CN106402435A - 一种适用于超低温的单向阀 - Google Patents

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魏海洋
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
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Abstract

本发明公开了一种适用于超低温的单向阀，包括进口阀体、出口阀体、阀座，进口阀体与出口阀体连接，在进口阀体与出口阀体的连接点之间设置有一阀座，阀座与位于出口阀体内的阀头连接，阀头采用PTFE材料制作；所述阀头与阀座的接触面为密封面，密封面设置为刃型形状；在出口阀体内部还设置有一弹簧，弹簧位于阀头与出口阀体之间，弹簧的一端固定在出口阀体的流道口处。本发明的优点：解决了在低温环境中，为获得良好的密封效果，阀门的密封比压过大的问题。

Description

一种适用于超低温的单向阀
技术领域
本发明涉及阀门领域，具体地说涉及一种适用于超低温的单向阀。
背景技术
阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动 ，阀门的工作压力可以从0.0013MPa到1000MPa 的超高压，工作温度可以c-270℃的超低温到1430℃的高温。阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下， 按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。
单向阀的主要功能是在系统压力出现异常时，保护上游的系统；对阀门人为的设置一个压力值，当上游压力大于该设置值时，阀门打开，介质从上游流向下游； 当下游出现异常时，为了保护上游的系统，单向阀关闭，确保上游系统的安全。在现有技术中阀门总是存在着有良好的密封性能，但是不能适用于超低温环境或者适用于超低温环境，但是不容易获得良好的密封性能的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于超低温的单向阀，解决在低温环境中，为获得良好的密封效果，阀门的密封比压过大的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于超低温的单向阀，包括进口阀体、出口阀体、阀座，进口阀体与出口阀体连接，在进口阀体与出口阀体的连接点之间设置有一阀座，阀座与位于出口阀体内的阀头连接，阀头采用PTFE材料制作；所述阀头与阀座的接触面为密封面，密封面设置为刃型形状；在出口阀体内部还设置有一弹簧，弹簧位于阀头与出口阀体之间，弹簧的一端固定在出口阀体的流道口处。
进一步的，传统的单向阀一般采用橡胶作为密封材质，虽然橡胶密封材质具有良好的弹性、较低的硬度，决定其想获取良好的密封只需要很小的密封比压即可，但是橡胶不能用于-196°C的低温工作环境中。本发明主要为一种单向截止阀，在进口阀体与出口阀体的连接点之间设置有一阀座，阀座与位于出口阀体内的阀头连接。为了能够运输低温介质，阀头采用PTFE材料作为密封材质。PTFE为良好的耐低温密封材料，可以长期在低至-196°C的工作环境中使用。但是PTFE或PCTFE相对橡胶而言，具有较高的硬度。PTFE作为密封元件，跟介质接触的过程中，存在吸水性、线膨胀系数等方面的影响，导致了密封表面微观上的不平整。并且PTFE作为密封元件，在介质的冲刷下，因瞬间受力的不均匀性，导致了密封元件跳动，导致密封面接触不良，密封性能差。所以PTFE作为密封元件决定了其想获取良好的密封需要相对较大的密封比压。为了解决需要很大的密封比压才能获得良好的密封性能的问题，将阀头与阀座的接触面设置为刃型形状。采用刃型密封面，降低了密封面积，所以用一个较小的施加力就可以获得一个大的密封比压，能获取良好、稳定的密封效果，同时也把阀门的开启压力值降低了。在阀头与出口阀体之间设置一个弹簧，在系统压力出现异常时，低温介质冲击阀头，将阀头开启时，阀头与弹簧接触、压缩弹簧，弹簧产生一个反向作用力，可以有效的减轻低温介质输送的冲击力，从而保护出口阀体，以及保护出口阀体和进口阀体之间的密封性，使阀门不容易产生间隙，造成介质泄漏。
