CN106762603B - 一种刚度可调式单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刚度可调式单向阀，包括阀体、挡板及阀膜片；所述阀膜片为倒伞状结构，其中倒伞状结构由圆柱段和伞锥段组成，所述伞锥段设置于阀体内部，圆柱段固定在阀体右端的中心孔内，所述挡板安装在阀体内侧，并且挡板的右端面紧靠伞锥段内侧边缘，所述阀体外部为圆柱形结构，并在外圆柱上设置有两个密封圈，所述阀膜片采用硅橡胶材料制成。本发明通过调整橡胶阀膜片的结构，利用橡胶材料的弹性，实现气体的单向流动；将单向阀组件制成一体，方便拆卸，可解决产品的维修性问题，同时分解泵的指标，满足单向阀的密封压力和开启压力要求，通过阀膜片对单向阀的开启压力和密封压力调整来保证泵的输入输出指标的一致性。

Description

一种刚度可调式单向阀

技术领域

本发明属于单向阀技术领域，具体是涉及一种刚度可调式单向阀。

背景技术

单向阀是气体泵实现抽吸功能的重要辅助部件，通过在泵的进出口设置单向阀，可以阻止气体逆流，实现泵抽吸功能。根据使用要求，易损件和易耗件应设计成可更换结构，方便拆卸和在轨维护。

为解决单向阀方便拆卸的问题，公开号为CN204042091U的中国专利公开了一种可拆卸式单向阀，包括阀体，阀体内设有流体通道，流体通道内设有可拆卸的阀瓣装置，阀瓣装置将流体通道隔离成流进通道和流出通道，流进通道的内侧壁上设有通道内螺纹，阀瓣装置包括环状的安装阀座，安装阀座中部设有阀座通孔，安装阀座靠流出通道的一侧设有可构成流体通道导通的伞状的阀瓣，阀瓣为弹性体，阀瓣上设有可以在流体压力冲压下开启的阀瓣单向通道，所述的阀瓣背离安装阀座的一侧设有用于关闭阀瓣单向通道的复位弹簧，安装阀座的外侧壁上设有与通道内螺纹相匹配的阀座外螺纹。并技术方案通过安装阀座与阀体内壁采用螺纹的配合，可以利用工具将安装阀座和阀瓣拆卸。但是该单向阀结构为直接胶接结构形式，将阀膜片装在阀体上，结构尺寸不受控，胶接完成后，开阀压力和密封性即已确定，无法调整开阀压力。对于小流量泵来说，开阀对泵输出技术指标影响很大，通常正批次的产品离散性很大，且不合格返修的状况时有发生。解决措施也复杂多变，导致问题处理困难，对操作人员的要求很高，同时不利于整机性能指标的分解和控制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有单向阀开阀压力难以调整所存在的不足，提供了一种刚度可调式单向阀。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种刚度可调式单向阀，包括阀体、挡板及阀膜片；所述阀膜片为倒伞状结构，其中倒伞状结构由圆柱段和伞锥段组成，所述伞锥段设置于阀体内部，圆柱段固定在阀体右端的中心孔内，所述挡板安装在阀体内侧，并且挡板的右端面紧靠伞锥段内侧边缘。

所述阀体外部为圆柱形结构，并在外圆柱上设置有两个密封圈，且密封圈为O型密封圈。

所述伞锥段由外伞锥面和内伞锥面组合形成。

所述阀膜片采用硅橡胶材料制成，且硅橡胶材料邵氏硬度为30～40度。

所述内伞锥面的角度小于外伞锥面的角度，且内伞锥面与外伞锥面形成的角度差为12°～20°。

所述内伞锥面的角度为19°～27°。

所述外伞锥面的角度为33.5°～41°。

所述挡板为台阶圆环结构，其中台阶圆环的左端通过螺纹形式固定在阀体左端，台阶圆环的右端部圆环平面与阀膜片的伞锥段外缘接触。

所述挡板和阀体的螺纹端面之间设置调整垫圈。

所述挡板内侧远离阀膜片一侧设置有圆角。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明通过调整橡胶阀膜片的结构，利用橡胶材料的弹性，实现气体的单向流动；将单向阀组件制成一体，方便拆卸，可解决产品的维修性问题，同时分解泵的指标，满足单向阀的密封压力和开启压力要求，通过阀膜片对单向阀的开启压力和密封压力的调整来保证泵的输入输出指标的一致性，从整机角度降低了对操作人员的技术要求。有利于产品的标准化和模块化设计。通过产品的生产验证，能够解决产品的性能一致性问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是本发明中阀膜片的结构示意图；

图4是图3的B-B向视图。

图中：1-阀体，2-挡板，3-阀膜片，4-密封圈，5-调整垫圈，21-圆角，31-圆柱段，32-圆锥段，321-外伞锥面，322-内伞锥面。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图4所示，本发明所述的一种刚度可调式单向阀，包括阀体1、挡板2及阀膜片3；所述阀膜片3为倒伞状结构，其中倒伞状结构由圆柱段31和伞锥段32组成，所述伞锥段32设置于阀体1内部，圆柱段31固定在阀体1右端的中心孔内，所述挡板2安装在阀体1内侧，并且挡板2的右端面紧靠伞锥段32内侧边缘。在实际应用中，可通过采用液态硅橡胶进行粘接的方法将阀膜片3固定阀体1上。

