CN86108844A - 单力阀 - Google Patents

Abstract

提动单向阀，其配套阀体构成有圆柱形内壁的阀室。圆柱形入口与阀室轴向连通，交界肩部构成阀座。在室内横向伸展的薄碟形阀件，其圆形无孔隙中心部分的直径大于入口直径而小于室直径，从中部分圆周上径向伸出的腿与室内壁滑接。中心部分一侧的外周向内处连接有环形密封圈，沿轴向伸向阀座。靠弹簧把阀件推向阀座。在弹簧和阀件间的止动件，有多个轴向伸出的加力单元，顶在阀件中心部分上。沿径向外伸的导向面，离阀件一间隔外与阀室内壁滑接。

Description

本发明涉及阀的技术，更具体地说，涉及一种改进的提动单向阀。

本发明尤其适合于小型高压的单向阀，下文专门对其进行描述。但是，本发明显然也包括各种尺寸、在各种压力条件下工作的单向阀。

在减小提动式单向阀的尺寸和总长度方面的兴趣，从来不断。大部分先有设计都采用沿着较长导向面内移动的纵长提动头，以保持其同心度。或者，在阀室内装有单独的导向杆或类似物。这些途径都与减小尺寸的目的相违背，或导致通过阀时增大其压力降。

先有的常规提动式单向阀设计的另一个问题是密封方面的问题。在高压条件或高背压条件下，常常造成密封件破裂，过磨损和密封材料被挤出等现象。克服这些问题所提出的各种建议和设计一般都显著增加密封件、阀件或阀座的尺寸。另外，经常是设计复杂、难于制造。

本发明提供一种提动式单向阀，可以实际有效地解决上述的问题。并且比先有设计显著缩短尺寸和简化。

根据本发明的一个方面，提动单向阀包含有配套的阀体部分，有圆柱形阀室，带有轴向对中的液体入及和入口和阀室交界处的环形阀座。阀室内横向放置有一个较薄的碟形阀件，靠其多个径向伸出的支腿被导向在阀室的壁内。弹簧在阀室内轴向伸展，使阀件连续压向阀座。在阀件和弹簧之间的提动止动件，其外周表面在阀室壁内被导向，其多个轴向伸出的加力单元与阀件上沿径向和圆周间隔分布的点相接合。

阀件和提动止动件的装配，使二者在阀室壁内被导向时能够限制互相倾斜。即使二者相对于阀室轴向的总长度较短，它们的相互关系可防止零件的咬合发生。

根据本发明的另一个方面，在阀件上从支腿径向向内处包含有一个弹性密封圈，伸向阀座。使密封圈的尺寸可以和入口周围的阀座接合。阀件上由密封圈向内的部分有锥形表面，当密封件向阀座压缩时，锥形表面与入口和阀室的交界处形成线接触的接合，提供附加的密封区，并阻止密封件的进一步压缩。

根据本发明的又一方面，密封圈的横断面最好在其受压缩时可沿径向向外膨胀。而且，阀件在其密封圈的四周区域被分离掉，提供一个密封材料可向其内变形的空间。这样，再和锥形表面相结合，即使在背在非常大的情况下，也可限制密封件上的总应力。

因此，本发明的头一个目的是提供一种长度非常短的提动式单向阀。

另一个目的是提供一种上述类型的阀，它采用一个薄碟形阀件，其构造可限制作用在密封圈上的应力。

另一个目的是提供一种其阀件的质量很小，从而可增加阀的灵敏度的提动式阀。

另一个目的是提供一种提动式单向阀，其中提动止动件和提动阀件是由阀室壁导向的，可以使相对移动或倾斜受到限制而不被咬住。

再一个目的是提供一种所述类型的阀，制造时较简单，并且经济。

下文结合附图来进行描述，本发明的上述和其它目的以及其优点就会更加明显。附图中：

图1是本发明的提动单向阀一个最佳实施例的纵剖视图;

