CN112648248A - 一种速控单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速控单向阀，属于流体方向控制阀技术领域。本发明中流量控制腔内安装有阀杆导向座，阀杆导向座上开设有贯流腔；速控阀芯组件包括控制阀瓣和阀杆，控制阀瓣位于阀瓣腔内，阀杆的一侧穿过导向孔与阀杆导向座滑动连接，且阀杆的一侧端部设置有节流孔板，节流孔板上开设有连通的节流腔，节流孔板用于对节流腔的一侧缺口进行封闭或打开，控制阀瓣与阀杆导向座之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧用于带动控制阀瓣封闭或打开阀瓣腔的一侧缺口。针对现有技术中单向阀不能通过反向流体速度控制阀门实现自动关断的不足，本发明不仅能够实现流体在速控单向阀内的正向和反向不同的流动控制状态，且阀门的反向关闭动作由流体的反向流动速度决定。

Description

一种速控单向阀

技术领域

本发明属于流体方向控制阀技术领域，更具体地说，涉及一种速控单向阀。

背景技术

单向阀广泛应用于液压控制系统中，用于提供流体单向通流路径。传统的单向阀通常设置有一个可移动的阀芯以及一个固定的阀座，阀座内具有用于供流体通流的阀座孔，阀瓣由弹簧作用始终保持接触阀座孔，使流体通道保持常闭状态，当流体朝克服弹簧弹力的方向流动时，使阀瓣向远离阀座孔的方向运动，通道被打开从而使流体通过阀座孔流动；而当流体朝弹簧弹作用力相同的方向流动时，使流体作用于阀瓣端面使其紧紧堵住阀座孔，从而流体的通道被关断，实现了流体运动单向控制的效果。

液压系统中，单向阀的应用场景十分普遍，某条管路中要求流体单向流动，流体反向流动时管路被关断。但是在某些特殊工况下，人们只需要高速的流体反向流动被禁止，以防止液压系统出现异常，而需要低速的流体反向流动被允许通行，以实现执行部件中流体在正常工作状态下的正反向流动。应用场景1：如垂直液压提升系统中，提升载荷的液压缸油路要求正方向流体，如果存在一种阀门能实现以上两种控制状态的功能，那么上述场景中液压控制系统的设计和使用将变得更加简单。应用场景2：反向锁止机构，例如类似汽车安全带机械反向锁止机构的运动特性，一个方向的运动不受限制，另一方向的运动，当低速运行时被允许，当高速时被限制，如果有一种正方向都可以正常流动，而在高速反向时发生流量关闭的阀门，就可以用简易的液压系统实现反向高速锁止机构的功能。

另外，现有技术对流体控制系统中，通过反向流体速度来控制阀门关闭的功能，通常有多个元器件和多条管路组成复杂的流体控制系统，例如中国专利申请号：201880023018.X的发明专利公开一种推力反向器限流阀，根据控制电路获取反向的速度，通过速度熔丝在一定速度下进行熔断，通过多位方向控制阀的通路切换，实现管道在某一阈值内高低速不同的反向流速下的不同的控制状态。此类阀门系统需要复杂的辅助系统和管路，并且阀门本身不能根据流体的流速不同自动反向关闭。为解决上述问题，本发明提供了一种速控单向阀，采用流体速度控制阀芯实现自动关断的一体式速度控制单向阀，而目前尚未有相关产品和专利。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有技术中单向阀中不能够通过反向流体速度控制阀门实现自动关断的不足，本发明提供一种速控单向阀，不仅能够实现流体在速控单向阀内的正向和反向不同的流动控制状态，且阀门的反向关闭动作由流体的反向流动速度决定。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种速控单向阀，包括阀体和速度控制阀芯组件，阀体内部两端分别设置有连通的阀瓣腔和节流腔，阀瓣腔和节流腔之间设置有相连通的流量控制腔，流量控制腔内安装有阀杆导向座，阀杆导向座上开设有与流量控制腔连通的贯流腔；速控阀芯组件包括阀芯、压缩弹簧、阀杆导向座和节流孔板，其中阀芯包括控制阀瓣和阀杆，控制阀瓣位于阀瓣腔内，阀杆的一侧穿过阀杆导向座上的导向孔与阀杆导向座之间滑动连接，且阀杆上远离控制阀瓣的一侧端部设置有节流孔板，节流孔板位于节流腔内，节流孔板上开设有与流量控制腔连通的节流腔，所述节流孔板用于对节流腔靠近流量控制腔的一侧缺口进行封闭或打开，控制阀瓣与阀杆导向座之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧用于带动控制阀瓣封闭或打开阀瓣腔靠近流量控制腔的一侧缺口。

