一种水泵用止回阀的密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水泵用止回阀的密封结构，包括止回阀体、止回阀座、阀芯，阀芯的上端设有压簧，止回阀座上的进水口在靠近阀芯的上端具有一个密封平面，在阀芯的下端设有一个密封件，所述密封件包括贴合连接在阀芯下端面的圆形连接片，在圆形连接片的表面设有真空吸环，真空吸环包括连接在圆形连接片边缘且向内、外侧倾斜的内、外圆锥环，从而使真空吸环的横截面呈八字形，内圆锥环的上部设有充气孔，所述圆形连接片表面设有充气管，充气管的一端与内圆锥环的充气孔连通，充气管的另一端连接一个充气囊。本实用新型的密封效果好，密封件拆装方便，有利于降低阀芯和进水口之间的同轴度要求，并确保止回阀在水泵工作时能完全打开。
【专利说明】—种水泵用止回阀的密封结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水泵【技术领域】，尤其是涉及水泵上的止回阀的密封结构。
【背景技术】
[0002]为了实现水泵的正常工作，通常除了水泵的泵体以外还需要配置诸如止回阀、电子压力控制器等的附加装置，其中止回阀的作用在于水泵停止工作时切断管路，以防止管路中水回流造成气栓现象。止回阀的基本结构如说明书附图4所示，其包括止回阀体I和止回阀座2，止回阀座的下部设有进水口 21，在止回阀体内设置一个可上下移动的阀芯3，阀芯的上端设有压簧4，使阀芯受压向下堵塞进水口。当水泵工作时，由水泵送出的高压水进入止回阀座的进水口并推动阀芯向上移动，从而使进水口打开并相应地导通管路；当水泵停止工作时，进水口失去水压，因此阀芯在压簧的作用下向下移动复位，并重新堵塞进水口，从而切断管路，避免止回阀上部管路中的水出现回流。为了确保止回阀的密封效果，我们需要在阀芯和止回阀座的进水口之间设置相应的密封结构，现有的密封结构通常如说明书附图4所示，在止回阀座2的进水口处设置一圈橡胶密封圈7，橡胶密封圈上设有骨架8，以维持橡胶密封圈的形状，并定位在进水口的内侧壁上，同时在骨架的外端设置一个压紧圈9，压紧圈具有一个圆锥形的侧壁，从而当被压入到进水口内时可定位在进水口的内侧壁上，对骨架和橡胶密封圈起到支撑和定位作用。当水泵停止工作时，阀芯向下移动，其大致呈圆锥形的外侧面与橡胶密封圈贴合，从而实现阀芯与止回阀座之间的密封，阀芯上部的水无法回流到进水口一端。然而此类密封结构存在一定的问题，首先，阀芯与橡胶密封圈之间主要是依靠阀芯上部的压簧的弹力压紧的，而止回阀座进水口处的水压是受到水泵的功率限制的，因此，为了确保水泵工作时止回阀能正常导通，阀芯上的压簧的弹力不能过大，从而使阀芯与橡胶密封圈之间的压紧力受到限制，从而影响其密封性能。其次，由于存在加工和装配误差，因此阀芯和橡胶密封圈之间难以做到完全同轴，也就是说，阀芯的外侧面与橡胶密封圈之间存在一定的位置偏移，特别是，橡胶密封圈的内孔形状容易出现误差，这样，阀芯的外侧面与橡胶密封圈之间就会出现压紧力的不均衡，甚至无法完全贴合压紧，从而容易产生渗漏现象。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有的水泵上的止回阀的密封结构所存在的密封效果差的问题，提供一种水泵用止回阀的密封结构，在不增加压簧弹力的前提下可显著地提高密封效果，有利于降低阀芯和止回阀座的进水口之间的同轴度要求，并确保止回阀在水泵工作时能完全打开。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种水泵用止回阀的密封结构，包括止回阀体、止回阀座，止回阀体内设有可上下移动的阀芯，阀芯的上端设有压簧，止回阀座上设有与阀芯同轴的进水口，所述进水口靠近阀芯的上端具有一个和阀芯同轴的圆环形的密封平面，在阀芯靠近密封平面的下端设有一个具有弹性的密封件，所述密封件包括贴合连接在阀芯下端面的圆形连接片，在圆形连接片靠近密封平面一侧的表面设有与阀芯同轴的真空吸环，所述真空吸环包括一体地连接在圆形连接片边缘且向外侧倾斜的外圆锥环、以及一体地连接在圆形连接片边缘且向内侧倾斜的内圆锥环，从而使真空吸环的横截面呈八字形，内圆锥环的上部设有充气孔，所述圆形连接片表面设有充气管，充气管的一端与内圆锥环的充气孔连通，充气管的另一端连接一个充气囊。
