CN113357378B - 一种耐高温气体单向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温气体单向阀，其特征在于，包括阀体，阀体底端开设有第一空腔，阀体侧壁开设有第二空腔，第一空腔与第二空腔连通，第一空腔的顶端安装有阀盖，第一空腔开设有台阶孔，台阶孔位于第二空腔的下方，且台阶孔上研磨有锥形密封面；密封阀体设置有阀芯组件(3)，阀芯组件位于第一空腔内；阀盖上安装有压紧组件，压紧组件用于固定阀芯组件；阀芯组件上安装有密封组件。具有密封隔热性能好的特点。

Description

一种耐高温气体单向阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，涉及一种耐高温气体单向阀。
背景技术
单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀，压缩气体介质从进口进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，气体介质从进口流至阀体内，当进口无压缩气体介质时，在弹簧力何阀体空腔余气力作用下，阀口处于关闭状态。
目前市场上的单向阀，弹簧是装配在阀的流道内，其工作环境就是介质，这种简单紧凑的结构非常适合常规的工业控制系统中，不适用于高温介质。高温介质对弹簧影响很大，弹簧长时间工作在高温环境下，其弹力会加速衰减以至于最终失去弹性，使得单向阀使用寿命缩短，导致单向阀失去作用，导致设备出现故障或发生生产事故，影响企业利益和安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温气体单向阀，具有密封隔热性能好的特点。
本发明所采用的技术方案是，一种耐高温气体单向阀，包括阀体，阀体底端开设有第一空腔，阀体侧壁开设有第二空腔，第一空腔与第二空腔连通，第一空腔的顶端安装有阀盖，第一空腔开设有台阶孔，台阶孔位于第二空腔的下方，且台阶孔上研磨有锥形密封面；阀体设置有阀芯组件，阀芯组件位于第一空腔内；阀盖上安装有压紧组件，压紧组件用于固定阀芯组件；阀芯组件上安装有密封组件。
本发明的特点还在于：
阀芯组件包括套筒、阀芯头、阀杆、连接座、隔热板、下弹簧座、弹簧、上弹簧座和调节螺栓，套筒设置在第一空腔内，且套筒通过压紧组件压紧固定在台阶孔的顶端，套筒底端开设有流通孔，阀杆穿过套筒并与套筒滑动连接，阀杆底端固定连接有阀芯头，阀芯头与锥形密封面接触密封，阀杆顶端固定连接有连接座，隔热板固定安装于连接座的顶端并与第一空腔的侧壁滑动连接，隔热板顶端安装有下弹簧座，弹簧套设在下弹簧座上，弹簧顶端设有上弹簧座，上弹簧座顶端设有调节螺栓，调节螺栓与阀盖螺纹连接。
压紧组件包括限位块和压杆，限位块固定安装于阀盖内腔顶端，且限位块贯穿开设有阶梯孔，阶梯孔包括第一阶梯部、第二阶梯部，调节螺栓穿过第一阶梯部与上弹簧座顶端接触，上弹簧座侧壁与第二阶梯部的侧壁滑动连接，若干个压杆一端与限位块固定连接，压杆另一端穿过隔热板与套筒固定连接。
密封组件包括密封圈、填料、压紧块，套筒侧壁开设有环槽，所环槽内安装有密封圈，套筒顶端开设有填料孔，填料孔内安装有填料，填料孔顶端固定连接有压紧块。
隔热板顶端设有导向柱，下弹簧座底端开设有导向孔，导向柱与导向孔间隙配合。
阶梯孔还包括第三阶梯部，隔热板开设有限位槽，第三阶梯部和限位槽内安装有隔热波纹软管，且隔热波纹软管将上弹簧座、弹簧和下弹簧座均包裹在内。
压紧块顶端固定连接有隔热垫。
阀盖开设有散热孔。
阀体上还安装有连接头，连接头有两个，其中一个连接头与第一空腔连通，另一个连接头与第二空腔连通，且每个连接头包括焊接部和活动接头，焊接部一端焊接在阀体上，焊接部另一端螺纹连接有活动接头。
阀体表面刻有介质流通方向箭头和规格型号或者安装有铭牌。
本发明的有益效果是：本发明一种耐高温气体单向阀，具有密封隔热性能好、使用寿命长的特点。采用角式流道将阀芯组件的弹簧置于流道外，弹簧不与流通介质接触，提高弹簧的使用寿命，利用阀芯头和锥型密封面接触密封实现挤压接触密封，阀芯头通过阀杆连接隔热板，隔热板阻绝阀杆传导热量给弹簧，进一步减小高温介质对弹簧影响，阀杆在套筒内滑动更见平稳并通过密封组件隔绝介质接触弹簧，从而可以很好地用于高温气体介质的流通控制；通过设置隔热垫隔绝套筒传导热量，通过设置隔热波纹软管用于将整个弹簧和上下弹簧座包裹起来，反射阀体内的热量并通过阀盖的散热孔中散出进一步阻隔了高温对弹簧影响，便于单向阀在高温流通介质的控制应用。
