本實(shí)用新型涉及一種減壓閥，尤其是比例減壓閥。

背景技術(shù)：

自動(dòng)隔絕式壓縮氧氣自救器主要用于煤礦井下或環(huán)境空氣發(fā)生有毒有害氣體污染及缺氧、窒息性災(zāi)害時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員迅速佩戴，保護(hù)人員與有毒有害氣體隔絕并提供正常呼吸功能，保護(hù)人員撤離災(zāi)區(qū)。廣泛適用于煤礦、化工、石油、建筑等領(lǐng)域在有毒有害氣體或缺氧環(huán)境中使用。壓縮氧氣主要是存儲(chǔ)在氧氣瓶中，為了減小自救器的大小，氧氣瓶采用通用的0.4L氧氣瓶，氣瓶?jī)?nèi)壓力為20MPa，要求輸出的壓力為0.35MPa，而常用的氣瓶減壓閥尺寸較大，重達(dá)1.5Kg，而自救器重量要求不超過(guò)2.5 Kg，外形尺寸較小，方便存儲(chǔ)與使用，因此常用的氣瓶減壓閥不能滿足使用要求，而市場(chǎng)上也沒(méi)用其他適用的減壓閥。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種重量輕、安全可靠的比例減壓閥，具體技術(shù)方案為：

比例減壓閥，包括閥體、閥芯、閥座和彈簧；所述閥座與閥體連接，閥芯安裝在閥體內(nèi)部，彈簧套在閥芯上，彈簧一端與閥體連接，另一端與閥芯連接；

所述閥體包括閥體接頭和閥體座；閥體接頭和閥體座均為圓柱體，閥體接頭的直徑小于閥體座的直徑，閥體接頭與閥體座連接，閥體接頭與閥體座在同一軸線上；

閥體接頭與閥體座連接的端面設(shè)有圓臺(tái)，圓臺(tái)的大圓面與閥體接頭連接，小圓面朝向閥體座，圓臺(tái)與閥體接頭在同一軸線上；

閥體接頭的軸心設(shè)有閥體進(jìn)氣孔，閥體進(jìn)氣孔為貫穿閥體接頭和圓臺(tái)的通孔，閥體進(jìn)氣孔的直徑小于圓臺(tái)小圓面的直徑；

閥體接頭的外圓面設(shè)有閥體接頭外螺紋；

所述閥體座與閥體接頭連接的端面為閥體座連接端面，閥體座的另一個(gè)端面為閥體座端面，閥體座端面設(shè)有閥體座槽，閥體座槽為圓柱形槽，且與閥體座同軸心；所述彈簧的一端插在閥體座槽內(nèi)，彈簧的端面與閥體座槽的底面連接；

所述閥體座槽的中心設(shè)有閥芯導(dǎo)柱，閥芯導(dǎo)柱遠(yuǎn)離閥體接頭的端面低于閥體座端面，閥芯導(dǎo)柱的軸心設(shè)有閥芯孔，閥芯孔與閥體接頭設(shè)有圓臺(tái)的端面連接，閥芯孔的直徑大于圓臺(tái)的大圓面的直徑，閥體座端面設(shè)有閥體座外螺紋；

所述閥芯為階梯軸，階梯軸的軸心設(shè)有閥芯進(jìn)氣孔，閥芯進(jìn)氣孔為貫穿階梯軸的通孔，階梯軸包括依次連接且直徑依次增大的圓臺(tái)密封軸、閥芯孔密封軸、彈簧限位軸和閥座密封軸；

所述圓臺(tái)密封軸包括高壓密封墊槽和徑向進(jìn)氣孔，所述高壓密封墊槽設(shè)在圓臺(tái)密封軸遠(yuǎn)離閥芯孔密封軸的端面，高壓密封墊槽為圓柱形槽，與圓臺(tái)密封軸在同一軸線上，高壓密封墊槽的直徑大于圓臺(tái)小圓面的直徑；所述高壓密封墊槽內(nèi)裝有高壓密封墊；所述徑向進(jìn)氣孔為徑向貫穿圓臺(tái)密封軸的通孔，位于高壓密封墊槽后方，徑向進(jìn)氣孔與閥芯進(jìn)氣孔相通；

