CN108266549A - 一种稳压止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压止回阀，包括该阀芯流道内安装有阀芯总成，阀芯总成包括：a)依次套接的至少两级止回套筒，各级止回套筒的封闭端处均开设有相互对应且横截面依次减小的套接开口；各级止回套筒贯穿对应的套接开口，各级止回套筒的套筒前端设有套筒限位凸缘，套筒后端设有套筒密封盖；b)用于封闭末级止回套筒上套接开口的止回封堵，封堵前端设有封堵限位凸缘，封堵后端处设有封堵密封盖。c)任意两相邻止回套筒之间设有相吸的套筒磁性组件，末级止回套筒和止回封堵之间设有相吸的封堵磁性组件。本发明提供了一种可根据进流压力的不同，自动调节内部开口的大小，保证出口处的压力稳定可控的稳压止回阀。

Description

一种稳压止回阀

技术领域

本发明涉及一种阀体，尤其是一种稳压止回阀。

背景技术

稳压止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫稳压止回阀。稳压止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。通常，流体在压力作用下使阀门的阀瓣开启，并从进口侧流向出口侧。当进口侧压力低于出口侧时，阀瓣在流体压力作用下自动地将通道关闭，阻止流体逆流。

在实际应用中，传统稳压止回阀存在以下缺陷：当阀瓣工作时，其容易受重力影响，且流体阻力直接影响阀瓣的反应速度；当稳压止回阀处于关闭进程时，则会在液体管道中引起液击，产生噪声较大。

同时，一些特定的流体管路中，除了需要注意控制流体的流向，避免逆流外，还需要控制流体的流量，即出口流量需要处于可控范围内。因为出口流量突然增加，势必也会增加出口的流体压力，而这可能会对下一阶段的操作产生不利影响，甚至于造成出口处的敏感设备产生受损的风险。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种在打开时逐级打开，可根据进流压力的不同，自动调节内部开口的大小，保证出口处的压力稳定可控的稳压止回阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稳压止回阀，包括具有流体通道的阀体，该流体通道包括进口流道、阀芯流道和出口流道，该阀芯流道内安装有阀芯总成，所述阀芯总成包括：

a)至少两级止回套筒，各级止回套筒与流体通道同轴设置、且依次套接配合，各级止回套筒包括与进口流道方向相对应的开口端、及与出口流道方向相对应的封闭端，其中首级止回套筒的外周壁与阀芯流道的内周壁密封固定，各级止回套筒的封闭端处依次开设有横截面依次减小的套接开口；

各级止回套筒表面均开设有用于连通进口流道和出口流道的阀芯通孔；

各级止回套筒包括靠近进口流道的套筒前端、及靠近出口流道的套筒后端，后一级止回套筒贯穿前一级止回套筒的套接开口，且后一级止回套筒的套筒前端处设有与前一级止回套筒的套接开口限位配合、且用于防止两相邻止回套筒相脱离的套筒限位凸缘，后一级止回套筒的套筒后端处凸设有用于封堵前一级止回套筒上阀芯通孔的套筒密封盖；

b)用于封闭末级止回套筒上套接开口的止回封堵，该止回封堵贯穿末级止回套筒的套接开口，止回封堵包括靠近进口流道的封堵前端、及靠近出口流道的封堵后端，该止回封堵的封堵前端设有与末级止回套筒处套接开口限位配合、且用于防止止回封堵脱离末级止回套筒的封堵限位凸缘，该止回封堵的封堵后端处凸设有用于封堵末级止回套筒上阀芯通孔的封堵密封盖；

