CN100410572C - 弹力驱动的止回阀 - Google Patents

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Abstract

一种用在流体系统内的止回阀。阀体具有进口端、阀腔和出口端。阀能使阀组件控制流过它的流体流量。阀组件的插塞包括锥形部分和非锥形部分，锥形部分具有直径从阀体的进口端沿下游方向增加的横截面。密封环安装成沿着非锥形部分进行往复运动，而弹性驱动环安装成沿着锥形部分进行往复运动。锥形部分将驱动环偏压到正常位置，在该正常位置驱动环接触密封环并将其定位成接触阀体和阀组件，以防流体流出阀体的出口端。

Description

弹力驱动的止回阀
技术领域
本发明涉及一种阀，尤其是一种用在流体系统内弹力驱动(springactuated)的止回阀。
背景技术
止回阀用在流体系统内的各种应用中以便在超出特定预选阈压力水平时允许上游加压流体，即止回阀出口的上游加压流体单向通过。可膨胀O型环类型的止回阀可以包括弹性环，弹性环能安装在阀的圆锥形的锥形表面上。弹性环通常具有记忆形状，并且安装成压缩该锥形表面，使弹性环偏压到正常位置，该正常位置位于具有较小横截面直径的锥形表面上。当弹性环处于这个正常位置时，弹性环通常密封阀体以防流体流经阀。
如果弹性环的下游流体压力大于弹性环的上游流体压力，下游压力与弹性环的偏压一起将使弹性环返回到正常位置，而关闭阀。如果上游流体压力大于下游流体压力，则止回阀也将保持关闭，除非上游压力施加给弹性环的总力大于预定启开力，才能打开阀。预定启开压力典型地取决于弹性环记忆形状的总偏压力和弹性环在给定时间暴露给流体压力的环表面积的量。
可膨胀O环类型的止回阀是合乎使用要求的，因为它们的固有优点是止回阀弹簧和密封件通常组合成单个弹性环部件。然而，在单个弹性环部件用作阀弹簧和密封件的情况下，必须选择能允许环充分实现弹力驱动和密封性能的环材料。随之而来的是，单个弹性环部件的使用可能不允许使用对弹力驱动和密封都最佳的环形状和材料。
发明内容
一种用在流体系统内的止回阀，例如空气压缩机系统、液体泵或允许流体流经阀的其他流体系统。阀体具有进口端和出口端，流体例如大气经由进口端进入所述止回阀，流体经由出口端排出所述止回阀。位于所述阀体内的阀腔在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸。阀组件相对于所述阀腔位于某一位置上，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的流体流量。
所述阀组件的插塞包括锥形部分和非锥形部分，所述锥形部分具有直径从所述阀体进口端沿下游方向增加的横截面。所述阀组件也包括密封环和弹性驱动环，密封环安装成沿着所述非锥形部分进行往复运动，沿着所述锥形部分安装弹性驱动环。所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防流体从所述阀体的进口端向下游流动并流出所述出口端。
当流体泵产生对所述密封环施加力而需要的流体压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上，以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许流体从所述阀体的进口端向下游流动并流出所述出口端。
通过包括独立的驱动环和密封环，本发明允许每个环具有一个形状或者由更适合于执行每个环各自功能的材料构成。这种环组合也允许止回阀更好地最优化成容纳特殊液体或气体，更好地组合在特殊系统类型中，或者更好地适合于特殊止回阀应用。
在本发明的一些实施例中，所述阀腔位于所述阀体进口端附近和所述密封环接触所述阀体的位置附近之间的部分可以具有最小的横截面积，当所述密封环位于远离所述阀体的位置以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙时，所述最小的横截面积允许流经所述预选间隙的流体压力足以连续从所述阀腔排出流体，以便防止由所述阀的流体泵上游产生的背压大量积累。因此，在一些实施例中，连续排出流体以防背压大量积累的这个能力能够容纳经由阀的流体过程流量。本发明也能组合在限定成容纳流体非过程流量的阀内，例如泄漏间隙流量和控制流量，或者容许或希望背压大量积累时的应用。
本领域技术人员将能认识到，本发明可以是不同于图示的实施例，公开的止回阀的结构细节能按照各种方式进行变化而不脱离本发明的范围。因此，将下列图示和说明看作成包括这样的等效止回阀，因为未脱离本发明的本质和范围。
附图说明
为了更完整地了解和理解本发明以及它的许多优点，下面将参考结合附图的详细描述。
图1是根据本发明一个实施例的止回阀的分解透视图；
图2A是图1的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图2B是图1的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图3A是本发明的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图3B是图3A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图4是空气压缩机系统的侧局部剖视图，该系统包含根据本发明的止回阀；
图5是包含在图4的空气压缩机系统内的减荷器和止回阀的放大侧局部剖视图；
图6是图4的空气压缩机系统的压缩机泵的放大侧局部剖视图；
图7A是本发明的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图7B是图7A的止回阀的前视图；
图8A是本发明的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图8B是图8A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图9A是本发明的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图9B是图9A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图10A是本发明的止回阀的侧剖视图，示出处于正常位置的弹性驱动环和密封环；
图10B是图10A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图11A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图11B是图11A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图11C是图11A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图12A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图12B是图12A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图12C是图12A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图13A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图13B是图13A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图13C是图13A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图14A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图14B是图14A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图14C是图14A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图15A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图15B是图15A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图15C是图15A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图16A是根据本发明一个实施例的止回阀的出口端的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；
图16B是图16A的止回阀的侧剖视图，示出了密封环和阀体之间的预选间隙；
图16C是图16A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙；
图17A是根据本发明一个实施例的止回阀的侧剖视图，其中该阀具有处于正常位置的驱动环和密封环；和
图17B是图17A的止回阀的侧剖视图，示出作为密封环和阀体之间阀间隙的预选间隙。
具体实施方式
参考这些图，在整个这些实施例和图中，类似附图标记用表示相同或相应部分。相应部分的具体实施例变化将用小写字母和/或单个或多个指示符加附图标记来表示。
图1是本发明的止回阀20a的分解透视图，表示阀体22a的外视图。阀组件24a包括弹性密封环26a、驱动环28a和插塞30a。插塞30a包括具有多个凹槽33a的轴32a，当将插塞30a插入阀体22a的阀腔34a内时，这些凹槽33a定位成用作空气通道。阀体22a包括位于阀体22a的进口端38a上的上游螺纹36a和位于阀体22a的出口端42a上的下游螺纹40a。上游螺纹36a和下游螺纹40a允许沿着流动流体的路径连接到流体系统的其他部件。接合表面44a允许使用扳手或其他适当安装工具将阀体22a安装在流体系统内。
参考在图2A和2B中表示的止回阀20a的组合侧剖视图能最好地理解，阀腔34a经过阀体22a从进口端38a延伸到出口端42a，并且旨在允许空气从进口端38a沿下游方向46a流过。压力室48a是阀腔34a位于密封环26a上游并与其邻接的部分。