所述閥芯孔密封軸的直徑小于閥芯孔，閥芯孔密封軸的外圓面設(shè)有高壓環(huán)形槽，高壓環(huán)形槽位于閥芯孔密封軸與圓臺(tái)密封軸連接的一端；所述高壓環(huán)形槽內(nèi)裝有高壓O型圈；

所述彈簧限位軸的直徑小于彈簧的彈簧內(nèi)徑；

所述閥座密封軸與彈簧限位軸連接的端面為彈簧固定面，另一個(gè)端面為閥芯底面，閥芯底面設(shè)有上圓柱形腔體，上圓柱形腔體的底面設(shè)有下圓柱形腔體，下圓柱形腔體向彈簧限位軸內(nèi)部延伸，上圓柱形腔體和下圓柱形腔體均與閥座密封軸同軸心，下圓柱形腔體的直徑小于上圓柱形腔體的直徑；閥座密封軸的外圓面設(shè)有低壓環(huán)形槽；所述低壓環(huán)形槽內(nèi)裝有低壓O型圈；

所述閥芯的閥芯孔密封軸插在閥芯孔內(nèi)，高壓O型圈與閥芯孔緊配合；彈簧的另一端套在彈簧限位軸上，彈簧的端面與彈簧固定面連接；

所述閥座為圓柱體，包括連接端面和接頭端面；所述連接端面設(shè)有閥座內(nèi)螺紋孔，閥座內(nèi)螺紋孔與閥體座外螺紋相配合，閥座內(nèi)螺紋孔底面設(shè)有閥芯槽，閥芯槽為圓柱形槽，且與閥座同軸心，閥芯槽的直徑大于閥座密封軸的直徑；閥芯槽的軸心設(shè)有接頭圓柱，接頭圓柱的直徑小于下圓柱形腔體的直徑，接頭圓柱朝向閥座內(nèi)螺紋孔的接頭內(nèi)端面低于閥座內(nèi)螺紋孔的底面；所述接頭端面設(shè)有接頭內(nèi)螺紋孔，接頭內(nèi)螺紋孔為貫穿接頭圓柱的螺紋通孔；

所述閥座密封軸套在閥芯槽內(nèi)，低壓O型圈與閥芯槽緊配合。

所述閥體接頭遠(yuǎn)離閥體座的端面設(shè)有濾芯槽，濾芯槽內(nèi)裝有濾芯。

所述閥體座連接端面設(shè)有端面環(huán)形槽，所述端面環(huán)形槽的內(nèi)側(cè)面與閥體接頭的外圓面相連；所述端面環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有閥體O型密封圈。

還包括鎖緊螺母，所述鎖緊螺母安裝在閥體座的閥體座外螺紋上。

所述閥體座槽底部設(shè)有彈簧限位槽，彈簧的一端位于彈簧限位槽內(nèi)。

還包括氣路接口，所述氣路接口擰在接頭內(nèi)螺紋孔上。

比例減壓閥輸入端與氧氣罐的連接，輸出端與氣囊連接，將高壓氧氣降為低壓氧氣，低壓氧氣充入氣囊中，供使用者呼吸用。

比例減壓閥工作原理

閥體接頭與氧氣瓶連接，為高壓輸入端，閥座通過(guò)氣路接口與氣囊連接，為低壓輸出端。

閥芯孔的直徑為D1，閥芯槽的直徑為D2，閥芯孔的截面積為S1，閥芯槽的截面積為S2，輸入壓強(qiáng)P1，P1= 20MPa，輸出壓強(qiáng)P2，P2= 0.35MPa。

彈簧的彈力為F。

比例減壓閥工作狀態(tài)

