的清洁且固定的表面，

事实上不可能通过钻孔以及后续的螺纹加工来得到高品质的表面，这是由塑料的非常低的热传导性所限制的。

当将要进行螺纹加工的孔被钻好以后，在切削区域塑料变得过热（原因是由于塑料很低的热传导性，热量不好从该区域转移），这就导致在机械加工的表面上出现缺陷，例如条纹、不连续的瑕疵、表面破裂等

当所述孔随后被螺纹加工时，螺纹的轮廓会发生额外的屈曲和扭曲。这种螺纹的表面粗糙度极高（大于50.0μm）。螺圈的表面在物理上变得不均匀并伴随着与螺纹标定的几何形状的偏差。

这种表面缺陷显著地减小了螺纹连接的强度，因此，无法承受危险的情况（特别是对于工作在高压下的气体调节器）

根据文献DE 10062789的气体调节器的结构涉及两个在盖上同轴布置的精密螺纹，其能够承载高负荷。

由于上述的技术原因，这种气体调节器的盖由金属制成，因此，减小制造气体调节器所涉及的材料成本这个目的就不能完全实现。

因此，在根据文献DE 10062789制造气体调节器时，需要两个技术转换：一个是加工塑料的主体坯料，而另一个是加工由金属铸造的盖，这就需要使用两组不同的加工设备，反而导致生产成本的显著增加。

以上指出的最接近的现有技术文件建议使用下面的塑料材料：聚烯烃、聚缩醛、聚酯或聚酰胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。

已知聚烯烃（特别是聚乙烯）的硬度非常低。而且，其易于非常快速的紫外线老化。

聚丙烯不耐冻（仅可用在不低于-5°C的温度下）。

聚缩醛不能抵抗酸环境，而且，当暴露于紫外线辐射下很容易分解。

聚酯不能抵抗紫外线辐射，在大气环境中每年的操作中使其损失40%的强度。

当在户外操作时，常规的聚酰胺变得饱和，其湿度高达8%，这导致其在所有天气的户外操作期间都会造成强度损失。而且，其不能抵抗阳光的紫外线辐射。