c)任意两相邻止回套筒之间设有相吸的套筒磁性组件，该套筒磁性组件包括固定于前一级止回套筒处的前磁性件，及固定于后一级止回套筒处、且与前磁性件相吸配合的后磁性件；

末级止回套筒和止回封堵之间设有相吸的封堵磁性组件，该封堵磁性组件包括固定于末级止回套筒处的末级磁性件，及固定于止回封堵处、且与末级磁性件相吸配合的封堵磁性件。

本发明的有益效果是：首级止回套筒与阀芯流道内壁密封固定(即流体无法通过手机止回套筒)，从而实现进口流道和出口流道间的隔离，同时阀芯总成的各级止回套筒依次套接，且相互套接的同时，前一级止回套筒的阀芯通道由后一级止回套筒的套筒密封盖实现封堵或打开，而末级止回套筒的阀芯通道则由止回封堵的封堵密封盖实现封堵或打开。其中，前一级止回套筒的套接开口内径与后一级止回套筒的外径相适配，从而实现前一级止回套筒和后一级止回套筒在套接开口处的密封配合。此处，前一级指靠近进口流道的止回套筒，相对的，后一级指靠近出口流道的止回套筒，且前一级和后一级为相邻的止回套筒。当进口流道进流体时，则流体对各级止回套筒和止回封堵施加朝向出口流道方向的压力，则各级止回套筒和止回封堵将朝向出口流道方向运动，且运动受套筒限位凸缘或封堵限位凸缘限位，存在极限打开距离。在流体推力下，各级止回套筒和止回封堵是依次打开，若流体发生返流时，则流体向各级止回套筒和止回封堵施以反向推力，从而驱动各级止回套筒和止回封堵复位，且复位后的各级止回套筒和止回封堵分别封堵对应地阀芯通道，从而阻隔进口流道和出口流道间的连通，及实现稳压止回阀的单向止回。套筒磁性组件和封堵磁性组件采用永磁体或人造磁体，套筒磁性组件用于两相邻止回套筒间的相互吸合，即初始静止状态下，两相邻止回套筒处于收拢状态(即闭合状态)；封堵磁性组件用于末级止回套筒和止回封堵间的相互吸合，即初始静止状态下，末级止回套筒和止回封堵间也处于收拢状态(即闭合状态)。各套筒磁性组件、封堵磁性组件的磁力并不保持一致，可根据需要预先配置好，即不成套的前磁性件和后磁性件、末级磁性件和封堵磁性件的磁力各不相同。当进口流道的流体进入后，若流体压力不高，则阀芯总成处于闭合状态，当压力逐渐增加、并超过最低磁性吸合力值时，流体将分开对应的套筒磁性组件或封堵磁性组件，由此打开对应的阀芯通孔；当压力超过第二低磁性吸合力值时，则流体将分开对应的套筒磁性组件或封堵磁性组件，更多的阀芯通孔内打开，此时由于通道增大，流量也增加了，那么流体通道内的压力将降低，因此起到稳压的效果。随着压力不断增大，逐级分开对应的套筒磁性组件或封堵磁性组件，而流体通道内的压力随着阀芯通孔的不断打开而保持一个均衡的范围值，直至所有对应的套筒磁性组件或封堵磁性组件均被分开。此处的压力不是稳定在一个固定的值，而是维持在一个稳定、安全的范围内，从而保证出口处的压力稳定可控。

另外，本发明通过介质压力实现阀芯总成的开启和关闭，结构简单，成本较低；通过介质压力实现稳压止回阀的开闭，不需要人工复位，操作更加便捷。而止回套筒为筒状，且沿着流体通道轴向方向运动，故受重力作用影响小，开启和关闭阀芯的阻力较小，反应也更加灵敏。另外，由于各级止回套筒上套筒接口的尺寸小于流体通道的尺寸、且依次减小，由此实现整个流体通道通过止回套管的运动而逐级关闭，减小了液体的冲击力，进而减小了工作噪声。另外，阀芯通孔为孔状结构，可根据需要设置阀芯通孔的数量和开口尺寸，而流体必须经过阀芯通孔进出，故对介质有一定的滤过作用。稳压止回阀芯开启和关闭，结构简单，成本较低；通过介质压力实现稳压止回阀的开闭，不需要人工复位，操作更加便捷。

