CN219866435U - 一种自动闭合的止回阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动闭合的止回阀，包括：壳体，阀体；所述阀体包括沿所述第一方向依次设置的密封球和复位件；所述密封球能够相对于所述流体入口在开启位置和密封位置之间运动，所述密封球位于所述密封位置时能够密封所述流体入口，所述密封球位于所述开启位置时能够使所述流体通过；所述复位件设于所述壳体和所述密封球之间，用于将所述密封球从所述开启位置复位至所述密封位置。本实用新型设置密封球和复位件，对流体进行单向流动的控制，在复位件的作用下，密封球可以及时在开启位置复位至密封位置，对流体单向流动的控制更加准确。

Description

一种自动闭合的止回阀

技术领域

本申请涉及止回阀技术领域，特别是涉及一种自动闭合的止回阀。

背景技术

高压输液泵是高速液相色谱仪的重要组成部件，高压输液泵的性能直接影响分析的稳定性、重复性和分析精度。在高压输液泵中单向阀不仅是输液泵不可缺少的重要部件，而且其单向阀的性能又直接决定着高压输液泵的使用效果。单向阀是依靠流动介质自动开、闭阀球来防止流动介质倒流的阀门，主要用于控制流体介质向一个方向流动，反向则截止。传统的单向阀球的复位密封主要依靠液体介质推动以及重力作用，复位所需的时间较长，对液体流动的稳定性有一定影响，且会对高压泵的工作过程造成影响；部分单向阀由于壳体材料及结构的影响，使其最大工作压力偏低，难以满足部分需要高压分离的色谱分析工作的要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种耐受压力高、结构简单、节省成本的自动闭合的止回阀。

一方面，提供了一种自动闭合的止回阀，包括：

壳体，包括流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口之间形成有单向腔；

阀体，设于所述单向腔内，流体能够沿第一方向从所述流体入口进入、流经所述阀体，并从所述流体出口流出；所述第一方向平行于所述单向腔的中心轴线；

所述阀体包括沿所述第一方向依次设置的密封球和复位件；所述密封球能够相对于所述流体入口在开启位置和密封位置之间运动，所述密封球位于所述密封位置时，所述密封球能够密封所述流体入口，所述密封球位于所述开启位置时，所述流体能够通过所述阀体；所述复位件设于所述壳体和所述密封球之间，用于将所述密封球从所述开启位置复位至所述密封位置。

在其中一个实施例中，所述壳体还包括本体、入口导流件和出口导流件，所述入口导流件和所述出口导流件分别设置在所述本体沿所述第一方向的相对两端；所述入口导流件上设有所述流体入口，所述出口导流件上设有所述流体出口，所述本体、所述入口导流件或所述出口导流件之间形成所述单向腔。

在其中一个实施例中，所述本体材质为金属，所述出口导流件的材质为塑料；所述出口导流件包括连接槽，所述连接槽设于所述出口导流件朝向阀体的一侧；所述流体出口贯穿所述连接槽的底壁，所述复位件的一端抵靠所述底壁。出口导流件为塑料材质，连接槽设于出口导流件上，易于加工，节省了单向阀的成本。

在其中一个实施例中，所述入口导流件包括沿所述第一方向依次设置的第一导流件和第二导流件；所述第一导流件的外周与所述本体之间密封连接，所述流体入口贯通所述第一导流件；所述第二导流件包括连通所述单向腔和所述流体入口的流通部，所述流通部包括用于与所述密封球密封连接的密封口。

在其中一个实施例中，所述入口导流件还包括设于所述第二导流件和所述本体之间的第三导流件，所述第三导流件与所述本体密封连接，所述第一导流件、第二导流件和第三导流件在第一方向上的端部依次密封连接。通过设置第一导流件和第三导流件，可以实现入口导流件与本体之间的密封连接，同时，第二导流件只需要沿第一方向与第一导流件和第三导流件分别密封连接，不需要在外周方向与本体之间绝对密封，在保证单向阀密封连接的基础上，降低了加工难度，降低了单向阀的成本。

在其中一个实施例中，所述第三导流件包括连通所述单向腔和所述流通部的容纳腔，所述密封球能够在所述容纳腔内运动。

在其中一个实施例中，所述本体的材质为塑料。

在其中一个实施例中，所述本体的外侧凸设有加强筋，所述加强筋在所述本体上呈螺旋状延伸。在其他实施例中，加强筋可以呈其他延伸形状，也可以设置有多个。

在其中一个实施例中，所述本体包括贯通所述本体的容置腔，所述入口导流件和所述出口导流件沿第一方向依次设置在所述容置腔中；所述出口导流件包括所述单向腔，所述密封球和所述复位件设于所述单向腔内，且所述密封球能够在所述单向腔内运动；所述流体入口贯穿所述入口导流件，所述流体入口包括用于与所述密封球密封连接的密封口。