图2是和图1中部相同的视图，图中所示的阀处于打开位置;

图3是沿图1线3-3截取的横剖视图;

图4是图1所示阀的分解视图;

图5是图1实施例中阀件和阀座部分的放大剖视图;

图6是图5中圆圈部分的放大图;

图7是和图6相同的视图，表示阀件处于全闭合时金属对金属的密封位置;

图8是和图2相同的视图，表示本发明的一个变型;

图9是制造图8实施例中变型的提动止动件的零件示意图。

详细参照附图，附图所显示的内容仅仅为了阐明本发明的最佳实施例，而本发明并不受其局限。图1显示了提动式单向阀10的整体结构，其中包括阀体12，分别由阳阀体部分14和阴阀体部分16所组成。阀体部分14和16的外部自由端上分别装有适当的连接装置18和20，以便该阀与液体管道22和24相连接。在本实施例中所示的连接装置18和20是众所周知的压接型管接头。当然，这种表示仅仅是为了说明起见，任何特殊型式的管接头或连接装置都可被用来把阀安装到管道上。

两个阀体半部即阀体部分14和16籍助适当的螺纹26密封连接。从图3中可见，各阀体部分都方便地加工出搬手平面28，以便于拆装。另外，两阀体半部靠适当安置在阳阀体14的沟槽34内的密封圈30和挡圈32而相互密封。

阳阀体部分14有轴向伸展的通道38。该通道38一般在其两端之间的中部位置上有一个直径减小的凸缘即肩部42。阴阀体部分同样有轴向通道44，包括第一部分46和较大直径的第二部分48。这两部分是由径向内伸凸缘即肩部50和较小直径的入口52连接的。凸缘50的右表面54最好是个平面，通常垂直于阀体12的纵向轴线。在本实施例中，表面54起阀座的作用。因此，该表面当然还可有其它的形状，这取决于与其配合的阀元件的构造。

可以看到，阴阀体部分16的扩大孔部分48和阳阀体部分14的左端部共同构成了较短的圆柱形阀室56，具有轴向对中的入口和出口。安装在阀室56内与阀座54相配合的是一个阀碟60。螺旋弹簧62通过提动止动件64作用在阀碟60上，使其保持持续推压在阀座54上。阀碟60及提动止动件64在阀室56内的配置，对本发明来说是很重要的。参照图4和图5就可以很好的理解。这些元件配置得当，就可使该阀比现有的阀显著缩短，并且可免去单独的导向结构或导向件。具体地说，如图3和图5所示，阀件即阀碟60是由不锈钢等任何适当材料制成的通常具有平碟形形状的主体66组成的。主体66有无孔隙的一般是环形的中心部分，其直径明显小于孔48的直径而大于通道52的直径。有多个突出部即支腿68从环形中心部分沿径向向外伸出。从图3和图4中可见，各突出部68等长并沿主体66的圆周等距离分布。图4所示为四个突出部68，不用说，这个数目当然可以变更。突出部68的径向总伸出量最好稍小于孔48的半径。这样，阀件60靠突出部68的外端部在构成阀室的孔48内表面进行导向。当阀件60处于图2所示的打开位置时，相邻突出部68之间的空间提供了流通通道。