止回套筒均为圆筒结构，止回套筒由一级止回套筒、二级止回套筒和三级止回套筒组成，一级止回套筒上套接开口的横截面大于二级止回套筒上套接开口的横截面，一级止回套筒的外周壁与阀芯流道的内周壁密封固定；套筒磁性组件分别安装于一级止回套筒和二级止回套筒之间、二级止回套筒和三级止回套筒之间，封堵磁性组件安装于三级止回套筒和止回封堵之间。止回套筒的设置优选为三级。前一级和后一级是相对而言的，一级止回套筒为首级止回套筒、且只能作为前一级，三级止回套筒为末级止回套筒且只能作为后一级。

阀芯通孔开设于各级止回套筒的封闭端表面，不仅方便流体的通过，而且该结构方便套筒密封盖占用最少的面积，达到最优化的封堵效果。

阀芯通孔环绕套接开口设置，套筒密封盖为环绕止回套筒周缘设置的环形结构，封堵密封盖为环绕封堵周缘设置的环形结构。充分利用空间，优化结构，提高封堵效率。

各止回套筒的封闭端处设有环绕套接开口设置的凹陷区，阀芯通孔位于该凹陷区内；与所述阀芯通孔相配合的套筒密封盖或封堵密封盖与对应凹陷区的形状相匹配。通过凹陷区和套筒密封盖或封堵密封盖配合，能提高阀芯总成在关闭时的密封效果，提高止回的效果和效率。

套筒密封盖和对应凹陷区间、及封堵密封盖和对应凹陷区间均设有密封胶垫。密封胶垫在此起到密封作用，同时能大幅度降低两部件间的冲击力，避免碰撞的噪音。

阀芯通孔还开设于后一级止回套筒的筒壁表面，进一步提高流体通过阀芯总成的流量。

止回封堵处安装有第一磁性件，出口流道处架设有与第一磁性件的磁力相斥的第二磁性件，第一磁性件和第二磁性件间通过磁力互相排斥，并且排斥力随距离的增大而减小，从而提高止回时，止回封堵封堵阀芯通道的反应速度。磁性件的相互配合，能防止止回封堵受介质推力的冲击过大，起到缓冲作用。

出口流道处还安装有整流环，整流环上开设有若干条状排布、且相互平行的整流通道，该整流通道贯穿整流环设置；第二磁性件固定于整流环上。整流环对流体介质可起到整流的作用。

止回套筒和止回封堵均为非磁性材料制成。磁性材料属于泛指，其包括磁体(即磁铁)、也包括磁性金属材料等可受磁铁(即磁体)磁性吸引的材料，磁性金属材料包括铁、钴、镍等受磁铁吸引的金属材料。

各级止回套筒与流体通道位于同一轴线上，从而提高止回套筒伸缩时的顺畅，减小阻力，提高反应灵敏性。

各级止回套筒的外径与对应套筒接口的内径相适配；止回封堵的外径与对应套筒接口的内径相适配，该处适配指的是外径和内径间相互匹配，最大限度减少除阀芯通孔外的间隙，避免对止回效果的影响。

前磁性件固定于前一级止回套筒的凹陷区内，后磁性件固定于后一级止回套筒的套筒密封盖处；末级磁性件固定于末级止回套筒的凹陷区内，封堵磁性件固定于止回封堵的封堵密封盖处。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例阀芯总成的结构示意图，省略了套筒磁性组件和封堵磁性组件。

