[发明专利]气体减压阀及其3D打印制造方法

说明书

本发明涉及减压阀技术领域，提供一种气体减压阀及其3D打印制造方法，所述气体减压阀为3D打印一体化结构，包括：阀体，所述阀体内设有至少一级气体流道，所述气体流道为螺旋结构，且所述气体流道的直径沿气体流道的第一端至气体流道的第二端逐渐变大。本发明将气体减压阀及内部的气体流道设计为一体成型结构，从而最大限度的提升了整体强度，可以承受更大气压，并且大大地减少了机械连接。

技术领域

本发明涉及减压阀技术领域，尤其涉及一种气体减压阀及其3D打印制造方法。

背景技术

近年来，国家氢燃料汽车产业快速发展，对于高压气态储氢技术需求明显，高压储氢阀门是燃料电池汽车的关键部件。目前，国内外使用的阀门主要为35Mpa和70Mpa两种规格，而这两种减压阀绝大多数依赖国外进口，国内能制造此减压阀的技术远远落后于高压储氢应用的需求。随着加氢站等配套设施的布局，压力容器的储氢压力甚至达到了90-100Mpa。更高的储氢压力，可以提升单位体积的储氢量，但对阀体各零件的组装和密封提出了极为苛刻的要求。

传统的高压氢气阀体制造技术主要包括：将减压阀设计为几十个零件；将设计的零件分别制造，利用车床、铣床、磨床等设备，将金属坯料加工成高精度的零件；将零件通过螺纹或者螺栓紧密连接，连接处使用高分子密封圈进行密封。根据以上制造方法，将金属坯料修整为所需外形，然后钻出气体流道的内部管路，因此，几十个零件组成时，大量的连接部位都需要做密封处理。由于传统加工的特点，减压阀的气体流道都为直的，仅能依靠模块组装将流道改变方向；由于减压阀是大量零件通过螺纹、螺栓结合而成，因此，整个减压阀在受到撞击和挤压的时候，连接的强度不够，无法很好地保护整体不受损坏。并且由于对轻质量、小尺寸减压阀的要求，一些连接部位的螺纹仅能保证基本的连接强度，在受到外力损坏时，一旦螺纹被破坏则发生致命的损坏，减压阀因此会报废。

发明内容

本发明提供一种气体减压阀及其3D打印制造方法，将气体减压阀及内部的气体流道设计为一体成型结构，从而最大限度的提升了整体强度，可以承受更大气压，并且大大地减少了机械连接。

本发明提供一种气体减压阀，所述气体减压阀为3D打印一体化结构，包括：阀体，所述阀体内设有至少一级气体流道，所述气体流道为螺旋结构，且所述气体流道的直径沿气体流道的第一端至气体流道的第二端逐渐变大。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述阀体的外壁上设有进气口和出气口，所述进气口与所述气体流道的第一端相连，且所述进气口的孔径大于所述气体流道的第一端的孔径，所述出气口与所述气体流道的第二端相连。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述阀体上设有第一截止阀，所述第一截止阀连接于所述出气口与所述气体流道的第二端的连接管路中。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述阀体的外壁上还配置有多个支路出口，所述气体流道设有与所述支路出口相配合的支路出气端，所述支路出气端与所述支路出口相连。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述阀体上设有第二截止阀，所述第二截止阀连接于所述支路出气端与所述支路出口的连接管路中。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述气体流道的直径从0.01mm-1mm连续变化，且气体流道的螺旋为6周，所述螺旋的直径为10mm。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述气体流道包括第一级气体流道、第二级气体流道和第三级气体流道，相邻两级气体流道通过过渡流道进行一体化连接。

根据本发明提供的一种气体减压阀，所述第一级气体流道将气体压力由200Mpa减至140-150Mpa，所述第二级气体流道将气体压力由140-150Mpa减至70-80Mpa，所述第三级气体流道将气体压力由70-80Mpa减至0.5-0.1Mpa。