CN112228421A - 一种背压阀 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种背压阀，包括分体式结构的阀体，所述阀体内设置有流入通道和流出通道，流入通道和流出通道的连通处设置有活塞安装孔，活塞安装孔内导向移动安装有可连通或截断流入通道和流出通道的活塞，活塞的外壁与活塞安装孔的腔壁密封配合，阀体内还设置有弹性件安装孔，弹性件安装孔内设置有弹性件，弹性件的一端顶压在活塞上，弹性件的另一端顶压在弹性件安装孔的腔壁上，弹性件提供驱动活塞将流入通道和流出通道截断的弹性力，从流入通道进入阀体的流入液体提供驱动活塞将流入通道和流出通道连通的液体压力。本申请的背压阀通过活塞的移动截断或打开流入通道和流出通道的连通处，活塞在使用中不易损坏，从而延长背压阀的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及阀门领域，尤其涉及一种背压阀。
背景技术
背压阀的名词来源于Back Pressure Valve。它代表的意思是说由于阀的功能而形成一定的压力，压力一般可以调节。可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。
参照图1，相关技术中公开了一种背压阀，包括上阀盖91和下阀盖92，下阀盖92内设置有进口通道93和出口通道94，进口通道93和出口通道94的连通处设置有可通过变形截断或连通进口通道93和出口通道94的膜片95，膜片95周沿夹设于上阀盖91和下阀盖92之间，上阀盖91内设置有用于顶压膜片95中部的弹簧件96，背压阀通过内置弹簧件96的弹力及系统压力的相互作用来实现膜片95动作：当系统压力比设定压力小时，膜片95在弹簧件96弹力的作用下截断进口通道93和出口通道94；当系统压力比设定压力大时，膜片95在系统压力的作用下变形，中部向弹簧件96方向鼓起，同时弹簧件96被压缩，进口通道93和出口通道94连通，液体通过背压阀。
上述相关技术中存在的缺陷是，背压阀在使用的过程中，液体长时间对膜片95进行冲击，膜片95反复变形易使膜片95破损，进而缩短背压阀的使用寿命。
发明内容
为了改善上述背压阀使用寿命短的技术问题，本申请提供一种背压阀。
本申请提供的背压阀采用如下的技术方案：
一种背压阀，包括分体式结构的阀体，所述阀体内设置有流入通道和流出通道，流入通道和流出通道的连通处设置有活塞安装孔，活塞安装孔内导向移动安装有可连通或截断流入通道和流出通道的活塞，活塞的外壁与活塞安装孔的腔壁密封配合，阀体内还设置有弹性件安装孔，弹性件安装孔内设置有弹性件，弹性件的一端顶压在活塞上，弹性件的另一端顶压在弹性件安装孔的腔壁上，弹性件提供驱动活塞将流入通道和流出通道截断的弹性力，从流入通道进入阀体的流入液体提供驱动活塞将流入通道和流出通道连通的液体压力。
通过采用上述技术方案，本申请的背压阀在使用时，通过在流入通道和流出通道的连通处设置活塞安装孔，活塞安装孔内设置活塞，当从流入通道进入阀体的流入液体作用在活塞上的压力小于弹性件的初始弹力时，活塞截断流入通道和流出通道；当从流入通道进入阀体的流入液体作用在活塞上的压力大于弹性件的弹力时，活塞移动，使得流入通道和流出通道连通。本申请的背压阀通过活塞的移动截断或打开流入通道和流出通道的连通处，活塞在使用中不易损坏，从而延长背压阀的使用寿命。
优选的，所述活塞安装孔的远离弹性件的一侧还设置有正向压力槽，正向压力槽与所述流入通道连通，流出通道的入口与正向压力槽的底壁连通，且流出通道的入口沿向上凸出于正向压力槽的底壁，所述活塞的远离弹性件的端面用于顶压在所述入口沿上或者远离所述入口沿以实现流入通道和流出通道的截断或连通，且活塞的远离弹性件的端面在沿活塞移动方向的投影面积大于所述入口沿的外侧边缘在沿活塞移动方向的投影所围成的面积。
优选的，所述活塞包括移动件和导向限位件，导向限位件上设置有导向孔，导向限位件的外壁与活塞安装孔的腔壁密封配合，所述活塞安装孔的腔壁上靠近弹性件安装孔的位置还设置有挡止配合结构，挡止配合结构用于与导向限位件的靠近弹性件安装孔的端面挡止配合；