附图说明
图1是本发明一种耐高温气体单向阀的结构示意图；
图2是本发明一种耐高温气体单向阀中阀体的结构示意图；
图3是本发明一种耐高温气体单向阀中a处局部放大图；
图4是本发明一种耐高温气体单向阀的零件爆炸图；
图5是本发明一种耐高温气体单向阀的仰视零件爆炸图；
图6是本发明一种耐高温气体单向阀中b处局部放大图；
图7是本发明一种耐高温气体单向阀中下弹簧座的结构示意图；
图8是本发明一种耐高温气体单向阀中阀盖的结构示意图；
图9是本发明一种耐高温气体单向阀中套筒结构示意图；
图10是本发明一种耐高温气体单向阀中限位块的结构示意图；
图11是本发明一种耐高温气体单向阀中连接头的结构示意图。
图中，1.阀体，11.第一空腔，111.台阶孔，112.锥形密封面，12.第二空腔，2.阀盖，201.散热孔，3.阀芯组件，31.套筒，311.流通孔，312.环槽，313.填料孔，32.阀杆，33.阀芯头，34.连接座，35.隔热板，351.限位槽，352.导向柱，36.下弹簧座，361.导向孔，37.弹簧，38.上弹簧座，39.调节螺栓，4.压紧组件，41.限位块，401.阶梯孔，4011.第一阶梯部，4012.第二阶梯部，4013.第三阶梯部，42.压杆，5.密封组件，51.密封圈，52.填料，53.压紧块，6.隔热波纹软管，7.隔热垫，8.连接头，81.焊接部，82.活动接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种耐高温气体单向阀，如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，包括阀体1，阀体1底端开设有第一空腔11，阀体1侧壁开设有第二空腔12，第一空腔11与第二空腔12连通，第一空腔11的顶端安装有阀盖2，第一空腔11开设有台阶孔111，台阶孔111位于第二空腔12的下方，且台阶孔111上研磨有锥形密封面112；阀体1设置有阀芯组件3，阀芯组件3位于第一空腔11内；阀盖2上安装有压紧组件4，压紧组件4用于固定阀芯组件3；阀芯组件3上安装有密封组件5。
阀芯组件3包括套筒31、阀芯头33、阀杆32、连接座34、隔热板35、下弹簧座36、弹簧37、上弹簧座38和调节螺栓39，套筒31设置在第一空腔11内，且套筒31通过压紧组件4压紧固定在台阶孔111的顶端，套筒31底端开设有流通孔311，阀杆32穿过套筒31并与套筒31滑动连接，阀杆32底端固定连接有阀芯头33，阀芯头33与锥形密封面112接触密封，阀杆32顶端固定连接有连接座34，隔热板35固定安装于连接座34的顶端并与第一空腔11的侧壁滑动连接，隔热板35顶端安装有下弹簧座36，弹簧37套设在下弹簧座36上，弹簧37顶端设有上弹簧座38，上弹簧座38顶端设有调节螺栓39，调节螺栓39与阀盖2螺纹连接。隔热板35顶端设有导向柱352，下弹簧座36底端开设有导向孔361，导向柱352与导向孔361间隙配合。
当有高压流通介质流经单向阀的台阶孔111时，气压大于弹簧37的设置压力时，气体将阀芯头33从锥形密封面112顶开，阀芯头33推动阀杆32向上移动挤压弹簧37，整个单向阀开启，气体介质从套筒31的流通孔311流通，当气压小于弹簧37压力时，阀芯头33与锥形密封面112接触密封，流通时，套筒31用于将介质流道与弹簧37阻隔，设置在阀杆32与弹簧37之间的连接座34和隔热板35采用隔热材料制成如隔热陶瓷用于将阀杆32和套筒31传导的热量阻隔，减少高温对弹簧37的性能影响，提高弹簧37的使用寿命，设置调节螺栓39可以调节弹簧37的预定压力从而控制开启气压，通过阀杆32在套筒31内滑动，以及隔热板35在第一空腔11内滑动，隔热板35与下弹簧座36之间通过导向柱352和导向孔361间隙配，保证阀杆32轴心与弹簧37的轴心保持一致，使得阀芯组件3开启和关闭更见顺畅不会出现阻塞。
