CN112524301A - 止回阀阀芯和止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种止回阀阀芯，包括若干阀瓣膜，若干阀瓣膜的底部相围合设置，若干阀瓣膜相围合的内部空间形成供流体介质流动的流通通道，阀瓣膜的顶部到底部的距离大于流通通道的半径，若干阀瓣膜相分离时为开启状态，以供流体介质通过，若干阀瓣膜相聚合时为闭合状态，以阻断流体介质通过，若干阀瓣膜相聚合时，任意一个阀瓣膜的侧边与其相邻的阀瓣膜的侧边相紧密抵接，由于止回阀阀芯的阀瓣膜的顶部到底部的距离大于流通通道的半径，因此，在闭合时，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的。

Description

止回阀阀芯和止回阀

技术领域

本发明涉及止回阀技术领域，具体涉及止回阀阀芯和止回阀。

背景技术

止回阀是一种在工业应用中非常常见的阀门，又称为单向阀或者止逆阀，其内部的启闭件的开启、闭合动作主要依靠流体介质自身的流动来实现，其作用主要是防止管路中的介质倒流，只允许流体介质往一个方向流动，以防止发生事故，例如防止泵及驱动电动机反转，以及防止排放物的回流污染等，止回阀属于一种自动阀门，按结构划分，可分为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀三种。

图1为现有技术中较为常见的一种旋启式止回阀，其阀瓣100可转动的装设在阀体内部，当流体介质按照流动方向流动时，阀瓣开启，流体介质可以自由通过，当流体介质反向流动时，会带动阀瓣反转闭合，从而实现反向止流的目的，但是这种旋启式止回阀只有在阀瓣反向转动到完全紧贴阀体的阀座端壁101时才能实现完全闭合止流的目的，这使得阀瓣100反向闭合时的转动幅度较大，又由于阀瓣100在闭合的过程中，都会将其转动范围内的部分流体介质反推回介质流进管内，被反推回去的流体介质的体积量称为回踩量，因此这种旋启式止回阀会有一个回踩量较大的问题。

发明内容

为了解决上述背景技术中提到的传统旋启式止回阀回踩量较大的技术问题，本发明提出一种止回阀阀芯和止回阀，通过设计多个从顶部到底部的距离大于流通通道的半径的阀瓣膜，在闭合转动的过程中，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的目的之一在于公开一种止回阀阀芯，该止回阀阀芯包括若干阀瓣膜，若干所述阀瓣膜的底部相围合设置，若干所述阀瓣膜相围合的内部空间形成供流体介质流动的流通通道，所述阀瓣膜本身相对于其底部可转动，流体介质在阀瓣膜的底部往顶部的方向上流过流通通道时，阀瓣膜在流动的流体介质的冲击作用下会相互分离，使得流体介质可以无障碍的流过流通通道，因而，若干所述阀瓣膜相分离时为开启状态，以供流体介质通过，流体介质在阀瓣膜的顶部往底部的方向上流动时，流体介质会带动阀瓣膜往流通通道的中心方向转动，使得若干阀瓣膜均向流通通道的中心转动而相互聚合，从而起到阻断流通通道的作用，因而，若干所述阀瓣膜相聚合时为闭合状态，以阻断流体介质的通过，实现反向止流的目的，所述阀瓣膜的顶部到底部的距离大于所述流通通道的半径，若干所述阀瓣膜相聚合时，任意一个所述阀瓣膜的侧边与其相邻的所述阀瓣膜的侧边相紧密或密封抵接，以形成阻断流通通道的密闭面，由于阀瓣膜的顶部到底部的距离大于流通通道的半径，因此，任意一个阀瓣膜在闭合转动的过程中，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的。

进一步的，在完全开启状态下，阀瓣膜在流通通道的纵截面上的投影呈等腰三角形，因此，所述止回阀阀芯闭合时呈圆锥状或棱锥状，由于在闭合状态下时，由阀瓣膜相紧密相抵接而形成的密闭面呈圆锥形或棱锥形，因此，在闭合状态下，该密闭面在流通通道的轴线方向上的抗压强度将得到大幅提高，并且在流体介质反流时，该呈圆锥形或棱锥形的密闭面所承受的流体压力越大，阀瓣膜之间的连接就会越紧密，使得密闭面的密封性就越高，因此，使得该止回阀阀芯具有适应高压流体介质的应用性能。