作为本发明更进一步的改进，阀瓣腔靠近流量控制腔的一侧缺口处为阀瓣配合端面，所述控制阀瓣的内侧周向面为阀瓣工作面，阀瓣工作面的纵截面沿朝向流量控制腔方向渐缩，其中阀瓣工作面与阀瓣配合端面相配合实现阀体通道的打开或关闭，且阀瓣工作面的大端外侧直径大于流量控制腔的直径，阀瓣工作面的小端内侧直径小于流量控制腔的直径。

作为本发明更进一步的改进，阀杆包括与控制阀瓣相连的移动导向轴，移动导向轴的另一侧设置有固定轴，固定轴的直径小于移动导向轴的直径，且固定轴远离移动导向轴的一侧穿过节流孔板上的螺纹孔并通过锁紧螺母固定，所述螺纹孔的直径小于移动导向轴的直径。

作为本发明更进一步的改进，流量控制腔上远离阀瓣腔的一端内部设置有内螺纹段二，阀杆导向座的外圆柱面上设置有与内螺纹段二相配合的外螺纹一，流量控制腔内环绕周向设置有一圈环形卡槽，环形卡槽内安装有定位卡簧，定位卡簧用于对阀杆导向座靠近阀瓣腔的一侧端部进行轴向限位。

作为本发明更进一步的改进，阀杆导向座为圆柱形的辐条式孔板结构，其中阀杆导向座包括设置在中心位置的导向孔，导向孔的外侧环绕周向均匀间隔设置有多个辐条，相邻两个辐条之间为贯通的贯流腔。

作为本发明更进一步的改进，节流孔板为圆柱形孔板结构，其中节流孔板包括设置在中心位置的螺纹孔，固定轴的外周设置有螺纹孔内螺纹段相配合的外螺纹二，螺纹孔外侧环绕周向均匀间隔开设有多个贯通的节流孔，节流孔板位于节流腔内，且节流孔的一侧与贯流腔相连通，节流孔的另一侧与节流腔相连通。

作为本发明更进一步的改进，阀瓣腔和节流腔的相对外侧分别对称设置有连通的出口空腔和进口空腔，出口空腔和进口空腔的内部沿长度方向均设置有内螺纹段一，且流量控制腔与节流腔之间还设置有连通的导流腔，导流腔的两侧分别与贯流腔和节流孔相连通。

作为本发明更进一步的改进，节流孔外侧边缘的外圆直径为d，所述外圆直径d小于导流腔的直径，且导流腔的直径小于节流孔板的直径。

作为本发明更进一步的改进，移动导向轴和固定轴之间的连接处为定位轴肩，节流孔板上的螺纹孔直径小于固定轴直径，且节流孔板的一侧通过定位轴肩进行轴向定位，节流孔板的另一侧通过锁紧螺母锁紧。