所述弹簧采用蝶形弹簧。蝶形弹簧具有行程短 、负荷重、所需空间小、组合使用方便、维修换装容易、经济、安全性高、 使用寿命长等优点。
在进口阀体内壁上设置锯齿纹，在出口阀体的外壁上设置有锯齿纹，进口阀体与出口阀体通过据此匹配连接。通过所述的连接方式，进口阀体和出口阀体的连接的更紧密，密封性能更强，泄漏问题大大降低了。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种适用于超低温的单向阀，阀头采用PTFE材料作为密封材质。PTFE为良好的耐低温密封材料，可以长期在低至-196°C的工作环境中使用，替换了橡胶密封材质，有利于输送低温介质；
2、本发明一种适用于超低温的单向阀，将阀头与阀座的接触面设置为刃型形状，降低了密封面积，所以用一个较小的施加力就可以获得一个大的密封比压，能获取良好、稳定的密封效果，同时也把阀门的开启压力值降低了；
3、本发明一种适用于超低温的单向阀，在阀头与出口阀体之间设置一个弹簧，在系统压力出现异常时，低温介质冲击阀头，将阀头开启时，阀头与弹簧接触、压缩弹簧，弹簧产生一个反向作用力，可以有效的减轻低温介质输送的冲击力，从而保护出口阀体，以及保护出口阀体和进口阀体之间的密封性，使阀门不容易产生间隙，造成介质泄漏。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明阀头的结构示意图。
附图中的标记及对应的部件名称：
1-进口阀体，2-出口阀体，3-阀座，4-阀头，5-密封面，6-弹簧，7-流道口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1、图2所示的一种适用于超低温的单向阀，包括进口阀体1、出口阀体2、阀座3，进口阀体1与出口阀体1连接，在进口阀体1与出口阀体2的连接点之间设置有一阀座3，阀座3与位于出口阀体2内的阀头4连接，阀头4采用PTFE材料制作；所述阀头4与阀座3的接触面为密封面5，密封面5设置为刃型形状；在出口阀体2内部还设置有一弹簧6，弹簧6位于阀头4与出口阀体2之间，弹簧6的一端固定在出口阀体2的流道口7处。所述弹簧6采用蝶形弹簧。在进口阀体1内壁上设置锯齿纹，在出口阀体2的外壁上设置有锯齿纹，进口阀体1与出口阀体2通过据此匹配连接。
为了能够运输低温介质，阀头4采用可以长期在低至-196°C的工作环境中使用的PTFE材料作为密封材质。采用的PTFE具有较高的硬度，需要很大的密封比压才能获得良好的密封性能，将阀头4与阀座3的密封面5设置为刃型形状来降低密封面积，在密封面5上施加一个较小的压力就可以获得一个大的密封比压，同时也把阀门的开启压力值降低了。在阀头4与出口阀体2之间设置一个弹簧6，有效的减轻了低温介质输送的冲击力，从而保护了出口阀体2，以及保护了出口阀体2和进口阀体1之间的密封性，使阀门不容易产生间隙，造成介质泄漏。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于超低温的单向阀，包括进口阀体（1）、出口阀体（2）、阀座（3），进口阀体（1）与出口阀体（1）连接，其特征在于，在进口阀体（1）与出口阀体（2）的连接点之间设置有一阀座（3），阀座（3）与位于出口阀体（2）内的阀头（4）连接，阀头（4）采用PTFE材料制作；所述阀头（4）与阀座（3）的接触面为密封面（5），密封面（5）设置为刃型形状；在出口阀体（2）内部还设置有一弹簧（6），弹簧（6）位于阀头（4）与出口阀体（2）之间，弹簧（6）的一端固定在出口阀体（2）的流道口（7）处。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的单向阀，其特征在于，所述弹簧（6）采用蝶形弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种适用于超低温的单向阀，其特征在于，在进口阀体（1）内壁上设置锯齿纹，在出口阀体（2）的外壁上设置有锯齿纹，进口阀体（1）与出口阀体（2）通过据此匹配连接。
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