本实用新型涉及流体控制装置技术领域，尤其是指一种单向阀及具有该单向阀的液相色谱仪。
背景技术：
在现有技术中，常规的液相色谱仪的高压输液泵的单向阀多应用于系统压力为40MPa的输液泵当中，如图6所示，现有的单向阀的结构大多为在阀体的内部设有阀芯和球座组，阀芯和球座之间通过平面密封件100进行密封，阀体的两端分别通过密封头200进行密封。这种结构虽然具有结构简单，体积小的优点，但将其应用于液相色谱仪的高压输液泵中时，阀体两端的密封头200并不耐受超高压，在压力大于90MPa后，密封头200极易失效，且阀体两端的密封头200在单向阀压紧时会向四周产生变形，形成永久形变，从而影响密封和装配，导致液相色谱仪进行样品分析过程中的稳定性、重复性及分析精度受到不良影响。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种单向阀及液相色谱仪，该单向阀的耐受压力能达到90MPa以上，使用更广泛，能应用于超高液相色谱系统中；且本实用新型的液相色谱仪采用了本实用新型的单向阀，能有效保证了液相色谱仪在进行样品分析过程中的稳定性、重复性及分析精度。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种单向阀，其中，所述单向阀包括阀体、阀盖、阀芯、阀球和阀套，所述阀体为上端开口、下端封闭且内部中空的筒状结构；所述阀盖密封盖设于所述阀体的上端开口处，所述阀盖的中心处设有由上至下顺序连通的第一通孔和第二通孔；所述阀芯设于所述阀体的内部，所述阀芯上开设有与所述第二通孔连通的第三通孔，所述第一通孔的孔径与所述第三通孔的孔径均小于所述阀球的直径，所述阀球设于所述第二通孔中，且所述阀球坐封于所述阀芯的所述第三通孔上；所述阀体的底壁上开设有第四通孔，所述第三通孔与所述第四通孔连通；所述阀盖与所述阀芯之间以及所述阀芯与所述阀体的底壁的内侧表面之间均为密封接触；所述阀套密封套设于所述阀盖的外侧壁与所述阀体的外侧壁上。
如上所述的单向阀，其中，所述单向阀还包括至少一组由下至上单向导通的球阀组件，所述球阀组件设于所述阀体的内部，且所述球阀组件位于所述阀芯的下方，且所述球阀组件与所述阀芯之间以及所述球阀组件与所述阀体的底壁的内侧表面之间均为密封接触。
如上所述的单向阀，其中，所述球阀组件包括球罩、球座和球体，所述球罩的中心处设有由上至下顺序连通的第五通孔和第六通孔，所述球座的中心处开设有与所述第六通孔连通的第七通孔，所述第五通孔的孔径与所述第七通孔的孔径均小于所述球体的直径，所述球体设于所述第六通孔中，且所述球体坐封于所述球座的所述第七通孔上，所述球罩的下端面与所述球座的上端面之间设有环形密封片。
如上所述的单向阀，其中，所述阀盖的下端面上、所述球罩的上端面上、所述球罩的下端面上以及所述阀体的底壁的内侧表面上均凹设有密封槽，所述密封槽的截面呈半圆形或V型。
如上所述的单向阀，其中，所述第一通孔与所述第二通孔之间的连接处形成第一环形台阶面，所述第一通孔中设有第一挡杆，所述第一挡杆的下表面与所述第一环形台阶面平齐，或所述第一挡杆的下表面伸至所述第一环形台阶面的下方；
所述第五通孔与所述第六通孔之间的连接处形成第二环形台阶面，所述第五通孔中设有第二挡杆，所述第二挡杆的下表面与所述第二环形台阶面平齐，或所述第二挡杆的下表面伸至所述第二环形台阶面的下方。
如上所述的单向阀，其中，所述阀盖的下端面与所述阀芯的上端面之间、所述阀芯的下端面与所述球阀组件之间以及所述球阀组件与所述阀体的底壁的内侧表面之间均设有环形密封片。
如上所述的单向阀，其中，所述阀盖的上端面上凹设有上密封环槽；所述阀体的底壁的外侧表面上凹设有下密封环槽，所述上密封环槽与所述下密封环槽中均设有环形密封圈。