进一步的，若干所述阀瓣膜的底部相围合形成一体式结构，以构成用于连接止回阀阀体的连接环，若干阀瓣膜的底部相围合且形成一体式结构，在起到简单化整体结构和便于一体化安装作用的同时，还起到有利于生产出相互之间配合度高的阀瓣膜的作用，即在生产中，只需直接采用现有的圆锥形结构膜，并沿圆锥形结构膜的母线将其侧面切割成若干份，所切得的侧面膜片即为阀瓣膜，在切割圆锥形结构膜时保留其底部不分割，并将该圆锥形结构膜的底部压制成连接环，即可实现将所有阀瓣膜的底部围合形成一体式结构的目的，此外，同样的也可以采用棱锥形结构膜来制作该止回阀阀芯，制作时只需要沿棱锥形结构膜的棱边进行切割并保留底部不切割，如此即可制得相互之间呈合围状且一体式的阀芯结构；又由于所有的阀瓣膜均来源于同一锥形结构膜的侧面，因而在闭合时，所有的阀瓣膜相互之间具有高配合度和高密封性，提高了结构稳定性，其中，所述连接环上设有螺栓孔，螺栓孔用于将该一体式的阀芯固定在阀体上。

进一步的，若干所述阀瓣膜上均设有加强板，加强板可以起到提高阀瓣膜本身的结构强度的作用，避免阀瓣膜在高压流体介质的冲击挤压下弯曲变形失效，以确保该止回阀阀芯的使用稳定性，并且在加强板与阀瓣膜相结合的作用下，该止回阀阀芯抗高压的耐受性得到更进一步的提升。

进一步的，所述加强板的外形与所述阀瓣膜的外形相适应，所述加强板上被所述流通通道的任一横截面所截取的长度均小于所述阀瓣膜上被流通通道的相同横截面所截取的长度，即加强板的外形尺寸小于阀瓣膜的外形尺寸，在具体设计上，只需将加强板的外形尺寸设计的稍小于阀瓣膜的外形尺寸即可，将加强板的结构尺寸设计的稍小于阀瓣膜的结构尺寸，在闭合过程中能起到有效避免加强板之间发生刚性冲击的作用，又由于阀瓣膜的结构尺寸大于加强板的结构尺寸，因此在阀芯闭合的过程中，本身具有一定弹性的阀瓣膜会先接触并相紧密抵接，当流体介质的压力较大时，会相应的挤压阀瓣膜，使相聚合的阀瓣膜被压缩，阀瓣膜被挤压压缩至一定程度后，会促使加强板相互接触并抵接，此时强度高的加强板就会起到稳定支撑阀瓣膜的作用，提高该止回阀阀芯的结构强度和结构稳定性。

进一步的，所述加强板的材料为钢，材料为钢的加强板，强度高，耐腐蚀性也高，且取材和制作容易。

进一步的，以若干所述阀瓣膜之间相对的表面为内表面，所述加强板固设在所述阀瓣膜的内表面上，由于在开启状态下，流体介质在阀瓣膜的内侧流动，因此，将加强板固设在阀瓣膜的内表面上，一方面，在起到提高结构强度的作用的同时，另一方面，还起到有效防止阀瓣膜的内表面被流体介质摩擦损伤的作用，有利于延长阀瓣膜的使用寿命。

进一步的，还包括套设在若干所述阀瓣膜外侧的外围薄膜，所述外围薄膜呈圆柱状或棱柱状，所述外围薄膜的底部与所述阀瓣膜的底部相连接，在闭合过程中，外围薄膜会在反向流动的流体介质的带动下，包绕并紧密贴合阀瓣膜的外表面上，外围薄膜的紧密贴合，可以起到进一步密闭阀瓣膜的作用，进而起到双重密闭的作用，进一步提高该止回阀阀芯的密闭稳定性，在开启状态下，外围薄膜会在流体介质的推动作用下，展开还原成圆柱状结构或者棱柱状结构，实现无障碍通行的目的。