開(kāi)啟狀態(tài)：P1*S1+F＞P2*S2

關(guān)閉狀態(tài)：P1*S1+F＜P2*S2

平衡狀態(tài)：P1*S1+F＝P2*S2

P1*S1為輸入端的壓力，P2*S2為輸出端的壓力。由于S1遠(yuǎn)小于S2，輸入端還有彈簧的彈力F，因此P2的值較小，實(shí)現(xiàn)降壓。

輸入端的壓力和彈簧的彈力之和大于輸出端的壓力時(shí)，將圓臺(tái)密封軸推離圓臺(tái)，高壓氣體由閥體進(jìn)氣孔進(jìn)入閥芯孔，然后高壓氣體由徑向進(jìn)氣孔進(jìn)入閥芯進(jìn)氣孔，到達(dá)上圓柱形腔體和下圓柱形腔體內(nèi)，而上圓柱形腔體和下圓柱形腔體的壓強(qiáng)約為0.35MPa，當(dāng)壓強(qiáng)大于0.35MPa時(shí)，輸出端的壓力就大于輸入端的壓力，圓臺(tái)密封軸壓在圓臺(tái)上，高壓密封墊堵住圓臺(tái)上的閥體進(jìn)氣孔，比例減壓閥關(guān)閉。

當(dāng)氧氣罐剛開(kāi)啟時(shí)，比例減壓閥提供快速充氣，流量大于1.4L/min，為使用者提供足夠的起始氧氣。當(dāng)輸出處于穩(wěn)定流量狀態(tài)，比例減壓閥處于連續(xù)的通斷補(bǔ)充工作狀態(tài)，為使用者提供穩(wěn)定的壓力補(bǔ)充。

因?yàn)檩斎攵藶槎績(jī)?chǔ)存的壓力供給方式，氣源壓力是一個(gè)變量，而比例閥工作方式為動(dòng)態(tài)平衡方式，所以比例減壓閥在整個(gè)使用周期能夠提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的壓力輸出。

通過(guò)調(diào)節(jié)閥體與閥座之間的距離實(shí)現(xiàn)彈簧彈力的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)整。

本比例減壓閥采用合金制造，重量?jī)H有300g。

濾芯可以過(guò)來(lái)氧氣，提供干凈的氧氣。

鎖緊螺母可以鎖緊比例減壓閥，防止閥體和閥座發(fā)生轉(zhuǎn)到，壓力發(fā)生變化。

本實(shí)用新型提供的比例減壓閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、重量輕、尺寸小、壓力穩(wěn)定、充氣迅速。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是閥體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是閥芯的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是閥座的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1至圖4所示，比例減壓閥，包括閥體2、閥芯6、閥座9和彈簧7；閥座9與閥體2連接，閥芯6安裝在閥體2內(nèi)部，彈簧7套在閥芯6上，彈簧7一端與閥體2連接，另一端與閥芯6連接；

閥體2包括閥體接頭21和閥體座22；閥體接頭21和閥體座22均為圓柱體，閥體接頭21的直徑小于閥體座22的直徑，閥體接頭21與閥體座22連接，閥體接頭21與閥體座22在同一軸線上；

閥體接頭21與閥體座22連接的端面設(shè)有圓臺(tái)23，圓臺(tái)23的大圓面與閥體接頭21連接，小圓面朝向閥體座22，圓臺(tái)23與閥體接頭21在同一軸線上；

閥體接頭21的軸心設(shè)有閥體進(jìn)氣孔24，閥體進(jìn)氣孔24為貫穿閥體接頭21和圓臺(tái)23的通孔，閥體進(jìn)氣孔24的直徑小于圓臺(tái)23小圓面的直徑；

閥體接頭21的外圓面設(shè)有閥體接頭外螺紋28；

閥體座22與閥體接頭21連接的端面為閥體座連接端面29，閥體座22的另一個(gè)端面為閥體座端面223，閥體座端面223設(shè)有閥體座槽221，閥體座槽221為圓柱形槽，且與閥體座22同軸心；彈簧7的一端插在閥體座槽221內(nèi)，彈簧7的端面與閥體座槽221的底面連接；

閥體座槽221的中心設(shè)有閥芯導(dǎo)柱222，閥芯導(dǎo)柱222遠(yuǎn)離閥體接頭21的端面低于閥體座端面223，閥芯導(dǎo)柱222的軸心設(shè)有閥芯孔224，閥芯孔224與閥體接頭21設(shè)有圓臺(tái)23的端面連接，閥芯孔224的直徑大于圓臺(tái)23的大圓面的直徑，閥體座端面223設(shè)有閥體座外螺紋226；