安装在主体66上适用于与阀座表面54配合的是一个环形的弹性密封圈72，该密封圈是由任何能承受予期工作条件的适当弹性材料制成的。如图5和图6所示，弹性密封圈72最好粘接在阀件主体66左端面上的轴向环形槽74内。应该注意，密封圈72的直径必须稍大于阀座表面54的最小直径，使密封圈在闭合位置时可以在整个圆周上贴合入口。如图6所示，槽74的沿径向靠外的槽壁78，其横向长度实际上比内槽壁80的更短些。也就是说，阀碟60的环形中心的外圈部分被切割掉或分离出一个长度“d”的部分。下文将描述这种关系的重要性。再参看图6中的密封圈72。应该注意，密封圈72露出的轴端是由两相交表面82和84形成的。所示的内表面84是倾斜的，与阀座表面54约成45°角。另一方面，表面82更陡些，与表面54约成70°角。在图6中，阀件60处于闭合位置。注意密封圈72的外端与表面54密封贴合。当背压即压力作用在阀件60的右侧（从图6观察）时，阀件体66移近表面54，密封圈72被连续压缩。密封圈72的形状使密封材料沿径向向外变形。在阀件继续移动时，原来确定的分离空间为密封材料的变形即挤出提供了空间。阀件60在闭合方向的最大移动极限位置，见图7。这时，在阀件体66的里面部分和阀座表面54之间形成了金属对金属的密封接触。多余的密封材料被变形而挤入阀碟60的外圈部分和表面54之间的空间内。

为了改善金属对金属的接触和密封的状况，阀碟体66的轮廓最好稍有些锥度，如图5所示。这往往引起阀碟体66与表面54和通道52的入口面的交界角90之间的金属对金属接触转变成线接触（见图7）。

上文曾经指出，阀碟60由螺旋弹簧62通过提动止动件64而保持连续推压到阀座表面54上。在本实施例中，提动止动件64的装配应能相对阀碟稍许倾斜或移位。而另一方面一般要保持其足够对中，以防止和孔48的壁的咬合。具体地说，如图4和图5所示，提动止动件64有外环圈部分94，其外径稍小于孔48的内径。如图5所示，环圈部分94的径向内缘处有轴向凹陷，形成一个安放螺旋弹簧62端部的凹座。在环圈94的内周上成形有多个轴向伸出的加力元件即钩爪98。钩爪98在环圈94的内周上均匀间隔分布。在本实施例中表示了四个钩爪98。应该懂得，增减钩爪的使用量并不影向止动件64的整体功能。

止动件64最好用冲压操作成形，而钩爪98与外圈或环圈部分94形成一体。

再参看图2。在入口管道24的高压作用下，阀移向打开位置，这时阀件60和止动件64克服弹簧62的推力向右移动。其向右的总移动量由阳阀体14的最内端即左端面100所构成的止挡面所限制，当阀处于图2所示的打开位置时，液体沿阀碟60的外周，在外伸突出部68之间流动，再经过提动止动件64的沟爪98之间流入。当阀件60和提动止动件64在打开和关闭位置之间移动时，两个元件相互间可以产生移位和/或稍许倾斜。然而，两元件的装配要求一般来说必须防止它们倾斜过度而引起它们的外周和孔48的内壁之间的咬合等现象。

由于采用上述的结构，整个阀的长度非常短，阀件有很好的导向和同心度而不需要有长导向表面及单独的导向杆或导向件。另外，阀件和提动止动件的总体质量可以很小，增加阀的灵敏度和加速其反应能力。

图8和9显示了阀的提动止动件的另一种型式。在所有其它方面，图8和图9中的实施方案和前述的图1至图7中的实施方案是相同的。因此，用相同的参考号另外标以撇号“′”来表示相同的零件。在本实施例中，提动止动件包括一对平的有几分象箭形的零件110和112，从图9中清楚可见。零件110有中心体部分114，其宽度W稍小于弹簧62′的内径。从中心体114的左端横向伸出一对翼板116。两翼板116的外端部之间的总宽度W′比孔48′稍小些。零件112通常有相同的形状，其主体部分118的宽度t也稍小于螺旋弹簧62′的内径。同样地，两外伸翼板120的总宽度t′也稍小于孔48′的内径。零件114和118的左端各开有矩形槽口122和124。邻近槽口处各有向外倾斜伸出部分126和128。