如上所述的单向阀，其中，所述阀体的上端的外径小于所述阀体的下端的外径，所述阀体的外侧壁上形成有朝上的第三环形台阶面，所述阀盖的上端的外径大于所述阀盖的下端的外径，所述阀盖的外侧壁上形成有朝下的第四环形台阶面，所述阀盖的上端的外径与所述阀体的上端的外径相同，在所述阀盖密封盖设于所述阀体的上端开口的状态下，所述第四环形台阶面与所述阀体的上端面贴合，位于所述阀体的上端面上方的所述阀盖的上端的外侧壁与所述阀体的上端的外侧壁平齐，所述阀套密封套设于所述阀体的上端的外侧壁上及所述阀盖的上端的外侧壁上，且所述阀套的下端面密封抵靠在所述第三环形台阶面上。
如上所述的单向阀，其中，所述阀体为不锈钢制成的阀体，所述阀盖为不锈钢制成的阀盖。
本实用新型还提供了一种液相色谱仪，其中，所述液相色谱仪包括如上所述的单向阀。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型提供的单向阀将阀体的下端设为了封闭状并在阀体的下端面上开设了第四通孔，并采用阀盖来封闭阀体的上端开口，同时，在阀盖的外侧壁与阀体的上端的外侧壁上密封套设了阀套来对阀体与阀盖之间的间隙进行密封，不需要在阀体的两端设置密封头，在受压时，阀体、阀盖及阀套均不会出现受压较大而向四周产生永久形变甚至失效而影响密封的情况，有效保证本实用新型的单向阀的密封性能，同时能将本实用新型的单向阀的耐受压力提高至90MPa以上，使本实用新型提供的单向阀应用更加广泛。
本实用新型提供的液相色谱仪，采用了本实用新型提供的单向阀，从而能有效保证本实用新型的液相色谱仪在进行样品分析过程中的稳定性、重复性及分析精度。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型提供的单向阀的剖面结构示意图；
图2是本实用新型提供的单向阀的立体分解示意图；
图3是本实用新型提供的单向阀的阀体的结构示意图；
图4是本实用新型提供的单向阀的阀盖的结构示意图；
图5是本实用新型提供的单向阀的球阀组件的球罩的结构示意图；
图6是现有技术中的单向阀的剖面结构示意图。
附图标号说明：
本实用新型：
1、阀体；
11、第四通孔；
12、第三环形台阶面；
13、下密封环槽；
14、下环凸部；
2、阀盖；
21、第一通孔；
22、第二通孔；
23、第一环形台阶面；
24、第一挡杆；
25、第四环形台阶面；
26、上密封环槽；
27、上环凸部；
3、阀芯；
31、第三通孔；
4、阀球；
5、阀套；
6、球阀组件；
61、球罩；
611、第五通孔；
612、第六通孔；
613、第二环形台阶面；
614、第二挡杆；
62、球座；
621、第七通孔；
63、球体；
7、环形密封片；
8、环形密封圈；
9、密封槽；
现有技术：
100、平面密封件；
200、密封头
具体实施方式
为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1～图5所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，单向阀包括阀体1、阀盖2、阀芯3、阀球4和阀套5，阀体1为上端开口、下端封闭且内部中空的筒状结构，即阀体1为内部中空的筒状结构，且阀体1的上端呈开放状，阀体1的下端呈封闭状；阀盖2密封盖设于阀体1的上端开口处，阀盖2的中心处设有由上至下顺序连通的第一通孔21和第二通孔22，第一通孔21和第二通孔22可以看作是一个台阶通孔；阀芯3设置于阀体1的内部，即阀芯3设于阀盖2的下端面与阀体1的底壁的内侧表面之间)，阀芯3上开设有与第二通孔22连通的第三通孔31，第一通孔21的孔径与第三通孔31的孔径均小于阀球4的直径，也就是说可以将第一通孔21与第二通孔22看作是一个上部内径较小且下部内径较大的台阶通孔，阀球4设于所述第二通孔22中，且阀球4坐封于阀芯3的第三通孔31上，由于第一通孔21的孔径与第三通孔31的孔径均小于阀球4的直径，因此能将阀球4有效保持在第二通孔22的内部，防止阀球4从第一通孔21或第三通孔31移动至第二通孔22的外部，阀体1的底壁上开设有第四通孔11，第三通孔