CN109210245B - 一种单向截止阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单向截止阀，包括筒状阀体、阀座和阀芯，阀芯包括盘状连接部、前导向筒、后导向筒，筒状阀体内由第一环形台阶、第二环形台阶分为不同内径的头部阀室、中部阀室和尾部阀室，阀芯在筒状阀体内移动时，前导向筒的外壁紧贴第一环形台阶的内壁，后导向筒的外壁紧贴尾部阀室的内壁；该第一环形台阶的内环壁上设置环形面、第一锥面和第二锥面，盘状连接部的前端面呈锥形设置，该前端面上沿周向设置环形凹槽，该环形凹槽将前端面分成第三锥面和第四锥面，该环形凹槽内设置密封圈，以使阀芯的前端面与第一环形台阶的内环壁相接触时，第四锥面与第二锥面紧贴配合以进行密封，密封圈置于第一锥面与第二锥面的交界处并进行密封。

Description

一种单向截止阀
技术领域
本发明涉及管道辅助设备技术领域，特别是一种单向截止阀。
背景技术
目前，密封结构(密封装置)广泛应用于航空、航天、军事、工业等领域中，对于常见的工业应用，密封结构可以使用于低温介质的封存、贮藏、运输，其中的低温介质可以是：LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)、液氮、液氩等介质。
例如，目前车用LNG气瓶上大多安装有4-5个安全阀，1-2个压力表。按照国家《安全阀使用管理规定》第5.6 条规定，安全阀一般每年至少校验一次；《压力表使用管理规定》压力表一般每年至少校验二次。因此，要求车用LNG气瓶每年都需要进行相关的检测。
但是目前的车用LNG气瓶在安全阀与压力表的安装上，遵照的是国家相关标准，即安全阀与压力表的安装必须直接连通到LNG气瓶内部，中间没有安装阀门。所以，在每次进行阀门和仪表校检的时候，需要把相关的阀门和仪表拆下来校验，因此必须将气瓶内的余量气体排空，上述操作过程中存在如下危害：一是浪费大量的资源，LNG气瓶内部的气体是超低温的LNG气体，每次进行检测时气瓶内还留有一些没有使用完的气体（因为根本无法完全使用完再把车辆开至修理厂进行拆检），少则5-10公斤，多则近20公斤，排空气瓶造成大量的LNG气体排入大气之中，而每个气瓶每年最少需要两次排空，造成巨大的浪费。
在上述LNG气体的回收过程中，提供一种结构简单、密封效果优异的单向截止阀是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、密封效果优异的单向截止阀。
为解决上述技术问题，本发明提供的单向截止阀，包括：筒状阀体、阀座和阀芯，该筒状阀体内设置第一环形台阶和第二环形台阶，以使所述筒状阀体内分为不同内径的头部阀室、中部阀室和尾部阀室，所述尾部阀室的端部与所述阀座的尾端密封配合，所述阀芯包括盘状连接部、前导向筒、后导向筒，所述前导向筒与盘状连接部前端面固定相连且同轴设置，所述后导向筒与盘状连接部后端面固定相连且同轴设置，该盘状连接部在所述中部阀室内可移动设置，该盘状连接部的后端面与所述尾部阀室的尾端之间设置用于限定该盘状连接部位置的弹簧，该第一环形台阶的内环壁上设置环形面、第一锥面和第二锥面，所述前导向筒的外径与所述第一环形台阶环形面的内径相适配，所述后导向筒的外径与所述尾部阀室的内径相适配，所述盘状连接部的外壁与所述中部阀室的内壁间隙配合，以使所述阀芯在所述筒状阀体内移动时，所述前导向筒的外壁紧贴所述第一环形台阶环形面的内壁，所述后导向筒的外壁紧贴所述尾部阀室的内壁；所述前导向筒的环状侧壁上设置多个前通气孔，所述后导向筒的环状侧壁上设置多个后通气孔；该第一环形台阶的内环壁上设置第一锥面和第二锥面，所述盘状连接部的前端面呈锥形设置，该前端面上沿周向设置环形凹槽，该环形凹槽将所述前端面分成第三锥面和第四锥面，该环形凹槽内设置密封圈，以使阀芯的前端面与第一环形台阶的内环壁相接触时，所述第四锥面与所述第二锥面紧贴配合以进行密封，所述密封圈置于所述第一锥面与所述第二锥面的交界处并进行密封，所述第三锥面置于所述第一锥面内，此时阀体内的头部阀室和中部阀室、尾部阀室处于隔断状态；阀芯的盘状连接部与第一环形台阶相脱离时，头部阀室经前通气孔与中部阀室相通，中部阀室经后通气孔与尾部阀室相通，头部阀室和中部阀室、尾部阀室处于导通状态。