在其中一个实施例中，所述壳体包括第一方向间隔设置的第一端部和第二端部，所述第一端部的直径小于所述第二端部的直径。第一端部较小的直径便于将单向阀安装在外部结构内，第二端部较大的直径便于将单向阀从外部结构中取出。

上述自动闭合的止回阀，设置密封球和复位件，对流体进行单向流动的控制，在复位件的作用下，密封球可以及时在开启位置复位至密封位置，对流体单向流动的控制更加准确、稳定，改善了高压泵的工作效率；本申请的单向阀设置金属材质的本体，或者在塑料的本体上设置加强筋，使得单向阀的耐受压力达到600-800bar。

附图说明

图1为本申请第一实施例单向阀的结构示意图；

图2为本申请第二实施例单向阀的结构示意图；

图3为本申请第二实施例单向阀的爆炸结构示意图；

图4为本申请第三实施例单向阀的结构示意图；

图5为图3中D-D平面的截面示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

结合图1所示，图1示出了本申请第一实施例中的自动闭合的止回阀1的结构示意图。

单向阀1包括壳体10和设于壳体10内的阀体20。壳体10包括设置在纵长两端的流体入口11和流体出口12，单向阀1允许流体从流体入口11流入，经过阀体20，并从流体出口12流出，该流动方向为第一方向B。流体入口11和流体出口12之间形成有单向腔16，阀体20设于单向腔16内。

阀体20包括沿所述第一方向B依次设置的密封球21和作用于密封球21的复位件22。复位件22设于壳体10和密封球21之间，用于将密封球21从开启位置复位至密封位置。密封球21能够在复位件22、流体或外部顶针作用下相对于流体入口11在开启位置和密封位置之间运动。如图所示，密封球21位于密封位置时能够密封流体入口11，密封球21位于开启位置时能够使流体通过。在本实施例中，密封球21通过位于单向腔16内任意使流体通过的位置都可以称为开启位置。当没有流体进入或外部顶针往外移开时，复位件22能提供一定作用力，使密封球21定位在密封位置。当在流体对密封球21作用时，复位件22被压缩，密封球21位于开启位置。当流体作用减弱至逐渐消失或外部顶针往外移开时，复位件22提供复原力，使密封球21复位至密封位置。进一步的，开启位置中包括最大开启位置，密封球21位于最大开启位置时复位件22被压缩至最大压缩位置。

壳体10包括本体15、出口导流件13和入口导流件14。本体15的一端设有出口导流件13，另一端设有入口导流件14。本体15包括贯通的单向腔16、位于本体一端的入口和位于本体15另一端的出口。出口导流件13周向密封连接出口，入口导流件14周向密封连接入口。出口导流件13和入口导流件14均与本体15连接后，使得阀体20在第一方向B上不具有间隙。

出口导流件13沿第一方向B依次设有连接槽13a和流体出口12，流体出口12位于连接槽13a底壁的中部，复位件22的一端抵靠连接槽13a的底壁。连接槽13a和流体出口12可以同轴设置，连接槽13a的内径基本等于复位件22的外径，且连接槽13a的内径大于流体出口12的内径，以在底壁形成供复位件22一端抵靠的台阶面。连接槽13a和流体出口12贯通，使出口导流件13形成有供流体经过的第一通道。进一步的，出口导流件13包括伸入单向腔16的第一密封部13b。流体出口12朝向外部的一端设有倒角。

入口导流件14上设有流体入口11，在本实施例中，流体入口11贯穿入口导流件14的中部。本体15的入口处内径基本不变，对应的入口导流件14外径宽度上下一致。入口导流件14至少部分位于本体15内。入口导流件14的外周与本体15密封连接，流体入口14朝向密封球21的一端能够与密封球21密封连接。入口导流件14的材质可以为宝石或陶瓷。流体入口14朝向外部的一端设有倒角。

壳体包括沿第一方向间隔设置的第一端部和第二端部，第一端部的直径小于第二端部的直径。在本实施例中，入口导流件14相当于第一端部，出口导流件13相当于第二端部，出口导流件13的直径小于入口导流件14的直径。具体的，出口导流件13外周突出于本体15设置。上述结构使得单向阀1的一端具有较小的直径，便于将单向阀1安装在外部结构内，上述结构使得单向阀1的另一端具有较大的直径，便于将单向阀1从外部结构中取出。

本体15包括形成入口的入口部15c、形成出口的出口部15a和设于入口部15c、出口部15a之间的阀体部15b。阀体20至少部分位于阀体部15b内。入口部15c的形状符合出口导流件13的形状，以密封连接出口导流件13。出口部15a的形状与入口导流件14形状对应，以密封连接入口导流件14。入口部15c、出口部15a以及阀体部15b之间的厚度不同。

