由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀的制作方法
【专利说明】
[0001 ]技术领域本发明涉及液压系统中控制液体流动方向的一种反向长时间零泄漏的单向阀。
[0002]【背景技术】单向阀作为液压系统中的一种基础元件，早已形成门类齐全的标准元件。但是液压系统对于液体的清洁有着严格的要求，而原油作为一种液体其中含有大量的杂质，如将现有的单向阀作为控制原油流动方向的部件使用，会带来许多意想不到的问题，其中因杂质嵌入密封面而引起的泄漏是主要问题之一。一般情况下采用软密封是解决泄漏问题的最好方法，但是软密封最大的问题是使用寿命。
[0003]【实用新型内容】用缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封串联组成一种新型的单向阀密封结构，可在液体含有大量杂质的时，实现反向长时间零泄漏的功能。
[0004]具体内容一种由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:单向阀是由三种不同密封结构组成;最右边是阀芯(1)的导向棱Cl、C2、C3、C4和阻尼缝B1、B2、B3、B4，导向棱长出阀座(2)—段，导向棱与阻尼缝是相间排列的，导向棱的左边是缝隙密封的圆台肩，该台肩与阀座(2)的内圆面为微间隙的过渡配合形成了第一道密封一缝隙密封A1;再向左经过一个凹台，阀芯(1)上有一个锥面，它与阀座(2)上的锥面形成了第二道密封一锥面密封A2;锥面的左边有一个“0”型圈槽，上面安装着阀芯“0”型圈(6)形成了第三道密封一软密封A3; “0”型圈槽的左边是弹簧座;本发明的单向阀的阀芯(1)由导向部分、缝隙密封部分、锥面密封部分、软密封部分和弹簧座5部分组成;本发明的单向阀安装在阀体(3)内，阀体(3)为液流通道，阀芯(1)和阀座(2)阻断了液流通道，弹簧(4)使得阀芯
(1)紧压在阀座(2)上，安装在阀座(2)的外密封圈(5)密封了阀座(2)与阀体(3)之间的泄漏间隙，“0”型圈(6)为软密封确保了无泄漏的特性。
[0005]三道密封为串联密封各有其主要功能，其中软密封A3是单向阀的主密封，软密封A3离缝隙密封A1有一段距离，该距离应在3毫米?5毫米左右，这种结构保证了当软密封A3离开密封位置时，缝隙密封A1仍然处于密封工作位置，单向阀内流动的仅是缝隙密封A1处渗漏的微小流量，保护了软密封A3的关键元件“0”型圈(6)不受液体高压大流量的冲刷。尤其是“0”型圈(6)刚刚离开密封面的瞬间，此时，被密封液体的压差全部作用在密封口上，液体的流速极高，可以很快损坏密封面。有了缝隙密封A1的密封作用，“0”型圈(6)刚刚离开密封面的瞬间，软密封A3的密封部位流动的仅仅是缝隙密封A1的微量泄漏液体。
[0006]下面介绍一下锥面密封A2的作用，软密封A3的前端增加了一个锥面密封A2，该密封面除本身的密封作用外还确保了软密封A3的密封精确位置和预压缩量，使得“0”型圈(6)工作在静密封状态，由于锥面密封A2无间隙，有效防止了 “0”型圈(6)被挤入密封间隙的可能，同样提高了使用寿命。
[0007]阀芯(1)的导向棱(:1工2、03工4确保了单向阀的阀芯(1)只能沿着与阀座(2)的中心线平行的方向移动，使得锥面密封A2的两个密封面可以准确对位;阻尼缝B1、B2、B3、B4确保了流经单向阀内液体的流动速度不至于过快。
[0008]利用本发明的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀亦可以用来制作零泄漏的单向截止阀，图4给出了它的具体结构，在阀芯(1)的右边增加了一个开阀顶杆(7)后，在开阀顶杆(7)上施加一个向左的力，该力将阀芯(1)向左顶开，使得阀芯(1)离开密封位置，可以用来制作零泄漏的单向截止阀。当开阀顶杆(7)向左移动，便可顶开阀芯
(1)，使得单向截止阀成为液流通道，同样的原理，当软密封A3在开阀顶杆(7)向左运动的作用下离开密封位置时，缝隙密封A1仍然处于工作位置，单向阀内流动的仅是缝隙密封A1处渗漏的微小流量，保护了软密封A3的关键元件“0”型圈(6)不受液体高压大流量的冲击。
[0009]本发明的单向阀在含有大量的杂质的原油管路中使用，经多次启闭，均实现了反向密封的零渗漏。
[0010]【附图说明】附图中的图1是本发明的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀结构示意图和密封时的状态图；图2是本发明单向阀开启时的状态图，图中用箭头显示了液流经单向阀的流动方向，同时亦标明了阻尼缝的具体工作位置；图3标明了导向棱与阻尼缝之间的相对位置。图4绘出了本发明的单向阀在机械控制单向截止阀上的应用，当用作单向截止阀时需要增加一个开阀顶杆(7)。
[0011]【具体实施方式】本发明的单向阀主要由6种主要元件组成，图1绘出了它们之间的具体位置。阀座(2)装在阀体(3)上，阀座(2)的外圆上安装有2个阀座外密封圈(5);阀座(2)上设置有锥度密封面，在阀座(2)的内圆中安装有阀芯(1)，阀芯(1)上的圆台肩和4个导向棱Cl、C2、C3、C4与阀座(2)的内圆为有微量间隙的过渡配合，可起到很好的密封作用;在阀芯(1)的最左边安装有弹簧(4 )，平时该弹簧将阀芯(1)紧紧压在阀座(2)上，使得单向阀处于密封状态。