进一步，单向截止阀还包括用于对所述弹簧进行限位的垫环，所述尾部阀室的尾端内壁设置内螺纹，该垫环的外壁与所述尾部阀室的尾端螺纹配合，以使弹簧置于阀体内时，由垫环对弹簧进行限位，易于装配。
进一步，所述头部阀室内壁设置用于和安全阀或压力表接头螺纹配合的螺纹部，便于将单向截止阀接入安全阀或压力表的接头，安全阀或压力表的接头旋入头部阀室后，挤压前导向筒在筒状阀体内向后移动，使得盘状连接部脱离第一环形台阶，转接发导通。
进一步，所述前通气孔为4个，均布在前导向筒的侧壁上，以使前通气孔两两对称设置，利于气体的快速通过。
进一步，所述密封圈为聚四氟乙烯密封圈，耐高温、耐腐蚀，具有很好的柔韧性、压缩回弹性、耐高低温性、不老化性、自润滑性。
发明的技术效果：（1）本发明的单向截止阀，相对于现有技术，使用阀芯和阀体内的第一环形台阶相配合，即可实现密封隔断的功能，结构简单，内部零件数量大幅减少，成本大幅降低；（2）前导向筒、后导向筒的设置，使得阀芯在阀体内移动更加平稳；（3）通过第四锥面与所述第二锥面紧贴配合形成金属密封，且聚四氟乙烯密封圈置于第一锥面与第二锥面的交界进行二次密封，由于第三锥面与第一锥面之间间隙设置，使得聚四氟乙烯密封圈被挤压后向第三锥面与第一锥面之间的间隙内延展填充，有效提高了密封效果；（4）环形凹槽的设计可以起到固定密封圈的作用，防止密封圈轴向窜动，提高密封度。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明的单向截止阀的剖面结构示意图；
图2是本发明的阀芯沿轴向的投影结构示意图；
图3是本发明的阀芯的剖面结构示意图。
图中：筒状阀体1，头部阀室11，尾部阀室12，中部阀室13，第一环形台阶14，第一锥面15，第二锥面16，第二环形台阶17，螺纹部18，阀芯2，前导向筒21，后导向筒22，第三锥面23，环形凹槽24，盘状连接部25，第四锥面26，弹簧3，密封圈4，垫环5，阀座6，前通气孔7，后通气孔8。
具体实施方式
实施例1 如图1至图3所示，本实施例的单向截止阀包括筒状阀体1、阀座6和阀芯2，该筒状阀体1内设置第一环形台阶14和第二环形台阶17，以使筒状阀体1内分为不同内径的头部阀室11、中部阀室13和尾部阀室12，头部阀室11内壁设置用于和安全阀或压力表接头螺纹配合的螺纹部18，便于将单向截止阀接入安全阀或压力表的接头；尾部阀室12的端部与阀座6的尾端密封配合，阀座6的前端与用于放置LNG气体的密封容器相通。
阀芯2包括盘状连接部25、前导向筒21、后导向筒22，前导向筒21与盘状连接部25前端面固定相连且同轴设置，后导向筒22与盘状连接部25后端面固定相连且同轴设置，该盘状连接部25的后端面与尾部阀室12的尾端之间设置用于限定该阀芯2位置的弹簧3，且尾部阀室12的尾端内壁设置内螺纹，弹簧3置入尾部阀室12内后，通过旋入外壁设有螺纹的垫环5，以使弹簧3置于筒状阀体1内时，由垫环5对弹簧3进行限位。