所述移动件包括导向部和压紧部，导向部导向移动安装于导向限位件的导向孔内，且导向部与导向限位件的导向孔壁密封配合，活塞通过移动件的导向部的端面与弹性件顶压配合，活塞通过移动件的压紧部的端面顶压在所述入口沿上或者远离所述入口沿以实现流入通道和流出通道的截断或连通。
通过采用上述技术方案，可以避免活塞与活塞安装孔的腔壁相互摩擦，更换维修时只需要更换活塞即可，十分方便。
优选的，所述压紧部相较于导向部沿垂直于活塞移动方向向外凸出形成台阶面，所述压紧部与活塞安装孔的腔壁之间留有供液体通过的间隙，所述台阶面与导向限位件之间形成反向压力槽，正向压力槽内的液体能够通过所述间隙进入所述反向压力槽内，且移动件的压紧部的端面在沿活塞移动方向的投影面积与所述入口沿的外侧边缘在沿活塞移动方向的投影所围成的面积之差大于所述台阶面在沿活塞移动方向的投影面积。
通过采用上述技术方案，利用进入到反向压力槽内的液体对活塞的外凸部施加的压力，部分抵消掉正向压力槽对活塞施加的压力，从而减小弹性件所需承受的压力，进而实现在弹性件所能承受的最大压力不变时，提高背压阀流通时所需的液体压强，使得背压阀能够适用于较高压力的液压系统中。
优选的，所述移动件的压紧部的端面上还开设有安装槽，安装槽内固定安装有防腐密封件，防腐密封件的周向侧壁与安装槽的槽壁密封配合，防腐密封件用于顶压在所述入口沿上或者远离所述入口沿以实现流入通道和流出通道的截断或连通。
通过采用上述技术方案，使得活塞的用于截断入口沿处入口的部位不易腐蚀，密封性更好。
优选的，所述阀体上还设置有压力调节机构，所述压力调节机构包括顶压板和调节螺栓，所述弹性件安装孔的远离活塞一侧的腔壁上设置有贯穿该腔壁的螺纹孔，所述调节螺栓的螺杆部旋拧设置于螺纹孔内且螺杆部的长度大于螺纹孔的深度，调节螺栓的头部位于弹性件安装孔外部，所述顶压板设置于弹性件安装孔内，顶压板的一端与所述弹性件的远离活塞的一端顶压配合，顶压板的另一端与调节螺栓的螺杆部顶压配合。
通过采用上述技术方案，可以根据需要调节弹性件的初始弹力，进而调节背压阀内液体流通时所需的液体压强。
优选的，所述调节螺栓的螺杆部的端部设置有半球形顶压部，所述顶压板上设置有与半球形顶压部配合的曲面凹槽。
通过采用上述技术方案，使得调节螺栓能够更稳定的顶压顶压板。
优选的，所述调节螺栓的外部还设置有保护罩，包括筒状的两端开口的侧壁和可拆固定设置于侧壁一端开口处的保护盖，侧壁内中部位置还形成有连接板，连接板上设置有供调节螺栓的螺杆部穿过的螺纹孔，连接板将侧壁内的空间分隔为靠近保护盖的第一空间和远离保护盖的第二空间，调节螺栓的头部位于第一空间内，调节螺栓的螺杆部位于第二空间内，且保护罩能够套在弹性件安装孔所在阀体部的外侧。
通过采用上述技术方案，保护罩能够将调节螺栓保护起来，防止其受到损坏。
优选的，所述流入通道的入口处和流出通道的出口处均固定设置有便于连接的法兰结构。
附图说明
图1是背景技术中的背压阀的剖面结构示意图；
图2是本申请实施例的背压阀的立体结构示意图；
图3是图2中的背压阀的右视图；
图4是图3中A-A处的剖面结构示意图；
图5是图4中B处结构的放大图。
附图标记说明：1、上阀体；11、弹性件安装孔；111、弹性件；12、活塞安装孔；13、挡止面；2、下阀体；21、流入通道；22、流出通道；221、入口沿；23、正向压力槽；3、保护罩；31、侧壁；32、保护盖；33、连接板；34、第一空间；35、第二空间；4、法兰结构；5、活塞；51、移动件；511、导向部；512、压紧部；513、台阶面；514、安装槽；515、防腐密封件；52、导向限位件；521、导向孔；6、间隙；7、反向压力槽；8、压力调节机构；81、顶压板；82、调节螺栓；821、半球形顶压部；91、上阀盖；92、下阀盖；93、进口通道；94、出口通道；95、膜片；96、弹簧件。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