31通过球阀组件6与第四通孔11连通，即第一通孔21、第二通孔22、第三通孔31及第四通孔11由上至下顺序连通，第一通孔21、第二通孔22、第三通孔31及第四通孔11为同心设置，流体在本实用新型的单向阀中流动时，是从第四通孔11流入阀体1的内部，接着顺序穿过球阀组件6、第三通孔31、第二通孔22并从第一通孔21流出至单向阀的外部；在使用过程中，无流体通过时，阀球4坐封于阀芯3的第三通孔31上，有流体通过时，流体由下至上运动，阀球4受到向上的作用力而被顶起，使阀球4与阀芯3之间产生间隙，流体即从该间隙中流入第二通孔22并继续向上穿过第一通孔21流出至单向阀的外部，而当流体具有倒流趋势(即由上往下流动的趋势)时，阀球4受到向下的作用力，从而更加紧密地坐封于第三通孔31上，使流体无法从第二通孔22流入第三通孔31中。
阀盖2与阀芯3之间以及阀芯3与阀体1的底壁的内侧表面之间均为密封接触，以保证流体在单向阀流动过程中不会沿着阀盖2与阀芯3之间的间隙以及阀芯3与阀体1的底壁的内侧表面之间的间隙泄露；阀套5密封套设于阀盖2的外侧壁与阀体1的外侧壁上，阀套5用于将阀盖2与阀体1之间的间隙密封，以防止流体从阀盖2与阀体1之间的间隙泄露。
作为优选，可以在阀球4上连接设置复位元件，复位元件可以是设于阀球4上方的推簧，推簧的一端与阀球4的顶部连接，另一端可以连接于第一通孔21和第二通孔22之间形成的台阶面上(即下文中记载的第一环形台阶面23)；或者复位元件也可以是设置在阀球4下方的拉簧，拉簧的一端与阀球4的底部连接，拉簧的另一端固定于第三通孔31的内壁上；再或者复位元件也可以是沿径向设置于第二通孔22中的弹簧，弹簧的两端分别与第二通孔22的内壁连接，通过设置复位元件能在对阀球4施加一个向下的作用力，使得在没有流体通过的情况下，使阀球4保持坐封在第三通孔31上。
进一步地，如图1～图5所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，单向阀还包括至少一组由下至上单向导通的球阀组件6，球阀组件6设于阀体1的内部，且球阀组件6位于阀芯3的下方，即阀芯3与球阀组件6由上至下顺序排列设置于阀体1的内部，其中，当球阀组件6设有多组时，多组球阀组件6由上至下顺序排列(图1中仅以一组球阀组件6为例进行说明)，且球阀组件6与阀芯3之间以及球阀组件6与阀体1的底壁的内侧表面之间均为密封接触，以防止流体从阀芯3与球阀组件6之间的间隙以及球阀组件6与阀体1之间的间隙泄露。
进一步地如图1、图2及图5所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，球阀组件6包括球罩61、球座62和球体63，球罩61的中心处设有由上至下顺序连通的第五通孔611和第六通孔612，第五通孔611与第六通孔612的结构与第一通孔21与第二通孔22的结构类似，第五通孔611与第六通孔612也可以看作是一个台阶通孔，球座62的中心处开设有分别与第四通孔11、第六通孔612连通的第七通孔621，第五通孔611、第六通孔612及第七通孔621与第一通孔21、第二通孔22、第三通孔31及第四通孔11均为同心设置，且第一通孔21、第二通孔22、第三通孔31、第五通孔611、第六通孔612、第七通孔621及第四通孔11由上至下顺序连通，第五通孔611的孔径与第七通孔621的孔径均小于球体63的直径，可以理解的是第五通孔611与第六通孔612形成的台阶通孔也为一个上部内径较小且下部内径较大的台阶通孔，球体63设于第六通孔612中，且球体63坐封于球座62的第七通孔621上，由于第五通孔611的孔径与第七通孔621的孔径均小于球体63的直径，因此能将球体63有效保持在第六通孔612的内部，防止球体63从第五通孔611或第七通孔621移动至第六通孔612的外部，可以看出，球罩61与球座62之间的结构基本类似阀盖2与阀芯3的结构；同样地，在使用过程中