CN214146708U - 一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵，属于柱塞泵设备技术领域，单向阀组件包括阀座，该阀座上设有贯穿的圆形流体通道，在圆形流体通道内的一端设有锥形密封面；导向架，该导向架为镂空结构且与阀座固定连接；阀头，该阀头位于导向架内，在阀头靠近阀座的一端设有与锥形密封面密封连接的球形密封面；弹性压紧件，该弹性压紧件位于导向架内，弹性压紧件的两端分别与导向架和阀头抵接。本申请的单向阀组件将阀座与阀头配合的密封面优化成锥形密封面，将阀头与阀座配合的密封面优化成球形密封面。锥形密封面与球形密封面之间为线接触，在运行过程中自适应磨合，避免加工误差导致的接触不完全而发生回流，提高密封可靠性。

Description

一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵

技术领域

本申请涉及柱塞泵设备技术领域，特别涉及一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵。

背景技术

往复式柱塞泵广泛应用于化工、煤炭、电力、环保等领域，可用于输送高温、高粘度、含颗粒杂质、具有腐蚀性等各种矿浆、城市污水等固、液两相介质。往复式柱塞泵具有结构稳定、适应压力范围宽、出口流量恒定等特点。

当某根柱塞处于吸入行程时，吸入端低压腔内的工作介质在进口压头的作用下，克服该侧进口阀组内复位弹簧弹力和工作腔介质压力之和，顶开阀头并进入泵头工作腔内。当柱塞由吸入行程转为压缩行程后，介质受压，进口阀组自动关闭，当工作腔内介质压力大于出口阀组复位弹簧弹力与出口背压之和时，顶开出口阀头排出。

传统往复式柱塞泵采用平面接触单向阀组，当阀头和阀座的接触面平整度和配合较差时，将导致密封效果差、单向阀发生回流，导致水泵效率下降。同时，平面接触将导致撞击噪声大，当阀头和阀座发生偏斜时，由于受力不均易导致部件损坏。

发明内容

本申请实施例提供一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵，以解决相关技术中单向阀组密封效果差、单向阀发生回流，导致水泵效率下降的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种自适应低噪声单向阀组件，所述单向阀组件包括：

阀座，所述阀座上设有贯穿的圆形流体通道，所述圆形流体通道内的一端设有锥形密封面；

导向架，所述导向架为镂空结构且与阀座固定连接；

阀头，所述阀头位于所述导向架内，所述阀头靠近所述阀座的一端设有与所述锥形密封面密封连接的球形密封面；

弹性压紧件，所述弹性压紧件位于所述导向架内，所述弹性压紧件的两端分别与所述导向架和阀头抵接。

在一些实施例中：所述圆形流体通道内靠近所述锥形密封面的一端设有导流锥面，所述锥形密封面的锥角大所述导流锥面的锥角。

在一些实施例中：所述导向架内设有与所述阀头外圆配合的环形导向面，所述阀头在所述导向架内沿所述环形导向面的轴线方向往复运动。

在一些实施例中：所述弹性压紧件为螺旋压缩弹簧或波形弹簧，所述导向架内设有与所述弹性压紧件配合的定位环或定位柱，所述定位环或定位柱的轴线与所述弹性压紧件的轴线重合。

在一些实施例中：所述阀座上远离所述导向架一端的外圆上设有环形槽，所述环形槽内套设有O形密封圈。

在一些实施例中：所述阀座和阀头均为PEEK材料，所述导向架为PVDF材料。

在一些实施例中：所述阀座靠近所述导向架的一端设有与所述导向架卡扣连接的第一倒钩，所述导向架靠近所述阀座的一端设有与所述阀座卡扣连接的第二倒钩。

在一些实施例中：所述阀头上远离所述阀座的一端设有与所述弹性压紧件连接的定位凸台。

在一些实施例中：所述导向架远离所述阀座的一端设有压紧所述导向架的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧与所述导向架之间设有垫片。