如图1、图4和图10所示，压紧组件4包括限位块41和压杆42，限位块41固定安装于阀盖2内腔顶端，且限位块41贯穿开设有阶梯孔401，阶梯孔401包括第一阶梯部4011、第二阶梯部4012，调节螺栓39穿过第一阶梯部4011与上弹簧座38顶端接触，上弹簧座38侧壁与第二阶梯部4012的侧壁滑动连接，若干个压杆42一端与限位块41固定连接，压杆42另一端穿过隔热板35与套筒31固定连接。阶梯孔401还包括第三阶梯部4013，隔热板35开设有限位槽351，第三阶梯部4013和限位槽351内安装有隔热波纹软管6，且隔热波纹软管6将上弹簧座38、弹簧37和下弹簧座36均包裹在内。
压紧组件4用于将套筒31压紧安装在台阶孔111上，压杆42设置为四个基于套筒31的轴心呈圆周分布，并采用隔热草料制成减少热量传导，限位块41的第三阶梯部4013内安装有隔热波纹软管6.，隔热波纹软管6.的内壁与安装在第二阶梯部4012的上弹簧座38和限位槽351的内侧壁接触，隔热波纹软管6.的外侧壁与第三阶梯部4013的内侧壁和限位槽351外侧壁接触，用于固定隔热波纹软管6，防止隔热波纹软管6晃动干扰弹簧37的工作，且隔热波纹软管6.的顶端与第三阶梯部4013的顶部留有间隙，满足阀门开启的行程，防止隔热波纹软管6导致阀芯头33卡死无法开启阀门。
如图1、图4和图9所示，密封组件5包括密封圈51、填料52、压紧块53，套筒31侧壁开设有环槽312，所环槽312内安装有密封圈51，套筒31顶端开设有填料孔313，填料孔313内安装有填料52，填料孔313顶端固定连接有压紧块53。压紧块53顶端固定连接有隔热垫7。
套筒31侧壁开设有环槽312并环槽312内安装密封圈51用于密封套筒31和第一空腔11用于将流道密封和弹簧37隔绝，避免介质直接接触弹簧37，套筒31顶端开设有填料孔313并在填料孔313内安装填料52用于密封阀杆32与套筒31起到密封流道和隔绝热流的作用，填料52采用耐高温的PFET制成，并在用于压紧填料52的压紧块53顶端固定连接隔热垫7进一步阻隔热能传导，减少高温对弹簧37的影响，保证单向阀在高温介质下稳定使用。
如图4和图8所示，阀盖2开设有散热孔201。散热孔201用于将阀盖2和阀体1传导至弹簧37的热量散发出去，进一步较少弹簧37的受热，提高弹簧37的使用寿命。
如图11所示，阀体1上还安装有连接头8，连接头8有两个，其中一个连接头8与第一空腔11连通，另一个连接头8与第二空腔12连通，且每个连接头8包括焊接部81和活动接头82，焊接部81一端焊接在阀体1上，焊接部81另一端螺纹连接有活动接头82。
连接头8用于快速将单向阀安装到流通管路上，焊接部81焊接在阀体1上保证焊接处的密封性，焊接部81与活动接头82采用阀门标准的管制螺纹连接，活动接头82采用现有技术阀门通用快换接头，便于连接头8的通用性以及零配件的互换性可以实现快速安装。
阀体1表面刻有介质流通方向箭头和规格型号或者安装有铭牌。
本发明一种耐高温气体单向阀的工作原理为：使用时，通过连接头8将单向阀根据箭头指向安装在流通管路中，当第一空腔11的台阶孔111出进气压力大于弹簧37的设置压力时，气体将阀芯头33从锥形密封面112顶开，阀芯头33推动阀杆32在套筒31向上移动，通过连接座34带动隔热板35在第一空腔11内滑动向上挤压弹簧37，整个单向阀开启，气体介质从套筒31的流通孔311流通，气体关闭或者气压小于预定压力时，弹簧37将阀芯头33压紧在锥形密封面112上密封并防止气体逆向流动，阀芯头33在阀杆32沿着套筒31内滑动，阀杆32推着隔热板35在第一空腔11内滑动，使得阀芯头33的启闭更加平稳，在阀芯组件3的套筒31和隔热板35以及隔热波纹软管6和隔热垫7的作用下配合密封组件5的密封将弹簧37与流道隔绝，用于阻隔高温，保持弹簧37在高温下的性能，满足高温气体流通控制需求，提高单向阀在高温下的使用寿命。