作为本发明更进一步的改进，控制阀瓣上远离阀杆一侧的端面为阀瓣受压面，阀瓣受压面为球面，阀瓣受压面的内侧水平延伸设置有水平段，水平段朝向中心位置垂直设置有垂直段，垂直段的端部朝向阀杆中心线方向设置有渐缩的阀瓣工作面，其中阀瓣工作面为回转曲面，回转曲面两端的直径不同，回转曲面的外端直径大于流量控制腔直径，回转曲面的内端直径小于流量控制腔直径。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种速控单向阀，相比较传统单向阀的两种流体控制状态，即：1、流体的顺向通行；2、流体的反向关闭。而本发明的速控单向阀可以实现三种流体控制状态：1、流体的顺向通行；2、流体的反向低流速通行；3、流体的反向高流速关断。当本发明的速控单向阀顺向接在液压系统油泵的出口处时，当油泵向系统内供油时，流体正常通过速控单向阀进行流动；当系统中运动部件需要反向移动时，可以通过控制油泵反向运行来实现，这时候传统的单向阀就会迅速关断，不能完成系统流体的反向运行，但是本发明的速控单向阀允许流体以一定的流速进行反向流动。如果系统出现的反向失控时，系统流体反向流动速度突变并且超过一定阈值时，速控单向阀内的控制阀瓣在压缩弹簧的作用下进行移动，迅速关断油路，从而实现流体流速控制的两种反向通行状态。

(2)本发明的一种速控单向阀，使用本发明的速控单向阀和液压泵的结合，可以实现液压提升系统的直驱和直控，不需要通过其它传动或制动安全装置，也不需要采用多个单向阀和换向阀组成的复杂控制管路，大大降低流体方向控制系统的复杂性。

(3)本发明的一种速控单向阀，阀杆上远离控制阀瓣的一侧端部设置有节流孔板，节流孔板始终位于节流腔内，节流孔板上开设有与流量控制腔连通的节流腔，节流孔板用于对节流腔靠近流量控制腔的一侧缺口进行封闭或打开，节流腔靠近流量控制腔的一侧缺口处为节流孔板配合端面，阀杆在流体的压力作用下进行水平移动，从而带动节流孔板进行左右移动，使得节流孔板贴合或者远离节流孔板配合端面，实现流体的通道截面积保持恒定或者骤然变大，以此实现阀门的正向流通和反向低速流通或者反向高速快速关断。

(4)本发明的一种速控单向阀，流量控制腔内环绕周向设置有一圈环形卡槽，环形卡槽内安装有定位卡簧，定位卡簧用于对阀杆导向座靠近阀瓣腔的一侧端部进行轴向限位，防止阀杆导向座发生轴向移动，为控制阀瓣和阀杆提供稳定的支撑，保证了控制阀瓣和阀杆运动的稳定性。

(5)本发明的一种速控单向阀，阀杆导向座包括设置在中心位置的导向孔，导向孔的外侧环绕周向均匀间隔设置有多个辐条，相邻两个辐条之间为贯通的贯流腔，且贯流腔与流量控制腔相连通，能够有效提高阀杆导向座的整体强度，保证了阀门的稳定性。

附图说明

图1是本发明的一种速控单向阀的装配结构示意图；

图2是本发明中阀体的结构示意图；

图3是本发明中阀芯的结构示意图；

图4是本发明中阀杆导向座的结构示意图；

图5是本发明中节流孔板的结构示意图；

图6是本发明中速控单向阀在正向流体作用下开启的状态示意图；

图7是本发明中速控单向阀在低速反向流体作用下开启的状态示意图；

图8是本发明中速控单向阀在高速反向流体作用下关闭的状态示意图。

图中的标号为：

100、阀体；110、出口空腔；111、出口内侧端面；120、阀瓣腔；121、阀瓣配合端面；130、流量控制腔；131、环形卡槽；132、内螺纹段二；140、导流腔；150、节流腔；151、节流孔板配合端面；160、进口空腔；161、进口内侧端面；101、端面密封圈；102、环形密封槽；103、内螺纹段一；

200、阀芯；210、控制阀瓣；220、移动导向轴；230、定位轴肩；240、固定轴；201、阀瓣受压面；202、水平段；203、垂直段；204、阀瓣工作面；300、压缩弹簧；400、阀杆导向座；410、定位卡簧；401、导向孔；402、贯流腔；403、辐条；404、外螺纹一；500、节流孔板；501、螺纹孔；502、节流孔；600、锁紧螺母。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