所述阀体1外部为圆柱形结构，并在外圆柱上设置有两个密封圈4。这样，通过外圆柱上的两个密封圈4与泵体连接和密封，以便独立对单向阀的密封刚度和开启压力进行调整，实现泵性能指标的分解和控制。

所述伞锥段32由外伞锥面321和内伞锥面322组合形成。

所述阀膜片3采用硅橡胶材料制成，且硅橡胶材料邵氏硬度为30～40度。本技术方案通过调整橡胶阀膜片3的结构，利用橡胶材料的弹性，实现气体的单向流动。

所述内伞锥面322的角度小于外伞锥面321的角度，且内伞锥面322与外伞锥面321形成的角度差为12°～20°；其中内伞锥面322的角度为19°～27°，外伞锥面321的角度为33.5°～41°。这里所指的角度是指锥面所形成的圆锥角；由于角度差使得两个伞锥面角度不同，从而使得伞锥实体部分形成等比厚度差，从而获得硅橡胶材料的弹力差，越向伞状外缘，其弹力越小。当挡板2越接近内伞锥面322，阀膜片3在挡板2圆弧面上形成的弹力越大，由于硅橡胶材料的弹性变形，可容易获得很好的密封性能。

所述挡板2为台阶圆环结构，其中台阶圆环的左端通过螺纹形式固定在阀体1左端，台阶圆环的右端部圆环平面与阀膜片3的伞锥段32外缘接触。

所述挡板2和阀体1的螺纹端面之间设置调整垫圈5。可以调整挡板2与阀膜片3上内伞锥面322之间的距离，当挡板2远离阀膜片3的内伞锥面322时，阀膜片3作用在挡板1圆环面上的弹力减小，使得气流的开阀压力降低，密封刚度降低，反之则开阀压力增大，密封刚度增大，从而调节单向阀开阀压力大小和密封刚度，使之与泵膜片匹配实现既定的流量、压力调整，降低功耗。

所述挡板2内侧远离阀膜片3一侧设置有圆角21。

所述密封圈4为O型密封圈。O型密封圈是具有圆形截面的环行橡胶密封圈，主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，O型密封圈还能用做轴向往复运动和低速旋转运动的动态密封元件。本技术方案在阀体1外圆上采用O型密封圈与泵体连接，以便独立对单向阀的密封刚度和开启压力进行调整，具有良好的密封效果，其密封效果随系统压力的提高而提高。

采用上述技术方案，由于橡胶的弹力，阀膜片3外缘与挡板2端部圆环面具有一定的预紧力，当气流沿着开阀方向流动时，气体压力克服阀膜片3的预紧力，流向出口，在工作时，由于该单向阀是设置在泵的进出口，因此阀膜片3的预紧力过大，泵在气体回路上需要建立更大的气压用于克服该预紧力，从而增大了气体回路上的压力损失。当气体欲反向回流时，由于阀膜片3的弹力作用在挡板2端面形成初始密封压力，从而阻止气体回流，同时当气体回流压力增大，在膜片伞状锥面上形成压强增大，密封压力增大，从而提高阀膜3片的密封压力，可有效的阻止气体回流，从而实现气体的单向流动。

Claims (6)

1.一种刚度可调式单向阀，其特征在于：包括阀体(1)、挡板(2)及阀膜片(3)；所述阀膜片(3)为倒伞状结构，其中倒伞状结构由圆柱段(31)和伞锥段(32)组成，所述伞锥段(32)设置于阀体(1)内部，圆柱段(31)固定在阀体(1)右端的中心孔内，所述挡板(2)安装在阀体(1)内侧，并且挡板(2)的右端面紧靠伞锥段(32)内侧边缘；

所述伞锥段(32)由外伞锥面(321)和内伞锥面(322)组合形成；

所述内伞锥面(322)的角度小于外伞锥面(321)的角度，且内伞锥面(322)与外伞锥面(321)形成的角度差为12°～20°；

所述内伞锥面(322)的角度为19°～27°；

所述外伞锥面(321)的角度为33.5°～41°。

2.如权利要求1所述的一种刚度可调式单向阀，其特征在于：所述阀体(1)外部为圆柱形结构，并在外圆柱上设置有两个密封圈(4)，且密封圈(4)为O型密封圈。

3.如权利要求1所述的一种刚度可调式单向阀，其特征在于：所述阀膜片(3)采用硅橡胶材料制成，且硅橡胶材料邵氏硬度为30～40度。

4.如权利要求1所述的一种刚度可调式单向阀，其特征在于：所述挡板(2)为台阶圆环结构，其中台阶圆环的左端通过螺纹形式固定在阀体(1)左端，台阶圆环的右端部圆环平面与阀膜片(3)的伞锥段(32)外缘接触。

5.如权利要求1所述的一种刚度可调式单向阀，其特征在于：所述挡板(2)和阀体(1)的螺纹端面之间设置调整垫圈(5)。

6.如权利要求1所述的一种刚度可调式单向阀，其特征在于：所述挡板(2)内侧远离阀膜片(3)一侧设置有圆角(21)。