插塞30a包括锥形部分50a和非锥形部分52a。沿着方向46a，即远离阀体22a的表面54a和从阀体22a的进口端38a朝向下游的方向，锥形部分50a具有直径增大的横截面。驱动环28a安装在插塞30a的周围以便在锥形部分50a上进行往复运动。由于产生记忆形状的弹性力，当假设其处于记忆形状时，驱动环28a的内径稍小于锥形部分50a的最小直径，当沿着锥形部分50a定位驱动环28a时，驱动环28a环绕锥形部分50a。结果，弹性密封垫74a保持密封配合地靠着锥形部分50a以防止空气从它们之间通过。驱动环28a的记忆形状也用来偏压驱动环28a以便沿着锥形部分50a移到正常位置，如图2A中所示，在正常位置上，驱动环28a定位成位于或朝向锥形部分50a的最小直径。
密封环26a安装在插塞30a的周围以便在非锥形部分52a上进行往复运动。当驱动环28a定位在正常位置上时，如图2A中所示，驱动环28a的定位以及它与密封环26a的接触也使得密封环26a沿着非锥形部分52a移到正常位置。当密封环26a和驱动环28a处于正常位置时，密封环26a在阀腔34a的内斜面56a处接触阀体22a。沿着阀体22a的进口端38a的下游方向46a，斜面56a具有直径增大的横截面。当密封环26a处于正常位置时，密封环26a的弯曲部分局部地配合在斜面56a内并与其密封，防止空气从它们之间通过。由于密封环26a在与斜面56a接触时密封地靠着阀体22a和驱动环28a，密封环26a在正常位置时能防止空气经过出口端42a以关闭止回阀20a。
当密封环26a沿着非锥形部分52a向下游方向46a移动时，密封环26a推压驱动环28a以使它在锥形部分50a上向下游方向46a移动。如图2B中所示，锥形部分50a从锥形部分50a沿径向朝外方向膨胀驱动环28a。驱动环28a的记忆形状提供了与这个径向膨胀相反的弹性力，使驱动环28a和密封环26a偏压到图2A中所示的正常位置。
假定止回阀20a与空气压缩机系统一起使用，其中压缩机泵(图2A和2B中未图示)迫使空气经过进口端38a进入止回阀20a。参考图2A，随着压缩机泵开始给阀腔34a加压，由增大压力对密封环26a施加力的量，与密封环26a暴露给由压缩机泵产生并呈现在阀腔34a内压力的量的表面积量直接相关。启开压力是必须呈现在阀腔34a内的空气压力的最低水平，以便对密封环26a产生启开力。要求这样的力最初逆着驱动环28a的偏压力移动密封环26a，并且朝着某一位置远离与阀体22a的接触，这个位置在密封环74a和阀体22a之间建立预选间隙。
密封环26a在插塞30a的非锥形部分52a上的位置使密封环26a暴露给存在于整个阀腔34a内，包括凹槽33a和压力室48a的空气压力。因此，密封环26a遭受的实际的力的量是止回阀20a内空气压力的结果。密封环26a又逆着驱动环28a的偏压施加力。当启开力施加给密封环26a时，密封环26a和驱动环28a都逆着驱动环28a的偏压向下游方向46a移动，以便在密封环26a和阀体22a之间产生预选间隙。由于随着锥形部分50a沿径向方向伸展驱动环28a，驱动环28a的记忆形状产生驱动环28a的偏压力，因此预选间隙的保持继续依赖于空气压力施加给密封环26a和驱动环28a的实际的力。即使力的量不直接和成比例地与阀腔34a内的空气压力的量相关，这也是有效的。
比较图2A和2B，当关闭的止回阀20a的阀腔34a内的空气压力达到启开压力以便给密封环26a施加启开力时，密封环26a脱离与斜面56a的接触而移动。随着密封环26a远离与斜面56a的接触，密封环26a的表面积增量变成暴露给压缩机泵的上游空气压力。驱动环28a的一些表面积也变成最初暴露给上游空气压力。由于施加给密封环26a的力直接与暴露给从进口端38a向下游移动的空气压力的表面积的量相关，因此施加给密封环26a的力的量与由于密封环26a和斜面56a之间的脱离接触而暴露的表面积的量的增加成正比。因此，一旦密封环26a移动而脱离与斜面56a的接触，即使压缩机泵产生的空气压力的量本身不再增加，施加给密封环26a的力的量也将依靠密封环26a的暴露表面积的增量而增加。
一旦密封环26a和斜面56a之间的接触脱离，除了上游空气压力本身产生的力之外，越过密封环26a而流过开口阀20a的空气的随后移动也将产生动力，这将进一步增加施加给密封环26a力的总量。由于密封环26a和斜面56a之间的脱离接触还导致驱动环28a变成最初暴露给上游空气压力，因此直接与驱动环28a暴露给沿下游方向46a移动的上游空气的面积量相关的附加力的量，也将施加给驱动环28a。在驱动环28a已经沿锥形部分50a向下游方向46a移动之后，给驱动环28a的这个附加力增加到由密封环26a施加的力，以包含施加给驱动环28a的偏压的总力。
由于斜面56a和密封环26a之间的脱离接触产生的增大总力，可能将空气压缩机产生的空气压力减小到低于启开压力的水平，一旦密封环26a和斜面56a脱离接触，就不能使止回阀20a关闭。然而，由于驱动环28a的弹性力，保持密封环26a和斜面56a脱离接触和维持预选间隙而需要的且实际施加给密封环26a和驱动环28a的总力，必须至少与启开力一样大，启开力是当密封环26a最初移动而脱离与斜面56a的接触时由压缩机泵产生的启开压力施加给密封环26a和驱动环28a的总力。如果任何时候施加给密封环26a和驱动环28a的总力低于启开力，驱动环28a的弹性力将再次使密封环26a密封斜面56a并关闭止回阀20a。
如果在密封环26a和斜面56a脱离接触之后施加给密封环26a和驱动环28a的力继续增加而超过启开力，则密封环26a将继续沿着非锥形部分52a移动，而驱动环28a将继续沿着锥形部分移动，直到止回阀20a完全打开并且已经达到密封环26a和阀体22a之间的最大预选间隙或“阀间隙”58a，如图2B中所示。压缩机泵必须产生并维持在止回阀20a的阀腔34a内以对密封环26a和驱动环28a产生足够的间隙力并且将止回阀20a维持在完全打开的位置的空气压力最小的量是止回阀20a的间隙压力。当止回阀20a完全打开时，施加给密封环26a的间隙力的增大总量部分是由于密封环26a和驱动环28a暴露给来自压缩机的空气的表面积的增大量，而部分是由于空气流过密封环26a和驱动环28a时的空气动力。
当完全打开时，止回阀20a用限制器60a限制密封环26a和驱动环28a的进一步移动，限制器60a阻止驱动环28a沿下游方向46a进一步径向伸展和移动。在这个位置上，阀间隙58a存在于阀体22a和密封环26a之间，这是止回阀20a提供从阀腔34a排出阀体22a的出口端42a的空气通道的最大预选间隙。
由于施加给密封环26a和驱动环28a力的总量因密封环26a和驱动环28a的增大的暴露表面积以及因移动空气的动力而增加，对于本发明的一些实施例而言，必须要维持在阀腔34a内以使止回阀20a保持在完全打开位置并保持阀体22a和密封环26a之间的阀间隙58a的空气压力的量，可以是基本上小于启开压力的量。
由于包含独立的驱动环和密封环，本发明允许每个环由更适合于执行每个环各自功能的材料构成。环的组合也允许止回阀被更好地最优化以便容纳特殊液体或气体，更好地被包括进特殊系统类型中，或者更好地适应特殊止回阀应用。
在一个实施例中，适当的组合包括硅树脂弹性驱动环与Teflon(特氟隆)密封环一起用于空气压缩机系统内使用的止回阀。这样的组合评价为由于硅树脂的高弹性、抗高温性、枮度保持性、以及抗硬化性，使硅树脂非常适合用作驱动环。用于空气压缩机系统的其他适当驱动环材料包括腈弹性体和氟橡胶弹性体。腈和氟橡胶弹性体也能适当地用在用于液体系统，例如容纳油和水的系统的止回阀驱动环内。
然而，在一些止回阀应用中，例如容纳液体流体如油或水的止回阀应用，认为硅树脂作为密封材料没有作用，这是由于它的膨胀趋向和它相对低的抗撕裂性。作为比较，Teflon(特氟隆)尽管没有硅树脂的高弹性，但呈现出耐溶胀性、低摩擦系数、以及有效密封性，使这种材料能更有效地沿着本发明的插塞的非锥形部分进行往复运动，并且密封本发明的阀体。尽管通过增加适当的添加剂或者当以某些衬垫形式来使用硅树脂时能提高硅树脂的一些特性，但是在这样的容纳液体应用中，常常认为Teflon(特氟隆)作为密封环比较好。
用于空气压缩机系统和容纳液体系统例如水和油泵系统的其他适当密封环材料包括硬氟橡胶弹性体、硬硝酸盐弹性体和不锈钢。对于一些空气压缩机系统应用而言，黄铜也被认为是适合作为密封环材料。
一些类型的材料，例如四丙氟橡胶(Aflas)，包括能单独组合成密封环、驱动环或它们两者的多材料种类。然而，这样的材料常常是昂贵的，因此在非常特殊的应用中才是最佳的。
本发明的一些实施例能将尺寸定制成带有足够的截面间隙，以防阀的上游流体背压大量积累。不管产生背压的抽吸流体是液体还是气体，这都能是理想的。例如，假定图2A和2B的止回阀20a与流体泵一起使用，流体泵是空气压缩机系统的压缩机泵。参考图2B，阀腔34a位于进口端38a附近和密封环26a在斜面56a上接触阀体22a的位置附近之间的部分将尺寸定制成具有横截面积，当压缩机泵的压缩气缸的重复循环反复地使密封环26a和驱动环28a位于远离阀体22a的位置以产生预选阀间隙58a时，这个横截面积允许流经阀间隙58a的空气压力足以将空气连续地排出阀腔34a，以便防止由止回阀20a的空气压缩机上游产生的背压大量积累。即使间隙压力大于启开压力，由于压缩机泵使阀腔34a内的空气压力水平达到和包括间隙压力，这也是有效的。由于在图2B中密封环26a接触阀体22a的位置是斜面56a，并且由于阀腔34a的压力室48a直接邻近斜面56a，因此无论何时阀20a部分或全部打开，阀腔34a都经由凹槽33a直接通向阀体22a和密封环26a之间的间隙。
只要施加到密封环26a和驱动环28a上的总力至少与间隙力一样大，空气将从阀腔34a连续流经阀体22a和密封环26a之间的间隙。这个结构消除了下面这种可能性，即压力室48a内的空气压力可能“欠压(starve)”或者以大于阀腔34a供应的压力的速率降低，从而来自阀腔34a的空气压力可以降低，直到它将变得不足以维持阀体22a的密封环26a和斜面56a之间的预选间隙58a。根据一个实施例，按照经验来确定沿着阀腔46a长度的横截面积大小和预选阀间隙58a之间的关系。然而，由于阀腔34a的横截面积约等于或大于预选间隙58a的横截面积，因此如上所述构造的止回阀能令人满意地运行。当对阀腔长度的横截面积大小进行适当地定制尺寸时，如果压缩机泵未能在阀腔34a内保持足够的空气压力以产生足够的力来消除密封环26a和斜面56a之间的接触，则压力室48a只能欠压。