流体控制领域一个常见的应用场景是，液压垂直提升系统中，液压缸驱动动重物上下运动，上升下降的速度都由流量控制系统调节，一旦液压控制系统出现故障时，重物将失控垂直加速坠落，此时应该及时通过单向阀关闭油路实现安全限速。因此需要一种速控单向阀，流体在某一流速范围内能够让流体实现正、反方向的顺利通流，当流体反向流速超过设定的阈值时，阀门应能够快速动作，实现管路的反向关断。使用本实施例速控单向阀，能够实现上述应用场景中的要求。具体地，如图1-图8所示，本实施例的一种速控单向阀，包括阀体100和速度控制阀芯组件，阀体100内部两端分别对称设置有连通的阀瓣腔120和节流腔150，阀瓣腔120和节流腔150的大小相同，阀瓣腔120和节流腔150之间设置有相连通的流量控制腔130，流量控制腔130内安装有阀杆导向座400，阀杆导向座400上开设有与流量控制腔130连通的贯流腔402，且阀杆导向座400的中心还开设有与阀杆相配合的导向孔401。本实施例中阀瓣腔120的直径大于流量控制腔130的直径，阀瓣腔120上靠近流量控制腔130的一侧缺口处为阀瓣配合端面121。如图1所示，本实施例中速控阀芯组件包括阀芯200、压缩弹簧300、阀杆导向座400和节流孔板500，其中阀芯200包括控制阀瓣210和与控制阀瓣210一侧相连的阀杆，阀杆的一端穿过阀杆导向座400上的导向孔401并与阀杆导向座400之间滑动连接，即阀杆的一端能够在导向孔401内左右水平移动，阀杆导向座400用于对阀芯200进行径向支撑，能够有效地将阀芯200滑动固定在阀体100内部，保证阀芯200组件运动的稳定性。本实施例中阀杆上远离控制阀瓣210的一侧端部设置有节流孔板500，节流孔板500始终位于节流腔150内，节流孔板500上开设有与流量控制腔130连通的节流腔150，所述节流孔板500用于对节流腔150靠近流量控制腔130的一侧缺口进行封闭或打开，节流腔150靠近流量控制腔130的一侧缺口处为节流孔板配合端面151，阀杆在流体的压力作用下进行水平移动，从而带动节流孔板500进行左右移动，使得节流孔板500贴合或者远离节流孔板配合端面151，实现流体的通道截面积保持恒定或者骤然变大，以此实现阀门的正向流通和反向低速流通或者反向高速快速关断。

如图1所示，本实施例中控制阀瓣210位于阀瓣腔120内，控制阀瓣210与阀杆导向座400之间设置有压缩弹簧300，压缩弹簧300套设在阀杆的外周，且压缩弹簧300的一端与阀杆导向座400相连，压缩弹簧300的另一端与控制阀瓣210的内侧端面相连，压缩弹簧300用于带动控制阀瓣210封闭或打开阀瓣腔120靠近流量控制腔130的一侧缺口，压缩弹簧300在流体的压力作用下沿阀杆的长度方向拉伸或压缩，从而带动控制阀瓣210水平移动，从而实现阀体100内部流体通道的开启或关闭。初始状态下，压缩弹簧300处于正常伸展状态，此时压缩弹簧300支撑控制阀瓣210处于远离阀瓣配合端面121的位置，即此时阀瓣腔120与流量控制腔130之间保持连通状态，只有当流体反向运动时，控制阀瓣210在流体的压力作用下向左压缩所述压缩弹簧300，并使得控制阀瓣210贴合在阀瓣配合端面121处，此时阀瓣腔120与流量控制腔130处于关断状态，即实现流体反向高速关闭的功能。