本体15材质为金属，出口导流件13的材质为塑料。具体的，本体15材质为耐腐蚀的金属，如不锈钢、钛合金、硬质合金，使得本体15的耐受压力达到800bar。具体的，出口导流件13可以为包含塑料材质的已知复合材料。出口导流件12至少在连接槽13a或第一密封部13b处为塑料材质，在本实施例中，出口导流件13整体为塑料材质，并一体成型制成，具体的，出口导流件13为PEEK(聚醚醚酮，Poly-Ether-Ether-Ketone)、PCTFE(聚三氟氯乙烯，Poly-Chloro-Tri-Fluoro-Ethylene)等材质制成。传统结构中，需要为复位件设置相应的抵接位置，该抵接位置一般设于本体上，单向阀本体为金属材质，若要加工出抵接位置，所需工艺复杂，加工成本较高。本实施例的出口导流件采用塑料材质，更容易加工出用于抵接复位件22的连接槽，加工成本低，降低了单向阀的整体成本。同时，导流件采用硬度更大的耐腐蚀材料，如PEEK、PCTFE，提高单向阀的反向耐受压力约200bar，提高了单向阀的整体寿命。

结合图2、3所示，图2、3示出了本申请第二实施例中的自动闭合的止回阀2的结构示意图。与上一实施例相同或相似的结构在此不再赘述，相同的结构采用相同标号。

进一步的，入口导流件30包括沿第一方向B依次设置在本体15内的第一导流件31、第二导流件32和第三导流件33。

第一导流件31的外周与本体15之间密封连接，流体入口11贯通第一导流件31。第二导流件32包括连通单向腔16和流体入口11的流通部32a，流通部32a包括用于与密封球22密封连接的密封口32b。第三导流件33设于第二导流件32和本体15之间的，第三导流件32与本体15密封连接，第一导流件31、第二导流件32和第三导流件33在第一方向B上的端部依次密封连接。第三导流件33包括连通单向腔16和流通部32a的容纳腔33a，密封球22能够在容纳腔33a内运动。在本实施例中，容纳腔33a的直径大于密封球43的直径，流通部32a的直径小于密封球22的直径，以在第二导流件32形成密封口32b。第二导流件32的材质可以为宝石或陶瓷，第一导流件31和第三导流件33的材质可以为塑料。通过设置第一导流件31和第三导流件33，便于实现入口导流件30与本体15之间的密封连接，第二导流件32只需要沿第一方向B与第一导流件31和第三导流件33分别密封连接，不需要在外周方向与本体15之间绝对密封，在保证单向阀2密封连接的基础上，降低了第二导流件32的加工难度，降低了单向阀2的成本。在其他实施例中，也可以不设置第三导流件33，即本体15可以与第三导流件33一体成型，此时单向腔16包含容纳腔33a。

结合图4、5所示，图4、5示出了本申请第三实施例中的自动闭合的止回阀3的结构示意图。与上一实施例相同或相似的结构在此不再赘述。

单向阀3包括壳体50和设于壳体50内的阀体60。壳体50包括本体，本体内形成贯通本体的容置腔53，容置腔53的内径D基本维持不变。壳体50包括位于容置腔53一端的入口50a和位于容置腔53另一端的出口50b。

壳体50还包括沿第一方向B依次设置在本体内的入口导流件51和出口导流件52。入口导流件51、出口导流件52中的一个或多个形成有单向腔61，单向腔61内沿第一方向B依次设有密封球62和复位件63。入口导流件51的一端与入口50a平齐并周向密封连接，出口导流件52的一端与出口50b平齐并周向密封连接，以实现单向阀3的密封。进一步的，本体包括沿第一方向间隔设置的第一端部和第二端部，第一端部的直径小于第二端部的直径。本体的一端具有较小的直径，便于将单向阀3安装在外部结构内，上述结构使得单向阀3的另一端具有较大的直径，便于将单向阀1从外部结构中取出。

入口导流件51设有流体入口54，出口导流件52设有流体出口55。入口导流件51内设有第一通道51a。出口导流件52内沿第一方向依次设有单向腔61和第二通道52a。第一通道51a连通流体入口54和单向腔61。第二通道52a连通流体出口55和单向腔61。密封球62位于密封位置时，密封球62能够密封第一通道51a朝向密封球62侧的开口。进一步的，入口导流件51的材质可以为宝石或陶瓷。

进一步的，出口导流件52的材质为金属，出口导流件52的顶面52b的粗糙度被配置为能够与外部结构密封连接，具体的，出口导流件52的顶面52b的粗糙度Ra大于或等于2。在传统结构中，壳体出口处结构采用硬质陶瓷材质，并在顶面处设有纯金垫子用于与外部结构密封连接，成本较高。在本实施例中，具体的，出口导流件52的材质为硬度中等或较小的金属材质，例如不锈钢或钛合金等。同时，顶面52b的粗糙度Ra可以相应地调整，与外部的金属面通过一定的粗糙度配合实现压紧密封，加工成本低，既保证了结构强度，又具有较好的密封性能。