参考图2B，阀间隙58a对于流经的空气压力而言足以通过阀体22a的出口端42a从阀腔34a连续地排出空气。这继续出现在压缩机泵的压缩气缸的整个重复循环中。由于阀腔34a经由凹槽33a和压力室48a直接通向阀间隙58a，基本上没有阻碍来防止空气经过阀体22a的出口端42a从阀腔34a连续地排出，从而防止背压在阀腔34a内或在止回阀20a上游大量积累。
随着压缩机泵继续对阀腔34a加压来维持空气压力水平，这种空气压力水平足以维持对密封环26a和驱动环28a的启开力，阀间隙58a将继续存在于密封环26a和阀体22a之间。如果密封环26a沿着下游方向46a向沿着非锥形部分52a且远离阀体22a的位置的移动在阀腔34a内产生显著附加量的背压，则在密封环26a和阀体22a之间产生的较小间隙仍将允许流经密封环26a和阀体22a之间间隙的空气压力能从阀腔34a排出足够量的空气，来防止背压的大量积累。参考图2B，无论何时压缩机泵产生间隙压力，流经从预选阀间隙58a减小尺寸的阀间隙的空气压力继续足以连续地从阀腔34a排出空气，来防止背压的大量积累。
止回阀20a在没有来自阀腔34a的背压的大量积累的情况下运行的能力，使阀20a能用来使空气过程流量(process flow)从阀体22a的进口端38a流经出口端42b而不产生大量背压。空气过程流量通常包括大量空气运动，例如用来实现机械设备和流体驱动过程操作的空气运动。止回阀20a容许大量空气流经密封环26a和阀体22a之间的间隙的能力使止回阀20a能执行这个功能。
图4-6表示将本发明的止回阀组合在各种系统部件中的空气压缩机系统62a。压缩机系统62a包括电动机64，电动机64配置成操作位于压缩机泵70的压缩气缸68内的活塞66。位于压缩气缸68之上的阀板72包括本发明的进口止回阀20a’和出口回阀20a”，并且形成两个阀的阀体。空气经过进口过滤器74和进口端口76进入压缩机泵70，以便进入气缸进气室78内，并在其内产生上游大气压力。当活塞66在压缩气缸68内进行往复运动时，活塞66产生重复的进气冲程(在图4和6中沿向下方向移动)和压缩冲程(在图4和6中沿向上方向移动)。
参考图6能最好地理解，在每个进气冲程期间，活塞66在压缩气缸68内产生真空。这使得气缸进气室78和压缩气缸68之间的空气压力不同，这个空气压力大于进口止回阀20a’的启开压力。结果，来自气缸进气室78的空气流经凹槽33a’和压力室48a’以便沿着插塞30a’的非锥形部分52a’推动密封环26a’，通过消除密封环26a’和阀板72之间的密封接触，又产生预选间隙，允许空气经由进口止回阀20a’进入压缩气缸68。在每个进气冲程期间，由于容纳在气缸出气室80的空气压力和驱动环28a”的弹性力迫使密封环26a”与阀板72进行密封接触，因此空气不能从气缸出气室80进入出口止回阀20a”，防止下游空气回流到压缩气缸68内。
在每个压缩冲程期间，活塞66将在前一进气冲程期间先前吸入到压缩气缸68内空气压缩。这使得压缩气缸68和气缸出气室80之间的空气压力不同，这个空气压力大于出口止回阀20a”的启开压力。结果，来自压缩气缸68的空气流经凹槽33a”和压力室48a”以便沿着插塞30a”的非锥形部分52a”推动密封环26a”，通过消除密封环26a”和阀板72之间的密封接触，又产生预选间隙，允许空气经由出口止回阀70a”进入气缸出气室80。在每个压缩冲程期间，由于压缩气缸68的压缩空气和驱动环28a’的弹性力迫使密封环26a’与阀板72进行密封接触，因此空气不能从气缸进气室78经进口止回阀20a’进入，防止空气从气缸进气室78流入压缩气缸68。
由活塞66进行的重复压缩冲程将经由出口端口82、排气管84引导容纳在气缸出气室80内的空气加压。参考图4，排气管84通向本发明的储气缸止回阀20a”’，连接储气缸止回阀20a”’以允许压缩空气流入储气缸86。通过比较图4与图5内储气缸止回阀20a”’和减荷器阀88的放大图，能最好地理解，排气管84连接到储气缸止回阀20a”’的进口端38a”’，以允许压缩空气从压缩机泵70经由阀腔34a”’流向出口端42a”’。当阀腔34a”’内的空气压力超过储气缸86内的空气压力达到一定压力差时，这个压力差引起超过止回阀20a”’的启开力的力，密封环26a”’逆着驱动环28a”’的偏压并沿着插塞30a”’的非锥形部分52a”’移动，以便使密封环26a”’与阀体22a”’脱离接触，并且在它们之间产生预选间隙。这允许空气从阀腔34a”’流经凹槽33a”’和压力室48a”’，并且流过密封环26a”’而进入储气缸86。
参考图4，导向阀90安装在储气缸86上，并且对储气缸86内存在的空气压力水平进行响应。导向阀管92从导向阀90延伸到减荷器阀88，并且允许导向阀90给减荷器阀88发送气压信号，减荷器阀88经由信号室94从导向阀管92接收气压信号。
参考图4和5，假定一种情形，其中压缩机泵20继续给储气缸86加压直到储气缸86内的空气压力达到预选最大水平。对储气缸86内的空气压力水平敏感的导向阀90，检测储气缸86内存在的空气压力水平处于预选最大水平，并且经由导向阀管92发送气动信号来响应。减荷器阀88的信号室94接收气动信号，导致信号室94内存在的气压量增加。信号室94内增加的压力导致经由信号孔96施加气压以便推压密封膜98。密封膜98又推压驱动杆100，驱动杆100连接到位于减荷器室104内的减荷器活塞102。
减荷器阀88连接到止回阀20a”’以便将减荷器室104连接到止回阀20a”’的阀腔34a”’。减荷器室104在密封环26a”’的上游位置处通向阀腔34a”’，并且延伸到通向大气的排气孔106。用减荷器弹簧108将减荷器活塞102偏压到密封位置(图5中所示)，靠着减荷器座110来密封减荷器活塞102，防止空气从止回阀20a”’的阀腔34a”’经由减荷器室104和排气孔106流向大气。
当密封膜98推压驱动杆100时，杆100逆着减荷器弹簧108的偏压推动减荷器活塞102，消除减荷器活塞102对减荷器座110的密封接触。因此，响应由导向阀90检测的最大储气缸空气压力，离开座的减荷器活塞102允许空气经由减荷器阀88从止回阀20a”’的阀腔34a”’流向大气。这也使得阀腔34a”’和储气缸86之间的压力差降低到这样的程度，即阀腔34a”’内的空气压力不再能给密封环26a”’和驱动环28a”’施加启开力，并且不再能将密封环26a”’保持在沿着插塞30a”’的非锥形部分52a”’且远离阀体22a”’的位置上，从而允许止回阀20a”’在驱动环28a”’的弹性力作用下关闭。
减荷器阀88继续允许来自排气管84和阀腔34a”’的压缩空气排到大气，直到导向阀90检测到储气缸86内容纳的空气压力已经降低成低于预选最小水平。当储气缸空气压力水平的这种降低出现时，导向阀90从导向阀管92中取消气动空气信号，允许减荷器活塞102在减荷器弹簧108的偏压力作用下退回到与减荷器座110密封接触，并且防止空气经由减荷器阀88流向大气。这又允许止回阀20a”’的阀腔34a”’内的空气压力再次上升到启开压力来产生启开力，以便使密封环26a”’从与阀体22a”’的接触中移开，并且允许对储气缸86进一步加压，直到储气缸86内的空气压力再次达到预选最大水平。这种结构允许压缩机泵70连续运行而不超过储气缸86内的预选最大空气压力。
尽管已经相对于实施例图示和描述了本发明，其中密封环接触阀体的斜面或平面，但将能理解，在本发明的范围内能将各种类型的密封接触表面组合在阀体内，下面描述一些密封接触表面。作为实例，图3A是止回阀20b的侧剖视图，其中阀体22b在出口端42b上具有表面54b，表面54b在边缘112b处与压力室48b相交。密封环26b可往复运动地(reciprocally)安装在非锥形部分52b的周围，并且由驱动环28b偏压到正常位置，其中密封环26b与边缘112b进行密封接触，以防流体经由阀体22b的出口端42b流出压力室48b。
当密封环26b处于这个正常位置时，密封环26b的一部分弯曲外表面保持暴露给压力室48b。边缘112b形成与密封环26b相对小的接触点，增加保持暴露给压力室48b的密封环26b的剩余弯曲外表面积。通过增加暴露给压力室48b的密封环26b的外表面积，边缘112b增加了暴露给阀腔34b内存在的流体压力的密封环表面积的量，减少了最初使密封环26b远离边缘112b以便在它们之间产生预选间隙和打开止回阀20b而需要的启开压力。通过形成与密封环26b相对小的接触点，边缘112b也减少了密封环26b必须沿着锥形部分50b向下游方向46b移动以便脱离与边缘112b的密封接触并且允许流体在压力室48b和出口端42b之间流动而需要的距离，从而进一步减少止回阀20b的启开压力。
将能进一步理解，一些实施例可以允许对插塞和压力室的结构进行变化。图7A和7B表示带有插塞30c的止回阀20c的侧剖视图和前视图，用限制器盘60c将插塞30c悬挂在阀体22c的出口端42c上的适当位置处。插塞30c是无轴的，其中阀组件24c在止回阀20c的出口端42c处只稍微伸入阀腔34c。这种结构消除了对凹槽的需要，凹槽用作阀腔34c内的流体沿下游方向46c从进口端38c到压力室48c的通道。当密封环26c沿下游方向46c远离阀体22c以便产生预选间隙和打开止回阀20c时，流体通道114允许流体流经阀组件24c和流出出口端42c。压力室48c的边缘112c位于阀腔34c的下游终点116c的上游。
在本发明的一些预期实施例中，其中弹性密封在处于正常位置的压力室边缘上进行密封，边缘的结构、位置和/或相对于阀体或其他止回阀部件的定向都可以变化。图8A和8B表示止回阀20d的侧剖视图，其中阀体22d包括垫圈衬垫118d，垫圈衬垫118d在出口端42d处压力装配到阀腔34d内以变成阀体22d的一部分。垫圈衬垫118d的暴露下游表面形成阀体22d的表面54d。垫圈衬垫118d也形成阀腔34d位于压力室48d内的内表面的一部分。参考图8B，当止回阀20d完全打开时，预选阀间隙58d由存在于密封环26d和阀体22c的边缘112d之间的间隙来确定，密封环26d定位成靠着限制器60d，而边缘112d由垫圈衬垫118d产生。除了压力装配之外，类似的垫圈衬垫也能用螺纹、粘合剂或其他形式的附接而连接到阀体的其余部分上。