如图3所示，本实施例中控制阀瓣210的内侧周向面为阀瓣工作面204，阀瓣工作面204的纵截面沿朝向流量控制腔130方向渐缩，其中阀瓣工作面204与阀瓣配合端面121相配合实现阀体100内部流体通道的开启或关闭，具体地，本实施例中通过阀瓣工作面204远离或者贴合在阀瓣配合端面121处来实现阀瓣腔120与流量控制腔130之间的通断与否，从而实现阀体100内部流体通道的开启或关闭。本实施例中阀瓣工作面204的大端外侧直径大于流量控制腔130的直径，阀瓣工作面204的小端内侧直径小于流量控制腔130的直径，阀瓣工作面204的小端内侧能够进入流量控制腔130内，而阀瓣工作面204的大端外侧则是用于封闭流量控制腔130的左侧缺口，控制阀瓣210在流体的压力作用下进行左右移动，通过阀瓣工作面204的大端外侧与阀瓣配合端面121相远离或贴合，来实现对流量控制腔130端部缺口处的封闭和开启，从而实现阀体100内部流体的中断或连通。其中阀瓣工作面204为回转曲面，回转曲面两端的直径不同，回转曲面的外端直径大于流量控制腔130直径，回转曲面的内端直径小于流量控制腔130直径。具体地，本实施例中阀瓣工作面204为圆锥面，圆锥面的大端直径大于流量控制腔130直径，圆锥面的小端直径小于流量控制腔130直径。

如图2所示，本实施例中阀瓣腔120和节流腔150的相对外侧分别对称设置有连通的出口空腔110和进口空腔160，出口空腔110和进口空腔160的内部沿长度方向均设置有内螺纹段一103，便于与管道相连，且流量控制腔130与节流腔150之间还设置有连通的导流腔140，节流腔150靠近导流腔140的一侧缺口处端面为节流孔板配合端面151。其中导流腔140的两侧分别与贯流腔402和节流孔502相连通，所述导流腔140的直径小于节流腔150的直径，导流腔140的直径小于流量控制腔130的直径。阀杆在流体的压力作用下能够在阀杆导向座400上的导向孔401以及导流腔140和节流腔150内进行左右移动，能够给阀杆预留较为充足的运动空间，阀门的调节范围更加广泛，使用更加灵活。

如图1所示，本实施例中流量控制腔130上远离阀瓣腔120的一端内部设置有内螺纹段二132，阀杆导向座400的外圆柱面上设置有与内螺纹段二132相配合的外螺纹一404，阀杆导向座400的长度与内螺纹段二132的长度保持一致，且阀杆导向座400固定安装在流量控制腔130的右端内部。所述流量控制腔130内环绕周向设置有一圈环形卡槽131，环形卡槽131内安装有定位卡簧410，定位卡簧410用于对阀杆导向座400靠近阀瓣腔120的一侧端部进行轴向限位，防止阀杆导向座400发生轴向移动，为控制阀瓣210和阀杆提供稳定的支撑，保证了控制阀瓣210和阀杆运动的稳定性。如图4所示，本实施例中阀杆导向座400为圆柱形的辐条式孔板结构，其中阀杆导向座400包括设置在中心位置的导向孔401，导向孔401的外侧环绕周向均匀间隔设置有多个辐条403，相邻两个辐条403之间为贯通的贯流腔402，且贯流腔402与流量控制腔130相连通，能够有效提高阀杆导向座400的整体强度，保证了阀门的稳定性。

如图3所示，本实施例中阀杆包括与控制阀瓣210相连的移动导向轴220，移动导向轴220的另一侧设置有固定轴240，固定轴240的直径小于移动导向轴220的直径，且固定轴240远离移动导向轴220的一侧穿过节流孔板500上的螺纹孔501并通过锁紧螺母600固定，所述螺纹孔501的直径小于移动导向轴220的直径，所述固定轴240的外周设置有与螺纹孔501相配合的螺纹段。其中移动导向轴220和固定轴240之间的连接处为定位轴肩230，节流孔板500上的螺纹孔501直径小于固定轴240直径，且节流孔板500的一侧通过定位轴肩230进行轴向定位，节流孔板500的另一侧通过锁紧螺母600锁紧，保证节流孔板500始终位于节流腔150内，流体作用在控制阀瓣210上，使得控制阀瓣210贴合或者远离阀瓣配合端面121，从而向左压缩所述压缩弹簧300或者压缩弹簧300处于自然伸缩状态，从而带动阀杆上的节流孔板500远离或者贴合在节流孔板配合端面151处，当流体反向高速流动时，节流孔板500向右远离节流孔板配合端面151，此时节流腔150与导流腔140之间流动的流体截面骤然变大，流速增大，使得作用在节流孔板500上的流体压力也进一步增大，从而带动节流孔板500进一步向右移动，在压缩弹簧300的作用下带动控制阀瓣210进一步靠近直至贴合在阀瓣配合端面121上，完成反向高速流动地快速关断。