[0006]本实用新型中连接在阀芯下端的密封件具有一个真空吸环，该真空吸环具有八字形设置的内圆锥环和外圆锥环，当水泵停止工作时，阀芯在上部压簧的作用下向下移动。当真空吸环贴靠在进水口上端的密封平面上时，真空吸环的内、外圆锥环与密封平面构成一个横截面大致呈三角形的封闭空间；依靠压簧的弹力以及留存在阀芯上部的水对外圆锥环的压力，阀芯继续下移，上述三角形的封闭空间受到挤压，而封闭空间内的空气则部分地通过内、外圆锥环与密封平面的贴合处向外挤出，从而使封闭空间形成微真空状态。这样，内、外圆锥环的边缘即可紧密地贴合并吸附在密封平面上，实现阀芯对进水口的可靠密封，避免阀芯上部的残留水出现倒流。由于内、外圆锥环的边缘是贴合并吸附在在密封平面上的，因此，即使内、外圆锥环存在一定的形状误差或变形，也不会影响其密封的可靠性，并且有利于降低压簧所需的弹力，确保水泵工作时止回阀能正常导通。特别是，当阀芯和进水口的同轴度出现较大偏差时，密封件仍然可以具有良好的密封性能，因而有利于降低对制造和装配精度的要求。当水泵开始工作时，水泵送出的高压水使充气囊受到挤压缩小，此时充气囊内的空气即可通过充气管进入到由内、外圆锥环与密封平面构成的封闭空间内，从而使该封闭空间由微真空状态转变为压力状态，这样，内、外圆锥环的边缘与密封平面之间即消除吸附效果，从而使水泵送出的高压水可推动阀芯克服压簧的弹力而向上移动，使止回阀导通。由于水泵停止工作时进水口的高压水的压力是逐步地由高到低的，因此，一旦进水口的水压降低到某一值时，压簧即会推动阀芯快速地下移将进水口封闭，然后进水口处的水压继续下降直至为零，这样，充气囊所受的水压消除，从而向外弹出恢复形状，进而使内、夕卜圆锥环与密封平面构成的封闭空间产生一种微真空效应。
[0007]作为优选，所述内、外圆锥环的壁厚从靠近圆形连接片起至边缘沿径向逐步减小。这样，一方面使内、外圆锥环具有一定的强度，有利于水泵工作时内、外圆锥环的复位，同时确保其边缘与密封平面之间能够可靠地贴合吸附在一起。
[0008]作为优选，所述阀芯的下端具有一个圆柱形的连接段，连接段的圆周面上设有环形卡槽，圆形连接片的边缘一体地连接有向上延伸且套设在连接段圆周面上的连接套，连接套的上边缘设有卡接在环形卡槽内的弹性卡圈。
[0009]安装时，我们可撑开弹性卡圈，使其卡接在环形卡槽内，从而可方便快捷地完成密封件在阀芯上的安装，同时便于其后期维修时的更换。
[0010]作为优选，所述充气囊竖直地连接在圆形连接片的中间，充气囊的横截面和纵截面均为椭圆形，并且横截面的椭圆形的长短轴之比大于等于4。这样，充气囊总体呈中间大、两端小的扁平状，当其受到水泵送出的高压水的挤压时，可确保充气囊在厚度方向压缩，避免其受到挤压时弯曲变形，同时在水泵停止送水时能快速地向外弹出恢复原形。
[0011]作为优选，所述阀芯的下端面上设有若干呈环形等间距布置的倒圆锥形的连接盲孔，圆形连接片在对应连接盲孔位置设有与连接盲孔适配的倒圆锥形的连接凸钉，圆形连接片的表面对应连接凸钉处设有伸入连接凸钉内的安装孔。
[0012]在安装密封件时，我们可先用一根细杆插入安装孔内，然后时连接凸钉对准连接盲孔，按压细杆即可使连接凸钉挤入连接盲孔内并形成可靠的卡接。需要更换密封件时，只需用力向外拉动密封件，即可使连接凸钉与连接盲孔相分离。因而使得密封件可快速方便地拆装。