这样的垫圈衬垫也能定位在止回阀的阀腔内以形成凸缘或者类似结构，作为阀体向内伸入阀腔的一部分。图9A和9B表示带有垫圈衬垫118e的这种止回阀20e的侧剖视图，垫圈衬垫118e压力装配到位于阀腔34e内且靠近出口端42e的位置上，变成阀体22e的一部分。由于垫圈衬垫118e的这种定位，阀20e的表面54e由垫圈衬垫118e的下游表面形成，并且定位到位于阀腔34e的下游终点116e的上游的位置上。垫圈衬垫118e还形成阀腔34e与表面54e相交的内表面120e以便产生边缘112e，当处于正常位置(如图9A中所示)时密封环26e能靠在边缘112e上进行密封。压力室48e定位到位于紧挨着垫圈衬垫118e的上游的位置上。
与包括单独垫圈衬垫或其他组件不同，阀体也能包括直接由阀体材料本身构成的凸缘延伸部分或其他向内延伸结构。图10A和10B表示带有凸缘延伸部分122的止回阀20f，凸缘延伸部分122从阀体22f向内伸入阀腔34f。凸缘延伸部分122由阀体22f的材料经机械加工、铸造或以其他方式形成，并且位于出口端42f附近。由于凸缘延伸部分122的这种定位，阀20f的表面54f由凸缘延伸部分122的下游表面形成，并且定位到位于阀腔34f的下游终点116f的上游的位置上。凸缘延伸部分122也形成阀腔34f与表面54f相交的内表面120以便产生边缘112f，当处于正常位置(如图10A中所示)时密封环26f能在边缘112f上进行密封。压力室48f定位到位于紧挨着凸缘延伸部分122的上游的位置上。
一些预期实施例也可以包括锥形部分，这些锥形部分划分成具有不同倾斜角的段。例如，图11A-C表示止回阀出口端42g，其中围绕插塞36g来构造阀组件24g，插塞36g具有划分成第一锥形段128g和相邻第二锥形段130g的锥形部分50g。第二锥形段130g的夹角比第一锥形段128g的夹角更小(shallower)。然而，第二锥形段130g的直径大于第一锥形段128g的直径。第一锥形段128g和第二锥形段130g的夹角和直径之差能使阀组件24g在运行期间允许增大流体流量。
假定当密封环26g和驱动环28g处于正常位置时阀组件24g未运行，如图11A中所示。密封环26g在表面54g处保持与边缘112g进行接触以关闭阀组件24g，并且防止流体流经出口端42g。在正常位置上，驱动环28g接触插塞30g的第一锥形段128g，但不接触第二锥形段130g。密封环26g和驱动环28g保持处于它们的正常位置，直到启开压力传入压力室48g内。为了最初打开阀组件24g，启开压力必须足够大以便给密封环26g施加足够量的力，作用在密封环26g暴露给压力室48g的有限表面积上，以使密封环26g远离阀表面54g移动，并且逆着驱动环28g靠着第一锥形段128g的较陡夹角而遇到的摩擦力。施加给密封环26g和驱动环28g的足够量的总力也必须继续存在，以便逆着第一锥形段128g的夹角来移动驱动环28g，直到密封环26g和驱动环28g移到图11B中所示的位置。然而，由于第一锥形段128g的直径小于第二锥形段130g的直径，因此由驱动环28g施加的向内径向力要相对较低。随着阀组件24g的打开，密封环26g的更多表面积变成暴露给来自压力室48g的流体压力，增加了施加给密封环26g且逆着驱动环28g偏压力的总力。
现在参考图11B，随着密封环26g继续沿着非锥形部分52g向下游方向46g移动，驱动环28g移动到第二锥形段130g。随着驱动环28g沿着第二锥形段130g向下游方向46g移动，第二锥形段130g的增大直径随着驱动环28g逐渐伸长而产生由驱动环28g施加的增大向内径向力。驱动环28g和第二锥形段130g之间的摩擦力也随着驱动环28g进一步伸长而增加。因此，随着第二锥形段130g的直径的增加，使密封环26g的额外伸长保持到最小变得愈加重要。
第二锥形段130g的更小夹角允许这样的伸长减少。随着驱动环28g沿着第二锥形段130g移动，以便允许密封环26g沿着非锥形部分52g向图11C中所示的完全打开的预选阀位置移动，与如果第二锥形段130g的夹角与第一锥形段128g的夹角一样陡的情况相比，由驱动环28g施加的增大向内径向力更小。因此，向沿着第二锥形段130g的各个点移动驱动环28g而需要力的总量减少。对于许多运行条件，尤其是下面这样的条件，即其中存在足够的压力和力来向第二锥形段130g移动驱动环28g的条件，在给定压力下，这倾向于允许密封环26g移动离阀表面54g更远的距离，从而在给定压力下，允许更大量流体流经阀组件24g。
将能理解，任何数量的锥形部分或锥形段都能包括在本发明的预期范围内，并且进一步设想，不同锥形段能共享或具有不同夹角。例如，图12A-C表示本发明的止回阀出口端42h，其中阀组件24h包括具有第三锥形段132h的锥形部分50h，第三锥形段132h的夹角比第一锥形段128h或第二锥形段130h的夹角更小。由于第二锥形段130h的较小夹角，如图12A中所示，驱动环28h沿着第一锥形段128h移动之后，如图12B中所示，与如果第二锥形段130h的夹角与第一锥形段128h的夹角相同时需要的力相比，需要较小的力来沿着第二锥形段130h的各个点移动驱动环28h。由于第三锥形段132h的更小夹角，驱动环28h沿看第二锥形段130h移动之后，与如果第三锥形段132h的夹角与第一锥形段128h或第二锥形段130h的夹角相同时需要的力相比，需要更小的力来沿着第三锥形段132h的各个点移动驱动环28h。
将能进一步理解，成为弯曲的或其他形状以便具有非恒定倾斜角的锥形部分也能包含在本发明的预期范围内。例如，图13A-C表示本发明的止回阀出口端421，包括具有弯曲锥形部分50i的阀组件24i，锥形部分50i具有逐渐变宽的直径，但具有沿下游方向46i逐渐变浅的弯曲斜面。锥形部分50i的横截斜面的弯曲形状能允许阀组件24i在某些运行条件下增加流量。
假定当密封环26i和驱动环28i处于正常位置时阀组件24i未运行，如图13A中所示。密封环26i在表面54i处保持与边缘112i进行接触以关闭阀组件24i，并且防止流体流经出口端42i。在这个位置上，驱动环28i在锥形部分50i具有相对陡的斜面的位置上接触弯曲锥形部分50i。密封环26i和驱动环28i保持处于正常位置，直到启开压力传入压力室48i内。为了最初打开阀组件24i，启开压力必须足够大以便给密封环26i施加足够量的力，从而作用在密封环26i暴露给压力室48i的有限表面积上，以使密封环26i远离阀表面54i，并且逆着由于密封环26i沿着非锥形部分52i移动和驱动环28i沿着锥形部分50i移动而遇到的摩擦力而移动。然而，由于锥形部分50i的直径在非锥形部分52i附近的直径较小，因此由驱动环28i施加的向内径向力要相对较低。随着阀组件24i的打开，密封环26i和驱动环28i的更多表面积变成暴露给来自压力室48i的流体压力，增加了施加给密封环26i和驱动环28i的总力。
现在参考图13B，一旦密封环26i远离边缘112i移动，驱动环28i就沿着锥形部分50i移动。锥形部分50i的增大直径使驱动环28i伸长，导致由驱动环28i施加的向内径向力增大。驱动环28i和锥形部分50i之间的摩擦力也随着驱动环28i进一步伸长而增加。因此，随着驱动环28i沿着锥形部分50i和远离阀表面54i进一步移动，使驱动环28i的额外伸长保持到最小变得愈加重要。
锥形部分50i的弯曲横截面形状允许这样的伸长减少，其中锥形部分50i的斜面沿下游方向46i逐渐变浅。随着驱动环28i沿着锥形部分50i移动，以便允许阀组件24i呈现图13C中所示的完全打开预选阀位置，并且与如果锥形部分50i在限制器60i附近的斜度与靠近非锥形部分52i的斜度相同的情况相比，由驱动环28i施加的增大向内径向力更小。因此，沿着锥形部分50i向各个点移动驱动环28i而需要力的总量减少。在给定压力下，这倾向于允许密封环26移动离阀表面54i更远的距离，从而在给定压力下，允许更大量流体流经阀组件24i。
尽管已经将本发明图示和描述成具有各种横截面形状的密封环和驱动环，但将能理解，在一些实施例中，其他横截面形状能包含在本发明的预期范围内。例如，图14A-C表示本发明的止回阀出口端42j，包括具有横截面形状为矩形的密封环26j的阀组件24j。参考图14A能最好地理解，当阀组件24j关闭并且密封环26j和驱动环28j处于正常位置时，密封环26j的矩形横截面形状允许密封环26j和表面54j的平面之间的接触表面增大。对于某些应用而言，这能用来增强阀组件的密封，取决于密封环26j的所选材料。将能进一步理解，其他横截面环形状也是可能的，并且也能对驱动环进行这种横截面环形状变化。
尽管已经将本发明图示和描述成组合在本发明的止回阀内，止回阀具有足够的横截面间隙以便允许排除背压的大量积累，但将能理解，本发明也能组合在止回阀内，其中阀的横截面间隙不足以从阀腔中连续地排出流体，以便防止由止回阀的流体压缩机上游产生的背压的大量积累。一些实施例可以包含这些结构，其中由于阀的特殊应用，气体或液体流体背压的这种积累或阀欠压(starving)都是预期的或理想的。
图15A-C是本发明止回阀的出口端42k的剖视图，出口端42k具有与阀腔34k的内螺纹136接合的螺纹杆部件134k。杆部件134k包括锥形部分50k，密封环26k和驱动环28k可往复运动地安装在锥形部分50k上。如图15A中所示，将密封环26k和驱动环28k偏压到密封环26k靠着表面54k的位置，防止流体流经出口端42k。
通过比较图15A和15B能最好地理解，杆部件134k和内螺纹136之间的配合足够松，以便泄漏间隙138存在于杆部件134k和内螺纹136的配合螺纹之间，允许流体140从杆部件134k的上游流经泄漏间隙138，环绕非锥形部分52k的压痕装配(indentation fitting)144，流向密封环26k。与由压缩机泵从杆部件134k上游通常供应的流体量相比，泄漏间隙138较小。