如图5所示，本实施例中节流孔板500为圆柱形孔板结构，其中节流孔板500包括设置在中心位置的螺纹孔501，固定轴240的外周设置有螺纹孔501内螺纹段相配合的外螺纹二，螺纹孔501外侧环绕周向均匀间隔开设有多个贯通的节流孔502，节流孔板500位于节流腔150内，且节流孔502的一侧与贯流腔402相连通，节流孔502的另一侧与节流腔150相连通。当流体正向流动或者反向低速流动时，节流孔板500将导流腔140的右侧端部封闭，此时流体只能通过节流孔502进行正向或者反向流通，而当流体反向高速流动时，控制阀瓣210在流体的带动下向右压缩所述压缩弹簧300，从而带动节流孔板500向右移动并远离节流孔板配合端面151，此时流体直接从导流腔140进入节流腔150内，流体面积大大增加，流体流速也迅速加大，高速流体动压力作用在节流孔板500上，使节流孔板500沿流体运动方向发生轴向移动，带动控制阀瓣210快速与阀瓣配合端面121相贴合，以此关断流体通路，从而使阀门快速实现反向高速断流的功能。

本实施例的速控单向阀具有安装方向唯一性，阀体100上装配控制阀瓣210的一侧为阀门出口，如果安装方向相反，则本实施例的单向阀不能正常工作。当流体正向流动时，即如图6中所示箭头的方向流动时，压缩弹簧300处于自然拉伸状态，此时阀瓣工作面204与阀瓣配合端面121分离开，且节流孔板500抵靠在节流孔板配合端面151处，流体自动从进口空腔160进入节流腔150内，并通过节流孔板500上的节流孔502依次进入导流腔140、流量控制腔130、阀瓣腔120和出口空腔110内，实现了正向流体的流通，正向流动的流体不论速度是否高低，均不保持阀体100内流体流通状态，实现阀门的单向流通。而当流体低速反向流动时，如图7中所示箭头的方向流动时，流体从阀瓣腔120通过流量控制腔130进入节流腔150时，当流体低于某一流速阈值时，通过节流孔502产生的流体阻力(即作用在节流孔板500上的流体动压力)和作用在阀瓣工作面204上的流体动压力之和小于压缩弹簧300的弹力，不足以克服压缩弹簧300的弹力，此时压缩弹簧300不会发生轴向移动，阀体100和速度控制阀芯组件不动作，此时阀瓣工作面204并未将流量控制腔130堵住，且节流孔板500仍然抵靠在节流孔板配合端面151处，通过节流孔板500的流量保持恒定，因此实现阀门的低速反向正常流通功能。当流体高速反向流动时，如图8中所示箭头的方向流动时，当流体流速超过某一阈值时，通过节流孔502产生的流体阻力和作用在阀瓣工作面204上的流体动压力之和大于压缩弹簧300的弹力时，作用在阀瓣受压面201上的流体向右压缩所述的压缩弹簧，带动阀杆上的节流孔板500向右移动远离节流孔板配合端面151处，此时流体的流通面积增大，流体流速也迅速加大，高速流体动压力作用在节流孔板500上，进一步加快带动阀杆向右运动，从而带动控制阀瓣210进一步向右移动，直至将阀瓣工作面204的左侧大端面与阀瓣配合端面121相贴合，使得阀体100内流体处于关断状态，从而实现阀门的高速反向的快速关断。本实施例的速控单向阀的控制核心在于：1、节流孔板500的节流孔502面积和阀门反向关断的流速阈值之间存在确定函数关系，设置不同节流孔502面积的节流孔板500，可以调整不同的反向关断控制流速阈值，调节适用范围更广。2、控制阀瓣210反向关闭的运动力主要受流体流速及阀瓣工作面204的形状和表面积的影响，通过改变阀瓣工作面204的形状和表面积能够实现不同反向流速阈值的调控。