本申请实施例第二方面提供了一种往复式柱塞泵，包括：

上述任一实施例所述的单向阀组件；

泵体，所述泵体包括曲轴箱和连接在所述曲轴箱上的泵头；

所述泵头设有相互连通的进口和出口，所述进口和出口内均设有所述单向阀组件。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵，由于本申请的单向阀组件设置了阀座，该阀座上设有贯穿的圆形流体通道，在圆形流体通道内的一端设有锥形密封面；导向架，该导向架为镂空结构且与阀座固定连接；阀头，该阀头位于导向架内，在阀头靠近阀座的一端设有与锥形密封面密封连接的球形密封面；弹性压紧件，该弹性压紧件位于导向架内，弹性压紧件的两端分别与导向架和阀头抵接。

因此，本申请的单向阀组件将阀座与阀头配合的密封面优化成锥形密封面，将阀头与阀座配合的密封面优化成球形密封面。当阀头与阀座接触时，由于阀头和阀座表面形状不同，锥形密封面与球形密封面之间为线接触，在运行过程中自适应磨合，避免加工误差导致的接触不完全而发生回流，提高密封可靠性。

此外，由于锥形密封面与球形密封面之间为线接触，当阀头与阀座接触时避免对流体的排挤，导致结合不稳定、接触面发生倾斜，长期运行易导致阀组因受力不均而损坏的问题，提高了单向阀组件运行可靠性和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的单向阀组件关闭状态的结构示意图；

图2为本申请实施例的单向阀组件打开状态的结构示意图；

图3为本申请实施例的阀座的结构示意图；

图4为本申请实施例的阀头的结构示意图；

图5为本申请实施例的导向架的结构示意图；

图6为本申请实施例的往复式柱塞泵的结构示意图。

附图标记：

1、单向阀组件；2、泵体；11、阀座；12、导向架；13、阀头；14、弹性压紧件；15、O形密封圈；16、螺旋弹簧；17、垫片；21、曲轴箱；22、泵头；

111、圆形流体通道；112、锥形密封面；113、导流锥面；121、环形导向面；122、定位环；131、球形密封面；132、定位凸台；221、进口；222、出口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵，其能解决相关技术中单向阀组密封效果差、单向阀发生回流，导致水泵效率下降的问题。

参见图1至图4所示，本申请实施例第一方面提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1包括：

阀座11，该阀座11为圆柱体结构，在阀座11上设有贯穿的圆形流体通道111，在圆形流体通道111内的一端设有锥形密封面112。

导向架12，该导向架12为圆柱体结构，导向架12为镂空结构且与阀座11固定连接，导向架12采用镂空结构同于排出由圆形流体通道111内进入的流体。

阀头13，该阀头13为位于导向架12内，在阀头13靠近阀座11的一端设有与锥形密封面112密封连接的球形密封面131，当阀头13与阀座11接触时，该球形密封面131与锥形密封面112之间线接触密封。

弹性压紧件14，该弹性压紧件14位于导向架12内，弹性压紧件14的两端分别与导向架12和阀头13抵接。弹性压紧件14用于弹性支撑阀头13向阀座11方向移动，以使阀头13与阀座11相互密封，切断圆形流体通道111内的流体流动。

本实施例的单向阀组件1将阀座11与阀头13配合的密封面优化成锥形密封面112，将阀头13与阀座11配合的密封面优化成球形密封面131。当阀头13与阀座11接触时，由于阀头13和阀座11表面形状不同，锥形密封面112与球形密封面131之间为线接触，在运行过程中自适应磨合，避免加工误差导致的接触不完全而发生回流，提高密封可靠性。

由于锥形密封面112与球形密封面131之间为线接触，当阀头13与阀座11接触时避免对流体的排挤，导致结合不稳定、接触面发生倾斜，长期运行易导致阀组因受力不均而损坏的问题，提高了单向阀组件1运行可靠性和使用寿命。