结果，泄漏间隙138通常不提供足够量的流体从杆部件134k的上游流过以防上游背压的大量积累的通道，除非使用不切实际的大尺寸止回阀。在典型的运行条件下，在足够量的流动流体140能产生启开力以便将密封环26k和驱动环28k移到如图15B中所示的部分打开位置之前，压缩机可以因此在阀腔34k内产生大量背压。可能需要额外背压来将密封环26k和驱动环28k移到完全打开位置以便产生阀间隙58k，如图15C中所示。然而，可以使用出口端42k的这种结构，其中期望的容纳流量小于过程流量，例如在用于逻辑操作的较小流体控制流量中。
图16A-16C表示本发明止回阀的出口端421的剖视图，出口端421具有与阀腔34k的内螺纹136接合的螺纹杆部件1341以便提供泄漏间隙138。通过比较图16A和16B能最好地理解，插塞301的螺纹杆部件1341和非锥形部分521的尺寸定制成与阀腔341一起产生杆间隙142，以便允许流动流体140流向密封环261。虽然与压痕装配相比，这允许流体更容易从螺纹杆部件1341的上游流向密封环，但在压缩机泵的正常运行期间，杆间隙142将通常不能产生足够的横截面积，以便允许来自阀腔341的背压大量排出。因此，当流动流体140对密封环261和驱动环281产生足够的力以便在密封环261和表面541之间产生阀间隙581时，背压的大量积累将很可能存在于阀腔341内。因此，出口端421的这种结构能类似地限制成流体的容纳流量小于过程流量，例如用于逻辑操作的流体控制流量。
图17A和B表示本发明的止回阀20m，止回阀20m具有通向流体孔145的阀腔34m，流体孔145经由倾斜通道150通向非锥形部分52m。流体孔145和倾斜通道150具有作为控制间隙的横截面积，这些控制间隙远小于阀腔34m。由于控制间隙的相对小尺寸，流体孔145或倾斜通道150在正常运行期间都不能容纳流体的过程流量。因此，阀20m在压缩机泵的正常运行期间不能用来连续地排除阀腔34m中的背压，但可以用于容纳较小的流体流量，例如逻辑控制流量。
通过比较图17A和17B能最好地理解，倾斜通道150只通向沿非锥形部分52m圆周的单个开口点152。通常只是在开口点152处，上游流体压力接触密封环26m并对其施加流体压力，并且逆着驱动环28m的偏压力。密封环26m安装在非锥形部分52m周围的位置总体上用虚线26m’表示，而驱动环28m安装在锥形部分50m周围的位置总体上用虚线28m’表示。
当足够的压力出现在流体孔145和倾斜通道150内以便给密封环26m和驱动环28m施加启开力时，只有密封环26m靠近开口点152的总面积才接收流体压力，导致密封环26m和驱动环28m稍微弯曲地定位在非锥形部分52m和锥形部分50m上，如虚线26m’和28m’所示。因此，当足够的流体压力出现在流体孔145和倾斜通道150内以便在开口点152附近产生阀间隙58m时，通常没有足够的流体力在沿非锥形部分52m和锥形部分50m圆周的其他位置上产生这样的间隙，即使阀20m完全打开，在不是位于开口点152总面积内的位置上，驱动环28m和限制器60m之间留有间隙154。
已经参考几个优选实施例描述了本发明。根据对前面描述的阅读和理解，将能出现许多其他修改和替换。旨在将本发明解释成包括所有这样的替换和修改，达到它们落入附属权利要求或这些权利要求等效的范围内的程度。

Claims (110)

1. 一种用在流体系统内的止回阀，所述流体系统包括用于移动流体的流体泵，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，流体经由进口端进入所述止回阀，流体经由出口端排出所述止回阀，所述阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的流体流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有安装到所述锥形部分上的弹性驱动环，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防流体从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；和
当流体泵产生对所述密封环施加力而需要的流体压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许流体从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端。
2. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体。
3. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由在所述阀腔内向内延伸的凸缘构成；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
4. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由凸缘构成，所述凸缘是压力装配成所述阀体的一部分并且向内延伸到所述阀腔内的圆形垫圈；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
5. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述插塞还包括具有四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，流体能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端。
6. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：还包括作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近。
7. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环和所述出口端之间的所述预选间隙足够大，以便当流体泵产生间隙压力时，允许流体的过程流量从所述进口端流经所述阀体的所述出口端。
8. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：泄漏间隙存在于所述止回阀内，以便当流体泵产生流体压力时，提供流体从所述进口端流经所述出口端的通道。
9. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿下游和远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动。
10. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成，与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，允许更多的所述外表面积暴露给由流体泵产生的流体压力。
11. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述阀体包括位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体。
12. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述插塞在所述阀体的所述出口端附近跨越所述阀腔的直径延伸，所述插塞具有至少一个流体通道以便允许流体经其流过。
13. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同。
14. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小。
15. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段、至少一个第二锥形段、以及至少一个第三锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同，而所述第二锥形段的倾斜角与所述第三锥形段的倾斜角不同。
16. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分至少包括一个第一锥形段、一个第二锥形段、以及一个第三锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小，而所述第三锥形段的倾斜角比所述第二锥形段的倾斜角更小。
17. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状。
18. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状，在弯曲的横截面形状处所述锥形部分的斜率沿着所述进口端向下游的方向逐渐变小，而在所述弯曲的横截面形状内所述锥形部分的直径沿着所述进口端向下游的方向逐渐变宽。
19. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环具有圆形横截面形状。
20. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有圆形横截面形状。
21. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有矩形横截面形状。
22. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环的横截面形状与所述驱动环的横截面形状不同。
23. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂和EPDM构成的组。
24. 根据权利要求23所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
25. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述密封环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂、EPDM、特氟隆、Rulon、Delrin、PVC、ABS、不锈钢、黄铜和铝构成的组。