本发明的另一目的在于公开一种止回阀，包括阀体和上述止回阀阀芯，所述阀体内部具有供流体介质流动的流通通道，所述止回阀阀芯装设在所述阀体内部，通过在阀体内装设该止回阀阀芯，在闭合的过程中，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，起到降低该止回阀在反流时的回踩量作用，转动幅度小的阀瓣膜在开启过程中也能起到快速开启的作用，为流体介质提供无障碍通道。

进一步的，还包括环形钢压片，所述阀瓣膜的底部和所述外围薄膜的底部均通过所述环形钢压片压紧固定在所述阀体上，环形钢压片用于将该止回阀阀芯安装在止回阀的阀体上。

本发明的有益效果：由于止回阀阀芯的阀瓣膜的顶部到底部的距离大于所述流通通道的半径，因此，在闭合时，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的，一体式结合的阀瓣膜起到确保闭合时阀瓣膜之间具有高配合度和高密封性的作用，加强板起到进一步提高结构强度的作用，外围薄膜起到双重密闭的作用，进一步提高该止回阀阀芯的密闭稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的旋启式止回阀的结构示意图；

图2为本发明止回阀阀芯的内部结构示意图；

图3为闭合时止回阀阀芯的内部结构示意图；

图4为闭合时止回阀阀芯内部结构的俯视图；

图5为闭合时止回阀阀芯外部结构的俯视图；

图6为闭合时止回阀阀芯外部结构的侧视图；

图7为开启时外围薄膜的结构示意图；

图8为开启时止回阀阀芯的俯视图；

图9为本发明止回阀开启时的内部结构示意图；

图10为本发明止回阀闭合时的内部结构示意图。

附图标识：100、阀瓣；101、阀座端壁；1、阀瓣膜；2、流通通道；3、连接环；4、加强板；5、外围薄膜；6、阀体；7、环形钢压片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2至图8，一种止回阀阀芯，该止回阀阀芯包括若干阀瓣膜1，具体的，在本实施例中，阀瓣膜1的数量优选至少三个，若干阀瓣膜1的底部相围合设置，若干阀瓣膜1相围合的内部空间形成供流体介质流动的流通通道2，阀瓣膜1本身相对于其底部可转动，流体介质在阀瓣膜1的底部往顶部的方向上流过流通通道2时，阀瓣膜1在流动的流体介质的冲击作用下会相互分离，使得流体介质可以无障碍的流过流通通道2，因而，若干阀瓣膜1相分离时为开启状态，以供流体介质通过，流体介质在阀瓣膜1的顶部往底部的方向上流动时，流体介质会带动阀瓣膜1往流通通道2的中心方向转动，使得若干阀瓣膜1均向流通通道2的中心转动而相互聚合，从而起到阻断流通通道2的作用，因而，若干阀瓣膜1相聚合时为闭合状态，以阻断流体介质的通过，实现反向止流的目的，阀瓣膜1的顶部到底部的距离大于流通通道2的半径，若干阀瓣膜1相聚合时，任意一个阀瓣膜1的侧边与其相邻的阀瓣膜1的侧边相紧密或密封抵接，以形成阻断流通通道2的密闭面，由于阀瓣膜1的顶部到底部的距离大于流通通道2的半径，因此，任意一个阀瓣膜1在闭合转动的过程中，阀瓣膜1无需转动到与流通通道2的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜1相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜1的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的。

优选地，参见图2，在完全开启状态下，阀瓣膜1在流通通道2的纵截面上的投影呈等腰三角形，其中，在本实施例中，流通通道2的纵截面是指平行于流体介质的流动方向的流通通道的截面，流通通道2的横截面是指垂直于流体介质的流动方向的流通通道的截面，因此，止回阀阀芯闭合时呈圆锥状或棱锥状，由于在闭合状态下时，由阀瓣膜1相紧密相抵接而形成的密闭面呈圆锥形或棱锥形，因此，在闭合状态下，该密闭面在流通通道2的轴线方向上的抗压强度将得到大幅提高，并且在流体介质反流时，该呈圆锥形或棱锥形的密闭面所承受的流体压力越大，阀瓣膜1之间的连接就会越紧密，使得密闭面的密封性就越高，因此，使得该止回阀阀芯具有适应高压流体介质如高压气体等的应用性能。