在一些可选实施例中：参见图1至图3所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的圆形流体通道111内靠近锥形密封面112的一端设有导流锥面113，该锥形密封面112的锥角大导流锥面113的锥角。

本实施例在圆形流体通道111内靠近锥形密封面112的一端设有导流锥面113，由于导流锥面113的存在，流通截面积均匀过渡、避免面积突变，具有稳定流场的作用。图2中的箭头用于表示为流体介质的流动方向。

在一些可选实施例中：参见图1、图2和图5所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的导向架12内设有与阀头13外圆配合的环形导向面121，环形导向面121与阀头13间隙配合。阀头13在导向架12内沿环形导向面121的轴线方向往复运动。

本实施例的导向架12内环形导向面121为阀头13在导向架12内往复运动提供运动导向，确保阀头13与阀座11接触时，阀头13的球形密封面131与阀座11的锥形密封面112精确对接，提高阀头13与阀座11的密封性能。

在一些可选实施例中：参见图1、图2、图4和图5所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的弹性压紧件14为螺旋压缩弹簧或波形弹簧，在导向架12内设有与弹性压紧件14配合的定位环122。定位环122的轴线与弹性压紧件14的轴线重合，弹性压紧件14位于定位环122内为弹性压紧件14提供径向限位，防止弹性压紧件14在导向架12内左右窜动。

本领域的技术人员还可以在导向架12内设有定位柱，定位柱的轴线与弹性压紧件14的轴线重合，定位柱伸入弹性压紧件14的内圈，为弹性压紧件14提供径向限位，防止弹性压紧件14在导向架12内左右窜动。

在阀头13上远离阀座11的一端设有与弹性压紧件14连接的定位凸台132，该定位凸台132伸入弹性压紧件14的内圈为弹性压紧件14提供径向限位，防止弹性压紧件14在导向架12内左右窜动。

在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的阀座11上远离导向架12一端的外圆上设有环形槽，在环形槽内套设有O形密封圈15。该O形密封圈15用于当单向阀组件1安装在泵头22内时，阀座11与泵头22密封连接。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的阀座11、阀头13和导向架12均为PEEK材料制作成型。阀座11和阀头13采用PEEK材料制作，使阀座11和阀头13具有耐高温、自润滑、耐腐蚀、耐老化、易加工和高机械强度等优异性能。导向架12为PVDF材料，使导向架12具有强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，耐辐照性能好等特点。保证导向架12能够与阀座11可靠连接。

阀座11和阀头13采用PEEK材料制作，阀座11启闭过程中撞击噪声相比金属撞击噪声更小。流通截面均匀过渡、阀头13和阀座11外形光滑，具有导流和稳定流场作用，动态效果好，进一步减小撞击噪声。

在一些可选实施例中：参见图1、图2、图4和图5所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的阀座11靠近导向架12的一端设有与导向架12卡扣连接的第一倒钩；导向架12靠近阀座11的一端设有与阀座11卡扣连接的第二倒钩。

阀座11与导向架12之间通过第一倒钩和第二倒钩卡扣连接，以约束位于阀座11与导向架12之间的弹性压紧件14，阀座11与导向架12安装时，只需将导向架12一次性压在阀座11上即可实现永久连接。提高了单向阀组件1组装效率。

在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件，该单向阀组件1的导向架12远离阀座11的一端设有压紧导向架12的螺旋弹簧16，该螺旋弹簧16与导向架12之间设有垫片17。

本实施例在单向阀组件1的导向架12远离阀座11的一端设置螺旋弹簧16，该螺旋弹簧16能够抵消阀头13开闭阀座11时所产生的振动和噪声，削弱单向阀组件1对泵体2的振动影响。