26. 根据权利要求25所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
27. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是液体泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐液体流体的材料。
28. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是水泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐水的材料。
29. 根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是油泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐油的材料。
30. 一种用在流体系统内的止回阀，所述流体系统包括用于移动流体的流体泵，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，流体经由进口端进入所述止回阀，流体经由出口端排出所述止回阀，阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的流体流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有弹性驱动环，所述驱动环安装成至少沿着所述锥形部分进行往复运动，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防流体从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；
当流体泵产生对所述密封环施加力而需要的流体压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许流体从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端；和
所述阀腔位于所述进口端附近和所述密封环接触所述阀体的位置附近之间的部分具有最小的横截面积，当流体泵的连续运行反复使所述密封环位于远离所述阀体的位置并且在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙时，所述最小的横截面积允许流经所述预选间隙的流体压力足以连续排出所述阀腔中的流体，以便防止由所述阀的流体泵上游产生的背压大量积累。
31. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体。
32. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由在所述阀腔内向内延伸的凸缘构成；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
33. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由凸缘构成，所述凸缘是压力装配成所述阀体的一部分并且向内延伸到所述阀腔内的圆形垫圈；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
34. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述插塞还包括具有四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，流体能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端。
35. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：还包括作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近。
36. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环和所述出口端之间的所述预选间隙足够大，以便当流体泵产生间隙压力时，允许流体的过程流量从所述进口端流经所述阀体的所述出口端。
37. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿下游和远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动。
38. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成这样，与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，允许更多的所述外表面积暴露给由流体泵产生的流体压力。
39. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述阀体包括位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体。
40. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述插塞在所述阀体的所述出口端附近跨越所述阀腔的直径延伸，所述插塞具有至少一个流体通道以便允许流体经其流过。
41. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同。
42. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小。
43. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段、至少一个第二锥形段、以及至少一个第三锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同，而所述第二锥形段的倾斜角与所述第三锥形段的倾斜角不同。
44. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分至少包括一个第一锥形段、一个第二锥形段、以及一个第三锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小，而所述第三锥形段的倾斜角比所述第二锥形段的倾斜角更小。
45. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状。
46. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状，在弯曲的横截面形状处所述锥形部分的斜率沿着所述进口端向下游的方向逐渐变小，而在所述弯曲的横截面形状内所述锥形部分的直径沿着所述进口端向下游的方向逐渐变宽。
47. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环具有圆形横截面形状。
48. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有圆形横截面形状。
49. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有矩形横截面形状。
50. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环的横截面形状与所述驱动环的横截面形状不同。
51. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂和EPDM构成的组。
52. 根据权利要求51所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
53. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述密封环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂、EPDM、特氟隆、Rulon、Delrin、PVC、ABS、不锈钢、黄铜和铝构成的组。
54. 根据权利要求53所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
55. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是液体泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐液体流体的材料。
56. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是水泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐水的材料。
57. 根据权利要求30所述的止回阀，其特征在于：所述流体泵是油泵，所述密封环和所述驱动环包含能耐油的材料。
58. 一种用在空气压缩机系统内的止回阀，所述空气压缩机系统包括具有压缩气缸的空气压缩机，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，空气经由进口端进入所述止回阀，空气经由出口端排出所述止回阀，阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的空气流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有弹性驱动环，所述驱动环安装成至少沿着所述锥形部分进行往复运动，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将其定位成接触所述阀体和阀组件，以防空气从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；以及