[0013]因此，本实用新型具有如下有益效果:在不增加压簧弹力的前提下可显著地提高密封效果，有利于降低阀芯和止回阀座的进水口之间的同轴度要求，并确保止回阀在水泵工作时能完全打开，与此同时，密封件拆装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的一种结构示意图。
[0015]图2是阀芯封闭进水口的结构示意图。
[0016]图3是密封件中连接凸钉和阀芯的连接盲孔装配结构示意图。
[0017]图4是现有的一种水泵用止回阀的密封结构示意图。
[0018]图中:1、止回阀体2、止回阀座21、进水口 3、阀芯31、连接段311、环形卡槽32、连接盲孔4、压簧5、密封平面6、密封件61、圆形连接片611、连接凸钉612、安装孔62、内圆锥环621、充气孔63、外圆锥环64、充气囊65、充气管66、连接套67、弹性卡圈7、橡胶密封圈8、骨架9、压紧圈。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型做进一步的描述。
[0020]如图1所示，一种水泵用止回阀的密封结构，包括上部的止回阀体1、下部的止回阀座2、以及设置在止回阀体内可上下移动的阀芯3，止回阀座上设置与阀芯同轴的进水口21，阀芯的上端设置一个压簧4，以便使阀芯能下移封住进水口。在进水口靠近阀芯的上端设置一个和阀芯同轴的圆环形的密封平面5，相应地，在阀芯上靠近密封平面的下端设置一个具有弹性的密封件6，以便使阀芯和密封平面之间可可靠地密封。具体地，密封件可由硅橡胶制成，如图2所示，密封件包括贴合连接在阀芯下端面的圆形连接片61，在圆形连接片靠近密封平面一侧的表面设置与阀芯同轴的真空吸环，该真空吸环包括一体地连接在圆形连接片边缘且向下延伸的外圆锥环63和内圆锥环62，其中的外圆锥环向外侧倾斜，而内圆锥环则向内侧倾斜，从而使真空吸环的横截面呈八字形。此外，在内圆锥环的上部设置一个充气孔621，同时在圆形连接片表面的中心处设置一个充气囊64，相应地，在圆形连接片表面设置充气管65，充气管的一端与内圆锥环的充气孔连通，充气管的另一端连通充气囊。
[0021]本实用新型在工作时，如果水泵处于停止状态，阀芯在上部压簧的作用下向下移动，使真空吸环贴靠在进水口上端的密封平面上，此时真空吸环的内、外圆锥环与密封平面构成一个横截面大致呈三角形的封闭空间；依靠压簧的弹力以及留存在阀芯上部的水对外圆锥环的压力，阀芯继续下移，上述三角形的封闭空间受到挤压，而封闭空间内的空气则部分地通过内、外圆锥环与密封平面的贴合处向外挤出，从而使封闭空间形成微真空状态。这样，内、外圆锥环的边缘即可紧密地贴合并吸附在密封平面上，实现阀芯对进水口的可靠密封，避免阀芯上部的残留水出现倒流。当水泵开始工作时，水泵送出的高压水进入进水口，此时的充气囊受到挤压缩小，而充气囊内的空气即可通过充气管进入到由内、外圆锥环与密封平面构成的封闭空间内，从而使该封闭空间由微真空状态转变为压力状态，这样，内、外圆锥环的边缘与密封平面之间即消除吸附效果，从而使水泵送出的高压水可推动阀芯克服压簧的弹力而向上移动，使止回阀导通。当水泵再次停止工作时，进水口的高压水的压力逐步地降低，因此，当进水口的水压降低到某一值时，压簧的弹力大于阀芯所受到的水压力，此时的压簧即推动阀芯快速地下移将进水口封闭，内、外圆锥环与密封平面构成的封闭空间重新回到微真空状态，然后进水口处的水压继续下降直至为零，这样，充气囊所受的水压消除，从而向外弹出恢复形状，进而进一步提高由内、外圆锥环与密封平面构成的封闭空间的真空度，使内、外圆锥环的边缘更加紧密地贴合并吸附在密封平面上。