参照图2和图3，本申请实施例公开了一种背压阀，包括上阀体1和下阀体2。参照图4，背压阀还包括位于上阀体1上的压力调节机构8及安装于压力调节机构8外的保护罩3。上阀体1和下阀体2通过螺栓固定连接形成一个整体。
继续参照图4，下阀体2内设置有流入通道21、正向压力槽23和流出通道22。流入通道21与正向压力槽23连通，流出通道22的入口与正向压力槽23的底壁连通，且流出通道22的入口沿221向上凸出于正向压力槽23的底壁，使得正向压力槽23的形状为环形。流入通道21的入口处和流出通道22的出口处均设置有便于连接的法兰结构4。
参照图4和图5，上阀体1内设置有相连通的弹性件安装孔11和活塞安装孔12，活塞安装孔12与正向压力槽23对应设置，活塞安装孔12位于弹性件安装孔11与正向压力槽23之间。弹性件安装孔11和活塞安装孔12同轴线设置，且活塞安装孔12的孔径大于弹性件安装孔11的孔径，弹性件安装孔11和活塞安装孔12的交界处形成挡止面13。
继续参照图4和图5，活塞安装孔12内导向移动安装有活塞5，活塞5包括移动件51和导向限位件52。导向限位件52上设置有导向孔521，导向限位件52的外壁上设置有密封圈，导向限位件52的外壁与活塞安装孔12的腔壁导向移动且密封配合。在其他实施例中，导向限位件52还可以固定设置在活塞安装孔12的腔壁上。在导向限位件52朝向弹性件安装孔11移动时，挡止面13对导向限位件52进行移动限位，挡止面13形成用于与导向限位件52的靠近弹性件安装孔11的端面挡止配合的挡止配合结构。
继续参照图4和图5，移动件51包括导向部511和压紧部512，导向部511导向移动安装于导向限位件52的导向孔521内，且导向部511上设置有密封圈，导向部511与导向限位件52的导向孔521壁密封配合。压紧部512相较于导向部511沿垂直于活塞5移动方向向外凸出形成台阶面513。压紧部512的端面上还开设有安装槽514，安装槽514内通过螺钉固定安装有防腐密封件515，安装槽514的周向侧壁上设置有密封圈，防腐密封件515通过密封圈与安装槽514的槽壁密封配合。活塞5通过压紧部512的端面上的防腐密封件515顶压在入口沿221上或者远离入口沿221以实现流入通道21和流出通道22的截断或连通。在本实施例中，防腐密封件515由四氟乙烯材料制成。压紧部512与活塞安装孔12的腔壁之间留有供液体通过的间隙6，台阶面513与导向限位件52之间形成反向压力槽7，正向压力槽23内的液体能够通过间隙6进入反向压力槽7内。移动件51的压紧部512的端面在沿活塞5移动方向的投影面积大于入口沿221的外侧边缘在沿活塞5移动方向的投影所围成的面积，且移动件51的压紧部512的端面在沿活塞5移动方向的投影面积与入口沿221的外侧边缘在沿活塞5移动方向的投影所围成的面积之差大于台阶面513在沿活塞5移动方向的投影面积。这样设计的好处在于，反向压力槽7内液体的压力可以部分抵消掉正向压力槽23内液体的压力，从而减小弹性件111所需承受的压力，进而实现在弹性件111所能承受的最大压力不变时，提高背压阀流通时的液体压强，使得背压阀能够适用于较高压力的液压系统中。
继续参照图4，弹性件安装孔11内设置有弹性件111，在本实施例中，弹性件111优选为弹簧。弹簧的一端顶压在导向部511的端面上，弹簧的另一端顶压在压力调节机构8上。压力调节机构8包括顶压板81和调节螺栓82。弹性件安装孔11的远离活塞5一侧的腔壁上设置有贯穿该腔壁的螺纹孔，调节螺栓82的螺杆部旋拧设置于螺纹孔内且螺杆部的长度大于螺纹孔的深度，调节螺栓82的头部位于弹性件安装孔11外部。顶压板81设置于弹性件安装孔11内，且顶压板81与弹性件安装孔11的孔壁导向移动配合，顶压板81的一端与弹簧的远离活塞5的一端顶压配合，顶压板81的另一端与调节螺栓82的螺杆部顶压配合。调节螺栓82的螺杆部的端部设置有半球形顶压部821，顶压板81上设置有与半球形顶压部821配合的曲面凹槽，这样设计的好处在于，使得调节螺栓82能够更稳定的顶压顶压板81。使用该压力调节机构8调节背压阀内液体流通时所需的液体压强时，通过旋拧调节螺栓82使得调节螺栓82的螺杆部伸入弹性件安装孔11内的长度发生变化，从而驱动顶压板81压缩弹簧的形变量发生变化，进而使得弹簧施加在活塞5上的弹力发生变化。