当空气压缩机产生对所述密封环施加力而需要的空气压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上，以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许空气从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端。
59. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体。
60. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由在所述阀腔内向内延伸的凸缘构成；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
61. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由凸缘构成，所述凸缘是压力装配成所述阀体的一部分并且向内延伸到所述阀腔内的圆形垫圈；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
62. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述插塞还包括具有四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，空气能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端。
63. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：还包括作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近。
64. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环和所述出口端之间的所述预选间隙足够大，以便当空气压缩机产生间隙压力时，允许空气的过程流量从所述进口端流经所述阀体的所述出口端。
65. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：泄漏间隙存在于所述止回阀内，以便当空气压缩机产生空气压力时，提供空气从所述进口端流经所述出口端的通道。
66. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿下游和远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动。
67. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成这样，与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，允许更多的所述外表面积暴露给由空气压缩机产生的空气压力。
68. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述阀体包括位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体。
69. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述插塞在所述阀体的所述出口端附近跨越所述阀腔的直径延伸，所述插塞具有至少一个流体通道以便允许空气流经它。
70. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同。
71. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小。
72. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段、至少一个第二锥形段、以及至少一个第三锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同，而所述第二锥形段的倾斜角与所述第三锥形段的倾斜角不同。
73. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分至少包括一个第一锥形段、一个第二锥形段、以及一个第三锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小，而所述第三锥形段的倾斜角比所述第二锥形段的倾斜角更小。
74. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状。
75. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状，在弯曲的横截面形状处所述锥形部分的斜面沿着所述进口端向下游的方向逐渐变小，而在所述弯曲的横截面形状内所述锥形部分的直径沿着所述进口端向下游的方向逐渐变宽。
76. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环具有圆形横截面形状。
77. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有圆形横截面形状。
78. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有矩形横截面形状。
79. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环的横截面形状与所述驱动环的横截面形状不同。
80. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂和EPDM构成的组。
81. 根据权利要求80所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
82. 根据权利要求58所述的止回阀，其特征在于：所述密封环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂、EPDM、特氟隆、Rulon、Delrin、PVC、ABS、不锈钢、黄铜和铝构成的组。
83. 根据权利要求82所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
84. 一种用在空气压缩机系统内的止回阀，所述空气压缩机系统包括具有压缩气缸的空气压缩机，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，空气经由进口端进入所述止回阀，空气经由出口端排出所述止回阀，所述阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的空气流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有弹性驱动环，所述驱动环安装成至少沿着所述锥形部分进行往复运动，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防空气从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；
当空气压缩机产生对所述密封环施加力而需要的空气压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上，以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许空气从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端；和
所述阀腔位于所述进口端附近和所述密封环接触所述阀体的位置附近之间的部分具有最小的横截面积，当所述空气压缩机的压缩气缸的重复运行反复地使所述密封环位于远离所述阀体的位置并且在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙时，所述最小的横截面积允许流经所述预选间隙的空气压力足以连续从所述阀腔中排出空气，以便防止由所述阀的空气压缩机上游产生的背压大量积累。
85. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体。
86. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由在所述阀腔内向内延伸的凸缘构成；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
87. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：还包括位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，所述边缘由凸缘构成，所述凸缘是压力装配成所述阀体的一部分并且向内延伸到所述阀腔内的圆形垫圈；当所述驱动环处于正常位置时，所述驱动环被偏压以便将所述密封环定位成在所述边缘处接触所述阀体。
88. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述插塞还包括具有四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，空气能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端。
89. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：还包括作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近。
90. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环和所述出口端之间的所述预选间隙足够大，以便当空气压缩机产生间隙压力时，允许空气的过程流量从所述进口端流经所述阀体的所述出口端。