相比较传统单向阀的两种流体控制状态，即：1、流体的顺向通行；2、流体的反向关闭。本实施例的速控单向阀可以实现三种流体控制状态：1、流体的顺向通行；2、流体的反向低流速通行；3、流体的反向高流速关断。当本实施例的速控单向阀顺向接在液压系统油泵的出口处时，当油泵向系统内供油时，流体正常通过速控单向阀进行流动；当系统中运动部件需要反向移动时，可以通过控制油泵反向运行来实现，这时候传统的单向阀就会迅速关断，不能完成系统流体的反向运行，但是本实施例中的速控单向阀允许流体以一定的流速进行反向流动。如果系统出现的反向失控时，系统流体反向流动速度突变并且超过一定阈值时，速控单向阀内的控制阀瓣210在压缩弹簧300的作用下进行移动，迅速关断油路，从而实现流体流速控制的两种反向通行状态。同时，使用本实施例的速控单向阀和液压泵的结合，可以实现液压提升系统的直驱和直控，不需要通过其它传动或制动安全装置，也不需要采用多个单向阀和换向阀组成的复杂控制管路，大大降低流体方向控制系统的复杂性。

实施例2

本实施例的一种速控单向阀，基本结构与实施例1保持一致，更进一步地，如图5所示，本实施例中节流孔502外侧边缘的外圆直径为d，所述外圆直径d小于导流腔140的直径，且导流腔140的直径小于节流孔板500的直径。其中节流孔板500上的所有节流孔502面积之和小于导流腔140面积的一半。

如图3所示，本实施例中控制阀瓣210上远离阀杆一侧的端面为阀瓣受压面201，当流体反向流动时，流体压力作用在阀瓣受压面201上，当反向流动的流体速度超过一定阈值时，控制阀瓣210在流体的压力作用下向右压缩所述压缩弹簧300，从而实现阀门的反向高速关断。其中阀瓣受压面201为球面，阀瓣受压面201的内侧水平延伸设置有水平段202，水平段202朝向中心位置垂直设置有垂直段203，垂直段203的端部朝向阀杆中心线方向设置有渐缩的阀瓣工作面204。

如图1所示，本实施例中出口空腔110上靠近阀瓣腔120一侧的出口内侧端面111以及进口空腔160靠近节流腔150一侧的进口内侧端面161上均设置有环形密封槽102，环形密封槽102内安装有端面密封圈101，提高了各个连接处的密封性能。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种速控单向阀，其特征在于：包括阀体(100)和速度控制阀芯组件，阀体(100)内部两端分别设置有连通的阀瓣腔(120)和节流腔(150)，阀瓣腔(120)和节流腔(150)之间设置有相连通的流量控制腔(130)，流量控制腔(130)内安装有阀杆导向座(400)，阀杆导向座(400)上开设有与流量控制腔(130)连通的贯流腔(402)；速控阀芯组件包括阀芯(200)、压缩弹簧(300)、阀杆导向座(400)和节流孔板(500)，其中阀芯(200)包括控制阀瓣(210)和阀杆，控制阀瓣(210)位于阀瓣腔(120)内，阀杆的一侧穿过阀杆导向座(400)上的导向孔(401)与阀杆导向座(400)之间滑动连接，且阀杆上远离控制阀瓣(210)的一侧端部设置有节流孔板(500)，节流孔板(500)位于节流腔(150)内，节流孔板(500)上开设有与流量控制腔(130)连通的节流腔(150)，所述节流孔板(500)用于对节流腔(150)靠近流量控制腔(130)的一侧缺口进行封闭或打开，控制阀瓣(210)与阀杆导向座(400)之间设置有压缩弹簧(300)，压缩弹簧(300)用于带动控制阀瓣(210)封闭或打开阀瓣腔(120)靠近流量控制腔(130)的一侧缺口。

