CN109707878B - 一种基于响应膜片的单向阀及单向变压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于响应膜片的单向阀，属于单向阀技术领域包括依次套接在出液管上的密封垫片、紧固膜片、响应膜片、入液活塞和紧固螺母，出液管与紧固螺母螺纹连接，能够产生轴向约束力。以及一种单向变压阀包括壳体、变压系统和单向阀，壳体与变压系统连接，单向阀穿过壳体上方的开口与壳体连接，且单向阀和变压系统之间合围形成压流腔。本发明采用多孔多通路设计，具有更快的响应速度，能更好的应对高流速，流向变化快的液体，可以提高了反向止流性，性能更加稳定，输出性能更好，降低了成本，并且结构密封性更好，提高阀输送流体可靠性。

Description

一种基于响应膜片的单向阀及单向变压阀

技术领域

本发明属于单向阀技术领域，尤其是涉及一种基于响应膜片的单向阀及单向变压阀。

背景技术

目前单向阀在液压系统中的作用如下：1、将单向阀安装在泵的出口处，可以防止系统的压力突然升高而损坏油泵，即起止回作用；2、将单向阀与节流阀或减压阀并联，可构成执行机构正向慢速，反向快速；或者正向减速，反向自由流通回路；3、将单向阀与压力阀串联起来，可逐步提高调整压力，防止压力的反作用；4、对于液体控制的单向阀，可以利用控制油路开启单向阀，以达到使油液能反向流动的目的。单向阀的作用主要是控制油液只能朝一个方向移动。目前市面上的单向阀存在以下问题：1、当液体朝一个方向运动时，阻力大；2、阀芯与阀座接触处的密封性要不好，容易泄漏，当油液从反向往回流时，不能完全阻隔；3、单向阀的动作应不够灵敏，工作时有撞击和噪声。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践提出了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，一种基于响应膜片的单向阀,所述单向阀包括依次套接在出液管上的密封垫片、紧固膜片、响应膜片、入液活塞和紧固部件，所述响应膜片与所述紧固膜片合围形成导流腔，所述紧固部件与所述出液管连接，用于对所述单向阀进行轴向约束。

进一步的，所述入液活塞的侧壁上设置有入流孔，用于液体通过。

进一步的，所述响应膜片上设置导流孔，所述紧固膜片上设置出流孔，所述导流孔与所述出流孔交错设置。

进一步的，所述入液活塞的底部开设有凹槽，所述凹槽是十字槽、平行槽或环形槽。

本发明采用的另一种技术方案在于，提出一种单向限流的单向变压阀，包括壳体、变压系统和所述的单向阀，所述壳体与所述变压系统连接，所述单向阀穿过所述壳体上方开口与所述壳体连接，所述单向阀和所述变压系统之间合围形成压流腔。

进一步的，所述壳体包括外罩和入液口，所述入液口与所述外罩连接，所述外罩与所述变压系统连接。

进一步的，所述单向阀上下两端设置有密封装置，所述密封装置包括密封片和密封圈，所述密封片设置在所述壳体和所述入液活塞之间，所述密封圈设置在所述入液活塞和所述变压系统之间。进一步的，所述密封片和所述密封圈采用氟橡胶、丁腈橡胶或者硅橡胶制成。

进一步的，所述变压系统包括底座、电磁铁和磁性形变片，所述电磁铁设置在所述底座内部，所述外罩与所述底座侧壁的上表面链接，所述底座上开设孔洞，所述电磁铁通过孔洞与外界电连接。

进一步的，所述磁性形变片为弹性钢构成。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1.单向阀结构采取多孔多通路设计，相比于目前的单向阀设计具有更快的响应速度，能更好的应对高流速的液体。