图3为本发明实施例整流环的结构示意图。

图4为本发明实施例阀芯总成的结构示意图，包括套筒磁性组件和封堵磁性组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1、2、3、4所示，本实施例包括具有流体通道2的阀体1，该流体通道2包括进口流道21、阀芯流道23和出口流道22，该阀芯流道23内安装有阀芯总成3。阀芯总成3包括：依次套接的止回套筒31(圆筒状)，止回套筒31由一级止回套筒311(相当于首级止回套筒)、二级止回套筒312和三级止回套筒313(相当于末级止回套筒)组成。各级止回套筒31与流体通道2位于同一轴线上。各级止回套筒31包括与进口流道21方向相对应的开口端41、及与出口流道22方向相对应的封闭端42(密封圆面)，此处封闭端42为垂直于流体通道2轴向的平面，位于管口的开口部位。各级止回套筒31的封闭端42处均开设有位于同一轴向上、且横截面依次减小的套接开口421，其中一级止回套筒311外周壁与阀芯流道23内周壁密封固定；各级止回套筒31的封闭端42表面、及二级止回套筒312和三级止回套筒313的筒壁表面均开设有用于连通进口流道21和出口流道22的阀芯通孔43。二级止回套筒312贯穿一级止回套筒311的套接开口421，二级止回套筒312的外径与一级止回套筒311上套接开口421内径相适配；三级止回套筒313贯穿二级止回套筒312的套接开口421，三级止回套筒313的外径与二级止回套筒312上套接开口421内径相适配。此处通过相互适配的内径和外径，实现相邻止回套筒31在套接开口421处的相对密封。各级止回套筒31包括靠近进口流道21的套筒前端(开口端41所在位置)、及靠近出口流道22的套筒后端(封闭端42所在位置)。二级止回套筒312的套筒前端处凸设有与一级止回套筒311处套接开口421限位配合、且用于防止两相邻止回套筒31相脱离的套筒限位凸缘431；同样的，三级止回套筒313的套筒前端也设有与二级止回套筒312上套接开口421限位配合的套筒限位凸缘431。其中，套筒限位凸缘431的尺寸大于对应套接开口421的尺寸。二级止回套筒312的套筒后端处设有用于封堵一级止回套筒311上阀芯通孔43的套筒密封盖432；同样的，三级止回套筒313的套筒后端处设有用于封堵二级止回套筒312上阀芯通孔43的套筒密封盖432。三级止回套筒313的套接开口421处安装有止回封堵32(圆筒结构，与三级止回套筒313的套接开口421截面相适配)，该止回封堵32贯穿三级止回套筒313的套接开口421，止回封堵32包括靠近进口流道21的封堵前端、及靠近出口流道22的封堵后端，该止回封堵32的封堵前端设有与三级止回套筒313处套接开口421限位配合、且用于防止止回封堵32脱离三级止回套筒313的封堵限位凸缘321，该止回封堵32的封堵后端处设有用于封堵三级止回套筒313上阀芯通孔43的封堵密封盖322。一级止回套筒311上套接开口的横截面大于二级止回套筒312上套接开口的横截面，二级止回套筒312的大于三级止回套筒313的。特别指出，一级止回套筒311没有前一级止回套筒，故一级止回套筒311上并不设置套筒密封盖432，即套筒密封盖432只设置于后一级止回套筒上。止回封堵32上靠近封堵前端的部位也开设有若干通孔，此处通孔可用于进口流道21和出口流道22间流体的流通，在一定程度上提高流体流量。

本实施例中，在一级止回套筒311和二级止回套筒312之间、二级止回套筒312和三级止回套筒313之间均安装有套筒磁性组件7，该套筒磁性组件7包括固定于前一级止回套筒处的前磁性件71，及固定于后一级止回套筒处、且与前磁性件71相吸配合的后磁性件72。其中，前磁性件71固定于前一级止回套筒的凹陷区6内，后磁性件72固定于后一级止回套筒的套筒密封盖432处。即前磁性件71分别位于一级止回套筒311和二级止回套筒312的凹陷区6内，后磁性件72分别位于二级止回套筒312和三级止回套筒313的套筒密封盖432处，且安装位置在凹陷区6和套筒密封盖432间相向而对的表面处。在三级止回套筒313和止回封堵32之间安装有封堵磁性组件8，该封堵磁性组件8包括固定于三级止回套筒313处的末级磁性件81，及固定于止回封堵32处、且与末级磁性件81相吸配合的封堵磁性件82。其中，末级磁性件81固定于三级止回套筒313的凹陷区6内，封堵磁性件82固定于止回封堵32的封堵密封盖322处，且安装位置在凹陷区6和封堵密封盖322间相向而对的表面处。另外，前磁性件71和后磁性件72、末级磁性件81和封堵磁性件82均可以采用埋设或下沉式地安装于所在部位，使得整体结构更加紧凑。