2.根据权利要求1所述的一种速控单向阀，其特征在于：阀瓣腔(120)靠近流量控制腔(130)的一侧缺口处为阀瓣配合端面(121)，所述控制阀瓣(210)的内侧周向面为阀瓣工作面(204)，阀瓣工作面(204)的纵截面沿朝向流量控制腔(130)方向渐缩，其中阀瓣工作面(204)与阀瓣配合端面(121)相配合实现阀体(100)通道的打开或关闭，且阀瓣工作面(204)的大端外侧直径大于流量控制腔(130)的直径，阀瓣工作面(204)的小端内侧直径小于流量控制腔(130)的直径。

3.根据权利要求2所述的一种速控单向阀，其特征在于：阀杆包括与控制阀瓣(210)相连的移动导向轴(220)，移动导向轴(220)的另一侧设置有固定轴(240)，固定轴(240)的直径小于移动导向轴(220)的直径，且固定轴(240)远离移动导向轴(220)的一侧穿过节流孔板(500)上的螺纹孔(501)并通过锁紧螺母(600)固定，所述螺纹孔(501)的直径小于移动导向轴(220)的直径。

4.根据权利要求3所述的一种速控单向阀，其特征在于：流量控制腔(130)上远离阀瓣腔(120)的一端内部设置有内螺纹段二(132)，阀杆导向座(400)的外圆柱面上设置有与内螺纹段二(132)相配合的外螺纹一(404)，流量控制腔(130)内环绕周向设置有一圈环形卡槽(131)，环形卡槽(131)内安装有定位卡簧(410)，定位卡簧(410)用于对阀杆导向座(400)靠近阀瓣腔(120)的一侧端部进行轴向限位。

5.根据权利要求4所述的一种速控单向阀，其特征在于：阀杆导向座(400)为圆柱形的辐条式孔板结构，其中阀杆导向座(400)包括设置在中心位置的导向孔(401)，导向孔(401)的外侧环绕周向均匀间隔设置有多个辐条(403)，相邻两个辐条(403)之间为贯通的贯流腔(402)。

6.根据权利要求5所述的一种速控单向阀，其特征在于：节流孔板(500)为圆柱形孔板结构，其中节流孔板(500)包括设置在中心位置的螺纹孔(501)，固定轴(240)的外周设置有螺纹孔(501)内螺纹段相配合的外螺纹二，螺纹孔(501)外侧环绕周向均匀间隔开设有多个贯通的节流孔(502)，节流孔板(500)位于节流腔(150)内，且节流孔(502)的一侧与贯流腔(402)相连通，节流孔(502)的另一侧与节流腔(150)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种速控单向阀，其特征在于：阀瓣腔(120)和节流腔(150)的相对外侧分别对称设置有连通的出口空腔(110)和进口空腔(160)，出口空腔(110)和进口空腔(160)的内部沿长度方向均设置有内螺纹段一(103)，且流量控制腔(130)与节流腔(150)之间还设置有连通的导流腔(140)，导流腔(140)的两侧分别与贯流腔(402)和节流孔(502)相连通。

8.根据权利要求6所述的一种速控单向阀，其特征在于：所述节流孔(502)外侧边缘的外圆直径为d，所述外圆直径d小于导流腔(140)的直径，且导流腔(140)的直径小于节流孔板(500)的直径。

9.根据权利要求8所述的一种速控单向阀，其特征在于：移动导向轴(220)和固定轴(240)之间的连接处为定位轴肩(230)，节流孔板(500)上的螺纹孔(501)直径小于固定轴(240)直径，且节流孔板(500)的一侧通过定位轴肩(230)进行轴向定位，节流孔板(500)的另一侧通过锁紧螺母(600)锁紧。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种速控单向阀，其特征在于：控制阀瓣(210)上远离阀杆一侧的端面为阀瓣受压面(201)，阀瓣受压面(201)为球面，阀瓣受压面(201)的内侧水平延伸设置有水平段(202)，水平段(202)朝向中心位置垂直设置有垂直段(203)，垂直段(203)的端部朝向阀杆中心线方向设置有渐缩的阀瓣工作面(204)，其中阀瓣工作面(204)为回转曲面，回转曲面两端的直径不同，回转曲面的外端直径大于流量控制腔(130)直径，回转曲面的内端直径小于流量控制腔(130)直径。

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