本发明一种耐高温气体单向阀，具有密封隔热性能好、使用寿命长的特点。采用角式流道将阀芯组件的弹簧置于流道外，弹簧不与流通介质接触，提高弹簧的使用寿命，利用阀芯头和锥型密封面接触密封实现挤压接触密封，阀芯头通过阀杆连接隔热板，隔热板阻绝阀杆传导热量给弹簧，进一步减小高温介质对弹簧影响，阀杆在套筒内滑动更见平稳并通过密封组件隔绝介质接触弹簧，从而可以很好地用于高温气体介质的流通控制；通过设置隔热垫隔绝套筒传导热量，通过设置隔热波纹软管用于将整个弹簧和上下弹簧座包裹起来，反射阀体内的热量并通过阀盖的散热孔中散出进一步阻隔了高温对弹簧影响，便于单向阀在高温流通介质的控制应用。

Claims (3)

1.一种耐高温气体单向阀，其特征在于，包括阀体(1)，所述阀体(1)底端开设有第一空腔(11)，阀体(1)侧壁开设有第二空腔(12)，所述第一空腔(11)与第二空腔(12)连通，第一空腔(11)的顶端安装有阀盖(2)，第一空腔(11)开设有台阶孔(111)，所述台阶孔(111)位于第二空腔(12)的下方，且台阶孔(111)上研磨有锥形密封面(112)；
所述阀体(1)设置有阀芯组件(3)，所述阀芯组件(3)位于第一空腔(11)内；
所述阀盖(2)上安装有压紧组件(4)，所述压紧组件(4)用于固定阀芯组件(3)；
所述阀芯组件(3)上安装有密封组件(5)；
所述阀芯组件(3)包括套筒(31)、阀芯头(33)、阀杆(32)、连接座(34)、隔热板(35)、下弹簧座(36)、弹簧(37)、上弹簧座(38)和调节螺栓(39)，所述套筒(31)设置在第一空腔(11)内，且套筒(31)通过压紧组件(4)压紧固定在台阶孔(111)的顶端，套筒(31)底端开设有流通孔(311)，所述阀杆(32)穿过套筒(31)并与套筒(31)滑动连接，阀杆(32)底端固定连接有阀芯头(33)，所述阀芯头(33)与锥形密封面(112)接触密封，阀杆(32)顶端固定连接有连接座(34)，所述隔热板(35)固定安装于连接座(34)的顶端并与第一空腔(11)的侧壁滑动连接，隔热板(35)顶端安装有下弹簧座(36)，所述弹簧(37)套设在下弹簧座(36)上，所述弹簧(37)顶端设有上弹簧座(38)，所述上弹簧座(38)顶端设有调节螺栓(39)，所述调节螺栓(39)与阀盖(2)螺纹连接；
所述隔热板(35)顶端设有导向柱(352)，所述下弹簧座(36)底端开设有导向孔(361)，所述导向柱(352)与导向孔(361)间隙配合；
所述压紧组件(4)包括限位块(41)和压杆(42)，所述限位块(41)固定安装于阀盖(2)内腔顶端，且限位块(41)贯穿开设有阶梯孔(401)，所述阶梯孔(401)包括第一阶梯部(4011)、第二阶梯部(4012)，所述调节螺栓(39)穿过第一阶梯部(4011)与上弹簧座(38)顶端接触，所述上弹簧座(38)侧壁与第二阶梯部(4012)的侧壁滑动连接，若干个所述压杆(42)一端与限位块(41)固定连接，压杆(42)另一端穿过隔热板(35)与套筒(31)固定连接；
所述密封组件(5)包括密封圈(51)、填料(52)、压紧块(53)，所述套筒(31)侧壁开设有环槽(312)，所环槽(312)内安装有密封圈(51)，套筒(31)顶端开设有填料孔(313)，所述填料孔(313)内安装有填料(52)，所述填料孔(313)顶端固定连接有压紧块(53)；
所述阶梯孔(401)还包括第三阶梯部(4013)，所述隔热板(35)开设有限位槽(351)，所述第三阶梯部(4013)和限位槽(351)内安装有隔热波纹软管(6)，且所述隔热波纹软管(6)将上弹簧座(38)、弹簧(37)和下弹簧座(36)均包裹在内；
所述压紧块(53)顶端固定连接有隔热垫(7)；
所述阀体(1)表面刻有介质流通方向箭头和规格型号或者安装有铭牌。
2.根据权利要求1所述的耐高温气体单向阀，其特征在于，所述阀盖(2)开设有散热孔(201)。
3.根据权利要求1所述的耐高温气体单向阀，其特征在于，所述阀体(1)上还安装有连接头(8)，所述连接头(8)有两个，其中一个连接头(8)与第一空腔(11)连通，另一个连接头(8)与第二空腔(12)连通，且每个所述连接头(8)包括焊接部(81)和活动接头(82)，所述焊接部(81)一端焊接在阀体(1)上，焊接部(81)另一端螺纹连接有活动接头(82)。
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