91. 根据权利要求84所述的止回阀，所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿下游和远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动。
92. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成这样，与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，允许更多的所述外表面积暴露给由空气压缩机产生的空气压力。
93. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述阀体包括位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体。
94. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述插塞在所述阀体的所述出口端附近跨越所述阀腔的直径延伸，所述插塞具有至少一个流体通道以便允许空气流经它。
95. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同。
96. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段和至少一个第二锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小。
97. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分包括至少一个第一锥形段、至少一个第二锥形段、以及至少一个第三锥形段，所述第一锥形段的倾斜角与所述第二锥形段的倾斜角不同，而所述第二锥形段的倾斜角与所述第三锥形段的倾斜角不同。
98. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分至少包括一个第一锥形段、一个第二锥形段、以及一个第三锥形段，所述第二锥形段的倾斜角比所述第一锥形段的倾斜角更小，而所述第三锥形段的倾斜角比所述第二锥形段的倾斜角更小。
99. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状。
100. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述锥形部分具有弯曲的横截面形状，在弯曲的横截面形状处所述锥形部分的斜率沿着所述进口端向下游的方向逐渐变小，而在所述弯曲的横截面形状内所述锥形部分的直径沿着所述进口端向下游的方向逐渐变宽。
101. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环具有圆形横截面形状。
102. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有圆形横截面形状。
103. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环具有矩形横截面形状。
104. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环的横截面形状与所述驱动环的横截面形状不同。
105. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述驱动环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂和EPDM构成的组。
106. 根据权利要求105所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
107. 根据权利要求84所述的止回阀，其特征在于：所述密封环由一种材料构成，所述材料选自由氟橡胶、丁腈橡胶、硅树脂、EPDM、特氟隆、Rulon、Delrin、PVC、ABS、不锈钢、黄铜和铝构成的组。
108. 根据权利要求107所述的止回阀，其特征在于：所述氟橡胶包括四丙氟橡胶。
109. 一种用在流体系统内的止回阀，所述流体系统包括用于移动流体的流体泵，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，流体经由进口端进入所述止回阀，流体经由出口端排出所述止回阀，所述阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的流体流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述插塞具有包括四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，流体能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有弹性驱动环，所述驱动环安装成至少沿着所述锥形部分进行往复运动，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防流体从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；
位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体；
作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近；
当流体泵产生对所述密封环施加力而需要的流体压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许流体从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端，所述预选间隙足够大以便当流体泵产生间隙压力时，允许流体的过程流量从所述进口端通过所述阀体的所述出口端；
所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿向下游且远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动；
所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成这样，即与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，所述密封环允许更多的所述外表面积暴露给由流体泵产生的流体压力；
所述阀体具有位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体；和
所述阀腔位于所述进口端附近和所述密封环接触所述阀体的位置附近之间的部分具有最小的横截面积，当流体泵的连续运行反复地使所述密封环位于远离所述阀体的位置并且在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙时，所述最小的横截面积允许流经所述预选间隙的流体压力足以连续排出所述阀腔中的流体，以便防止由所述阀的流体泵上游产生的背压大量积累。
110. 一种用在空气压缩机系统中使用的止回阀，所述空气压缩机系统包括具有压缩气缸的空气压缩机，所述止回阀包括：
具有进口端、出口端、以及阀腔的阀体，空气经由进口端进入所述止回阀，空气经由出口端排出所述止回阀，阀腔位于所述阀体内，并且在所述进口端附近和所述出口端附近之间延伸；
相对于所述阀腔位于某一位置上的阀组件，所述位置能使所述阀组件控制经由所述阀腔的空气流量，所述阀组件包括具有至少锥形部分和非锥形部分的插塞，所述插塞具有包括四个独立流体通道的轴，经由四个独立流体通道，空气能经过所述阀腔从所述阀体的所述进口端向下游流到所述出口端，所述锥形部分具有直径沿从所述进口端向下游的方向增加的横截面；
所述阀组件具有密封环，所述密封环安装成至少沿着所述非锥形部分进行往复运动；
所述阀组件具有弹性驱动环，所述驱动环安装成至少沿着所述锥形部分进行往复运动，所述锥形部分将所述驱动环偏压到正常位置，在该正常位置所述驱动环接触所述密封环并将所述密封环定位成接触所述阀体和所述阀组件，以防空气从所述进口端向下游流动并流出所述出口端；
位于所述阀体的所述出口端附近的边缘，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述边缘处接触所述阀体；
作为所述阀腔一部分的压力室，所述压力室位于所述密封环的上游并且位于所述密封环的附近；
当空气压缩机产生对所述密封环施加力而需要的空气压力的量时，其中对所述密封环施加的力足以使所述密封环给所述驱动环施加力并且使所述密封环位于远离所述阀体的位置上以便在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙，所述阀组件允许空气从所述阀体的所述进口端向下游流动并流出所述出口端，所述预选间隙足够大以便当空气压缩机产生间隙压力时，允许空气的过程流量从所述进口端流经所述阀体的所述出口端；
所述锥形部分包括限制器，以便当所述密封环与所述阀体分开到它们之间的预选间隙时，限制所述驱动环沿向下游且远离所述阀体的所述进口端的方向进一步移动；
所述密封环包括外表面积，所述密封环定位成这样，与当所述驱动环处于正常位置时和当所述密封环密封接触所述阀体时相比，当所述驱动环未处于正常位置时和当所述密封环未密封接触所述阀体时，所述密封环允许更多的所述外表面积暴露给由空气压缩机产生的空气压力；
所述阀体具有位于所述阀腔内的内斜面，所述阀腔在所述斜面处的直径尺寸沿向下游方向增加，当所述驱动环处于正常位置时，将所述密封环偏压成在所述斜面处接触所述阀体；和
所述阀腔位于所述进口端附近和所述密封环接触所述阀体的位置附近之间的部分具有最小的横截面积，当空气压缩机的连续运行反复地使所述密封环位于远离所述阀体的位置并且在所述阀体和所述密封环之间产生预选间隙时，所述最小的横截面积允许流经所述预选间隙的空气压力足以连续消除所述阀腔中的空气，以便防止由所述阀的空气压缩机上游产生的背压大量积累。
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