优选地，若干阀瓣膜1的底部相围合形成一体式结构，以构成用于连接止回阀阀体的连接环3，若干阀瓣膜1的底部相围合且形成一体式结构，在起到简单化整体结构和便于一体化安装作用的同时，还起到有利于生产出相互之间配合度高的阀瓣膜1的作用，即在生产中，只需直接采用现有的圆锥形结构膜，并沿圆锥形结构膜的母线将其侧面切割成若干份，所切得的侧面膜片即为阀瓣膜1，在切割圆锥形结构膜时保留其底部不分割，并将该圆锥形结构膜的底部压制成连接环3，即可实现将所有阀瓣膜1的底部围合形成一体式结构的目的，此外，同样的也可以采用棱锥形结构膜来制作该止回阀阀芯，制作时只需要沿棱锥形结构膜的棱边进行切割并保留底部不切割，如此即可制得相互之间呈合围状且一体式的阀芯结构，至于圆锥形结构膜和棱锥形结构膜，其材料采用现有的膜材料即可，至于圆锥形结构和棱锥形结构，这两种外形结构均为现有的常见的规则形状，并且，采用现有的膜材料来制作常规形状的圆锥形结构膜和棱锥形结构膜的具体方案均为现有技术，因此，在此不做过多赘述；又由于所有的阀瓣膜1均来源于同一锥形结构膜的侧面，因而在闭合时，所有的阀瓣膜1相互之间具有高配合度和高密封性，提高了结构稳定性，其中，连接环3上设有螺栓孔，螺栓孔用于将该一体式的阀芯固定在阀体上。

优选地，若干阀瓣膜1上均设有加强板4，加强板4可以起到提高阀瓣膜1本身的结构强度的作用，避免阀瓣膜1在高压流体介质的冲击挤压下弯曲变形而失效，以确保该止回阀阀芯的使用稳定性，并且在加强4板与阀瓣膜1相结合的作用下，该止回阀阀芯抗高压的耐受性得到更进一步的提升。

参见图2和图3，加强板4的外形与阀瓣膜1的外形相适应，加强板4上被流通通道2的任一横截面所截取的长度均小于阀瓣膜1上被流通通道2的相同横截面所截取的长度，即加强板4的外形尺寸小于阀瓣膜1的外形尺寸，在具体设计上，只需将加强板4的外形尺寸设计的稍小于阀瓣膜1的外形尺寸即可，将加强板4的结构尺寸设计的稍小于阀瓣膜1的结构尺寸，在闭合过程中能起到有效避免加强板4之间发生刚性冲击的作用，又由于阀瓣膜1的结构尺寸大于加强板4的结构尺寸，因此在阀芯闭合的过程中，本身具有一定弹性的阀瓣膜1会先接触并相紧密抵接，当流体介质的压力较大时，会相应的挤压阀瓣膜1，使相聚合的阀瓣膜1被压缩，阀瓣膜1被挤压压缩至一定程度后，会促使加强板相互接触并抵接，此时强度高的加强板4就会起到稳定支撑阀瓣膜1的作用，提高该止回阀阀芯的结构强度和结构稳定性。

优选地，加强板4的材料为钢，材料为钢的加强板4，强度高，耐腐蚀性也高，且取材和制作容易。

优选地，参见图2至图4，以若干阀瓣膜1之间相对的表面为内表面，加强板4固设在阀瓣膜1的内表面上，由于在开启状态下，流体介质在阀瓣膜1的内侧流动，因此，将加强板4固设在阀瓣膜1的内表面上，一方面，在起到提高结构强度的作用的同时，另一方面，还起到有效防止阀瓣膜1的内表面被流体介质摩擦损伤的作用，有利于延长阀瓣膜的使用寿命，耐磨性的提升，也使该止回阀阀芯具有可应用于固液混合物的流通管路系统中，例如污泥、混凝土和泥浆泵等。

作为本实施例的进一步优选方案，参见图2、图5、图6、图7和图8，还包括套设在若干阀瓣膜1外侧的外围薄膜5，外围薄膜5顶部和底部两端均开口，外围薄膜5呈圆柱状或棱柱状，外围薄膜5的底部与阀瓣膜1的底部相连接，在闭合过程中，外围薄膜5会在反向流动的流体介质的带动下，包绕并紧密贴合阀瓣膜1的外表面上，外围薄膜5的紧密贴合，可以起到进一步密闭阀瓣膜1的作用，进而起到双重密闭的作用，进一步提高该止回阀阀芯的密闭稳定性，在开启状态下，外围薄膜5会在流体介质的推动作用下，展开还原成圆柱状结构或者棱柱状结构，以实现无障碍通行的目的。