2.导流腔和压流腔共同作用，使得腔内液体流动更加规律，有效的防止或者减少了液体回流，提高了反向止流性。

3.所述单向阀和变压系统结合，结构紧凑，性能稳定，输出性能好，同时降低了成本。

4.本发明通过密封装置加以密封，密封性好，提高阀输送液体可靠性。

附图说明

图1是本发明中一种单向变压阀的爆炸图；

图2是本发明中一种单向变压阀的剖面结构图；

图3是本发明中一种基于响应膜片的单向阀的结构示意图；

图4是本发明中一种基于响应膜片的单向阀的爆炸图；

图5是一种基于响应膜片的单向阀的剖面结构图；

图6是本发明中所述紧固膜片的结构示意图。

图中数字表示：

1-壳体；12-外罩；13-入液口；2-密封装置；21-密封片；22-密封圈；3-单向阀；31-出液管；311-凹槽；32-紧固部件；33-入液活塞；331-入流孔；34-响应膜片；341-导流孔；342-外端面；343-内端面；35-紧固膜片；351-出流孔；36-密封垫片；4-变压系统；41-底座；42-电磁铁；43-磁性形变片；5-导流腔；6-压流腔。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图3和6对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明提供了一种基于响应膜片的单向阀，所述单向阀3包括出液管31、紧固部件32、入液活塞33、响应膜片34、紧固膜片35和密封垫片36，所述入液活塞33、所述响应膜片34、所述紧固膜片35和所述密封垫片36全部为圆形结构并且中间均开设与所述出液管31相匹配的通孔，且所述密封垫片36、所述紧固膜片35、所述响应膜片34、所述入液活塞33和所述紧固部件32依次套接在所述出液管31上，所述紧固部件32与所述出液管31螺纹连接。所述单向阀3通过所述紧固部件32和所述出液管31拧紧产生的轴向预紧力实现轴向约束，并且将轴向预紧力作用于弹性材料制成的所述密封垫片36上，所述密封垫片36产生径向形变，达到密封效果。所述响应膜片34包括外端面342和内端面343，所述紧固膜片35分别与外端面342和内端面343接触，并合围形成导流腔5，所述紧固膜片35通过外端面342和内端面343将轴向预紧力作用于所述响应膜片34，使所述响应膜片34与所述入液活塞33贴合。所述出液管31的底部开设有凹槽311，所述凹槽311为十字槽。

所述入液活塞33的侧壁上设置有多个入流孔331，所述响应膜片34的表面上设置有多个导流孔341。例如，在一些实施例中，所述入液活塞33的侧壁上设置有8个入流孔331，所述响应膜片34的表面上沿圆心轴向设置有18个导流孔341，所述紧固膜片35的表面上沿圆心轴向设置18个出流孔351。所述导流孔341与所述出流孔351交错设置，所述交错设置是指所述导流孔341与所述书流孔351在竖直方向不在同一条直线上，所述入流孔331、所述导流孔341和所述出流孔351形成单向限流的通路。

工作原理：

正向流通：当液体通过所述入液口13流入，进入所述外罩12和所述入液活塞33之间形成的环形腔体时，液体通过所述入液活塞33侧壁上的所述入流孔331流入，所述响应膜片34与所述入液活塞33接触部分压强增大，所述响应膜片34在液压的作用下鼓起。由于所述响应膜片34和所述外端面342与所述内端面343的接触部分被固定，鼓起的部分为非接触处部分，鼓起部分与所述入液活塞33脱离，不发生接触。由于所述响应膜片34鼓起，此时所述入流孔331、所述导流孔341和所述出流孔351联通，形成通路。

反向截流：当液体从所述出液管31的出口回流时，液体流入达所述压流腔6，从所述紧固膜片35的所述出流孔351流入，在液压和轴向预紧力共同作用下所述响应膜片34与所述入液活塞33紧紧贴合，导致所述导流孔341封闭，液体在所述导流腔5中止流，此时所述入流孔331，所述导流孔341和所述出流孔351形成闭路。