阀芯通孔43为孔状结构，流体介质进出都经过阀芯通孔43，对介质有一定的滤过作用。

本实施例中，前一级和后一级是相对而言的，一级止回套筒311为首级止回套筒、且只能作为前一级，三级止回套筒313为末级止回套筒且只能作为后一级。

本实施例中，阀芯通孔43环绕套接开口421设置，套筒密封盖432为环绕止回套筒31周缘设置的圆环状的盖板结构，封堵密封盖322为环绕封堵周缘设置的环形结构。各止回套筒31的封闭端处设有环绕套接开口421设置的凹陷区6，阀芯通孔43位于该凹陷区6内；与该阀芯通孔43相对应的套筒密封盖432或封堵密封盖322与所在凹陷区6形状相匹配，即填满所在的凹陷区6，从而构成一个更加完整的密封结构，使得止回套筒31的封闭端42为平整的平面结构，在没有间隙的情况下，不容易出现杂质颗粒的堵塞；类似于阶梯密封的概念。此处凹陷区6为环形结构，该环形结构环绕阀芯通孔43周缘设置。此处，阀芯通孔43还开设于各级止回套筒31的筒壁表面，且靠近止回套筒31的前端，当止回套筒31朝向进口流道21方向运动到底时，保证阀芯通孔43能完全位于套接开口421的进口流道21侧，解除阀芯通孔43的流通作用。

在出口流道22处还安装有整流环5，该整流环5为竖直设置的平板，在整流环5上设有若干竖条状、且相互平行的整流通道51。在整流环5上还安装有第二磁性件(未画出)，同时在止回封堵32处安装有与第二磁性件的磁力相斥的第一磁性件(未画出)。

套筒密封盖432和对应凹陷区6间、及封堵密封盖322和对应凹陷区6间均设有密封胶垫(未画出)。另外，各级止回套管31采用阶梯式套接，而且在稳压止回阀关闭时，各止回套筒31逐级关闭，有一定缓冲作用，可以减小噪声。

止回套筒31和止回封堵32均为非磁性材料制成。磁性材料属于泛指，其包括磁体(即磁铁)、也包括磁性金属材料等可受磁铁(即磁体)磁性吸引的材料，磁性金属材料包括铁、钴、镍等受磁铁吸引的金属材料。从而最大限度地发挥第一磁性件和第二磁性件的功用。

本发明中，当进口流道21进流体时，则流体对各级止回套筒31和止回封堵32施加朝向出口流道22方向的推力，则各级止回套筒31和止回封堵32将朝向出口流道22方向运动，并受套筒限位凸缘431或封堵限位凸缘321限位。在流体推力下，各级止回套筒31和止回封堵32被依次打开，若流体发生返流时，则流体向各级止回套筒31和止回封堵32施以反向推力，从而驱动各级止回套筒31和止回封堵32复位，且复位后的各级止回套筒31和止回封堵32分别封堵对应地阀芯通孔43和套接开口421，从而实现稳压止回阀的关闭。密封胶垫在此起到密封和减噪作用，特别是能大幅度降低两部件间的冲击力，避免碰撞的噪音。

Claims (10)

1.一种稳压止回阀，包括具有流体通道的阀体，该流体通道包括进口流道、阀芯流道和出口流道，该阀芯流道内安装有阀芯总成，其特征是，所述阀芯总成包括：

a)至少两级止回套筒，各级止回套筒与流体通道同轴设置、且依次套接配合，各级止回套筒包括与进口流道方向相对应的开口端、及与出口流道方向相对应的封闭端，其中其中首级止回套筒的外周壁与阀芯流道的内周壁密封固定，各级止回套筒的封闭端处依次开设有横截面依次减小的套接开口；