两零件114和116上分别有相互配合的纵长槽130和132，槽宽各和其对应零件的厚度相等。很显然，这两个零件可以滑配在一起，通常形成一个x形组件，如图8所示，注意该止动件的后端，即其右侧部分精密地安放在螺旋弹簧内并受其导向。两外伸翼板的外端面可在孔48′内受导向而滑动。弹簧62′分别通过零件114和118的倾斜部分126和128与阀件60′的接触面对后者加力。提动止动件的这种型式提供了良好的流动特性，并且弹簧力作用在提动阀件60′后面的靠中心处。这种加力方式的优点是，当弹簧62′的左端面的底面不是很精确的平面时，作用在提动止动件的倾斜作用力不会被传递到提动阀件60′上。因此，本实施方案使弹簧的制造可以有较松的公差要求。而且，本实施方案还可以使提动止动件或提动阀件自身获得极优的导向，并且不需采用延长的导向表面或者其它单独的导向件。

本发明参照了最佳实施例进行描述。很明显，在阅读和搞清本说明书之后，就可进行各种变型和修改。所有这些变型和修改，只要它们是落入附加的权利要求或其等同物的范围之内都应属于本发明。

Claims (22)

1、一种提动单向阀，其特征在于包括：

a).构成一个有圆柱形内壁的阀室的配套阀体成形部分；

b).一个和上述阀室在轴向上连接的一般是圆柱形的入口通道；

c).一个在上述入口通道和上述阀室的交界处的肩部，该肩部构成了阀座；

d).一个位于上述阀室内横向伸展的较薄的碟形阀件，该阀件有一个一般是圆形的无孔隙的中心部分，其直径大于上述入口通道的直径而小于上述阀室的直径，从上述中心部分的圆周上沿径向伸出的多个支腿，与上述阀室的内壁滑动接合；

e).一个连接到所述中心部分的从其外周向内的位置上的环形密封圈，它沿轴向伸向上述阀座；

f).一个安装在上述阀室内沿轴向伸展的螺旋弹簧，对上述阀件施加一个指向上述阀座的连续推压力；

g).一个位于上述弹簧和上述阀件之间的提动止动件，该止动件有多个沿圆周有一定间隔的轴向伸出的加力单元，顶在上述阀件的上述中心部分的与上述密封圈相对的另一侧上，还有从上述加力单元沿径向向外伸展的导向表面，在与上述阀件有一定轴定间隔处与上述阀室的内壁滑动接合。

2、根据权利要求1的阀，其特征在于上述阀件的上述中心部分，在上述密封件的沿径向内的位置处有一个锥形表面，在上述密封件以予定的压缩量压向上述阀座时，锥形表面与上述阀座相接合。

3、根据权利要求1的阀，其特征在于导向表面是由上述止动件的圆周表面所形成的。

4、根据权利要求1的阀，其特征在于上述阀件的上述中心部分，在上述密封件的径向向外处有一个分离部分，当上述密封件向上述阀座压缩时，上述分离部分为该密封件提供了变形用的空间。

5、根据权利要求1的阀，其特征在于所述提动止动件包括一个通常是环形的主体，其外周表面有所述导向表面，而所述环形主体的内周表面上带有的轴向伸出物构成了所述加力单元。

6、根据权利要求1的阀，其特征在于所述密封件粘接在所述阀件所述中心部分的槽内，所述中心部分在所述密封件的径向向外处沿轴向被分离掉，以便在所述密封件被向着所述阀座压缩时，提供所述密封件部分变形的空间。

7、根据权利要求5的阀，其特征在于所述加力单元沿所述环形主体的内周表面以基本相等的距离彼此相间隔。

8、根据权利要求1的阀，其特征在于所述止动件的一部分沿轴向伸入所述螺旋弹簧之内。

9、根据权利要求1的阀，其特征在于所述止动件有一个安放所述螺旋弹簧一端的环形凹座部分。

10、一种单向阀，其特征在于包括：

a）.一个限定圆柱形内壁阀室的阀体;

b）.一个沿轴向与所述阀室连接的一般是圆柱形的入口通道;

