[实用新型]一种车用天然气减压阀的顶膜杆、弹性膜片滑行装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及阀门结构，特别是一种车用天然气减压阀的顶膜杆、弹性膜片滑行装置。

背景技术：

CNG(压缩天然气)作为一种气体然料，与空气混合更均匀，燃烧更加充分，排放的CO、HC等有害物质更少；天然气燃烧后没有积炭，可减少发动机磨损，维护保养费用低；天然气发动机改装简单，特别是用汽油机改装的双燃料发动机，因性价比极高，使用广泛；因此目前新能源汽车使用压缩天然气CNG作为燃料适合当前环保要求。

钢瓶压缩20MPa的天然气CNG气体进入汽车发动机汽缸燃烧之前必须在减压阀中实施减压。目前减压阀结构由上壳体、中壳体、下壳体、弹性膜片、顶膜结构、缓冲气室、进气口、出气口、水温热传导结构以及流道阀组成。上壳体与中壳体将上弹性膜片夹封在中间，一个顶膜杆上部螺纹柱穿过上弹性膜片中央孔将上下弹簧垫片夹持固定在上弹性膜片上下端面上，上壳体顶部的调压螺栓通过一个台阶套将一个压缩弹簧压迫在上弹性膜片上端面的上弹簧垫片上，使上壳体与弹性膜片间形成隔离的调压腔，上壳体还设置有与气缸连通的负压管。中壳体内圆中部向内连体延展一个圆环盘，圆环盘内沿上表面向上连体延展一个凸起的帽状盖体，以圆环盘为界，其下部形成二级气腔；顶膜杆中部间隙配合穿过帽状盖体中央孔，在帽状盖体中央孔外围的帽状盖体上表面向上连体延展均布的三个纵立筋板，三个纵立筋板内侧面与顶膜杆外圆动配合给顶膜杆轴向滑行定轨，顶膜杆下部轴肩上套合有橡胶圈，顶膜杆下端部动配合套在底盖中央孔中，底盖外圆与圆环盘下表面中央台阶孔密封固定，顶膜杆上下滑行时，其轴肩上橡胶圈与帽状盖体中央孔下表面之间的间隙为气流流动通道，气流由此进入顶膜杆中部设置的台阶小径轴外圆与帽状盖体中央孔间隙，从而进入二级气腔，再由二级气腔壁上设置的出气口导入发动机汽缸。

帽状盖体侧壁上设置有三通式的级间流道孔，一个孔口朝下与一级气腔连通，一个孔口朝右与帽状盖体内腔连通，第三个孔口通过连体的管状体直通到中壳体外壁上，一个电磁阀作为流道阀，其阀杆插入第三个孔口的管状体中实施级间流道孔另两个孔口之间连通的肩闭、开度控制。二级气腔所处的中壳体的壁体上设置有环周隔腔作为水温热传导结构给二级气腔实施升温。中壳体一级气腔中设置有进气口、L形杠杆板，进气口活塞前端面固定一个钢球，钢球顶贴在L形杠杆板纵向板的端面上。下壳体内安放有压缩弹簧，下壳体与中壳体将一个下弹性膜片夹封在中间，一个螺栓穿过底弹簧垫片中央孔、下弹性膜片中央孔拧合在杠杆柱体下表面螺纹孔中，杠杆柱体上部的开口槽与L形杠杆板横向板实施铰接。当一级气腔气压太大时，下弹性膜片通过底弹簧垫片下压压缩弹簧，从而杠杆柱体向左摆动带动L形杠杆板反时针偏转压迫钢球、进气口活塞向右平移使进气孔口开度缩小直至关闭。确保一级腔内具有恒定的气压，当气压小时则反向操作。

由于汽车突然加速时要求供气量突发加大，二级气腔供气量的突增存在滞后现象，因此高档次减压阀增设有缓冲气室结构。缓冲气室结构为中壳体上端面内圆设置一个环形台阶槽，一个开口朝上杯状的隔离圆环盘外圆固定铆合在环形台阶槽内圆壁上，隔离圆环盘高度小于环形台阶槽槽深便于铆合，隔离圆环盘上表面中央设有中央圆凸台，并与弹性膜片、下弹簧垫片保有间距形成气室，顶膜杆弹性密封配合穿过隔离圆环盘中央孔套合固定的橡胶密封圈；缓冲气室流道结构是隔离圆环盘下表面还连体延展一个L形孔管，L形孔管横向管的管口正对着中壳体的出气口内孔口，并与内孔口保有间距，以便正常出气时二级气腔气流进入出气口内孔口，L形孔管横向管气流出气后在间距空间会扩散。另一种缓冲气室流道结构是中壳体环形台阶槽壁上设流道口，在中壳体内设流道孔与出气口内壁孔口连通，流道孔气流垂直进入出气口与出气口气流垂直汇合存在交汇阻力而没有前冲力。

顶膜杆、上弹性膜片滑行装置由顶膜杆、上弹性膜片、上下弹簧垫片组成。顶膜杆中段为上部圆轴体下部台阶小径轴、下段为轴肩状、上段为端头外螺纹的台阶轴。下段轴肩上方套有密封圈，下段轴肩的下端部套合在底盖中，上段通过上下弹簧垫片将上弹性膜片夹持用锁紧螺母固定，中段分别动配合套在帽状盖体、隔离圆环盘中央圆凸台中央孔中；上下弹簧垫片结构一样为一个圆环盘设有中央圆凸台，另一表面设有中央圆凹槽及环周凹槽，上下弹簧垫片反向。

这种结构的缺陷在于：在未工作状态下，顶膜杆中段上台阶面顶着下弹簧垫片下表面，使上弹性膜片中央拱起，使上弹性膜片受到中央与环周间的预张力，而在工作状态下膜片的振幅是以中央拱起面为基准上下运行。上行时这张力比下行时大得多，膜片的变形量大、疲劳度大、易老化，影响使用寿命。

发明内容：