所述单向阀3采用本技术方案可以启到正向流通，反向止流的作用。所述单向阀3结构采取多孔多通路设计，具有更快的响应速度，能更好的应对高流速、变相快的液体。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述入液活塞33侧壁上的所述入流孔331的数量为16个，并且上下间隔排列，上排为8个、下排为8个。此排列方式不仅可以减轻所述单向阀3的重量，还可以具有更快的响应速度，增加流体的流入量，减少时间提高工作效率。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于，所述导流孔341为36个，且均匀分布在所述响应膜片34上，所述出流孔351的个数为36个，且均匀分布在所述紧固膜片35上，所述出流孔351和所述导流孔341交错设置。不仅可以减轻所述单向阀3的重量，还可以具有更快的响应速度，增加流体的流入量，减少时间提高工作效率。

实施例4

结合附图1-6，本发明提供了一种单向变压阀，包括壳体1、变压系统5和上述实施例中所述的单向阀3，所述壳体1包括外罩12和入液口13，所述外罩12和所述入液口13通过焊接形成一个整体。所述外罩12为圆柱形结构，所述外罩12的上盖设有开口，所述外罩12采用中空结构并且内壁设置有螺纹，所述外罩12与所述变压系统4通过螺纹连接形成密封腔体结构。所述单向阀3穿过所述开口与所述外罩12连接，所述单向阀3设置在所述密封腔体结构内的上下两端设置有密封装置2。所述单向阀3和所述变压系统4通过所述外罩12螺纹连接，本技术方案可以使所述单向变压阀结构更加紧凑，性能更加稳定，输出性能更好，降低了成本。

所述单向阀3包括出液管31、紧固部件32、入液活塞33、响应膜片34、紧固膜片35和密封垫片36，所述入液活塞33、所述响应膜片34、所述紧固膜片35和所述密封垫片36全部为圆形结构并且中间均开设与所述出液管31相匹配的通孔，且所述密封垫片36、所述紧固膜片35、所述响应膜片34、所述入液活塞33和所述紧固部件32依次套接在所述出液管31上，所述紧固部件32与所述出液管31螺纹连接。所述入液活塞33的侧壁上设置有8个入流孔331，所述响应膜片34的表面上沿圆心轴向设置有18个导流孔341，所述紧固膜片35的表面上沿圆心轴向设置18个出流孔351，所述导流孔341与所述出流孔351交错设置，所述交错设置是指所述导流孔341与所述书流孔351在竖直方向不在同一条直线上，所述入流孔331、所述导流孔341和所述出流孔351形成单向限流的通路。所述密封装置2包括密封片21和密封圈22，所述密封片21设置在所述单向阀3与所述壳体1之间，所述密封圈22设置在所述单向阀3与所述变压系统4之间。所述的密封圈22为圆环结构，其轴向厚度较大，通过密封圈22的轴向厚度使得所述单向阀3和所述变压系统4隔离出一段间隙，形成压流腔6。所述出液管31的底部开设有凹槽311，所述凹槽311是十字凹槽。所述十字凹槽的交汇处设置有开孔，液体可以经所述开孔，从所述出液管31流出，所述导流腔5和所述压流腔6共同作用使得腔内液体流动更加规律，有效的防止或者减少了液体回流，提高了反向止流性。所述密封片21和所述密封圈22采用氟橡胶制成，所述密封片21和所述密封圈22的轴向厚度略大于容纳其腔体的距离。加装密封装置2可以使本技术方案结构密封性更好，提高阀输送液体的可靠性。

所述变压系统4包括底座41、电磁铁42和磁性形变片43，所述底座41为有底无盖的空心圆柱体结构，所述电磁铁42固定设置在所述底座41内部，所述磁性形变片43与所述底座41侧壁上端面连接，使所述磁性形变片43与所述底座41形成独立的密封腔体，防止所述压流腔6的液体渗漏，影响所述变压系统4的工作。所述底座41下端面开设孔洞，所述电磁铁42的电源线通过孔洞与外界电源连接，所述底座41立柱外圈设置有螺纹，使所述底座41与所述壳体1螺纹连接。所述凹槽311防止所述入液活塞33的底部与所述磁性形变片43贴合堵塞所述导流孔341。所述磁性形变片43为弹簧钢。