继续参照图4，调节螺栓82的外部还设置有保护罩3，保护罩3包括筒状的两端开口的侧壁31和卡接固定设置于侧壁31一端开口处的保护盖32，侧壁31内中部位置还形成有连接板33，连接板33上设置有供调节螺栓82的螺杆部穿过的螺纹孔。连接板33将侧壁31内的空间分隔为靠近保护盖32的第一空间34和远离保护盖32的第二空间35，调节螺栓82的头部位于第一空间34内，调节螺栓82的螺杆部位于第二空间35内。保护罩3的开口大小大于弹性件安装孔11所在阀体部的大小，使得保护罩3能够套在弹性件装孔11所在阀体部的外侧。保护罩3能够将调节螺栓82保护起来，防止其受到损坏，在需要旋拧调节螺栓82时，可以将保护盖32拆卸下来，然后旋拧调节螺栓82即可，而且旋拧调节螺栓82的同时，保护罩3能够跟随调节螺栓82一起移动并套在弹性件安装孔11所在阀体部的外侧，不会发生干涉。
本申请实施例的实施原理为：背压阀在使用时，液压系统内的液体经流入通道21进入正向压力槽23内，然后经压紧部512与活塞安装孔12的腔壁之间的间隙6进入反向压力槽7内。正向压力槽23与反向压力槽7内的液体压强是一致的，但是由于压紧部512的端面在沿活塞5移动方向的投影面积与入口沿221的外侧边缘在沿活塞5移动方向的投影所围成的面积之差大于台阶面513在沿活塞5移动方向的投影面积，因此压紧部512的端面所受到的正向压力槽23内液体的压力大于台阶面513所受到的反向压力槽7内液体的压力。当压紧部512的端面所受到的正向压力槽23内液体的压力与台阶面513所受到的反向压力槽7内液体的压力之差大于弹簧施加在活塞5上的弹力时，活塞5朝向弹性件安装孔11移动，流入通道21和流出通道22连通，液压系统内的液体能够通过背压阀。
本申请的背压阀通过活塞5的移动截断或打开流入通道21和流出通道22的连通处，活塞5在使用中不易损坏，从而延长背压阀的使用寿命；而且，能够实现在弹性件111所能承受的最大压力不变时，提高背压阀流通时所需的液体压强，使得背压阀能够适用于较高压力的液压系统中。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种背压阀，包括分体式结构的阀体，其特征在于：所述阀体内设置有流入通道(21)和流出通道(22)，流入通道(21)和流出通道(22)的连通处设置有活塞安装孔(12)，活塞安装孔(12)内导向移动安装有可连通或截断流入通道(21)和流出通道(22)的活塞(5)，活塞(5)的外壁与活塞安装孔(12)的腔壁密封配合，阀体内还设置有弹性件安装孔(11)，弹性件安装孔(11)内设置有弹性件(111)，弹性件(111)的一端顶压在活塞(5)上，弹性件(111)的另一端顶压在弹性件安装孔(11)的腔壁上，弹性件(111)提供驱动活塞(5)将流入通道(21)和流出通道(22)截断的弹性力，从流入通道(21)进入阀体的流入液体提供驱动活塞(5)将流入通道(21)和流出通道(22)连通的液体压力。
2.根据权利要求1所述的背压阀，其特征在于：所述活塞安装孔(12)的远离弹性件(111)的一侧还设置有正向压力槽(23)，正向压力槽(23)与所述流入通道(21)连通，流出通道(22)的入口与正向压力槽(23)的底壁连通，且流出通道(22)的入口沿(221)向上凸出于正向压力槽(23)的底壁，所述活塞(5)的远离弹性件(111)的端面用于顶压在所述入口沿(221)上或者远离所述入口沿(221)以实现流入通道(21)和流出通道(22)的截断或连通，且活塞(5)的远离弹性件(111)的端面在沿活塞(5)移动方向的投影面积大于所述入口沿(221)的外侧边缘在沿活塞(5)移动方向的投影所围成的面积。