閥芯6為階梯軸，階梯軸的軸心設(shè)有閥芯進(jìn)氣孔606，閥芯進(jìn)氣孔606為貫穿階梯軸的通孔，階梯軸包括依次連接且直徑依次增大的圓臺(tái)密封軸601、閥芯孔密封軸602、彈簧限位軸612和閥座密封軸607；

圓臺(tái)密封軸601包括高壓密封墊槽604和徑向進(jìn)氣孔605，高壓密封墊槽604設(shè)在圓臺(tái)密封軸601遠(yuǎn)離閥芯孔密封軸602的端面，高壓密封墊槽604為圓柱形槽，與圓臺(tái)密封軸601在同一軸線上，高壓密封墊槽604的直徑大于圓臺(tái)23小圓面的直徑；高壓密封墊槽604內(nèi)裝有高壓密封墊3；徑向進(jìn)氣孔605為徑向貫穿圓臺(tái)密封軸601的通孔，位于高壓密封墊槽604后方，徑向進(jìn)氣孔605與閥芯進(jìn)氣孔606相通；

閥芯孔密封軸602的直徑小于閥芯孔224，閥芯孔密封軸602的外圓面設(shè)有高壓環(huán)形槽603，高壓環(huán)形槽603位于閥芯孔密封軸602與圓臺(tái)密封軸601連接的一端；高壓環(huán)形槽603內(nèi)裝有高壓O型圈5；

彈簧限位軸612的直徑小于彈簧7的彈簧內(nèi)徑；

閥座密封軸607與彈簧限位軸612連接的端面為彈簧固定面611，另一個(gè)端面為閥芯底面610，閥芯底面610設(shè)有上圓柱形腔體609，上圓柱形腔體609的底面設(shè)有下圓柱形腔體613，下圓柱形腔體613向彈簧限位軸612內(nèi)部延伸，上圓柱形腔體609和下圓柱形腔體613均與閥座密封軸607同軸心，下圓柱形腔體613的直徑小于上圓柱形腔體609的直徑；閥座密封軸607的外圓面設(shè)有低壓環(huán)形槽608；低壓環(huán)形槽608內(nèi)裝有低壓O型圈8；

閥芯6的閥芯孔密封軸602插在閥芯孔224內(nèi)，高壓O型圈5與閥芯孔224緊配合；彈簧7的另一端套在彈簧限位軸612上，彈簧7的端面與彈簧固定面611連接；

閥座9為圓柱體，包括連接端面93和接頭端面91；連接端面93設(shè)有閥座內(nèi)螺紋孔94，閥座內(nèi)螺紋孔94與閥體座外螺紋226相配合，閥座內(nèi)螺紋孔94底面設(shè)有閥芯槽95，閥芯槽95為圓柱形槽，且與閥座9同軸心，閥芯槽95的直徑大于閥座密封軸607的直徑；閥芯槽95的軸心設(shè)有接頭圓柱96，接頭圓柱96的直徑小于下圓柱形腔體613的直徑，接頭圓柱96朝向閥座內(nèi)螺紋孔94的接頭內(nèi)端面97低于閥座內(nèi)螺紋孔94的底面；接頭端面91設(shè)有接頭內(nèi)螺紋孔92，接頭內(nèi)螺紋孔92為貫穿接頭圓柱96的螺紋通孔；

閥座密封軸607套在閥芯槽95內(nèi)，低壓O型圈8與閥芯槽95緊配合。

閥體接頭21遠(yuǎn)離閥體座22的端面設(shè)有濾芯槽27，濾芯槽27內(nèi)裝有濾芯1。

閥體座連接端面29設(shè)有端面環(huán)形槽26，端面環(huán)形槽26的內(nèi)側(cè)面與閥體接頭21的外圓面相連；端面環(huán)形槽26內(nèi)設(shè)有閥體O型密封圈4。

還包括鎖緊螺母11，鎖緊螺母11安裝在閥體座22的閥體座外螺紋226上。

閥體座槽221底部設(shè)有彈簧限位槽225，彈簧7的一端位于彈簧限位槽225內(nèi)。

還包括氣路接口10，氣路接口10擰在接頭內(nèi)螺紋孔92上。