本发明涉及一种活塞装置及使用所述活塞装置 的调压器。 背景技术

在调压器中， 活塞装置通过一端连接阀杆被驱动用来控制对 出口 压力的调节。 入口 100和出口 200之间设有阀口 300, 阀杆 110的一端 连接活塞装置 120, 阀杆 110带动活塞装置 120上下运动控制阀口 300 的开合大小来调节出口 200的压力。

一般工程师会在活塞装置的顶部设置开孔的隔 板 130， 来自入口 100的介质可以隔板 130流入活塞装置， 这样隔板 130以上的压力就等 于隔板下表面的压力， 但是这种设计仅是基于静态介质的假设。 一旦 当介质流动时， 介质会经过隔板 130上部区域 A进入隔板 130的下部 区域 B， 介质在隔板 130上部的区域 A的流速将明显大于隔板 130下 部区域 B的流速。 因此区域 A的流体流态非常不稳定， 使得隔板 130 的受力也不稳定， 影响了下游出口 200介质供应的稳定性。 再者， 因 为隔板下腔是密闭的， 里面的介质流速非常慢， 因为速度与压力为反 比， 即速度快则压力小， 速度小则压力大， 所以隔板 130下面的压力 大于隔板 130上面的压力， 导致活塞装置上下受力不平衡， 同样会影 响下游供应的稳定性。 发明内容

本发明提供了一种活塞装置， 可以改善当流体介质流经活塞装置 时， 活塞装置的隔板上下的受力状况， 提高整个系统的稳定性。

本发明的具体技术实施例提供了一种活塞装置 ， 包括活塞本体， 以及表面设有开孔的隔板， 所述隔板设于所述活塞本体内， 并将所述 活塞本体分割为上下位置的第一区域和第二区 域。

上述隔板与所述活塞本体的上端部距离大于或 等于 3mm. 上述隔板与所述活塞本体的上端部距离为 4mm至 35mm。

上述隔板与所述活塞本体的上端部距离为 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm或 30mm。

上述活塞本体上还设有关闭元件， 上述隔板与上述活塞本体的上 端部距离指的是上述隔板与上述关闭元件之间 的距离。

上述关闭元件为刃口， 橡胶件或金属端面。

上述活塞本体的外部还设有定位套筒， 所述定位套筒和所述活塞 本体之间还设有密封圈。 所述密封圏为 0形， Y型或星型。

上述定位套筒和上述活塞本体之间还设有导向 带， 上述活塞本体 与上述隔板为一体式或分体式设计。

上述活塞本体与上述隔板为螺紋安装。

本发明的具体技术实施例提供的一种活塞装置 ， 通过将隔板设于 活塞本体内， 并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域 和第二区 域。 这样流经活塞装置的流体介质可以进入活塞的 第一区域和通过开 孔的隔板进入第二区域， 流体介质将在第一区域得到緩冲， 使得流体 介质在第一区域和第二区域得到平衡。 同样的本发明实施例提供的活 塞装置也同样适用于气体介质。

进一步的， 本发明人发现当所述隔板与所述活塞本体的上 端部距 离大于或等于 3mm 时， 整个活塞装置的系统性能趋于稳定。 尤其是 当所述隔板与所述活塞本体的上端部距离等于 4mm, 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm至 30mm时,系统稳定性最好。 活塞本体上还设 有关闭元件， 帮助活塞装置与阀口之间实现更好的密封效果 。

上述隔板与上述活塞本体的上端部距离指的是 上述隔板与上述关 闭元件之间的距离。

当上述的关闭元件为刃口， 此时所述隔板与所述活塞本体的上端 部距离指的是所述隔板与所述刃口之间的距离 。 当上述的关闭元件为 橡胶件， 此时所述隔板与所述活塞本体的上端部距离指 的是所述隔板 与所述橡胶件之间的距离。 当上述的关闭元件为金属端面， 此时所述 隔板与所述活塞本体的上端部距离指的是所述 隔板与所述金属端面之 间的距离。

再进一步的， 通过在活塞本体的外部还设有定位套筒， 这样可以 把活塞装置紧紧包住， 使得活塞装置在上下运动时不会产生径向位 移。

再有， 在定位套筒和活塞本体之间设有密封圏， 当活塞装置和阀 口接触后， 使用所述活塞装置的调压器实现了关闭， 此时， 定位套筒 和活塞本体之间的密封圏起到了密封的作用， 阻止了从进口而来的介 质进入到出口一侧。