该盘状连接部25在中部阀室13内可移动设置，第一环形台阶14的内环壁上设置环形面、第一锥面15和第二锥面16，第一锥面15的半顶角为60°，第二锥面16的半顶角为45°，以使第一锥面15与第二锥面16之间形成转折，第二锥面16与环形面相邻，前导向筒21的外径与第一环形台阶14环形面的内径相适配，后导向筒22的外径与尾部阀室12的内径相适配，盘状连接部25的外壁与中部阀室13的内壁间隙配合；前导向筒21的环状侧壁上对称设置4个前通气孔7，后导向筒22的环状侧壁上对称设置6个后通气孔8；盘状连接部25的前端面呈锥形设置，该前端面的半顶角为45°，与第二锥面16的半顶角相同；前端面上沿周向设置环形凹槽24，该环形凹槽24将盘状连接部前端面分成第三锥面23和第四锥面26，该环形凹槽24内设置聚四氟乙烯密封圈4，聚四氟乙烯密封圈4嵌设在环形凹槽24内且该聚四氟乙烯密封圈的外环面凸出环形凹槽24设置。
制作时，阀体1、阀芯2采用铍青铜合金。铍青铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金，具有高的强度，弹性，耐磨性，耐疲劳性和耐热性，耐寒性和无磁性，碰击时无火花，易于焊接和钎焊，在大气，淡水和海水中耐腐蚀性极好。用于此大大提高了产品的安全性、抗疲劳性、耐腐蚀性。
单向截止阀处于初始状态时，弹簧3顶住阀芯2使得盘状连接部25的前端面与第一环形台阶14的内环壁相接触，第四锥面26与第二锥面16紧贴配合，第三锥面23与第一锥面15间隙配合，聚四氟乙烯密封圈4置于第一锥面15与第二锥面16的交界处并进行密封，此时阀体1内的头部阀室11和中部阀室13、尾部阀室12处于隔断状态；安全阀或压力表的接头旋入头部阀室11后，会挤压前导向筒21在筒状阀体1内向后移动，使得阀芯2的盘状连接部25与第一环形台阶14相脱离，头部阀室11经前通气孔7与中部阀室13相通，中部阀室13经后通气孔8与尾部阀室12相通，头部阀室11和中部阀室13、尾部阀室12处于导通状态。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种单向截止阀，其特征在于，包括：筒状阀体、阀座和阀芯，该筒状阀体内设置第一环形台阶和第二环形台阶，以使所述筒状阀体内分为不同内径的头部阀室、中部阀室和尾部阀室，所述尾部阀室的端部与所述阀座的尾端密封配合，所述阀芯包括盘状连接部、前导向筒、后导向筒，所述前导向筒与盘状连接部前端面固定相连且同轴设置，所述后导向筒与盘状连接部后端面固定相连且同轴设置，该盘状连接部在所述中部阀室内可移动设置，该盘状连接部的后端面与所述尾部阀室的尾端之间设置用于限定该盘状连接部位置的弹簧，该第一环形台阶的内环壁上设置环形面、第一锥面和第二锥面，所述前导向筒的外径与所述第一环形台阶环形面的内径相适配，所述后导向筒的外径与所述尾部阀室的内径相适配，所述盘状连接部的外壁与所述中部阀室的内壁间隙配合，以使所述阀芯在所述筒状阀体内移动时，所述前导向筒的外壁紧贴所述第一环形台阶环形面的内壁，所述后导向筒的外壁紧贴所述尾部阀室的内壁；所述前导向筒的环状侧壁上设置多个前通气孔，所述后导向筒的环状侧壁上设置多个后通气孔；所述盘状连接部的前端面呈锥形设置，该前端面上沿周向设置环形凹槽，该环形凹槽将所述前端面分成第三锥面和第四锥面，该环形凹槽内设置密封圈，以使阀芯的前端面与第一环形台阶的内环壁相接触时，所述第四锥面与所述第二锥面紧贴配合形成金属密封，且聚四氟乙烯密封圈置于第一锥面与第二锥面的交界进行二次密封，所述密封圈置于所述第一锥面与所述第二锥面的交界处并进行二次密封；第三锥面与第一锥面之间设置间隙，使得密封圈被挤压后向第三锥面与第一锥面之间的间隙内延展填充；
还包括用于对所述弹簧进行限位的垫环，所述尾部阀室的尾端内壁设置内螺纹，该垫环的外壁与所述尾部阀室的尾端螺纹配合；
所述头部阀室内壁设置螺纹部；
所述前通气孔为4个，均布在前导向筒的侧壁上；
所述密封圈为聚四氟乙烯密封圈。
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