参见图9和图10，一种止回阀，包括阀体6和上述止回阀阀芯，阀体6内部具有供流体介质流动的流通通道2，止回阀阀芯装设在阀体6内部，通过在阀体6内装设该止回阀阀芯，在闭合的过程中，阀瓣膜1无需转动到与流通通道2的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜1相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜1的转动幅度，起到降低该止回阀在反流时的回踩量作用，转动幅度小的阀瓣膜1在开启过程中也能起到快速开启的作用，为流体介质提供无障碍通道。

参见图3，还包括环形钢压片7，阀瓣膜1的底部和外围薄膜5的底部均通过环形钢压片7压紧固定在阀体6上，环形钢压片7用于将该止回阀阀芯安装在止回阀的阀体6上，固定方式上优选采用螺栓固定。

工作原理：在闭合过程中，流体介质反向流动，带动阀瓣膜1向流通通道2的中心转动而相互聚合，但由于阀瓣膜1的顶部到底部的距离大于流通通道2的半径，因此，阀瓣膜1无需转动到与流通通道2的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜1相抵接以形成阻断流通通道的密闭面，降低了阀瓣膜1的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的。

本实施例的有益效果：由于止回阀阀芯的阀瓣膜的顶部到底部的距离大于所述流通通道的半径，因此，在闭合时，阀瓣膜无需转动到与流通通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的，一体式结合的阀瓣膜起到确保闭合时阀瓣膜之间具有高配合度和高密封性的作用，加强板起到进一步提高结构强度的作用，外围薄膜起到双重密闭的作用，进一步提高该止回阀阀芯的密闭稳定性。

需要说明的是，当一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种止回阀阀芯，其特征在于，包括若干阀瓣膜，若干所述阀瓣膜的底部相围合设置，若干所述阀瓣膜相围合的内部空间形成供流体介质流动的流通通道，所述阀瓣膜的顶部到底部的距离大于所述流通通道的半径，若干所述阀瓣膜相分离时为开启状态，以供流体介质通过，若干所述阀瓣膜相聚合时为闭合状态，以阻断流体介质通过，若干所述阀瓣膜相聚合时，任意一个所述阀瓣膜的侧边与其相邻的所述阀瓣膜的侧边相紧密抵接。

2.根据权利要求1所述的止回阀阀芯，其特征在于，阀瓣膜在流通通道的纵截面上的投影呈等腰三角形，所述止回阀阀芯闭合时呈圆锥状或棱锥状。

3.根据权利要求1或2所述的止回阀阀芯，其特征在于，若干所述阀瓣膜的底部相围合形成一体式结构，以构成连接止回阀阀体的连接环。

4.根据权利要求1或2所述的止回阀阀芯，其特征在于，若干所述阀瓣膜上均设有加强板。

5.根据权利要求4所述的止回阀阀芯，其特征在于，所述加强板的外形与所述阀瓣膜的外形相适应，所述加强板上被所述流通通道的任一横截面所截取的长度均小于所述阀瓣膜上被流通通道的相同横截面所截取的长度。

6.根据权利要求4所述的止回阀阀芯，其特征在于，所述加强板的材料为钢。

7.根据权利要求4所述的止回阀阀芯，其特征在于，以若干所述阀瓣膜之间相对的表面为内表面，所述加强板固设在所述阀瓣膜的内表面上。

8.根据权利要求3所述的止回阀阀芯，其特征在于，还包括套设在若干所述阀瓣膜外侧的外围薄膜，所述外围薄膜呈圆柱状或棱柱状，所述外围薄膜的底部与所述阀瓣膜的底部相连接。

9.一种止回阀，其特征在于，包括阀体和根据权利要求1至8任一项所述的止回阀阀芯，所述阀体内部具有供流体介质流动的通道，所述止回阀阀芯装设在所述阀体内部。

10.根据权利要求9所述的止回阀，其特征在于，还包括环形钢压片，所述阀瓣膜的底部和所述外围薄膜的底部均通过所述环形钢压片压紧固定在所述阀体上。

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