另有， 在定位套筒和活塞本体之间再设有导向带。 进一步将活塞 装置包裹在定位套筒内， 同时导向带进一步起到对活塞本体的导向和 润滑作用。

上述活塞本体和隔板可以是分体式连接方便拆 卸， 活塞本体可以 与隔板为螺紋安装。 所述活塞本体和隔板可以是一体式设计。

另一方面， 本发明的具体技术实施例还提供了一种调压器 ， 包括 上述任一的活塞装置， 还包括入口， 出口， 阀口， 和阀杆， 所述阀口 设于所述入口和出口之间， 所述阀杆的一端连接所述活塞装置， 所述 阀杆带动所述活塞装置上下运动控制所述阀口 的开合， 控制从所述入 口进入的介质流出所述出口的压力。

上述阀口与所述活塞装置相对的一面设有密封 橡胶， 刃口或金属 端面。

上述阀杆的一端与所述隔板螺紋连接。

本发明提供的调压器除了具备以上活塞装置的 优点外， 同时具备 性能稳定的优点。 为了起到更好的密封效果， 当所述活塞装置的关闭 元件为刃口或金属端面时， 所述阀口与所述活塞装置相对的一面设有 密封橡胶。 当所述活塞装置的关闭元件为密封橡胶时， 所述阀口与所 述活塞装置相对的一面设有刃口或金属端面。 当所述活塞装置的关闭 元件为金属端面时， 所述阀口设有与之对应的金属端面或密封橡胶 。 总之， 刃口或金属端面与密封橡胶相配套的设计可以 使刃口或金属端 面切入该密封橡胶内， 进一步达到良好的密封作用。 附图说明

图 1为现有技术的调压器中使用的活塞装置的结� �示意图； 图 2为本发明提供的一种活塞装置实施例的结构� �意图；

图 3为本发明提供的一种调压器实施例的结构示� �图；

图 4为本发明提供的活塞装置实施例的隔板高度� �直径比例示意 图；

图 5 为本发明提供的活塞装置实施例在一种调压器 实施例的系统 压力检测示意图之一；

图 6为本发明提供的活塞装置实施例在一种调压� �实施例的系统 压力检测示意图之二。 具体实施例

以下结合附图以及具体实施例对本发明的技术 方案做进一步说 明。

实施例 1

本发明提供了一种活塞装置的实施例， 见图 2所示， 所述活塞装 置包括活塞本体 220以及表面设有开孔的隔板 230。 隔板 230设于活塞 本体 220内， 并将所述活塞本体分割为上下位置的第一区域 C和第二 区域 B。 这样当流动介质进入活塞本体时， 通过第一区域 C的緩冲， 进入到了第二区域 B, 此时由于第一区域 C有一定的空间， 因此减轻 了流动介质在第一区域 C流动和第二区域 B的流速差， 因此就减轻了 第一区域 C和第二区域 B之间的压力差， 平稳了流体介质流经活塞装 置的输入输出压力， 提高了流体介质的稳定性。

本发明人进一步发现， 当隔板与活塞本体的上端部距离大于或等 于 3mm时， 也就是第一区域 C的高度大于或等于 3mm时， 流体介盾 流经活塞装置的输入输出压力关系将趋于平稳 。 我们可以选取当隔板 与活塞本体的上端部距离为 4mm至 35mm之间时， 流体介质流经活塞 装置的输入输出压力关系比较平稳。 当所述隔板与上述活塞本体的上. 端部距离为 5mm,10mm,15mm,20mm 或 25mm 时， 整个系统最为稳 定。 活塞本体的上部还设有关闭元件， 与活塞装置以外的阀口进行配 合使用。 该关闭元件具体可以是刃口 280或金属端面,此时阀口上会设 置有密封橡胶与所述刃口或金属端面配合。 所述刃口 280或所述金属 端面可以直接切入至密封橡胶内， 进一步加强密封效果。 所述关闭元 件具体还可以是橡胶件， 所述阀口上会设有刃口或金属端面与之配 合。 当然当所述关闭元件为金属端面时， 所述阀口上也会设有与之对 应的金属端面与之配合使用。 所述隔板与所述活塞本体的上端部距离 指的是所述隔板与所述关闭元件之间的距离。

另外， 为了进一步固定活塞装置， 提高活塞装置的稳定性， 可以 在活塞本体 220外部设有定位套筒 270。 定位套筒 270可以把活塞装置 紧紧包住， 使得活塞装置在上下运动时不会产生径向位移 。 活塞本体 与隔板可以是分体式连接方便拆卸， 也可以是一体式设计， 以保证系 统的稳定性。