c）.一个在所述入口通道和所述阀室的交界处的环形阀座;

d）.一个位于所述阀室内横向伸展的较薄的碟形阀件，该阀件有一个一般是圆形的无孔隙的中心部分，其直径大于所述入口通道的直径而小于所述阀室的直径，从所述中心部分的圆周上沿轴向伸出多个支腿，与所述阀室的内壁滑动接合;

e）.安装在所述阀室内轴向伸展的弹簧装置，对所述阀件施加一个指向所述阀座的连续推压力;

f）.一个连接到所述阀件的所述中心部分的从其外周向内的位置上的环形密封圈，它沿轴向伸向所述阀座，所述密封圈的横断面形状应该在其被所述阀座压缩时，使其沿着径向向外变形;

g）.所述中心部分在其所述密封圈的径向向内部位具有锥形表面，在所述密封圈以予定量压缩到所述阀座上时，该锥形表面基本上以线接触与所述阀座的内周面相接合。

11、根据权利要求10的单向阀，其特征在于所述中心部分在其所述密封圈的径向向外的部位有一个分离区，当所述密封圈被所述阀座压缩时，该密封圈可在分离区内变形。

12、根据权利要求10的单向阀，其特征在于所述密封圈粘合在所述阀件所述中心部分的一个沟槽内。

13、根据权利要求10的单向阀，其特征在于所述阀件上的所述支腿沿所述中心部分的圆周以基本相等的间隔分布。

14、根据权利要求13的单向阀，其特征在于包括一个位于所述弹簧和所述阀件之间的止动件，该止动件上有多个轴向伸出的传力单元，在圆周上间隔分布，与所述阀件所述中心部分的相对于所述密封圈另一侧的所述外周的径向向内处相接合。

15、根据权利要求14的单向阀，其特征在于所述止动件有导向表面，在所述阀件所述密封圈相对一侧上一定间隔位置处与所述阀室的内壁以可滑动方式相接合。

16、根据权利要求14的单向阀，其特征在于止动件上有安置所述弹簧装置的装置。

17、根据权利要求14的单向阀，其特征在于所述阀体包含有限制所述止动件在离开所述阀座的轴向上的最大移动量的装置。

18、一种提动式单向阀，其特征在于包括：

a）.一个阀体，限定一个圆柱形内壁的阀室;

b）.一个沿轴向与所述阀室连接的一般是圆柱形的入口通道;

c）.一个在所述入口通道和所述阀室交界处的肩部，限定了一个环形阀座;

d）.一个安置在所述阀室内，可与所述阀座相贴合的提动阀件，所述阀件还具有多个从其圆周上沿径向伸出的支腿，并与所述阀室的内壁滑动接合;

e）.一个安装在所述阀室内轴向伸展的弹簧，使所述阀件连续作用有指向所述阀座的推压力;

f）.一个位于所述弹簧和所述阀件之间的提动止动件，所述止动件具有多个沿圆周间隔分布的轴向伸出的加力单元，顶在所述阀件的与所述密封圈相对的一侧上，还具有从所述加力单元上径向伸展的导向面，在与所述阀件有一定轴向间隔处与所述阀室的内壁滑动接合，所述止动件和所述阀件能够限制它们彼此间的倾斜。

19、根据权利要求18的阀，其特征在于所述导向面是由一个位于所述加力单元径向向外处的环形圈的外周所构成的。

20、根据权利要求18的阀，其特征在于所述提动止动件有多个构成所述导向面的径向伸展件。

21、根据权利要求18的阀，其特征在于所述提动止动件上有安放所述弹簧装置的装置。

22、根据权利要求18的阀，其特征在于所述阀件包含一个位于所述支腿径向向内处的密封圈，其尺寸大小使之可以与所述入口通道径向向外处的阀座相接合，在所述阀件上所述密封圈的向内部分有锥形表面，在所述密封圈受予定压缩时，所述锥形表面与所述阀座的内周面相接合。

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