[0022]为了使真空吸环能更好地吸附在密封平面上，真空吸环的内、外圆锥环的壁厚从靠近圆形连接片起至边缘沿径向逐步减小。从而使真空吸环具有足够的柔韧性，当真空吸环的形状具有少量的偏差、变形时，仍然可以很好地贴合并吸附在密封平面上。同时有利于水泵工作时内、外圆锥环的复位。
[0023]另外，我们还可在阀芯的下端设置一个圆柱形的连接段31，连接段的圆周面上设置环形卡槽311。与此同时，在密封件的圆形连接片的边缘一体地连接向上延伸的连接套66，连接套的上边缘设置一圈卡接在环形卡槽内的弹性卡圈67。这样，当我们需要安装密封件时，可撑开弹性卡圈，使其卡接在环形卡槽内，此时的连接套则套在连接段圆周面上，从而可方便快捷地完成密封件在阀芯上的安装，同时便于其后期维修时的更换。
[0024]进一步地，我们还可在阀芯的下端面上设置若干呈环形等间距布置的倒圆锥形的连接盲孔32，连接盲孔优选地可采用四个。相应地，圆形连接片在对应连接盲孔位置设置与连接盲孔适配的倒圆锥形的连接凸钉611。如图3所示，我们还可在圆形连接片的表面对应连接凸钉处设置伸入连接凸钉内的安装孔612。这样，当我们在安装密封件时，可先将连接套则套在连接段圆周面上，并使弹性卡圈卡接在环形卡槽内，然后用一根细杆插入圆形连接片上的安装孔内，然后使连接凸钉对准连接盲孔，按压细杆使连接凸钉挤入连接盲孔内并形成可靠的倒钩式卡接。
[0025]最后，为了确保充气囊在受到水的挤压时不会产生弯曲变形，充气囊可竖直地连接在圆形连接片的中间，并且充气囊的横截面和纵截面均为椭圆形，并且横截面的椭圆形的长短轴之比大于等于4，本实施例中的长短比为5。这样，充气囊总体呈中间大、两端小的扁平状，当其受到水泵送出的高压水的挤压时，充气囊在厚度方向的两侧面收到的压力较大，因此会优先地被压缩挤扁，同时外拱的表面使得在水泵停止送水时充气囊能快速地向外弹出恢复原形。
【权利要求】
1.一种水泵用止回阀的密封结构，包括止回阀体、止回阀座，止回阀体内设有可上下移动的阀芯，阀芯的上端设有压簧，止回阀座上设有与阀芯同轴的进水口，其特征是，所述进水口靠近阀芯的上端具有一个和阀芯同轴的圆环形的密封平面，在阀芯靠近密封平面的下端设有一个具有弹性的密封件，所述密封件包括贴合连接在阀芯下端面的圆形连接片，在圆形连接片靠近密封平面一侧的表面设有与阀芯同轴的真空吸环，所述真空吸环包括一体地连接在圆形连接片边缘且向外侧倾斜的外圆锥环、以及一体地连接在圆形连接片边缘且内侧倾斜的内圆锥环，从而使真空吸环的横截面呈八字形，内圆锥环的上部设有充气孔，所述圆形连接片表面设有充气管，充气管的一端与内圆锥环的充气孔连通，充气管的另一端连接一个充气囊。
2.根据权利要求1所述的一种水泵用止回阀的密封结构，其特征是，所述内、外圆锥环的壁厚从靠近圆形连接片起至边缘沿径向逐步减小。
3.根据权利要求1所述的一种水泵用止回阀的密封结构，其特征是，所述阀芯的下端具有一个圆柱形的连接段，连接段的圆周面上设有环形卡槽，圆形连接片的边缘一体地连接有向上延伸且套设在连接段圆周面上的连接套，连接套的上边缘设有卡接在环形卡槽内的弹性卡圈。
4.根据权利要求1所述的一种水泵用止回阀的密封结构，其特征是，所述充气囊竖直地连接在圆形连接片的中间，充气囊的横截面和纵截面均为椭圆形，并且横截面的椭圆形的长短轴之比大于等于4。
5.根据权利要求3所述的一种水泵用止回阀的密封结构，其特征是，所述阀芯的下端面上设有若干呈环形等间距布置的倒圆锥形的连接盲孔，圆形连接片在对应连接盲孔位置设有与连接盲孔适配的倒圆锥形的连接凸钉，圆形连接片的表面对应连接凸钉处设有伸入连接凸钉内的安装孔。
【文档编号】F04B53/10GK204082522SQ201420465759
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】陈佳妮 申请人:江苏环力科技发展有限公司