在定位套筒 270和活塞本体 220之间还分别设有密封圈 240,250, 当活塞装置与外部阀口接触时， 密封圏 240,250 可以阻止进口压力进 入到出口一侧。 密封圈具体为 0形， Y型或星型的密封圏。

另有， 在定位套筒和活塞本体之间还设有导向带 260。 进一步将 活塞装置包裹在定位套筒内， 并起到导向和润滑的作用。

实施例 2

本发明提供了一种调压器的实施例， 包括如上述实施例 1 提供的 活塞装置实施例， 具体在此不做赘述。 如图 3所示， 为调压器的一种 实施例， 该调压器实施例还包括入口 400, 出口 500， 阀口 600, 和阀 杆 310， 所述阀口 600设于所述入口 400和出口 500之间， 所述阀口 600与所述出口 500之间形成第三区域 A。 所述阀杆 310的一端连接所 述活塞装置， 所述阀杆 310带动所述活塞装置上下运动控制所述阀口 600的开合， 控制从所述入口 400进入的介盾流出所述出口 500的压 力。 所述阀杆 310的一端与隔板 330螺紋连接， 以方便调压器拆卸。

当活塞装置远离阀口 600时， 流体介质从入口 400流经第三区域 A 从所述出口 500 流出， 同时进入活塞装置的第一区域 C和第二区域 B, 通过第一区域 C和第二区域 B的緩冲， 使得让活塞装置上下的压 力趋于一致， 减少活塞装置上下不平衡受力。 其流出出口 500的压力 趋于稳定。

其中第一区域 C的高度， 或者隔板与活塞本体的上端部距离达到 一定值时， 整个调压器内部的压力趋于稳定。 于下游出口 500的介质 供应压力趋于稳定。

本发明提供的调压器实施例还包括在阀口 600 上设有密封橡胶 390, 活塞装置上设有刃口 380, 当活塞装置靠近阀口时， 刃口 380将 切入密封橡月交 390 内， 以增强活塞和阀口的密封性。 作为对阀口与关 闭元件具体结构的一种替换， 当关闭元件为密封橡胶时， 阀口上可设 有刃口或金属端面。

为了进一步说明本发明的技术效果， 在此列举如下调压器实施例 的系统压力检测数据：

附图 4 为本发明提供的活塞装置实施例的隔板高度与 直径比例示 意图， F 是活塞装置的直径， E 为隔板至活塞装置上端部的距离。 当 活塞装置上还设有关闭元件 401时， E为隔板至关闭元件 401的距离。

图 5为本发明提供的活塞装置实施例在一种调压� �实施例的系统 压力检测示意图之一， 我们选取了当活塞装置的直径为 50mm,入口 400 的压力 30bar,出口 500 的压力要控制在 2.5bar, 经过对数据的分 析， 我们通过图 5 可以看到， 当隔板至活塞装置上端部的距离大于 3mm小于 38mm时， 整个系统压力趋于平稳状态。 当距离为 4mm至 31mm 时， 系统压力曲线上下浮动最为平稳。 当距离为 10mm±2 mm, 15mm,27mm+2 mm时， 系统压力曲线一致。

图 6为本发明提供的活塞装置实施例在一种调压� �实施例的系统 压力检测示意图之二， 我们选取了当活塞装置的直径为 50mm，入口 400的压力 3bar,出口 500的压力要控制在 2.5bar, 经过对数据的分析， 我们通过图 6可以看到， 当隔板至活塞装置上端部的距离大于 3mm小 于 38mm 时 ， 整个 系 统压 力 趋于 平稳状 态 。 其 中 在 4mm,5mm, 1 Omm, 15mm,20mm _; 25mm,30mm _? 35mm时, 压力曲线平稳。 当活塞装置靠近阀口 600时， 流体介质从入口 400可以进入活塞 装置的第一区域 C和第二区域 B, 同样可以緩解入口 400处与活塞装 置和套筒的压力， 减轻了整个调压器的系统负担。

本发明提供的调压器同样还具备实施例 1 提供的活塞装置实施例 的优点。 其中无论活塞装置是否靠近或者远离阀口， 密封圏 340,350 都可以使得第一区域 C和第二区域 B内的介质被密封， 而不会流入到 下游出口 500。 密封圏具体为 0形， Y型或星型的密封圈。

以上本发明提供的调压器除了可以调节液态介 质外， 同样可以调 节气体介质。

需要说明的是， 在本文中， 术语"包括"、 "包含 "或者其任何其他 变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、 方 法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其 他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要 素。 在没有更多限制的情况下， 由语句 "包括一个 ...... "限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外 的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的 保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改 、 等同替 换、 改进等， 均包含在本发明的保护范围内。