一种车载供氢系统的多级组合式减压阀的制作方法

1.本发明涉及一种减压阀，具体为一种车载供氢系统的多级组合式减压阀。


背景技术：

2.不同于传统能源汽车或者纯锂电池充电汽车，氢燃料电池电动汽车的供气系统连接具有一定压力的氢气气源和燃料电池的电堆系统，其具有较为复杂的结构、较高的安全要求的技术特点，因此现有技术的供气系统中需要使用到减压阀来减少管路压力。目前现有的产品大多采用单级反向卸荷式方案和膜片为敏感元件的技术方案，但是采用单级结构，敏感面积较大，导致产品结构尺寸大，不易安装；使得产品不具备冗余设计功能，容易减压阀发生故障，进一步会造成下游压力过高，整车停机，无法运行；而膜片式结构在车载震动工况下，容易发生减压阀震颤的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种车载供氢系统的多级组合式减压阀，本发明的多级组合式减压阀具有稳定的减压效果，尺寸小，可克服减压阀震颤等特点。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种车载供氢系统的多级组合式减压阀，阀体、入口接头、出口接头，阀体内设有依次串联的第一减压阀、第二减压阀、第三减压阀，第一减压阀与第二减压阀的轴线相互平行，第二减压阀与第三减压阀的轴线相互重合，第一减压阀包括第一阀芯、第一阀芯套筒、第一活塞、第一调压弹簧、第一堵帽，第一阀芯嵌入在第一阀芯套筒中，第一阀芯与入口接头的尾部抵接，入口接头与阀体连接，第一活塞与第一阀芯套筒台阶面配合，第一活塞与阀体第一台阶面间有第一调压弹簧，第一活塞和第一堵帽间有间隙，第二减压阀包括第二堵帽、第二活塞、第二阀芯、第二调压弹簧、第二阀座，第二阀芯嵌入在第二活塞，第二活塞与阀体第二台阶面间有第二调压弹簧，第二活塞与第二堵帽间有间隙，第三减压阀包括第三阀座、第三阀芯、第三活塞、导向套、第三调压弹簧，第三阀芯嵌入在第三活塞，第三活塞与第三阀座间有第三调压弹簧，第三活塞和导向套间有间隙，导向套与出口接头连接，第一活塞、第二活塞、第三活塞上均设有通气孔，第一堵帽、第一活塞、第二堵帽、第二活塞、第二阀座、第三阀座与阀体间均设有软密封件，第三活塞与导向套间设有软密封件。
5.优选的，第一减压阀的出口与阀体垂直中心线上的内通道相通。
6.优选的，阀体垂直中心线上的内通道底部设有高压堵帽。
7.优选的，出口接头与导向套间设有过滤器。
8.本发明结构使用简单，效果好，不增加拆卸难度，能够有效的减少装配过程中的调试难度和装配时间，提升了密封能力和工作效率。
附图说明
9.图1为本发明的结构示意图。
10.其中，1、阀体；2、入口接头；3、出口接头；4、第一减压阀；401、第一阀芯；402、第一阀芯套筒；403、第一活塞；404、第一调压弹簧；405、第一堵帽；5、第二减压阀；501、第二堵帽；502、第二活塞；503、第二阀芯；504、第二调压弹簧；505、第二阀座；6、第三减压阀；601、第三阀座；602、第三阀芯；603、第三活塞；604、导向套；605、第三调压弹簧。
实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.如图所示，本发明实施例提供一种车载供氢系统的多级组合式减压阀，阀体1、入口接头2、出口接头3，阀体内设有依次串联的第一减压阀4、第二减压阀5、第三减压阀6，第一减压阀4的与第二减压阀5的轴线相互平行，第二减压阀5与第三减压阀6的轴线相互重合。使得高压气体在过渡过程中压力得到了调整，避免对电堆的直接冲击。其布局结构在进一步改善压力调节的同时，优化了主体结构尺寸，形成更为紧凑的结构。
13.第一减压阀4包括第一阀芯401、第一阀芯套筒402、第一活塞403、第一调压弹簧404、第一堵帽405，第一阀芯401嵌入在第一阀芯套筒402中，第一阀芯401与入口接头2的尾部抵接，入口接头2与阀体1连接，第一活塞403与第一阀芯套筒402台阶面配合，限制第一阀芯401的轴向运动。第一活塞403与阀体1第一台阶面间有第一调压弹簧404，第一活塞403和第一堵帽404间有间隙，第一减压阀4开启时，第一阀芯401离开入口接头2的尾部，带着第一活塞403运动，当第一活塞403与第一堵帽405相接触时，第一减压阀4开度达到最大。
14.第二减压阀5包括第二堵帽501、第二活塞502、第二阀芯503、第二调压弹簧504、第二阀座505，第二阀芯503嵌入在第二活塞502，防止第二阀芯503脱落并起到限位的作用，第二活塞502与阀体1第二台阶面间有第二调压弹簧504，第二活塞502与第二堵帽501间有间隙。第二减压阀5开启时，第二阀芯503离开第二阀座505，带着第二活塞502运动，当第二活塞502与第二堵帽501相接触时，第二减压阀5开度达到最大。
15.第三减压阀6包括第三阀座601、第三阀芯602、第三活塞603、导向套604、第三调压弹簧605，第三阀芯602嵌入在第三活塞603，防止第三阀芯602脱落并起到限位的作用，第三活塞603与第三阀座601间有第三调压弹簧605，第三活塞603和导向套604间有间隙，导向套604与出口接头4连接。第三减压阀6开启时，第三阀芯602离开第三阀座601，带着第三活塞603运动，当第三活塞603与导向套604台阶面相接触时，第三减压阀6开度达到最大。当第三减压阀6的出入口处的压力为零时，第三调压弹簧605会顶开第三活塞603，此时第三阀芯602与第三阀座601的入口侧具有最大的通过间隙。当第三减压阀6有流体通过时，二者的间隙也存在，流体自此间隙通过，第三活塞603同时受到一个向左气体合压力和一个向右的弹簧力，当下游出气口的压力达到一定值时，向左的气体合压力克服向右的弹簧力使第三减压阀6关死，此时的下游压力称为锁闭压力。当出气口压力大于或者等于锁闭压力时，第三阀芯602与第三阀座601之间的间隙才会消失。因此该间隙为动态调节开度，形成对下游压力的平衡。此外，可以通过三个减压阀中弹簧和阀芯的参数，可获得更为广泛的调整能力，并能满足不同车型的调压需求。
16.第一活塞403、第二活塞502、第三活塞603上均设有通气孔，第一堵帽405、第一活塞403、第二堵帽501、第二活塞502、第二阀座505、第三阀座601与阀体1间均设有软密封件，第三活塞603与导向套604间设有软密封件。
17.综上，采用三级减压结构串联，逐级减压，压力输出更加稳定，精度更高，同时三级减压具有更高的可靠性，具备冗余设计功能，若任意一级减压阀发生故障，剩下两级减压阀也能正常工作，不会导致整车停机，无法运行；三级减压密封均采用软密封结构，密封效果更好且使用寿命更长，且能降低阀门加工成本；采用活塞作为敏感元件，在车载振动的工况下，能够克服减压阀颤振；同时本发明结构尺寸小，能设计为长方体结构，易安装布局。
18.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。