参见图6所示，本申请实施例第二方面提供了一种往复式柱塞泵，包括：

上述任一实施例所述的单向阀组件1。

泵体2，该泵体2包括曲轴箱21和连接在曲轴箱21上的泵头22，在泵头22设有相互连通的进口221和出口222，在进口221和出口222内均设有单向阀组件1。

工作原理

本申请实施例提供了一种自适应低噪声单向阀组件及往复式柱塞泵，由于本申请的单向阀组件1设置了阀座11，该阀座11上设有贯穿的圆形流体通道111，在圆形流体通道111内的一端设有锥形密封面112；导向架12，该导向架12为镂空结构且与阀座11固定连接；阀头13，该阀头13位于导向架12内，在阀头13靠近阀座11的一端设有与锥形密封面112密封连接的球形密封面131；弹性压紧件14，该弹性压紧件14位于导向架12内，弹性压紧件14的两端分别与导向架12和阀头13抵接。

本申请的单向阀组件1将阀座11与阀头13配合的密封面优化成锥形密封面112，将阀头13与阀座11配合的密封面优化成球形密封面131。当阀头13与阀座11接触时，由于阀头13和阀座11表面形状不同，锥形密封面112与球形密封面131之间为线接触，在运行过程中自适应磨合，避免加工误差导致的接触不完全而发生回流，提高密封可靠性。

此外，由于锥形密封面112与球形密封面131之间为线接触，当阀头13与阀座11接触时避免对流体的排挤，导致结合不稳定、接触面发生倾斜，长期运行易导致阀组因受力不均而损坏的问题，提高了单向阀组件1运行可靠性和使用寿命。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于，单向阀组件(1)包括：

阀座(11)，所述阀座(11)上设有贯穿的圆形流体通道(111)，所述圆形流体通道(111)内的一端设有锥形密封面(112)；

导向架(12)，所述导向架(12)为镂空结构且与阀座(11)固定连接；

阀头(13)，所述阀头(13)位于所述导向架(12)内，所述阀头(13)靠近所述阀座(11)的一端设有与所述锥形密封面(112)密封连接的球形密封面(131)；

弹性压紧件(14)，所述弹性压紧件(14)位于所述导向架(12)内，所述弹性压紧件(14)的两端分别与所述导向架(12)和阀头(13)抵接。

2.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述圆形流体通道(111)内靠近所述锥形密封面(112)的一端设有导流锥面(113)，所述锥形密封面(112)的锥角大所述导流锥面(113)的锥角。

3.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述导向架(12)内设有与所述阀头(13)外圆配合的环形导向面(121)，所述阀头(13)在所述导向架(12)内沿所述环形导向面(121)的轴线方向往复运动。

4.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述弹性压紧件(14)为螺旋压缩弹簧或波形弹簧，所述导向架(12)内设有与所述弹性压紧件(14)配合的定位环(122)或定位柱，所述定位环(122)或定位柱的轴线与所述弹性压紧件(14)的轴线重合。

5.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述阀座(11)上远离所述导向架(12)一端的外圆上设有环形槽，所述环形槽内套设有O形密封圈(15)。

6.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述阀座(11)和阀头(13)均为PEEK材料，所述导向架(12)为PVDF材料。

7.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述阀座(11)靠近所述导向架(12)的一端设有与所述导向架(12)卡扣连接的第一倒钩，所述导向架(12)靠近所述阀座(11)的一端设有与所述阀座(11)卡扣连接的第二倒钩。

8.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述阀头(13)上远离所述阀座(11)的一端设有与所述弹性压紧件(14)连接的定位凸台(132)。

9.如权利要求1所述的一种自适应低噪声单向阀组件，其特征在于：

所述导向架(12)远离所述阀座(11)的一端设有压紧所述导向架(12)的螺旋弹簧(16)，所述螺旋弹簧(16)与所述导向架(12)之间设有垫片(17)。

10.一种往复式柱塞泵，其特征在于，包括：

权利要求1至9任一项所述的单向阀组件(1)；

泵体(2)，所述泵体(2)包括曲轴箱(21)和连接在所述曲轴箱(21)上的泵头(22)；

所述泵头(22)设有相互连通的进口(221)和出口(222)，所述进口(221)和出口(222)内均设有所述单向阀组件(1)。

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