[0012]本发明的单向阀反向零泄漏的核心工作原理是使用了锥面的软密封结构;锥面的硬密封主要是使得“0”型圈(6)的受力边无缝隙，防止了 “0”型圈(6)在受压形变时被挤入低压端的缝隙，保护“0”型圈(6)不受损伤;缝隙密封主要功能是保证阀芯(1)在开启的前3毫米?5毫米行程时只有微量的液体渗漏，保护了软密封的关键元件“0”型圈(6)不受液体高压大流量的冲刷，当单向阀完全开启后，阀内的液体又被阻尼缝限流，使得流经“0”型圈(6)的液体比较缓慢地流动，进一步保护了并延长了 “0”型圈(6)的使用寿命。
[0013]本发明的另一个用处是用来制作反向零泄漏的机械控制单向截止阀，图4给出了它的具体结构。当开阀顶杆(7)从右至左逐渐顶开阀芯(1)时，锥面密封A2首先脱离密封位置，阀两端的压差便作用在软密封A3和缝隙密封A1上，此时还无液体泄漏；随着阀芯(1)不断左移，软密封A3亦脱离了密封位置，阀两端的压差便全部作用在缝隙密封A1上，由于软密封A3与缝隙密封A1之间的可容纳液体的空间很小，因此，通过软密封A3进入该空间的液体非常微小，同时，缝隙密封A1还在起作用，所以，对“0”型圈(6)的损伤也非常小；只有在开阀顶杆(7)将阀芯(1)向左移动了 3毫米?5毫米后，缝隙密封A1失去了密封作用后，大量液体才能受阻尼的流过阀内；此时，“0”型圈(6)已经远离了液体高速冲刷位置，因此，本发明的三道串联密封结构可作为一种可长寿命使用的零泄漏的液体单向密封元件。
【主权项】
1.一种由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:单向阀是由三种不同密封结构组成;最右边是阀芯(1)的导向棱(:1工2、03工4和阻尼缝81、82、83、B4，导向棱长出阀座(2)—段，导向棱与阻尼缝是相间排列的，导向棱的左边是缝隙密封的圆台肩，该台肩与阀座(2)的内圆面为微间隙的过渡配合形成了第一道密封一缝隙密封A1;再向左经过一个凹台，阀芯(1)上有一个锥面，它与阀座(2)上的锥面形成了第二道密封一锥面密封A2;锥面的左边有一个“0”型圈槽，上面安装着阀芯“0”型圈(6)形成了第三道密封一软密封A3; “0”型圈槽的左边是弹簧座;本发明的单向阀的阀芯(1)由导向部分、缝隙密封部分、锥面密封部分、软密封部分和弹簧座5部分组成;本发明的单向阀安装在阀体(3)内，阀体(3)为液流通道，阀芯(1)和阀座(2)阻断了液流通道，弹簧(4)使得阀芯(1)紧压在阀座(2)上，安装在阀座(2)的外密封圈(5)密封了阀座(2)与阀体(3)之间的泄漏间隙，“0”型圈(6)为软密封确保了无泄漏的特性。2.根据权利要求1所述的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:软密封A3是单向阀的主密封，软密封A3离缝隙密封A1有一段距离，该距离应在3毫米?5毫米左右，这种结构保证了当软密封A3离开密封位置时，缝隙密封A1仍然处于工作位置，单向阀内流动的仅是缝隙密封A1处渗漏的微小流量，保护了软密封A3的关键元件“0”型圈(6)不受液体高压大流量的冲刷。3.根据权利要求1所述的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:软密封A3的前端增加了一个锥面密封A2，该密封面除本身的密封作用外还确保了软密封A3的密封精确位置和预压缩量，使得“0”型圈(6)工作在静密封状态，由于锥面密封A2无间隙，有效防止了 “0”型圈(6)被挤入密封间隙，提高了使用寿命。4.根据权利要求1所述的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:阻尼缝B1、B2、B3、B4确保了单向阀内液体的流动速度不至于过快。5.根据权利要求1所述的由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，其特征在于:在阀芯(1)的右边增加了一个开阀顶杆(7)后，在开阀顶杆(7)上施加一个向左的力，该力将阀芯(1)向左顶开，使得阀芯(1)离开密封位置，可以用来制作零泄漏的单向截止阀。
【专利摘要】一种由缝隙密封和锥面密封及软密封三道密封组成的单向阀，单向阀的阀芯(1)由导向部分、缝隙密封部分、锥面密封部分、软密封部分和弹簧座5部分组成。本实用新型的单向阀主要由阀芯(1)、阀座(2)、阀体(3)、弹簧(4)、阀座外密封圈(5)和阀芯“O”型圈(6)等零部件构成。
【IPC分类】F16K41/02, F16K15/00
【公开号】CN205155260
【申请号】CN201520646142
【发明人】许楠
【申请人】昆山中慈工控科技开发有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年8月26日