本体的材质为塑料。进一步的，本体的材质可以为含氟塑料，例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、含氟橡胶等，本体的材质也可以为PEEK或掺杂其他材质的PEEK材料，例如含碳纤的PEEK、含玻璃纤维的PEEK、含石墨的PEEK，可以理解的是，本体的材质还可以为PP、树脂等能够符合需求的其他同类材质。

为了使本体达到所需的耐受压力，以及适配外部安装结构的尺寸，本体具有较厚的初始壁厚。在一些实施例中，可以通过在本体外侧的部分结构处减少初始壁厚的方式在本体上形成加强筋56，加强筋56凸设在本体50外侧。在本实施例中，加强筋56呈螺旋状延伸，加强筋56设有多个。在其他实施例中，加强筋56可以沿第一方向B延伸等。通过在塑料本体外侧设置加强筋，可以保证塑料本体的耐受压力，使塑料本体接近金属本体的耐受压力达到600bar左右，同时降低壳体50整体的加工成本。

在其他实施例中，当不设置加强筋56时，可以通过维持本体的初始壁厚以使本体的耐受压力达到需要。加强筋56或者较厚的壳体壁可以增加单向阀的强度和耐受压力，使得单向阀在具有所需强度或耐受压力的基础上更加紧凑。

在上述第一、第二、第三实施例的其他可能的实施方式中，阀体也可以包括多个阀体单元，且不同的多个阀体单元之间结构不同。在其他可能的实施方式中，导流件可以与本体一体成型，进一步的，本体可以与出口导流件、入口导流件中的一个或多个一体成型。在其他可能的实施方式中，密封球作为阀芯可以替换为非球形，相应单向腔的出口应与该形状对应匹配以形成密封位置。

应当知道的是，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动闭合的止回阀，其特征在于，包括：

壳体，包括流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口之间形成有单向腔；

阀体，设于所述单向腔内，流体能够沿第一方向从所述流体入口进入、流经所述阀体，并从所述流体出口流出；所述第一方向平行于所述单向腔的中心轴线；

所述阀体包括沿所述第一方向依次设置的密封球和复位件；所述密封球能够相对于所述流体入口在开启位置和密封位置之间运动，所述密封球位于所述密封位置时，所述密封球能够密封所述流体入口，所述密封球位于所述开启位置时，所述流体能够通过所述阀体；所述复位件设于所述壳体和所述密封球之间，用于将所述密封球从所述开启位置复位至所述密封位置。

2.根据权利要求1所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述壳体还包括本体、入口导流件和出口导流件，所述入口导流件和所述出口导流件分别设置在所述本体沿所述第一方向的相对两端；所述入口导流件上设有所述流体入口，所述出口导流件上设有所述流体出口，所述本体、所述入口导流件或所述出口导流件之间形成所述单向腔。

3.根据权利要求2所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述本体材质为金属，所述出口导流件的材质为塑料；所述出口导流件包括连接槽，所述连接槽设于所述出口导流件朝向阀体的一侧；所述流体出口贯穿所述连接槽的底壁，所述复位件的一端抵靠所述底壁。

4.根据权利要求3所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述入口导流件包括沿所述第一方向依次设置的第一导流件和第二导流件；所述第一导流件的外周与所述本体之间密封连接，所述流体入口贯通所述第一导流件；所述第二导流件包括连通所述单向腔和所述流体入口的流通部，所述流通部包括用于与所述密封球密封连接的密封口。

5.根据权利要求4所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述入口导流件还包括设于所述第二导流件和所述本体之间的第三导流件，所述第三导流件与所述本体密封连接，所述第一导流件、第二导流件和第三导流件在第一方向上的端部依次密封连接。

6.根据权利要求5所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述第三导流件包括连通所述单向腔和所述流通部的容纳腔，所述密封球能够在所述容纳腔内运动。

7.根据权利要求2所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述本体的材质为塑料。

8.根据权利要求7所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述本体的外侧凸设有加强筋。

9.根据权利要求7所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述本体包括贯通所述本体的容置腔，所述入口导流件和所述出口导流件沿第一方向依次设置在所述容置腔中；所述出口导流件包括所述单向腔，所述密封球和所述复位件设于所述单向腔内，且所述密封球能够在所述单向腔内运动；所述流体入口贯穿所述入口导流件，所述流体入口包括用于与所述密封球密封连接的密封口。

10.根据权利要求1所述的自动闭合的止回阀，其特征在于，所述壳体包括第一方向间隔设置的第一端部和第二端部，所述第一端部的直径小于所述第二端部的直径。