本实施例中，单向变压阀的工作原理在于：

正向流通时：当液体通过所述入液口13流入所述外罩12和所述入液活塞33之间形成的环形腔体时，所述液体通过所述入液活塞33侧壁上的所述入流孔331流入，所述响应膜片34与所述入液活塞33接触部分压强增大，所述响应膜片34在液压的作用下鼓起。由于所述响应膜片34和所述外端面342与所述内端面343的接触部分被固定，鼓起的部分为非接触处部分，鼓起部分与所述入液活塞33脱离，不发生接触。由于所述响应膜片34鼓起，此时所述入流孔331、所述导流孔341和所述出流孔351联通，形成通路，在此过程中，所述变压系统4可以根据实际情况，对液体的流速进行控制，即通过改变外界电流，改变所述电磁铁42的磁性，使所述电磁铁42和所述磁性形变片43相排斥，此时所述磁性形变片43发生形变，压缩所述压流腔6的体积，达到给液体加压的目的，从而可以加快所述液体流速；所述变压系统4还可一通过改变外界电流，改变外界电流从而控制所述电磁铁42的磁性，使所述电磁铁42和所述磁性形变片43相互吸引，增大所述压流腔6的体积，达到给液体减压的目的，从而减慢所述液体流速。

反向截流时：当液体从所述出液管31的出口回流时，液体流入达所述压流腔6，从所述紧固膜片35的所述出流孔351流入，在液压和轴向预紧力共同作用下所述响应膜片34与所述入液活塞33紧紧贴合，导致所述导流孔341封闭，液体在所述导流腔5中止流，此时所述入流孔331，所述导流孔341和所述出流孔351形成闭路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种单向变压阀，其特征在于，包括壳体(1)、变压系统(4)和单向阀(3)，所述壳体(1)与所述变压系统(4)连接，所述单向阀(3)穿过所述壳体(1)上方的开口与所述壳体(1)连接，且所述单向阀(3)和所述变压系统(4)之间合围形成压流腔(6)，所述壳体(1)包括外罩(12)，所述变压系统(4)包括底座(41)、电磁铁(42)和磁性形变片(43)，所述底座(41)与所述外罩(12)相连接，所述电磁铁(42)设置在所述底座(41)内部，所述磁性形变片(43)设置于所述底座(41)的上方，且所述底座(41)上开设孔洞，所述电磁铁(42)通过所述孔洞与外界电连接。

2.根据权利要求1所述的单向变压阀，其特征在于，所述单向阀(3)包括依次套接在出液管(31)上的密封垫片(36)、紧固膜片(35)、响应膜片(34)、入液活塞(33)和紧固部件(32)，所述响应膜片(34)与所述紧固膜片(35)合围形成导流腔(5)，所述紧固部件(32)与所述出液管(31)连接，用于对所述单向阀(3)进行轴向约束。

3.根据权利要求2所述的单向变压阀，其特征在于，所述入液活塞(33)的侧壁上设置有入流孔(331)，用于液体通过。

4.根据权利要求2或3所述的单向变压阀，其特征在于，所述响应膜片(34)上设置导流孔(341)，所述紧固膜片(35)上设置出流孔(351)，所述导流孔(341)与所述出流孔(351)交错设置。

5.根据权利要求4所述的单向变压阀，其特征在于，所述入液活塞(33)的底部开设有凹槽(311)，所述凹槽(311)是十字槽、平行槽或环形槽。

6.根据权利要求2所述的单向变压阀,其特征在于，所述壳体(1)包括入液口(13)，所述入液口(13)与所述外罩(12)连接。

7.根据权利要求6所述的单向变压阀,其特征在于，所述单向阀(3)上下两端设置有密封装置(2)，所述密封装置(2)包括密封片(21)和密封圈(22)，所述密封片(21)设置在所述壳体(1)和所述入液活塞(33)之间，所述密封圈(22)设置在所述入液活塞(33)和所述变压系统(4)之间。

8.根据权利要求7所述的单向变压阀,其特征在于，所述密封片(21)和所述密封圈(22)采用氟橡胶、丁腈橡胶或者硅橡胶制成。

9.根据权利要求1所述的单向变压阀，其特征在于，所述磁性形变片(43)为弹性钢构成。

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