3.根据权利要求2所述的背压阀，其特征在于：所述活塞(5)包括移动件(51)和导向限位件(52)，导向限位件(52)上设置有导向孔(521)，导向限位件(52)的外壁与活塞安装孔(12)的腔壁密封配合，所述活塞安装孔(12)的腔壁上靠近弹性件安装孔(11)的位置还设置有挡止配合结构，挡止配合结构用于与导向限位件(52)的靠近弹性件安装孔(11)的端面挡止配合；
所述移动件(51)包括导向部(511)和压紧部(512)，导向部(511)导向移动安装于导向限位件(52)的导向孔(521)内，且导向部(511)与导向限位件(52)的导向孔(521)壁密封配合，活塞(5)通过移动件(51)的导向部(511)的端面与弹性件(111)顶压配合，活塞(5)通过移动件(51)的压紧部(512)的端面顶压在所述入口沿(221)上或者远离所述入口沿(221)以实现流入通道(21)和流出通道(22)的截断或连通。
4.根据权利要求3所述的背压阀，其特征在于：所述压紧部(512)相较于导向部(511)沿垂直于活塞(5)移动方向向外凸出形成台阶面(513)，所述压紧部(512)与活塞安装孔(12)的腔壁之间留有供液体通过的间隙(6)，所述台阶面(513)与导向限位件(52)之间形成反向压力槽(7)，正向压力槽(23)内的液体能够通过所述间隙(6)进入所述反向压力槽(7)内，且移动件(51)的压紧部(512)的端面在沿活塞(5)移动方向的投影面积与所述入口沿(221)的外侧边缘在沿活塞(5)移动方向的投影所围成的面积之差大于所述台阶面(513)在沿活塞(5)移动方向的投影面积。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的背压阀，其特征在于：所述移动件(51)的压紧部(512)的端面上还开设有安装槽(514)，安装槽(514)内固定安装有防腐密封件(515)，防腐密封件(515)的周向侧壁与安装槽(514)的槽壁密封配合，防腐密封件(515)用于顶压在所述入口沿(221)上或者远离所述入口沿(221)以实现流入通道(21)和流出通道(22)的截断或连通。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的背压阀，其特征在于：所述阀体上还设置有压力调节机构(8)，所述压力调节机构(8)包括顶压板(81)和调节螺栓(82)，所述弹性件安装孔(11)的远离活塞(5)一侧的腔壁上设置有贯穿该腔壁的螺纹孔，所述调节螺栓(82)的螺杆部旋拧设置于螺纹孔内且螺杆部的长度大于螺纹孔的深度，调节螺栓(82)的头部位于弹性件安装孔(11)外部，所述顶压板(81)设置于弹性件安装孔(11)内，顶压板(81)的一端与所述弹性件(111)的远离活塞(5)的一端顶压配合，顶压板(81)的另一端与调节螺栓(82)的螺杆部顶压配合。
7.根据权利要求6所述的背压阀，其特征在于：所述调节螺栓(82)的螺杆部的端部设置有半球形顶压部(821)，所述顶压板(81)上设置有与半球形顶压部(821)配合的曲面凹槽。
8.根据权利要求7所述的背压阀，其特征在于：所述调节螺栓(82)的外部还设置有保护罩(3)，包括筒状的两端开口的侧壁(31)和可拆固定设置于侧壁(31)一端开口处的保护盖(32)，侧壁(31)内中部位置还形成有连接板(33)，连接板(33)上设置有供调节螺栓(82)的螺杆部穿过的螺纹孔，连接板(33)将侧壁(31)内的空间分隔为靠近保护盖(32)的第一空间(34)和远离保护盖(32)的第二空间(35)，调节螺栓(82)的头部位于第一空间(34)内，调节螺栓(82)的螺杆部位于第二空间(35)内，且保护罩(3)能够套在弹性件安装孔(11)所在阀体部的外侧。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的背压阀，其特征在于：所述流入通道(21)的入口处和流出通道(22)的出口处均固定设置有便于连接的法兰结构(4)。
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2020
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