，无流体通过时，球体63坐封于球座62的第七通孔621上，有流体通过时，流体由下至上运动，球体63受到向上的作用力而被顶起，使球体63与球座62之间产生间隙，流体即从该间隙中流入第五通孔611并继续向上进入第三通孔31中，而当流体具有倒流趋势(即由上往下流动的趋势)时，球体63受到向下的作用力，从而更加紧密地坐封于第七通孔621上，使流体无法从第六通孔612流入第七通孔621中，球罩61的下端面与球座62的上端面之间设有环形密封片7，环形密封片7用于对球罩61的下端面及球座62的上端面之间的间隙进行密封，防止流体从球罩61的下端面及球座62的上端面之间泄露。通过设置球阀组件6能为本实用新型的单向阀提供多重保障，在阀球4与阀芯3之间产生磨损而发生倒流时，球阀组件6可以阻止倒流的发生，避免流体的泄露。
作为优选，如图3所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，第一通孔21与第二通孔22之间的连接处形成第一环形台阶面23，第一通孔21中设有第一挡杆24，第一挡杆24的下表面与第一环形台阶面23平齐，或第一挡杆24的下表面伸至第一环形台阶面23的下方；其中，第一挡杆24可以是沿第一通孔21的径向设置于第一通孔21的下部，且第一挡杆24的两端分别连接于第一通孔21的内壁的下部，需要注意的是，应保证第一挡杆24的下表面与第一环形台阶面23平齐或低于第一环形台阶面23；或者第一挡杆24可以是沿轴向设置于第一通孔21的内部，具体为，先在第一通孔21的内部设置径向支撑杆，使径向支撑杆的两端分别与第一通孔21的内壁连接，然后将第一挡杆24的上端连接于支撑杆上，使第一挡杆24的下端延伸至与第一环形台阶面23平齐或伸入至第二通孔22中，其中第一挡杆24可以是与阀盖2一体成型加工，或者第一挡杆24也可以是焊接在阀盖2上；通过设置第一挡杆24能在阀球4受到较大的向上的推顶力时，防止阀球4封堵第一通孔21，使阀球4与第一通孔21的下边缘之间始终保留有间隙，以供流体通过；
请一并参见图4所示，第五通孔611与第六通孔612之间的连接处形成第二环形台阶面613，第五通孔611中设有第二挡杆614，第二挡杆614的下表面与第二环形台阶面613平齐，或第二挡杆614的下表面伸至第二环形台阶面613的下方，其中，第二挡杆614在第五通孔611中的设置方式与第一挡杆24在第一通孔21中的设置方式相同，在此不在赘述；同样地，通过设置第二挡杆614能在球体63受到较大的向上的推顶力时，防止球体63封堵第五通孔611，使球体63与第五通孔611的下边缘之间始终保留有间隙，以供流体通过。
作为优选，如图1及图2所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，阀盖2的下端面与阀芯3的上端面之间、阀芯3的下端面与球阀组件6的上端面之间以及球阀组件6的下端面与阀体1的底壁的内侧表面之间均设有环形密封片7，当球阀组件6设有多组时，每两个相邻的球阀组件6之间也设有环形密封片7。通过设置环形密封片7能更进一步提高阀盖2的下端面与阀芯3的上端面之间、阀芯3的下端面与球阀组件6的上端面之间以及球阀组件6的下端面与阀体1的底壁的内侧表面之间密封性能，进一步降低流体泄露的概率，提高本实用新型的单向阀的耐压性。
作为优选，本实用新型提供了一种单向阀，其中，环形密封片7具有良好的力学性能，耐疲劳性好，耐摩耗性高，耐热性优异，收缩率、线膨胀系数小，尺寸稳定性好，能有效避免由于受到流体压力而产生较大径向形变的情况。
更进一步地，如图1、图3～图5所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，阀盖2的下端面上、球罩61的上端面上、球罩61的下端面上以及阀体1的底壁的内侧表面上均凹设有密封槽9，密封槽9的截面呈半圆形或V型。