各级止回套筒表面均开设有用于连通进口流道和出口流道的阀芯通孔；

各级止回套筒包括靠近进口流道的套筒前端、及靠近出口流道的套筒后端，后一级止回套筒贯穿前一级止回套筒的套接开口，且后一级止回套筒的套筒前端处设有与前一级止回套筒的套接开口限位配合、且用于防止两相邻止回套筒相脱离的套筒限位凸缘，后一级止回套筒的套筒后端处凸设有用于封堵前一级止回套筒上阀芯通孔的套筒密封盖；

b)用于封闭末级止回套筒上套接开口的止回封堵，该止回封堵贯穿末级止回套筒的套接开口，止回封堵包括靠近进口流道的封堵前端、及靠近出口流道的封堵后端，该止回封堵的封堵前端设有与末级止回套筒处套接开口限位配合、且用于防止止回封堵脱离末级止回套筒的封堵限位凸缘，该止回封堵的封堵后端处凸设有用于封堵末级止回套筒上阀芯通孔的封堵密封盖；

c)任意两相邻止回套筒之间设有相吸的套筒磁性组件，该套筒磁性组件包括固定于前一级止回套筒处的前磁性件，及固定于后一级止回套筒处、且与前磁性件相吸配合的后磁性件；

末级止回套筒和止回封堵之间设有相吸的封堵磁性组件，该封堵磁性组件包括固定于末级止回套筒处的末级磁性件，及固定于止回封堵处、且与末级磁性件相吸配合的封堵磁性件。

2.根据权利要求1所述的稳压止回阀，其特征是：所述止回套筒均为圆筒结构，止回套筒由一级止回套筒、二级止回套筒和三级止回套筒组成，一级止回套筒上套接开口的横截面大于二级止回套筒上套接开口的横截面，一级止回套筒的外周壁与阀芯流道的内周壁密封固定；

套筒磁性组件分别安装于一级止回套筒和二级止回套筒之间、二级止回套筒和三级止回套筒之间，封堵磁性组件安装于三级止回套筒和止回封堵之间。

3.根据权利要求1或2所述的稳压止回阀，其特征是：所述阀芯通孔开设于各级止回套筒的封闭端表面。

4.根据权利要求3所述的稳压止回阀，其特征是：所述阀芯通孔环绕套接开口设置，套筒密封盖为环绕止回套筒周缘设置的环形盖板结构，封堵密封盖为环绕封堵周缘设置的环形盖板结构。

5.根据权利要求4所述的稳压止回阀，其特征是：各止回套筒的封闭端处设有环绕套接开口设置的凹陷区，阀芯通孔位于该凹陷区内；与所述阀芯通孔相配合的套筒密封盖或封堵密封盖与对应凹陷区的形状相匹配。

6.根据权利要求5所述的稳压止回阀，其特征是：所述套筒密封盖和对应凹陷区间、及封堵密封盖和对应凹陷区间均设有密封胶垫。

7.根据权利要求3所述的稳压止回阀，其特征是：所述阀芯通孔还开设于后一级止回套筒的筒壁表面。

8.根据权利要求1所述的稳压止回阀，其特征是：所述止回封堵处安装有第一磁性件，出口流道处架设有与第一磁性件的磁力相斥的第二磁性件。

9.根据权利要求8所述的稳压止回阀，其特征是：所述出口流道处还安装有整流环，整流环上开设有若干条状排布、且相互平行的整流通道，该整流通道贯穿整流环设置；所述第二磁性件固定于整流环上。

10.根据权利要求1或2所述的稳压止回阀，其特征是：所述前磁性件固定于前一级止回套筒的凹陷区内，后磁性件固定于后一级止回套筒的套筒密封盖处；末级磁性件固定于末级止回套筒的凹陷区内，封堵磁性件固定于止回封堵的封堵密封盖处。