通过设置密封槽9，在阀盖2的下端面与阀芯3的上端面压紧时，环形密封片7能向伸入至密封槽9的方向发生少量形变并与密封槽9的内壁贴合接触，增加环形密封片7与阀盖2的下端面之间的接触面积，从而进一步提高阀盖2与阀芯3之间的密封性能；同样地，在球罩61的上端面、球罩61的下端面上以及阀体1的底壁的内侧表面上凹设密封槽9，同样也能提高球罩61的上端面与阀芯3的下端面之间、球罩61的下端面与球座62的上端面之间以及球座62的下端面与阀体1的底壁的内侧表面之间的密封性能。
作为优选，如图1、图3及图4所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，阀盖2的上端面上凹设有上密封环槽26；阀体1的底壁的外侧表面上凹设有下密封环槽13，上密封环槽26与下密封环槽13中均设有环形密封圈8，环形密封圈8用于在将本实用新型提供的单向阀安装在液相色谱仪的高压输液泵中时与其他组件之间进行密封，防止流体泄露。其中，上密封环槽26的形成也可以看作是在阀盖2的上端面上形成同心设置的上环凸部27，两个上环凸部27之间形成了上密封环槽26，且两个上环凸部27的纵向截面均为由下至上尺寸减缩的锥状，在阀盖2与其他组件之间密封接触时，环形密封圈8与其他组件之间形成面密封，两上环凸部27分别与其他组件之间形成两条线密封，从而构成了复合密封结构；同样地，下密封环槽13也可以看作是形成在阀体1的底壁的外侧表面上的两个下环凸部14围合形成，在与其他组件组装时，也同样能构成由面密封和线密封构成的复合密封结构，从而有效提高本实用新型的单向阀与其他组件之间的密封性能。
环形密封圈8具有优越的尺寸稳定特性，可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求。
进一步地，如图1所示，本实用新型提供了一种单向阀，其中，阀体1的上端的外径小于阀体1的下端的外径，阀体1的外侧壁上形成有朝上的第三环形台阶面12，阀盖2的上端的外径大于阀盖2的下端的外径，阀盖2的外侧壁上形成有朝下的第四环形台阶面25，阀盖2的上端的外径与阀体1的上端的外径相同，在阀盖2密封盖设于阀体1的上端开口的状态下，第四环形台阶面25与阀体1的上端面贴合，位于阀体1的上端面上方的阀盖2的上端的外侧壁与阀体1的上端的外侧壁平齐，阀套5密封套设于阀体1的上端的外侧壁上及阀盖2的上端的外侧壁上，且阀套5的下端面密封抵靠在第三环形台阶面12上。
作为优选，本实用新型提供了一种单向阀，其中，阀体1为不锈钢制成的阀体1，阀盖2为不锈钢制成的阀盖2。
本实用新型还提供了一种液相色谱仪，其中，液相色谱仪包括如上所述的单向阀。具体为，采用本实用新型提供的单向阀替换液相色谱仪中的高压输液泵所使用的单向阀。需要说明的是，液相色谱仪的其他结构部件均与现有液相色谱仪的结构部件相同，在此不再赘述，本实用新型的液相色谱仪与现有的液相色谱仪的区别在于本实用新型的液相色谱仪的高压输液泵中使用的单向阀为本实用新型提供的单向阀。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型提供的单向阀将阀体的下端设为了封闭状并在阀体的下端面上开设了第四通孔，并采用阀盖来封闭阀体的上端开口，同时，在阀盖的外侧壁与阀体的上端的外侧壁上密封套设了阀套来对阀体与阀盖之间的间隙进行密封，不需要在阀体的两端设置密封头，在受压时，阀体、阀盖及阀套均不会出现受压较大而向四周产生永久形变甚至失效而影响密封的情况，有效保证本实用新型的单向阀的密封性能，同时能将本实用新型的单向阀的耐受压力提高90MPa以上，甚至达到110MPa以上，使本实用新型提供的单向阀应用更加广泛。
本实用新型提供的液相色谱仪，采用了本实用新型提供的单向阀，从而能有效保证本实用新型的液相色谱仪在进行样品分析过程中的稳定性、重复性及分析精度。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。